原子轨道&&电子排布
电子排布
电子排序，即电子组态，也即电子构型，是指电子在原子、分子或其他物理结构中的每一层电子层上的排序及排列形态。
正如其他基本粒子，电子遵从量子物理学，而不是一般的经典物理学；电子也因此有波粒二象性。而且，根据量子物理学中的《哥本哈根诠释》，任一特定电子的确实位置是不会知道的（轨道及轨迹放到一旁不计），直至侦测活动进行使电子被侦测到。在空间中，该测量将会检测的电子在某一特定点的概率，和在这一点上的波函数的绝对值的平方成正比。
电子能够由发射或吸收一个量子的能量从一个能级跃迁到另一个能级，其形式是一个光子。由于包利不相容原理，没有两个以上的电子可以存在于某个原子轨道（轨道不等于电子层）；因此，一个电子只可跨越到另有空缺位置的轨道。
知道不同的原子的电子构型有助了解元素周期表中的元素的结构。这个概念也有用于描述约束原子的多个化学键。在散装物料的研究中这一理念可以说明激光器和半导体的奇特性能。
原子轨道的种类
作为薛定谔方程的解，原子轨道的种类取决于主量子数（n）、角量子数（l）和磁量子
数（m l）。其中，主量子数就相当于电子层，角量子数相当于亚层，而磁量子数决定了原子轨道的伸展方向。另外，每个原子轨道里都可以填充两个电子，所以对于电子，需要再加一个自旋量子数（m s），一共四个量子数。
n可以取任意正整数。在n取一定值时，l可以取小于n的自然数，m l可以取±l。不论什么轨道，m s都只能取±1/2，两个电子自旋相反。因此，s轨道（l=0）上只能填充2个电子，p轨道（l=1）上能填充6个，一个轨道填充的电子数为4l+2。
具有角量子数0、1、2、3的轨道分别叫做s轨道、p轨道、d轨道、f轨道。之后的轨道名称，按字母顺序排列，如l=4时叫g轨道。
排布的规则
电子的排布遵循以下三个规则：
构筑原理
整个体系的能量越低越好。一般来说，新填入的电子都是填在能量最低的空轨道上的。
?洪德规则
电子尽可能的占据不同轨道，自旋方向相同。
?包利不相容原理
在同一体系中，没有两个电子的四个量子数是完全相同的。
?能级交错
同一亚层中的各个轨道是简并的，能级交错是电子随核电荷递增填充电子次序上的交错，并非先填能级的能量一定比后填能级的能量低。各亚层之间有能级交错现象：
1s
2s 2p
3s 3p
4s 3d 4p
5s 4d 5p
6s 4f 5d 6p
7s 5f 6d 7p
8s 5g 6f 7d 8p
有几个原子的排布不完全遵守上面的规则，如：
?Cr：[ Ar ]3d54s1
这是因为同一亚层中，全充满、半充满、全空的状态是最稳定的。这种方式的整体能量比3d44s2要低，因为所有亚层均处于稳定状态。
排布示例
以铬为例：
1铬原子核外有24个电子，可以填满1s至4s所有的轨道，还剩余4个填入3d轨道：
?1s22s22p63s23p64s23d4
2由于半充满更稳定，排布发生变化：
?1s22s22p63s23p64s13d5
3除了6个价电子之外，其余的电子一般不发生化学反应，于是简写为：?[Ar]4s13d5
4这里，具有氩的电子构型的那18个电子称为“原子实”。一般把主量子数小的写在前面：
?[Ar]3d54s1
电子构型对性质的影响
电子的排布情况，即电子构型，是元素性质的决定性因素。
为了达到全充满、半充满、全空的稳定状态，不同的原子选择不同的方式。具有同样价电子构型的原子，理论上得或失电子的趋势是相同的，这就是同一族元素性质相近的原因；同一族元素中，由于周期越高，价电子的能量就越高，就越容易失去。
元素周期表中的区块是根据价电子构型的显著区别划分的。不同区的元素性质差别同样显著：如s区元素只能形成简单的离子，而d区的过渡金属可以形成配合物。
原子轨道
原子轨道（德语：Atomorbital，英语：atomic orbital），又称轨态，是以数学函数描述原子中电子似波行为[1][2]。此波函数可用来计算在原子核外的特定空间中，找到原子中电子的机率，并指出电子在三维空间中的可能位置[1][3]。“轨道”便是指在波函数界定下，电子在原子核外空间出现机率较大的区域。具体而言，原子轨道是在环绕着一个原子的许多电子（电子云）中，个别电子可能的量子态，并以轨道波函数描述。
现今普遍公认的原子结构是波耳氢原子模型：电子像行星，绕着原子核（太阳）运行。然而，电子不能被视为形状固定的固体粒子，原子轨道也不像行星的椭圆形轨道。更精确的比喻应是，大范围且形状特殊的“大气”（电子），分布于极小的星球（原子核）四周。只有原子中存在唯一电子时，原子轨道才能精准符合“大气”的形状。当原子中有越来越多电子时，电子越倾向均匀分布在原子核四周的空间体积中，因此“电子云”[4]越倾向分布在特定球形区域内（区域内电子出现机率较高）。
在原子物理学的运算中，复杂的电子函数常被简化成较容易的原子轨道函数组合。虽然多电子原子的电子并不能以“一或二个电子之原子轨道”的理想图像解释，它的波函数仍可以分解成原子轨道函数组合，以原子轨道理论进行分析；就像在某种意义上，由多
电子原子组成的电子云在一定程度上仍是以原子轨道“构成”，每个原子轨道内只含一或二个电子。
层次分别
电子层
最简单的电子分布，以电子层由内至外来算，即是，距离核子的第n层电子层，可容纳最多2n2个电子。（电子层数即主量子数n。）
由内至外电子层
次序电子层符
号
主量子数
亚电子层数
目
可容纳电子数目22
1 K 1 1 2
2 L 2 2 8
3 M 3 3 18
4 N 4 4 32
5 O 5 5 50
（注：虽然第三、四、五层的电子层可容纳电子数目分别为18和32和50，但是它们通常未挤满电子。例如钾（K）原子有19个电子，第一层（1s）有2个，第二层（2s2p）有8个，第三层却不是放进9个电子，而是第三层（3s3p）只放进8个电子，再在第四层（4s）放进1个电子。）
