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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。
原子核外电子排布规律基本规律1、泡利不相容原理：每个轨道最多只能容纳两个电子，且自旋相反配对2、能量最低原理：电子尽可能占据能量最低的轨道3、Hund规则：简并轨道（能级相同的轨道）只有被电子逐一自旋平行地占据后，才能容纳第二个电子另外：等价轨道在全充满、半充满或全空的状态是比较稳定的，亦即下列电子结构是比较稳定的：全充满---p6或d10或f14半充满----p3或d5或f7全空-----p0或d0或f0还有少数元素（如某些原子序数较大的过渡元素和镧系、锕系中的某些元素）的电子排布更为复杂，既不符合鲍林能级图的排布顺序，也不符合全充满、半充满及全空的规律。
而这些元素的核外电子排布是由光谱实验结构得出的，我们应该尊重光谱实验事实。
对于核外电子排布规律，只要掌握一般的规律，注意少数例外即可。
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。
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。
原子核外电子排布规律 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】原子核外电子排布规律①能量最低原理:电子层划分为K<L<M<O<P<Q,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:(1)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、N?3、NH?2、NH3、NH?4、O?2、OH?、H2O、H3O?、F?、HF、Ne、Na?、Mg?2、Al?3等。
②18电子粒子：SiH4、P?3、PH3、S?2、HS?、H2S、Cl?、HCl、Ar、K?、Ca?2、PH?4等。
特殊情况：F2、H2O2、C2H6、CH3OH③核外电子总数及质子总数均相同的阳离子有：Na?、NH?4、H3O?等；阴离子有：F?、OH?、NH?2；HS?、Cl?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：11H（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ⅡA、ⅢA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ⅠA、ⅡA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2,8,8,18,18,32②位于过渡元素左侧的主族元素，即ⅢA～ⅦA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。
电子原子核外电子的排布应遵循以下三个原理：①能量最低原理：核外电子总是首先占据能量最低的轨道。
按照近似能级图，电子由低到高进入轨道的顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p。
因能级交错，其中E4s>E3d，电子先排满4s后再进入3d。
例如：钪元素核外21个电子依次填充的轨道为1s22s22p63s23p64s23d1。
②保里不相容原理：在同一原子中没有运动状态完全相同的电子，即同一个原子中的电子描述其运动状态的四个方面不可能完全相同。
在同一轨道上的电子必须自旋方向相反，每个轨道只能容纳2个电子。
根据保里不相容原理，各电子层最多容纳的电子总数为2n2。
周期表中各周期含有元素的数目以及填充的能级如下：周期数元素数所填充的能级一 2 1s二 8 2s、2p三 8 3s、3p四 18 4s、3d、4p五 18 5s、4d、5p六 32 6s、4f、5d、6p七（未填满） 32 （理论预测） 7s、5f、6d、7p（理论预测）③洪特规则：电子进入同一亚层的各个轨道(也称等价轨道)时，总是尽先分占不同轨道而且自旋方向相同。
例如氮原子核外电子排布的轨道表示式为： N原子的价电子中有3个未成对电子，这与N原子的成键情况和化合物的组成结构有密切的关系。
洪特还指出等价轨道上的电子排布处于以下状态比较稳定：a.全充满（p6、d10、f14）、b.半充满（p3、d5、f7）、c.全空（p0、d0，f0）。
这是由原子核外电子排列的所遵循的能量最低原理决定的。
在各层中，离原子核远，电子的能量越大，电子都首先排满能量低的运行轨道，这样排列到到最外层时，能量最低的轨道只有八个，如果电子多于八个，还有比此能量要求低的轨道（同一层也因轨道不同而能量不同）可以排布电子。
因此，就造成了最外层电子最多只能有八个。
若最外层是第n层，次外层就是第(n－1)层。
由于E(n-1)f＞E(n+1)s＞Enp，在第(n＋1)层出现前，次外层只有(n－1)s、(n－1)p、(n－1)d上有电子，这三个亚层共有9个轨道，最多可容纳18个电子，因此次外层电子数不超过18个。
《核外电子排布》讲义一、引言在探索物质世界的奥秘中，原子的结构是一个至关重要的领域。
而核外电子的排布则是理解原子性质和化学行为的关键。
让我们一起走进核外电子排布的奇妙世界。
二、什么是核外电子排布原子由原子核和核外电子组成，原子核带正电荷，核外电子带负电荷。
核外电子在原子核外的一定区域内运动，这些区域被称为电子层。
核外电子的排布遵循一定的规律，决定了原子的化学性质和物理性质。
三、核外电子排布的规律1、能量最低原理电子总是优先占据能量较低的轨道，然后再依次进入能量较高的轨道。
这就像人们在坐座位时，总是先选择靠近门口、比较方便的位置，然后再考虑更远、更不方便的位置。
2、泡利不相容原理在同一个原子中，不可能有两个电子的四个量子数完全相同。
简单来说，就是在同一个轨道中，最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋方向必须相反。
3、洪特规则电子在等价轨道（相同能量的轨道）上排布时，总是尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。
