2018-2019版高中化學(xué) 第1章 原子結(jié)構(gòu) 第2節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素周期表 第1課時(shí)學(xué)案 魯科版選修3.doc

第1課時(shí)基態(tài)原子的核外電子排布學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.了解基態(tài)原子的核外電子在原子軌道上的排布順序。2.掌握基態(tài)原子的核外電子排布規(guī)律，會書寫136號元素原子的核外電子排布式和軌道表示式。3.學(xué)會利用電子排布式、軌道表示式正確表示核外電子排布。一、基態(tài)原子的核外電子排布原則1能量最低原則(1)能量最低原理基態(tài)原子的核外電子在各個(gè)原子軌道上的排布方式應(yīng)使整個(gè)原子體系的能量最低。(2)基態(tài)原子的核外電子在原子軌道上的排列順序：隨著原子核電荷數(shù)的遞增，絕大多數(shù)元素的原子核外電子排布遵循如圖所示順序。電子所排的能級順序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s，這是從實(shí)驗(yàn)得到的規(guī)律，適用于大多數(shù)基態(tài)原子的核外電子排布。2泡利不相容原理泡利不相容原理的內(nèi)容：一個(gè)原子軌道中最多只能容納兩個(gè)電子，而且這兩個(gè)電子的自旋方向必須相反(用“”“”表示)。例如，基態(tài)氦原子的軌道表示式為。根據(jù)泡利不相容原理，可以獲得以下幾個(gè)重要結(jié)論：(1)每一種運(yùn)動狀態(tài)的電子只能有一個(gè)。(2)由于每一個(gè)原子軌道包括兩種運(yùn)動狀態(tài)，所以每一個(gè)原子軌道最多只能容納兩個(gè)自旋方向相反的電子。(3)因?yàn)閟，p，d，f能級的原子軌道數(shù)分別為1,3,5,7個(gè)，所以s，p，d，f各原子軌道分別最多能容納2,6,10,14個(gè)電子。(4)每個(gè)電子層中原子軌道的總數(shù)為n2個(gè)，因此，每個(gè)電子層最多能容納2n2個(gè)電子。3洪特規(guī)則(1)對于基態(tài)原子，電子在能量相同的軌道上排布時(shí)，應(yīng)盡可能分占不同的軌道并且自旋方向相同。這就是洪特規(guī)則。如碳原子的軌道表示式不是，而是。(2)能量相同的原子軌道在全充滿(如p6和d10)、半充滿(如p3和d5)和全空(如p0和d0)狀態(tài)時(shí)，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定。這稱為洪特規(guī)則特例。如下列基態(tài)原子的電子排布式的書寫：錯(cuò)誤正確鉻原子1s22s22p63s23p63d44s21s22s22p63s23p63d54s1銅原子1s22s22p63s23p63d94s21s22s22p63s23p63d104s1原子核外電子排布要遵循三個(gè)原則(1)能量最低原則：電子在原子軌道上的排布要盡可能地使原子的能量最低。(2)泡利不相容原理：每個(gè)原子軌道中最多只能容納兩個(gè)電子且這兩個(gè)電子的自旋方向必須相反(同一原子中不可能有運(yùn)動狀態(tài)完全相同的電子)。(3)洪特規(guī)則：當(dāng)電子排布在相同能量的不同軌道時(shí)，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋方向相同。提醒基態(tài)原子核外電子排布必須同時(shí)遵循核外電子排布三原則。例1“各能級最多容納的電子數(shù)是該能級原子軌道數(shù)的兩倍”，支撐這一結(jié)論的理論是()A構(gòu)造原理 B泡利不相容原理C洪特規(guī)則 D能量最低原理答案B解析根據(jù)泡利不相容原理，每個(gè)原子軌道中最多能容納2個(gè)自旋狀態(tài)相反的電子，所以每個(gè)能級最多能容納的電子數(shù)是該能級原子軌道數(shù)的2倍，選項(xiàng)B符合題意。例2若以E(nl)表示某能級的能量，以下各式中正確的是()AE(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d)BE(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s)CE(4s)<E(3s)<E(2s)<E(1s)DE(5s)>E(4s)>E(4f)>E(3d)答案B解析根據(jù)構(gòu)造原理，各能級能量的大小順序由低到高為1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s，A項(xiàng)和D項(xiàng)正確順序?yàn)镋(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s)；對于不同能層的相同能級，能層序數(shù)越大，能量越高，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤。例3在能量相同的d軌道中電子排布成，而不排布成，最直接的依據(jù)是()A能量最低原則 B泡利不相容原理C原子軌道能級圖 D洪特規(guī)則答案D解析洪特規(guī)則是指當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時(shí)，原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，且自旋方向相同。易錯(cuò)警示書寫基態(tài)原子的軌道表示式時(shí)，要兼顧三條原則，不能顧此失彼，防止出現(xiàn)以下錯(cuò)誤：違反泡利不相容原理：；違反洪特規(guī)則：或；違反能量最低原則：。二、原子核外電子排布的表示方法1電子排布式(1)價(jià)電子定義：與元素的化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)的外層軌道上的電子，稱為價(jià)電子。規(guī)律：主族元素價(jià)電子數(shù)等于主族族序數(shù)。(2)按要求填表：電子排布式價(jià)電子排布式S1s22s22p63s23p43s23p4Ca1s22s22p63s23p64s24s2Fe1s22s22p63s23p63d64s23d64s2Cu1s22s22p63s23p63d104s13d104s1Ge1s22s22p63s23p63d104s24p24s24p22.軌道表示式(1)用一個(gè)小圓圈(或方框)表示一個(gè)原子軌道，在圓圈(或方框)內(nèi)用箭頭“”或“”標(biāo)明原子核外電子排布的式子稱為軌道表示式。以鋁原子為例，軌道表示式中各符號、數(shù)字的意義為(2)寫出下列原子的軌道表示式：O：；Na：。(3)在軌道表示式中也可以用方框表示一個(gè)原子軌道，如Na：。3原子結(jié)構(gòu)示意圖(1)原子結(jié)構(gòu)簡(示意)圖：圓圈內(nèi)數(shù)字表示質(zhì)子數(shù)，弧線表示電子層，弧線內(nèi)數(shù)字表示該電子層中的電子數(shù)。(2)寫出下列原子或離子的結(jié)構(gòu)示意圖：K：；Fe：；Mg2：；Cl：。(1)主族元素原子的最外層電子稱為價(jià)電子。過渡元素原子的價(jià)電子一般包括最外層的s電子和次外層的d電子，有的還包括倒數(shù)第三層的f電子。(2)電子排布式書寫注意問題雖然電子排布是遵循能量最低原則的，但書寫電子排布式時(shí)應(yīng)按照電子層的順序書寫。如鐵原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，而不寫作1s22s22p63s23p64s23d6。簡化電子排布式為避免電子排布式書寫繁瑣，可把內(nèi)層電子排布達(dá)到稀有氣體結(jié)構(gòu)的部分用相應(yīng)稀有氣體的元素符號外加“”表示。如S：Ne3s23p4，Ca：Ar4s2，F(xiàn)e：Ar3d64s2，Ge：Ar3d104s24p2。離子的電子排布式原子轉(zhuǎn)化為離子有兩種情況：一是由原子失去電子轉(zhuǎn)化為陽離子，失電子的順序與電子填入的順序有所不同，失電子時(shí)，首先失去的是最外電子層上的電子，同層則按能級由高到低失電子；二是由原子得到電子轉(zhuǎn)化為陰離子，得到的電子填入原子軌道的順序與基態(tài)原子電子的排布順序相同。特殊原子的電子排布式有少數(shù)元素的基態(tài)原子的電子排布對于構(gòu)造原理有1個(gè)電子的偏差。因?yàn)槟芰肯嗤脑榆壍涝谌錆M(如p6和d10)、半充滿(如p3和d5)和全空(如p0和d0)狀態(tài)時(shí)，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定。提醒元素原子的價(jià)電子排布式不一定是最外層的電子排布式，主族元素的價(jià)電子排布式是最外層電子排布式，過渡元素的最外層是價(jià)電子，但有的內(nèi)層電子也是價(jià)電子，如Fe原子價(jià)電子排布式為3d64s2。例4下列有關(guān)核外電子排布式或軌道表示式不正確的是()A24Cr的電子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1BK的簡化電子排布式：Ar4s1CN原子的軌道表示式：DS原子的軌道表示式：答案D解析S原子的軌道表示式違反了洪特規(guī)則，正確的應(yīng)是。例5按要求寫出電子排布式、原子結(jié)構(gòu)示意圖或軌道表示式。(1)基態(tài)Cu的電子排布式：_。(2)基態(tài)P原子的價(jià)電子排布式：_。(3)17Cl的軌道表示式：_。(4)第4周期中最外層僅有1個(gè)電子的所有基態(tài)原子的電子排布式：_。