亚电子层[编辑]
电子层可再细分成亚电子层，其中又以形状分成四种（随新元素之发现，往后可能会有第五种），亚电子层也正是原子轨道的集合：
由内至
外亚电子层次序亚电子
层名称
角量子
数
形状
轨道
数目
电子
数目
字母意思
1 s 0 球形 1
2 s指Sharp，锐系光谱
2 p 1 双哑铃形或吊钟形
3 6 p指Principal，主系光谱
3 d 2 四哑铃形或吊钟形 5 10 d指Diffused，漫系光谱
4 f 3 六哑铃形或吊钟形7 14
f指Fundamental，基系
光谱
5 g 4 八哑铃形或吊钟形（？） 9 18 名称开始依字母排列
6 h 5 未发现？11 22 未命名
（亚电子层的“级数”即角量子数，以s轨道由0开始。）
轨道
亚电子层中再分的电子组合，一个轨道只能容纳一对电子。在亚电子层内，轨道数目必为奇数，如下表所示。每个轨道以磁量子数代表。
由内至外亚电子层次序亚电子层
名称
角量子数
轨道数
目
电子数
目
轨道的磁量子数
1 s 0 1
2 0
2 p 1
3 6 -1, 0 , +1
3 d 2 5 10 -2, -1, 0, +1, +2
4 f 3 7 14 -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3
5 g 4 9 18
-4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3,
+4
6 h 5 11 22
-5, -4, -3, -2, -1, 0, +1, +2,
+3, +4,+5
电子
每个轨道里最多载有2个电子。当正好有两个电子处于一个轨道时，该对电子的自旋必定相反。（电子在原子轨道中的转向即自旋量子数，只有+1/2（符号为↑）和-1/2（符号为↓）两值、“上转”和“下转”之分。）
原子轨道能级与核外电子排布 薛万川叶其纲蒋栋成 (广西师范大学，桂林)(高等教育出版社，北京) 原子结构理论是现代化学的基础理论之 一。但仍有许多问题，诸如:原子轨道和轨道 能的概念、轨道能级高低次序、轨道的“填实孙顺序和电离顺序、原子基态时核外电子排布及其 与元素周期系的关系等，在化学教学中是经常 遇到的。 一、轨道近似与原子轨道能级 对于多电子原子轨道能级高低次序目前有 许多不同说法，这些说法的依据除去L. Paining 建议的近似能级之外，主要是Hartree-Fock SCF 轨道能、Thomas-Fermi轨道能和Slater轨道 能。这三种轨道能都是从多电子原子薛定愕方 程的轨道近似法求解后得到的。 采用玻恩一奥本海默定核近似时，含有N个电子(N>2)原子序数为Z的原子体系非相对 论性哈密顿算符为
其定态薛定厄方程为 原子结构理论的重要内容之一是掌握原子中单个电子运动状态的信息。轨道近似理论假设方程(2)的解—体系多电子波函数梦可用 单电子函数的乘积或其组合近似表示， 轨道近似假设要求(i)式中的[H〕用单电子算符【h;]的和近似表示， 经过对电子间库仑排斥势能项1/r“的简化处理使其变成只与电子i的坐标有关，则单电子算符具有下述一般形式 式中Y(r;)是在中心力场近似下核和其余 (N - 1)个电子对电子‘的平均相互作用势 能。于是原子薛定i}方程(2)分离变最后得到
单电子本征值方程 确定势能函数V(r;)的不同处理方法: Hartree-Fock SCF法、Thomas-Fermi原子统计 位能法和Slater半经验法代表不同的轨道近似 理论。不同的方法有不同的势能函数，代人单 电子方程求解得到不同类型的轨道能。Thomas- Fermi法和Slater法计算结果〔，，2，表明这两种类型的轨道能级均随原子序数增大而变化(能级 交叉情况有所不同)。Pilar}3，根据V}'achters}'} 的Hartree-Fock计算结果提出第四周期元素 ‘:总是高于，3a的说法。最近潘道皑等的Hartree-Fock计算结果指出:钾钙的e,.低于 e3d (Wachters在论文中没有报导钾钙的e3d数据)，而杭钦的。;.高于e3d。原子Hariree-Fock SCF从头计算较为复杂，采用不同的基函数集 合以及计算方法上采用不同的近似处理得到的Hartree-Fock轨道能不尽相同。从目前文献报 导的各种轨道能和能级图来看，在轨道能级高 低次序以及轨道能级与原子序数的关系等问题 上尚未取得一致的意见。正如尹敬执、申淬文 在书中所指出的:中性原子中原子轨道的实际
《核外电子排布》教学设计 思南三中何显勇 一、教学习目标 1、知识目标 （1）知道原子的核外电子是分层排布的及其排布规律； （2）会画原子结构图示意图； （3）知道元素的性质与最外层电子数关系最密切。 2、能力目标 通过对核外电子运动状态的想象和描述，培养学生的抽象思维能力和逻辑思维能力。 3、情感目标 （1）通过对最外层电子数与元素性质的学习，让学生认识到事物之间是相互依存和相互转化的，初步学会科学抽象的学习方法； （2）通过对核外电子排布知识的学习，让学生体会核外电子排布的规律性。 二、教学重点及难点 重点：知道原子核外电子是如何分层排布的；会画1～18号元素的原子结构示意图。 难点：原子核外电子排布规律间相互制约关系。 三、教学过程 [引入] 水是由水分子构成；铁是由铁原子构成；氯化钠是由氯离子和钠离子构成。离子也是构成物质的一种粒子，课题3就给我们讲了有关离子的知识。在学习离子之前，我们再走进原子的内部结构进行更深入的了解。 我们知道原子是由原子核和核外电子构成的，原子核的体积仅占原子体积的几万分之一，相对来说，原子里有很大的空间。电子就在这个空间里作高速的运动。那么电子是怎样运动的?在含有多个电子的原子里，电子又是怎样排布在核外空间的呢?