这是因为这样的排布方式能够使原子的能量更低，更加稳定。
四、电子层与电子亚层1、电子层电子层通常用数字表示，从离原子核最近的一层开始，依次为第一层（K 层）、第二层（L 层）、第三层（M 层）等。
电子层的能量依次升高。
2、电子亚层在同一电子层中，电子还可以进一步分为不同的亚层，分别用s、p、d、f 表示。
s 亚层只有一个轨道，p 亚层有三个轨道，d 亚层有五个轨道，f 亚层有七个轨道。
五、核外电子排布的表示方法1、电子排布式用数字和字母来表示电子在原子核外各电子层和亚层的排布情况。
例如，钠原子的电子排布式为 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹。
2、轨道表示式用小方框表示轨道，用箭头表示电子的自旋方向。
这种表示方法能够更加直观地展示电子的排布情况。
六、核外电子排布与元素周期表元素周期表是化学中非常重要的工具，而核外电子排布与元素周期表有着密切的关系。
1、周期元素周期表中的周期与电子层有关。
原子核外电子排布原理1.能、能与原子道(1)能 (n)在多子原子中，核外子的能量是不同的，按照子的能量差异将其分成不同能。
通常用 K 、 L 、 M 、 N⋯⋯表示，能量依次升高。
(2)能同一能里子的能量也可能不同，又将其分成不同的能，通常用s、p、d、 f 等表示，同一能里，各能的能量按s、 p、 d、 f 的序依次升高，即：E(s)＜ E(p)＜ E(d) ＜E(f) 。
(3)原子道子云廓出了子在核外常出的区域。
种子云廓称原子道。
原子道道形状道个数s球形1p形3特提醒第一能 (K) ，只有 s 能；第二能(L) ，有 s、 p 两种能， p 能上有三个原子道 p x、p y、 p z，它具有相同的能量；第三能(M) ，有 s、 p、 d 三种能。
2.基原子的核外子排布(1)能量最低原理：即子尽可能地先占有能量低的道，然后入能量高的道，使整个原子的能量于最低状。
如构造原理示意，即基原子核外子在原子道上的排布序：注意所有子排布都需要足能量最低原理。
(2)泡利原理每个原子轨道里最多只能容纳 2 个电子，且自旋状态相反。
如 2s 轨道上的电子排布为，不能表示为。
(3)洪特规则当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同。
如2p3的电子排布为，不能表示为或。
洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全满(p6、 d10、f 14)、半满 (p 3、d5、 f 7)和全空 (p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，如：24Cr的电子排布式为1s22s22p63s2 3p63d5 4s1或 [Ar] 3d54s1。
3.基态、激发态及光谱示意图(1)p 能级的能量一定比s 能级的能量高(× )(2)同一原子中，2p、 3p、 4p 能级的轨道数依次增多(× )(3)2p 和 3p 轨道形状均为哑铃形，能量也相等(× )(4)2p x、 2p y、 2p z的能量相等 (√ )(5)铁元素基态原子的电子排布式为22626261s 2s 2p 3s 3p 4s 3d (× )(6)Cr 的基态原子的简化电子排布式为[Ar] 3d44s2(× )(7)基态原子电子能量的高低顺序为E(1s)＜ E(2s)＜ E(2p x)＜ E(2p y)＜E(2p z)(× )(8)电子排布式 ( 22Ti)1s 22s22p63s23p10违反了能量最低原则(× )(9)磷元素基态原子的电子排布图为(× )写出下列原子或离子的①电子排布式、②价电子排布图、③电子占的原子轨道数、④未成对电子数。
(1)N ：① _____________ ②_______________________________________________________③___________________ ④ _______________________________________________________ 。
(2)Cl ：① ____________ ② ______________________________________________________③___________________ ④ _______________________________________________________ 。
(3)Fe2＋：① ___________②________________________________________________________③___________________ ④ ________________________________________________________ 。
(4)Cu ：① ______________② ________________________________________________________③____________________ ④ _______________________________________________________ 。
(5)Se：① ______________② ________________________________________________________③____________________ ④ _______________________________________________________ 。
(6)Br －：① ____________② _________________________________________________________③____________________ ④ _______________________________________________________ 。