答案(1)1s22s22p63s23p63d10(或Ar3d10)(2)3s23p3(3)(4)Ar4s1、Ar3d54s1、Ar3d104s1解析(1)基態(tài)Cu原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，失去1個(gè)電子所得Cu的電子排布式為1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10。(2)P原子最外層為第三層，且有5個(gè)電子，所以其價(jià)電子排布式為3s23p3。 (3)Cl的電子排布式為1s22s22p63s23p5，軌道表示式為。(4)第4周期最外層只有1個(gè)電子的最外層電子排布式為4s1，此時(shí)3s、3p應(yīng)已填滿，3d軌道可能全空、半充滿或全充滿，即其電子排布式為Ar4s1、Ar3d54s1、Ar3d104s1。易錯(cuò)警示(1)電子排布式的書寫順序與核外電子進(jìn)入軌道的順序不同。電子排布式的書寫順序按電子層由里到外和s、p、d的順序，而核外電子進(jìn)入軌道的順序按照基態(tài)原子在原子軌道上的排布順序。(2)基態(tài)原子失電子時(shí)，由外層向里層，同層則按能級由高到低順序失電子。如Cr(Ar3d54s1)Cr3(Ar3d3)1以下表示氦原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語中，對電子運(yùn)動狀態(tài)描述最詳盡的是()A B.C1s2 D.答案D解析A項(xiàng)只能表示最外層電子數(shù)；B項(xiàng)只表示核外的電子分層排布情況；C項(xiàng)具體到各能層的電子數(shù)；而D項(xiàng)包含了能層數(shù)、能級數(shù)以及軌道內(nèi)電子的自旋方向，故該項(xiàng)正確。2以下電子排布式表示基態(tài)原子電子排布的是()A1s22s22p63s13p3B1s22s22p63s23p63d104s14p1C1s22s22p63s23p63d24s1D1s22s22p63s23p63d104s24p1答案D解析基態(tài)核外電子排布應(yīng)該是1s22s22p63s23p2，A錯(cuò)誤；基態(tài)核外電子排布應(yīng)該是1s22s22p63s23p63d104s2，B錯(cuò)誤；基態(tài)核外電子排布應(yīng)該是1s22s22p63s23p63d14s2，C錯(cuò)誤； 1s22s22p63s23p63d104s24p1符合原子核外電子排布規(guī)律，D正確。3下列微粒的核外電子的表示方法中正確的是()A碳原子的軌道表示式：B磷原子價(jià)電子軌道表示式：C鉻原子的價(jià)電子排布式：3d44s2DFe2的電子排布式：1s22s22p63s23p63d44s2答案A解析A項(xiàng)表示C原子的軌道表示式，正確；B項(xiàng)不符合洪特規(guī)則；C項(xiàng)不符合洪特規(guī)則特例，應(yīng)為3d54s1；D項(xiàng)Fe2應(yīng)為Fe原子失去4s上的兩個(gè)電子，而不是失去3d上的兩個(gè)電子，應(yīng)為1s22s22p63s23p63d6。4已知元素X的原子最外層電子排布式為nsn1npn2，則X元素的原子序數(shù)為()A9 B10 C17 D18答案C解析n12，則n3，即最外層電子排布式為3s23p5，為氯元素。5下列軌道表示式所表示的元素原子中，能量處于最低狀態(tài)的是()答案C解析要使各原子能量處于最低狀態(tài)(即基態(tài))，核外電子必須遵循三大原則進(jìn)行排布。A項(xiàng)中2s軌道沒有排滿電子就排在了2p軌道上，顯然能量不是最低的；B項(xiàng)中2p軌道上的電子排布不符合洪特規(guī)則，三個(gè)電子各占一個(gè)p軌道且自旋狀態(tài)相同時(shí)，能量最低；C項(xiàng)中2p3為半充滿狀態(tài)，能量最低；D項(xiàng)中2p軌道未排滿就排3s軌道，能量不是最低的。故正確答案為C。6(1)下列原子或離子的電子排布正確的是_(填序號，下同)，違反能量最低原則的是_，違反洪特規(guī)則的是_，違反泡利不相容原理的是_。Ca2：1s22s22p63s23p6F：1s22s23p6P：Cr：1s22s22p63s23p63d44s2Fe：1s22s22p63s23p63d64s2Mg2：1s22s22p6C：(2)氮原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式(電子排布圖)為_。Co基態(tài)原子核外電子排布式為_。Fe3基態(tài)核外電子排布式為_。