一、核外电子的排布 [讲述] 核外电子的运动规律与宏观物体不同：它没有确定的轨道，我们不能测定或计算它在某一时刻所在的位置，也不能描绘出它的运动轨道。 [提问]是不是原子核外的电子的运动就没有规律呢？核外电子的运动有什么规律呢？如：钠原子核外有11个电子，这11个电子是聚成一堆在离核相同的距离处运动，还是分散在离核不同的距离处运动？为什么？（学生思考） [讲述] 在多电子原子里，一方面电子和原子核之间因带有异性电荷而有吸引力，这个吸引力倾向于把电子尽可能拉得靠近原子核。另一方面，电子和电子之间因带有同性电荷而相互排斥，这个排斥力迫使电子尽可能远离，当吸引力和排斥力达到平衡时，核外电子就分布在离核不同的区域运动，而且分布在不同区域的电子能量不同。电子能量低的，在离核较近的区域运动，电子能量高的，在离核较远的区域运动。也就是说，核外电子是分区域运动的，我们把这种现象叫做核外电子的分层运动，又叫核外电子的分层排布。 [提问] 原子核外的不同区域，既然能量有高低，那么，可否把它们按照能量的高低来划分为不同的层次呢？ [讲述] 我们将电子离核远近不同的运动区域叫做电子层。离核最近的叫第一层，依次向外类推，分别叫做一，二，三，四，五，六，七层，通常用字母表示为：K、L、M、N、O、P、Q。即在多个电子的原子里，核外电子是在能量不同的电子层上运动的。 [提问] 核外电子的排布有没有一定的规律？既然核外电子是分层排布的，那么核外电子是先排能量低的电子层，还是先排能量高的电子层？ 1、核外电子总是最先排在能量最低的电子层，即排满第一层再排第二层，依次类推。 [提问] 每一个电子层上容纳的电子数目有没有一个限度？（学生思考回答） 2、每一电子层，最多容纳的电子数为2n2个。（n为电子层序数） 3、最外层最多容纳8个电子（第一层为最外层时最多只能容纳2个电子）。
《原子核外电子的排布》教学设计 一、教材分析 本章《物质结构元素周期律》是高中必修二第一章的内容，是在九年级化学上册第四单元《物质构成的奥秘》的理论基础上进一步的深入学习，而本节内容——原子核外电子的排布又是本章的核心内容，是后面学习元素周期律的基础。 二、学生分析 学生初中时已经学习了原子的构成和元素，对核外电子是分层排布这一知识点也做了初步了解，所以在此节内容的学习之前学生就已经具备了一些原子的相关基础知识。同时也具备一定的数学基础，能够对一些数据进行分析处理。 三、教学目标 （一）知识与技能目标 1．了解原子核外电子运动的特征。 2．了解元素原子核外电子排布的基本规律，能用原子（离子）结构示意图表示常见原子(离子)的核外电子排布。 （二）过程与方法目标 培养学生分析、处理数据的能力，尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。 四、教学重难点 重点：原子核外电子分层排布、原子核外电子的排布及其规律。 难点：原子核外电子排布规律间相互制约关系。 五、教学过程 【引入】大家好，这节课我们进入到新课的学习：
【板书】原子核外电子的排布 【提问】在进入新课内容之前，我们先来复习一下以前学习的内容。初中的时候在《物质构成的奥秘》这一章当中我们就学习了原子的相关知识，下面我们来回顾一下，什么是原子？原子由什么微粒构成？ 【学生回顾】…… 【板书】 外电子数 核电荷数＝质子数＝核的负电荷核外电子：带一个单位 中子：不带电 个单位的正电荷质子：带原子核原子????????1 【教师】原子由原子核和核外电子构成，而原子核又由质子和中子构成，其中质子带一个单位的正电荷，中子不带电。核外电子则带一个单位的负电荷。 【提问】那么为什么原子对外显电中性呢？ 【学生】质子所带的正电荷数等于核外电子所带的负电荷数，所以原子不显电性。 【教师】很好，其中我们还学习到了一个重要的等式关系：核电荷数=质子数=核外电子数。所以质子所带的正电荷与核外电子所带的负电荷相互抵消，导致原子不显电性。 【过渡】好，我们都知道了原子的结构。现在我们来研究一下电子在原子核外究竟是怎么运动的。 【教师】大家来看ppt 上这张熟悉的原子结构图。我们可以看到原子核外有一圈圈的层状区域，由里往外分为好几个圈层，这就是我们以前初三所学习到的电子层——核外电子的运动有自己的特点，它不像行星绕太阳旋转有固定的轨道，但却有经常出现的区域，科学家把这些区域称为电子层。而核外电子就是在这样不同的电子层内运动，我们把这种现象称为核外电子的分层排布。这些都是同学们初中已经学习过的内容。 【过渡】那么，大家知道了核外电子的分层排布之后，是不是产生了这样的疑问：核外电子究竟是怎么分层排布的呢？好，接下来我们一起来共同解决同学们的疑问——我们来探究核外电子的排布规律。 【板书】核外电子的排布规律 【提问】我们来看这个原子结构，从黄色最里一层原子层到蓝色最外一层原子层，
洪特规则 德国人洪特（F.Hund）根据大量光谱实验数据总结出一个规律，即分子分布到能量简并的原子轨道时，优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道，因为这种排布方式原子的总能量最低。所以在能量相等的轨道上，电子尽可能自旋平行地多占不同的轨道。例如碳原子核外有6个电子，按能量最低原理和泡利不相容原理，首先有2个电子排布到第一层的1s轨道中，另外2个电子填入第二层的2s轨道中，剩余2个电子排布在2个p 轨道上，具有相同的自旋方向，而不是两个电子集中在一个p轨道，自旋方向相反。1适用范围 该定则只适用于LS 耦合的情况。有少数例外是由于组态相互作用或偏离LS 耦合引起的。该定则可用量子力学理论和泡利不相容原理来解释。该定则对确定自由原子或离子的基态十分有用。
2洪特规则前提 洪特规则前提：对于基态原子来说 在能量相等的轨道上，自旋平行的电子数目最多时，原子的能量最低。所以在能量相等的轨道上，电子尽可能自旋平行地多占不同的轨道。例如碳原子核外有6个电子，按能量最低原理和泡利不相容原理，首先有2个电子排布到第一层的1s轨道中，另外2个电子填入第二层的2s轨道中，剩余2个电子排布在2个不同的2p轨道上，具有相同的自旋方向，而不是两个电子集中在一个p 轨道，自旋方向相反。作为洪特规则的补充，能量相等的轨道全充满、半满或全空的状态比较稳定。 根据以上原则，电子在原子轨道中填充排布的顺序为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d…。3详细信息 具体内容：对于特定电子排布，不同组态的LS耦合，洪特规则确定了能量排列顺序：（1）总自旋S越大，能量越低 （2）S相等情况下，总轨道角动量L越大，能量越低
第五章原子结构元素周期律 第一节原子结构原子核外电子排布 【高考新动向】 【考纲全景透析】 一、原子的构成 1. 原子的构成 原子的组成表示式：X，其中X为原子符号，A为质量数，Z为质子数，A－Z为中子数。2．基本关系 ①质子数＝核电荷数＝核外电子数 ②阳离子中：质子数＝核外电子数＋电荷数 ③阴离子中：质子数＝核外电子数－电荷数 ④质量数＝质子数＋中子数 3.元素、核素、同位素之间的关系如下图所示： 元素、核素和同位素的概念的比较