答案(1) ①1s223②③ 5 ④ 3 2s 2p(2)① 1s22s22p6 3s23p5(或 [Ne] 3s23p5)②③ 9 ④1(3)① 1s22s22p6 3s23p63d6(或 [Ar] 3d6)②③ 14 ④ 4(4)① 1s22s22p6 3s23p63d104s1( 或[Ar] 3d104s1)②③15 ④ 1(5)① 1s22s22p6 3s23p63d104s24p4(或 [Ar] 3d104s24p4)②③ 18 ④ 2(6)① 1s22s22p6 3s23p63d104s24p6(或 [Ar] 3d104s24p6)②③ 18④ 0核外电子排布常见错误(1)在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误：①( 违反能量最低原理)②(违反泡利原理 )③(违反洪特规则)④( 违反洪特规则 )(2)当出现 d 轨道时，虽然电子按 ns、 (n－ 1)d、 np 的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把 (n－ 1)d放在 ns 前，如 Fe： 1s22s22p63s2 3p63d64s2，而失电子时，却先失4s 轨道上的电子，如Fe3＋： 1s22s22p63s23p63d5。
(3)注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、价电子排布式的区别与联系。
如Cu 的电子排布式： 1s22s22p63s23p63d104s1；简化电子排布式：[Ar] 3d104s1；价电子排布式：3d104s1。
1.第三代半导体材料的优异性能和对新兴产业的巨大推动作用，使得发达国家都把发展第三代半导体材料及其相关器件等列为半导体重要新兴技术领域，投入巨资支持发展。
第三代半导体材料有氮化镓、碳化硅等。
请回答下列问题：(1)硅原子占据电子的能级符号有________________ ，其中占据电子的能量最高的能级符号为________，该能层已经容纳了 ________个电子。
(2)N 原子中，有电子占据的最高能层符号为________，该能层已经容纳的电子数为______个。
(3)镓为元素周期表中第31 号元素，位于元素周期表第四周期。
镓原子具有________个能层，每个能层已经容纳的电子数之比为______________ 。
答案(1)1s 、 2s、 2p、 3s、 3p3p 2(2)L 5 (3)42∶ 8∶18∶ 3解析(1) 硅位于元素周期表第三周期，有3个能层，分别为 K 、 L、 M ，每个能层的能级数分别为1、 2、2，其能级符号为1s、 2s、2p、 3s、 3p，其中占据电子的最高能级为3p， s 能级最多容纳 2 个电子， p 能级最多容纳 6 个电子，故 3p 能级容纳的电子数为14－2－ 2－ 6－ 2＝ 2。
(2)N 原子位于元素周期表第二周期，共 2 个能层，符号分别为 K 、 L ， L 为最高能层，该能层包括 2s 能级的 2 个电子和 2p 能级的 3 个电子，共 5 个电子。
(3) 通过比较，可以得出规律，能层数与元素原子所在的周期数相等，故Ga 有 4 个能层，每层的电子数为 2、8、18、3。
2.(1)A 元素基态原子的最外层有 3 个未成对电子，次外层有 2 个电子，其元素符号为 ________；其价电子排布图为 ________________________________________ 。
(2)B 元素的负一价离子和 C 元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同， B 的元素符号为________，C 离子的结构示意图为__________________________________________________ 。
(3)D 元素的正三价离子的3d 能级为半充满， D 的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为 ________________________________________________________________________ ______________，其原子的结构示意图为____________________________________________ 。
(4)E 元素基态原子的M 层全充满， N 层没有成对电子且只有一个未成对电子， E 的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为 ____________________________________________ 。
(5)F元素的原子最外层电子排布式为ns n np n＋2，则n ＝ ________；原子中能量最高的是________电子，核外电子排布图为__________________________________________________ 。
答案(1)N(2)Cl(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2(或 [Ar] 3d64s2)(4)Cu22626101101 1s 2s 2p 3s 3p 3d4s (或 [Ar] 3d4s )(5)2 2p考点二原子结构与周期表、元素性质的关系1.原子结构与周期表的关系(1)原子结构与周期表的关系(完成下列表格)每周期第一个元素每周期最后一个元素周期能层数原子序数基态原子的简原子序数基态原子的电子排布式化电子排布式二23[He] 2s110226 1s 2s 2p三311[Ne] 3s1181s22s22p63s23p6四419[Ar] 4s1361s22s22p63s23p63d104s24p6五537[Kr] 5s1541s22s22p63s2 3p63d10 4s24p64d105s25p6六655[Xe] 6s1861s22s22p63s23p63d104s24p6 4d104f145s25p6 5d106s26p6(2)每族元素的价层电子排布特点①主族主族Ⅰ AⅡ AⅢ AⅣ A排布特点ns1ns2ns2np1ns2np2主族Ⅴ AⅥ AⅦ A排布特点ns2np3ns2np4ns2np5②0 族： He ：1s2；其他 ns2np6。