二、 原子核外电子排布 1.电子层的表示方法及能量变化 圆圈表示原子核，圆圈内标示出核电荷数，用弧线表示电子层，弧线上的数字表示该电子层的电子数。要注意无论是阳离子还是阴离子，圆圈内的核电荷数是不变的，变化的是最外层电子数。 离核由近及远→电子能量由低到高 2.核外电子分层排布的规律 核外电子的分层运动，又叫核外电子的分层排布，其主要规律有： (1)能量规律 原子核外电子总是先排能量最低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。即排满了K 层才排L 层，排满了L 层才排M 层。 （2）分层排布规律 ①原子核外每个电子层最多容纳2n 2 个电子。 ②原子最外层电子数不超过8个电子(K 层为最外层不能超过2个电子)。 ③原子次外层电子数不超过18个电子(K 层为次外层不能超过2个电子)。 【热点难点全析】
〖考点一〗原子的构成及概念比较 1.构成原子的粒子 2.组成原子的各种粒子及相互关系 (1)原子或分子：质子数(Z)=核电荷数=核外电子数 (2)阳离子：核外电子数=质子数-所带电荷数 (3)阴离子：核外电子数=质子数+所带电荷数 3.同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的比较 〖提醒〗(1)质子数与核外电子数之间的关系，对于原子不易出错，对于阴、阳离子容易出错。应清楚阳离子核外电子数少于质子数，阴离子核外电子数多于质子数。 (2)元素、同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的判断关键是描述的对象。如： ①具有相同质子数的两微粒不一定是同种元素，如Ne和H2O。 ②质子数相同而中子数不同的两微粒不一定互为同位素，如14N2和13C16O。 ③2H2和3H2既不是同位素，也不是同素异形体。 【典例1】铀(U)是重要的核工业原料，其中23592U是核反应堆的燃料，下列关于23592U和23892U的说
专题5 微观结构与物质的多样性 第一单元原子结构核外电子排布 课时训练练知能、提成绩限时测评 (时间:40分钟) 测控导航表 基础过关 1.(2013甘肃河西五市第一次联考)下列有关错误！未找到引用源。Po叙述正确的是( C ) A.Po的相对原子质量为210 B错误！未找到引用源。Po与错误！未找到引用源。Po互为同素异形体 C.Po位于第6周期ⅥA族 D错误！未找到引用源。Po原子核内的中子数为84 解析:Po元素有多种核素,210只是错误！未找到引用源。Po这种核素的近似相对原子质量,A错误错误！未找到引用源。Po与错误！未找到引用源。Po是Po的不同核素,者互为同位素,而同素异形体是指同种元素形成的不同单质,B错误;第6周期的稀有气体原子序数是86,故Po应为第6周期ⅥA族元素,C正确错误！未找到引用源。Po原子
核内的中子数为:210-84=126,D错误。 2.(2013漳州模拟)不具有放射性的同位素称之为稳定同位素,稳定同位素分析法在科学研究中获得了广泛的应用。如2H、13C、15N、18O、34S等常用作环境分析指示物。下列有关说法正确的是( B ) A.34S原子核内中子数为16 B.16O与18O互称同位素 C.13C和15N原子核内的质子数相差2 D.2H+结合OH-的能力比1H+更强 解析:34S原子核内中子数为34-16=18,A错误;16O与18O质子数相同而中子数不同,互为同位素,B正确;13C的质子数为6,15N的质子数为7,两者质子数相差1,C错误;2H+与1H+化学性质相同,D错误。 3.(2014山东实验中学一模)金属钛对体液无毒且有惰性,能与肌肉和骨骼生长在一起,有“生物金属”之称。下列有关错误！未找到引用源。Ti和错误！未找到引用源。Ti的说法中正确的是( C ) A.错误！未找到引用源。Ti和错误！未找到引用源。Ti原子中均含有22个中子 B错误！未找到引用源。Ti与错误！未找到引用源。Ti为同一核素C错误！未找到引用源。Ti与错误！未找到引用源。Ti互称同位素,在周期表中位置相同,都在第4 纵行 D.分别由错误！未找到引用源。Ti和错误！未找到引用源。Ti组成的金属钛单质互称为同分异构体 解析错误！未找到引用源。Ti和错误！未找到引用源。Ti原子中中
第二讲原子核外电子的排布规律练习题 一、核外电子的排布规律 在含有多个电子的原子里，电子的能量并不相同，能量低的电子通常在离核近的区域运动，能量高的电子通常在离核远的区域运动。我们常用电子层来表明。离核最近的叫第一层，离核稍远的叫第二层，依次类推，由近及远叫三、四、五、六、七层，也可依次把它们叫做K、L、M、N、O、P、Q层。核外电子的分层运动，又叫核外电子的分层排布。如图。科学研究证明，电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层里，即最先排布K层，当K层排满后，再排布L层，依次类推。 1-20号元素原子的电子层排布 核电 荷数 元素 名称 元素 符号 各电子层的电子数核电 荷数 元素 名称 元素 符号 各电子层的电子数 K L M N K L M N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 氢 氦 锂 铍 硼 碳 氮 氧 氟 氖 H He Li Be B C N O F Ne 1 2 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 钠 镁 铝 硅 磷 硫 氯 氩 钾 钙 Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca 2 8 1 2 8 2 2 8 3 2 8 4 2 8 5 2 8 6 2 8 7 2 8 8 2 8 8 1 2 8 8 2 核外电子排布的一般规律是：①各电子层最多容纳的电子数目是2n2；②最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时不超过2个），次外层电子数目不超过18个，倒数第三层电子数目不超过32个；③核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外依次排布在能量逐步升高的电子层里。1-18号元素的原子结构示意图。
原子核外电子排布的原理 处于稳定状态的原子，核外电子将尽可能地按能量最低原理排布，另外，由于电子不可能都挤在一起，它们还要遵守保里不相容原理和洪特规则，一般而言，在这三条规则的指导下，可以推导出元素原子的核外电子排布情况，在中学阶段要求的前36号元素里，没有例外的情况发生。 核外电子排布原理一——能量最低原理 电子在原子核外排布时，要尽可能使电子的能量最低。怎样才能使电子的能量最低呢？比方说，我们站在地面上，不会觉得有什么危险；如果我们站在20层楼的顶上，再往下看时我们心理感到害怕。这是因为物体在越高处具有的势能越高，物体总有从高处往低处的一种趋势，就像自由落体一样，我们从来没有见过物体会自动从地面上升到空中，物体要从地面到空中，必须要有外加力的作用。电子本身就是一种物质，也具有同样的性质，即它在一般情况下总想处于一种较为安全（或稳定）的一种状态（基态），也就是能量最低时的状态。当有外加作用时，电子也是可以吸收能量到能量较高的状态（激发态），但是它总有时时刻刻想回到基态的趋势。一般来说，离核较近的电子具有较低的能量，随着电子层数的增加，电子的能量越来越大；同一层中，各亚层的能量是按s、p、d、f的次序增高的。这两种作用的总结果可以得出电子在原子核外排布时遵守下列次序：1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p…… 原子轨道能量的高低(也称能级)主要由主量子数n和角量子数l决定。当l相同时，n越大，原子轨道能量E越高，例如E1s＜E2s＜E3s；E2p＜E3p ＜E4p。当n相同时，l越大，能级也越高，如E3s＜E3p＜E3d。当n和l 都不同时，情况比较复杂，必须同时考虑原子核对电子的吸引及电子之间的相互排斥力。由于其他电子的存在往往减弱了原子核对外层电子的吸引力，从而使多电子原子的能级产生交错现象，如E4s＜E3d，E5s＜E4d。Pauling根据光谱实验数据以及理论计算结果，提出了多电子原子轨道的近似能级图。用小圆圈代表原子轨道，按能量高低顺序排列起来，将轨道能量相近的放在同一个方框中组成一个能级组，共有7个能级组。电子可按这种能级图从低至高顺序填入。
原子的核外电子排布 1.原子结构行星模型告诉我们，核外电子在原子核外的外周运动，那么原子的核外电子是怎样排布在原子核外的呢？下图是1～20号元素核外电子的排布图，仔细观察图像，回答下列问题：注：在圆内标出原子的核电荷数，外面用弧线表示电子层，每层排的电子数目在弧线上标出。 （1）第一层最多排_______个电子，第二层最多排________个电子，第三层最多排______个电子。规律：第n层最多容纳的电子数为______________（用含n的代数式表示）。 （2）最外层最多排_______个电子。 （3）第二层电子的能量比第一层电子的能量_________（填“大”或“小”，提示：从原子核对电子的作用思考）。 2.电子层的表示方法及能量变化： 3.核外电子的排布规律： （1）能量最低原则：核外电子总是先排布在能量______的电子层里，然后再按照由______向______的顺序依次排布在能量逐渐升高的电子层里。 （2）电子分层排布的原则： ①第n层最多容纳的电子数为______。 ②最外层不超过________个（K层为最外层时，不超过_____个）。 4.原子结构示意图：在圆内标出原子的核电荷数，外面用弧线表示电子层，每层排的电子数目在弧线上标出，如： 5.阴阳离子的形成： （1）当原子_________（填“得到”或“失去”）电子时便形成阴离子，如N3-、O2-、F-。 （2）当原子_________（填“得到”或“失去”）电子时便形成阳离子，如Na+、Mg2+、Al3+。
规律： a.当原子的最外层电子数大于4时，原子易______（填“得”或“失”）电子形成_____离子（填“阴”或“阳”）。 b.当原子的最外层电子数小于4时，原子易______（填“得”或“失”）电子形成_____离子（填“阴”或“阳”）。 6.“8e”稳定结构：___________________________________________。 由“8e”稳定结构可知，N元素常见的化合价是________，S元素常见的化合价是__________。规律：元素的最高正化合价=__________________，元素的最低负化合价=_________________。 7.原子的电子式：元素的化学性质主要由_________________决定，我们常用小黑点或×来表示 元素原子的最外层上的电子。分别写出下列粒子的电子式： Na_______、Na+__________、Cl_________、Cl－________、NH4+_________、OH－_________。 8.微粒半径大小的比较： （1）电子层数越多，微粒半径越______，如r(O)______ r(Na)。 （2）电子层数相同，核电荷数越大，微粒半径越_________，如r(Mg)______ r(Al)。 （3）电子层数相同，核电荷数也相同，电子数越多，微粒半径约___________，如r(Cl)______ r(Cl—)。规律：不同的原子结构对应不同的性质（如化合价、半径大小等），这就是“结构决定性质”。9.核外有十电子的微粒有：__________________________________________________________。 10.核外有十八电子的微粒有：________________________________________________________。 例1.（核外电子的排布规律） 1.1.下列叙述中，正确的是（A） A.在多电子的原子里，能量高的电子通常在离核较远的区域内运动 B.核外电子总是先排在能量低的电子层上，如M层只有排满18个电子后才能排N层 C.两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同 D.微粒的最外层只能是8个电子才稳定 1.2.A元素原子L层比B元素L层少2电子，B元素的核外电子总数比A元素的核外电子总数多5个，则A、B 可形成（D） A.AB B.A2B C.A2B3 D.B2A3 例2.（原子或离子结构示意图、电子式的书写） 2.写出下列原子或离子的结构示意图和电子式： （1）碳原子(C)_________、______________，（2）钾原子(K)_________、______________，（3）硫离子(S2－)_________、______________，（4）铝离子(Al3+)_________、______________，
1--36号元素电子排布式与轨道表示式电子排布式电子排布简式价电子排布式轨道表示式 氢H ：1s1 1s1 1s1 氦He：1s2 [He]1s2 锂Li ：1s22s1 [He]2s1 2s1 铍Be：1s22s2[He]2s2 2s2 硼B ：1s22s22p1 [He]2s22p1 2s22p1 碳C ：1s22s22p2[He]2s22p2 2s22p2 氮N ：1s22s22p3[He]2s22p3 2s22p3 氧O ：1s22s22p4 [He]2s22p4 2s22p4
氟F ：1s22s22p5 [He]2s22p5 2s22p5 氖Ne：1s22s22p6 [Ne] 2s22p6 钠Na：1s22s22p63s1 [Ne]3s1 3s1 镁Mg：1s22s22p63s2 [Ne]3s2 3s2 铝Al ：1s22s22p63s23p1 [Ne]3s23p1 3s23p1 硅Si ：1s22s22p63s23p2[Ne]3s23p2 3s23p2 磷P ：1s22s22p63s23p3[Ne]3s23p3 3s23p3 硫S ：1s22s22p63s23p4[Ne]3s23p43s23p4氯Cl：1s22s22p63s23p5[Ne]3s23p5 3s23p5 氩Ar：1s22s22p63s23p6[Ar] 3s23p6
钾K ：1s22s22p63s23p64s1[Ar] 4s1 4s1 钙Ca：1s22s22p63s23p64s2 [Ar] 4s2 4s2 钪Sc：1s22s22p63s23p63d14s2[Ar] 3d14s2 3d14s2 钛Ti ：1s22s22p63s23p63d24s2[Ar] 3d24s2 3d24s2 矾V ：1s22s22p63s23p63d34s2[Ar] 3d34s23d34s2 铬Cr：1s22s22p63s23p63d54s1[Ar] 3d54s13d54s1 锰Mn：1s22s22p63s23p63d54s2[Ar] 3d54s2 3d54s2 铁Fe：1s22s22p63s23p63d64s2 [Ar] 3d64s23d64s2 钴Co：1s22s22p63s23p63d74s2[Ar] 3d74s2 3d74s2 镍Ni：1s22s22p63s23p63d84s2[Ar] 3d84s2 3d84s2
第二讲 原子核外电子的排布规律 练习题 一、核外电子的排布规律 在含有多个电子的原子里，电子的能量并不相同，能量低的电子通常在离核近的区域运动，能量高的电子通常在离核远的区域运动。我们常用电子层来表明。离核最近的叫第一层，离核稍远的叫第二层，依次类推，由近及远叫三、四、五、六、七层，也可依次把它们叫做K 、L 、M 、N 、O 、P 、Q 层。核外电子的分层运动，又叫核外电子的分层排布。如图。科学研究证明，电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层里，即最先排布K 层，当K 层排满后，再排布L 层，依次类推。 核外电子排布的一般规律是：①各电子层最多容纳的电子数目是2n 2；②最外层电子数目不超过8个（K 层为最外层时不超过2个），次外层电子数目不超过18个，倒数第三层电子数目不超过32个；③核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外依次排布在能量逐步升高的电子层里。1-18号元素的原子结构示意图。
1．结构示意图（原子、离子） 2．电子式（原子、离子） [课堂练习]写出下列微粒的结构示意图和电子式： 结构示意图：Na+；Cl-；Ar ；K+；N ；O 电子式：S2-；K+；S；P ；He 。 练习 一、选择题 1.以下说法正确的是（） A.原子是最小的粒子 B.所有粒子都带中子 C.原子呈电中性，所以原子不含电荷 D.原子质量主要集中在原子核上 2.下列说法中不正确的是（） A.原子中电子在核外运动没有确定的轨道 B.电子云中小黑点的疏密表示电子在核外某处出现机会的多少 C.离原子核越近的电子越不容易失去 D.在原子中，除最外层电子层，每层上的电子数必符合2n2个 3.下列各关系式中，正确的是（） A.中性原子中：核外电子数=核内中子数 B.中性原子中：核内质子数=核外电子数 C.在R2-中：电子数=核内质子数-2 D.在R2+中：电子数=核内质子数+2 4．在构成原子的各种微粒中，决定原子种类的是（） A．质子数 B．中子数 C．质子数和中子数 D．核外电子数
元素的电子是由元素核电荷数决定的。 现在发现的都在7层内。而每层一般有4个亚层，即s p d f四个亚层，s有1条轨道，p有3条轨道，d有5条轨道，f有7条轨道，每条轨道中最多容纳两个向相反方向旋转的电子。但是第一层没有p d f层，第二层没有d f层，第三层没有f 层，第四层后四个亚层都有。 电子层从内到外依次是s p d f层，其中s层最多2个电子，p层最多6个电子，d层最多10个电子，而f层最多14个电子。例如氢原子的电子排布是1s1,锂原子电子排布是1s22s1,氧的是1s2 2s2 2p4,而钠的是1s2 2s2 2p6 3s1,等等。 基本介绍 表示原子核外电子排布的图式之一。有七个电子层，分别用1、2、3、4、5、6、7等数字表示K、L、M、N、O、P、Q等电子层，用s、p、d、f等符号分别表示各电子亚层，并在这些符号右上角用数字表示各亚层上电子的数目。如氧原子的电子排布式为1s２2s２2p４。迄今为止，只发现了7个电子层！ 原子核外电子排布的原理 处于稳定状态的原子，核外电子将尽可能地按能量最低原理排布，另外，由于电子不可能都挤在一起，它们还要遵守保里不相容原理和洪特规则，一般而言，在这三条规则的指导下，可以推导出元素原子的核外电子排布情况，在中学阶段要求的前3 6号元素里，没有例外的情况发生。 核外电子排布原理一——最低能量原理 电子在原子核外排布时，要尽可能使电子的能量最低。怎样才能使电子的能量最低呢？比方说，我们站在地面上，不会觉得有什么危险；如果我们站在20层楼的顶上，再往下看时我们心理感到害怕。这是因为物体在越高处具有的势能越高，物体总有从高处往低处的一种趋势，就像自由落体一样，我们从来没有见过物体会自动从地面上升到空中，物体要从地面到空中，必须要有外加力的作用。电子本身就是一种物质，也具有同样的性质，即它在一般情况下总想处于一种较为安全（或稳定）的一种状态（基态），也就是能量最低时的状态。当有外加作用时，电子也是可以吸收能量到能量较高的状态（激发态），但是它总有时时刻刻想回到基态的趋势。一般来说，离核较近的电子具有较低的能量，随着电子层数的增加，电子的能量越来越大；同一层中，各亚层的能量是按s、p、d、f的次序增高的。这两种作用的总结果可以得出电子在原子核外排布时遵守下列次序：1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p…… 原子轨道能量的高低(也称能级)主要由主量子数n和角量子数l决定。当l相同时，n越大，原子轨道能量E越高，例如E1s＜E2s＜E3s；E2p＜E3p＜E4p。当n相同时，l越大，能级也越高，如E3s＜E3p＜E3d。当n和l都不同时，情况比较复杂，必须同时考虑原子核对电子的吸引及电子之间的相互排斥力。由于其他电子的存在往往减弱了原子核对外层电子的吸引力，从而使多电子原子的能级产生交错现象，如E
1.描述原子中电子运动状态的四个量子数的物理意义各是什么？它们的可能取 值是什么？ 2.微观粒子的运动特征是什么并对每个特征进行简单的解释。 3.根据原子轨道近似能级图，指出下表中各电子层中的电子数有无错误，并说明 （1）s电子绕核运动，其轨道为一圆周，而p电子是走∞形的； （2）主量子数n为1时，有自旋相反的两条轨道； （3）主量子数n为4时，其轨道总数为16，电子层电子最大容量为32； （4）主量子数n为3时，有3s,3p,3d三条轨道。 5.下列各组量子数哪些是不合理的，为什么？ (1)n = 2,l = 1,m = 0 (2)n = 2,l = 2,m = –1 (3)n = 3,l = 0,m = 0 (4)n = 3,l = 1,m = 1 (5)n = 2,l = 0,m = –1 (6)n = 2,l = 3,m = 2 6.已知M2+离子3d轨道中有5个电子，试推出：（1）M原子的核外电子排布；（2）M原子的最外层和最高能级组中电子数；（3）M元素在周期表中的位置。 7.写出原子序数为24的元素的名称、符号及其基态原子的电子结构式，并用四个量子数分别表示每个价电子的运动状态。 8. 说明下列各对原子中哪一种原子的第一电离能高，为什么？ S与P Al与Mg Sr与Rb Cu与Zn Cs与An Rn与At 9.对某一多电子原子来说，（1）下列原子轨道3s、3p x、3p y、3p z、3d xy、3d xz、3d yz、3d z2、3d x2-y2中，哪些是等价（简并）轨道？ (2)具有下列量子数的电子，按其能量由低到高排序，如能量相同则排在一起（可用“<”、“=”符号表示）： (A) 3、2、1、+ 1 2；(B) 4、3、2、- 1 2 ；(C) 2、0、0、+ 1 2 ； (D) 3、2、0、+ 1 2；(E) 1、0、0、- 1 2 ；(F) 3、1、1、+ 1 2 。 10.确定一个基态原子的电子排布应遵循哪些规则？下列电子排布式各违犯了哪一规则？ (1) 7N：1s2 2s2 2p x2 2p y1(2) 28Ni ：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 (3)22Ti：1s2 2s2 2p6 3s2 3p10
《原子核外电子排布应遵循的三大规律》 （一）泡利不相容原理： 1．在同一个原子里，没有运动状态四个方面完全相同的电子存在，这个结论叫泡利不相容原理。 泡利：奥地利物理学家，1945年获诺贝尔物理学奖。 2．根据这个原理，如果有两个电子处于一个轨道（即电子层电子亚层电子云的伸展方向都相同的轨道），那么这两个电子的自旋方向就一定相反。 3．各个电子层可能有的最多轨道数为，每个轨道只能容纳自旋相反的两个电子，各电子层可容纳的电子总数为2个。 （二）能量最低原理： 1．在核外电子的排布中，通常状况下，电子总是尽先占有能量最低的原子轨道，只有当这些原子轨道占满后，电子才依次进入能量较高的原子轨道，这个规律叫能量最低原理。 2．能级：就是把原子中不同电子层和亚层按能量高低排布成顺序，象台阶一样叫做能级。 （1）同一电子层中各亚层的能级不相同，它们是按s，p，d，f的次序增高。
不同亚层：ns< np< nd< nf （2）在同一个原子中，不同电子层的能级不同。离核越近，n越小的电子层能级越低。 同中亚层：1s< 2s< 3s；1p< 2p< 3p； （3）能级交错现象：多电子原子的各个电子，除去原子核对它们有吸引力外，同时各个电子之间还存在着排斥力，因而使多电子原子的电子所处的能级产生了交错现象。 例如：E3d >E4S , E4d >E5S，n≥3时有能级交错现象。 3．电子填入原子轨道顺序：1s 2s2p 3s3p 4s3d4p 5s4d5p 6s4f5d6p 7s5f6d7p，能级由低渐高。 （三）洪特规则： 1．在同一亚层中的各个轨道上，电子的排布尽可能单独分占不同的轨道，而且自旋方向相同，这样排布整个原子能量最低。 2．轨道表示式和电子排布式： 轨道表示式：一个方框表示一个轨道 电子排布式：亚层符号右上角的数字表示该亚层轨道中电子的数目
课题16原子结构核外电子排布原理学习任务1原子结构核素
一、原子构成 1．构成原子的微粒及其作用 原子(A Z X)?????原子核???? ?质子(Z 个)——决定元素的种类中子[(A －Z )个]在质子数确定后 决定原子种类同位素核外电子(Z 个)——最外层电子数决定元素 的化学性质 2．微粒之间的关系 (1)原子中：质子数(Z )＝核电荷数＝核外电子数。 (2)质量数(A )＝质子数(Z )＋中子数(N )。 (3)阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数。 (4)阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数。 3．微粒符号周围数字的含义
4．两种相对原子质量 (1)原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与一个12C原子质量的1 12的 比值。一种元素有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量。 (2)元素的相对原子质量：按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比(丰度)算出的平均值。例如：A r(Cl)＝A r(35Cl)×a%＋A r(37Cl)×b%。 二、元素、核素、同位素 1．元素、核素、同位素的关系 2．同位素的特征 (1)同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎相同，物理性质差异较大。 (2)同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分比(丰度)不变。 同位素的“六同三不同”
3．氢元素的三种核素 1 H：用字母H表示，名称为氕，不含中子； 1 2 H：用字母D表示，名称为氘或重氢，含有1个中子；1 3 H：用字母T表示，名称为氚或超重氢，含有2个中子。1 4．几种重要核素的用途 1．核外电子排布规律 2．原子结构示意图
二、原子核外电子的排布 [教学目标] 1、知识与技能目标 （1）了解元素原子核外电子排布的基本规律，能用原子（离子）结构示意图表示原子(离子)的核外电子排布 （2）了解原子核外电子的排布规律，元素的金属性和非金属性，元素的化合价、原子半径等随元素核电核数呈周期性变化的规律，认识元素周期率。 2、过程与方法目标 培养学生分析、处理数据的能力，尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。3．情感、态度与价值观 (1)初步体会物质构成的奥秘，培养学生的抽象思维能力、想像力和分析推理能力； (2)树立“结构决定性质”、“物质的粒子性”等辩证唯物主义观点。 [教学重、难点] 构成原子的微粒间的关系和核外电子排布规律。培养分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程。 [教学过程] [复习提问] 1.构成原子的粒子有哪些,它们之间有何关系? 2.为什么原子不显电性? 3.为什么说原子的质量主要集中原子核上? [引言]我们已经知道，原子是由原子核和电子构成的，原子核的体积很小，仅占原子体积的几千亿分之一，电子在原子内有“广阔”的运动空间。在这“广阔”的空间里，核外电子是怎样运动的呢? [板书]原子核外电子的排布 [交流与讨论1]原子在核外是怎样运动的? [打开书P78页，阅读教材,核外电子是怎么排布的？用两个字概括。 【讲解】原子中的核外电子运动虽然没有固定的轨道（太阳系中的地球等有运动轨道），但却有经常出现的区域，这些区域叫做电子层。 【过渡】电子究竟是怎样分层排布的呢？ 【投影】讲解：核外电子最少的有1层，最多的有7层，最靠近原子核的是第一层（K 层）……第一层的能量最低，第七层能量最高。[归纳]按能量高低分层排布。(能量由低到高) K L M N O P Q ……
[1]H氢 1s1 [2]He氦 1s2 [3]Li锂 1s22s1 [4]Be铍 1s22s2 [5]B硼 1s22s22p1 [6]C碳 1s22s22p2 [7]N氮 1s22s22p3 [8]O氧 1s22s22p4 [9]F氟 1s22s22p5 [10]Ne氖 1s22s22p6 [11]Na钠 1s22s22p63s1 [12]Mg镁 1s22s22p63s2 [13]Al铝 1s22s22p63s23p1 [14]Si硅 1s22s22p63s23p2 [15]P磷 1s22s22p63s23p3 [16]S硫 1s22s22p63s23p4 [17]Cl氯 1s22s22p63s23p5 [18]Ar氩 1s22s22p63s23p6 [19]K钾 1s22s22p63s23p64s1 [20]Ca钙 1s22s22p63s23p64s2 [21]Sc钪 1s22s22p63s23p63d14s2 [22]Ti钛 1s22s22p63s23p63d24s2 [23]V钒 1s22s22p63s23p63d34s2 [24]Cr铬 1s22s22p63s23p63d54s1 [25]Mn锰 1s22s22p63s23p63d54s2 [26]Fe铁 1s22s22p63s23p63d64s2
[27]Co钴 1s22s22p63s23p63d74s2 [28]Ni镍 1s22s22p63s23p63d84s2 [29]Cu铜 1s22s22p63s23p63d104s1 [30]Zn锌 1s22s22p63s23p63d104s2 [31]Ga镓 1s22s22p63s23p63d104s24p1 [32]Ge锗 1s22s22p63s23p63d104s24p2 [33]As砷 1s22s22p63s23p63d104s24p3 [34]Se硒 1s22s22p63s23p63d104s24p4 [35]Br溴 1s22s22p63s23p63d104s24p5 [36]Kr氪 1s22s22p63s23p63d104s24p6
核外电子排布规律总结 原子核外电子排布规律 ①能量最低原理：电子层划分为KvLvMvOvPv对应电子层能量增大；原子核外电子排布按照能量较低者低优先排布原则. ②每个电子层最多只能容纳2n2个电子 ③最外层最多只能容纳8个电子（K层为最外层时不能超过2个）次外层最多只能容纳18个电子（K层 为次外层时不能超过2个倒数第三层最多只能容纳32个电子 注意：多条规律必须同时兼顾。 简单例子的结构特点： ⑴离子的电子排布：主族元素阳离子跟上一周期稀有气体的电子层排布相同，如钠离子、镁离子、铝离子和氖的核外电子排布是相同的。 阴离子更同一周期稀有气体的电子排布相同：负氧离子，氟离子和氖的核外电子排布是相同的。（2）等电子粒子（注意主要元素在周期表中的相对位置） ①10 电子粒子:CH4、N3、NH,、NH3、NH4、O2、OH、H, O H3O、F、HF、Ne Na、 Mg2、Al 3等。 ②18 电子粒子：SiH4、P3、Pli、S2、HS、H2S、Cl 、HCI、Ar、K、Ca2、PH^ 等。 特殊情况：F2、H2O2、C2H6、CI^OH ③核外电子总数及质子总数均相同的阳离子有： Na、NH、H3O等；阴离子有：F、OH、 NH, ；HS 、CI 等。 前18号元素原子结构的特殊性： （1）原子核中无中子的原子：；H
（2）最外层有1个电子的元素：H、Li、Na；最外层有2个电子的元素:Be、Mg He （3）最外层电子总数等于次外层电子数的元素：Be Ar （4）最外层电子数等于次外层电子数2倍的元素：C ;是次外层电子数3倍的元素：O ;是次外层电子数4倍的元素：Ne （5）最外层电子数是内层电子数一半的元素:Li、P （6）电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be Al （7）电子总数为最外层电子数2倍的元素：Be （8）次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si 元素周期表的规律： （1）最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素，最外层电子数为1或2 的元素可能是主族、副族或0族元素，最外层电子数为8的元素是稀有气体（He例外） (2)在元素周期表中，同周期的U A、川A族元素的原子序数差别有：①第2、3周期(短周期)元素原子序数都相差1;②第4、5周期相差11;③第6 7周期相差25 (3)同主族、邻周期元素的原子序数差 ①位于过渡元素左侧的主族元素，即I A、U A 族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素总数；相差的数分别为 2,8,8,18,18,32 ②位于过渡元素左侧的主族元素，即川A?％A族，同主族、邻周期元素原子序数之差为 下一周期元素所在周期所含元素种数。例如，氯和溴的原子序数之差为35-17=18 (溴所在第 四周期所含元素的种数)。相差的数分别为8,18,18,32，32. ③同主族非县令的原子序数差为上述连续数的加和，如H和Cs的原子序数为 2+8+8+18+18=54 (4)元素周期表中除毗族元素之外，原子序数为奇数(偶数)的元素，所属所在族的序数及主要化合价也为奇数(偶数)。如：氯元素的原子序数为17,而其化合价有-1、+1、+3、+5、+7，最外层有7个电子，氯元素位于％A族；硫元素的原子序数为16，而其化合价有-2、+4、+6价，最外层有6个电子，硫元素位于W A族。 5)元素周期表中金属盒非金属元素之间有一分界线，分界线右上方的元素为非金属元素，分界线左下方的元素为非金属元素(H除外)，分界线两边的元素一般既有金属性也有非金属性。每周期的最右边金属的族序数与周期序数相等，如：Al为第三周期川A族。 元素周期律： (1)原子半径的变化规律：同周期主族元素自左向右，原子半径逐渐增大；同主族元素自上而下，原子半径逐渐增大。 (2)元素化合价的变化规律：同周期自左向右，最高正价：+1?+7,最高正价=主族序数(O F除外)，负价由-4?-1，非金属负价=-(8-族序数) (3)元素的金属性：同周期自左向右逐渐减弱；同主族自上而下逐渐增强。 (4)元素的非金属性：同周期制作仙游逐渐增强；同主族自上而下逐渐减弱。 (5)最高价化合物对应水化物的酸、碱性：同周期自左向右酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱；同主族自上而下酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强。 (6)非金属气态氢化物的形成难以、稳定性：同周期自左向右形成由难到易，稳定性逐渐增强；同主族