答案(1)(2)Ar3d74s2(或1s22s22p63s23p63d74s2)Ar3d5(或1s22s22p63s23p63d5)解析(1)根據(jù)核外電子排布規(guī)律，中錯(cuò)誤在于電子排完2s軌道后應(yīng)排2p軌道而不是3p軌道，正確的應(yīng)為1s22s22p6；中沒有遵循洪特規(guī)則電子在能量相同的軌道上排布時(shí)，應(yīng)盡可能分占不同的軌道并且自旋方向相同，最外層的軌道表達(dá)式應(yīng)為；中忽略了能量相同的原子軌道在半充滿狀態(tài)時(shí)，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定，正確的應(yīng)為1s22s22p63s23p63d54s1；中違反泡利不相容原理，正確的應(yīng)為。(2)氮是7號元素，其價(jià)層電子的軌道表達(dá)式為。Co的原子序數(shù)為27，其基態(tài)原子核外電子的排布式為Ar3d74s2。Fe3基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5。對點(diǎn)訓(xùn)練題組1基態(tài)原子核外電子排布原則1下列排布不符合泡利不相容原理的是()A.B.C.D.答案C解析由于泡利不相容原理指的是一個(gè)原子軌道中最多只能容納兩個(gè)電子，并且這兩個(gè)電子的自旋方向必須相反，所以只有C項(xiàng)不滿足此原理。2若將P原子的電子排布式寫成1s22s22p63s23p3p，它違背了()A能量守恒原理 B泡利不相容原理C能量最低原則 D洪特規(guī)則答案D解析對于基態(tài)原子，電子在能量相同的軌道上排布時(shí)，將盡可能分占不同的軌道并且自旋方向相同。若將P原子的電子排布式寫成1s22s22p63s23p3p，它違背了洪特規(guī)則。3(2018扶余市第一中學(xué)期末)下列電子排布式中，原子處于激發(fā)狀態(tài)的是()A1s22s22p5B1s22s22p43s2C1s22s22p63s23p63d54s2D1s22s22p63s23p63d34s2答案B解析B選項(xiàng)中原子的核外電子沒有填充滿2p能級，而電子填充到了能量更高的3s能級，與基態(tài)原子核外電子填充的能級順序不符，原子能量較高，處于激發(fā)態(tài)，A、C、D三選項(xiàng)中原子的核外電子排布符合基態(tài)原子核外電子填充的能級順序和能量最低原則，泡利不相容原理及洪特規(guī)則，原子處于基態(tài)，故原子處于激發(fā)狀態(tài)的是答案B。4某元素原子3d軌道上有5個(gè)電子，則該原子最外層電子排布可能是()A4s1 B4s24p1C4s24p3 D3s23p63d5答案A解析最外層電子排布為4s24p1的元素為Ga,3d軌道上有10個(gè)電子，B錯(cuò)誤；最外層電子排布為4s24p3的元素為As,3d軌道上有10個(gè)電子，C錯(cuò)誤；4s能級能量小于3d，某元素原子3d軌道上有5個(gè)電子，則4s能級上肯定有電子，D錯(cuò)誤。5(2018晉江市季延中學(xué)期中)某元素質(zhì)量數(shù)為51，中子數(shù)為28，其原子未成對電子數(shù)為()A0 B1 C2 D3答案D解析元素質(zhì)量數(shù)為51，中子數(shù)為28，由于質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)，則質(zhì)子數(shù)512823。質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)，即核外電子數(shù)也是23，根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知，其排布式是1s22s22p63s23p63d34s2，因此其基態(tài)原子中未成對電子數(shù)為3個(gè)，D項(xiàng)正確。題組2原子核外電子排布的表示方法6(2018深州中學(xué)期中)下列關(guān)于鈉元素的幾種表達(dá)式錯(cuò)誤的是()ANa的軌道表示式：BNa的結(jié)構(gòu)示意圖：CNa的電子排布式：1s22s22p63s1DNa的簡化電子排布式：Na3s1答案D解析Na的簡化電子排布式為Ne3s1。即上一周期的稀有氣體(元素符號)該原子的價(jià)電子排布。7主族元素原子失去最外層電子形成陽離子，主族元素的原子得到電子填充在最外層形成陰離子。下列各原子或離子的電子排布式錯(cuò)誤的是()ACa2：1s22s22p63s23p6BO2：1s22s22p4CCl：Ne3s23p6DAr：1s22s22p63s23p6答案B解析本題主要考查根據(jù)構(gòu)造原理來書寫電子排布式，已知氧原子的電子排布式為1s22s22p4，故O2的電子排布式應(yīng)為1s22s22p6，B項(xiàng)錯(cuò)誤，A、C、D三項(xiàng)均正確。8下列離子中外層d軌道達(dá)半充滿狀態(tài)的是()ACr3 BCuCCo3 DFe3答案D解析Cr3的價(jià)電子排布式為3d3，d軌道不是半充滿狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；Cu的價(jià)電子排布式為3d10，d軌道處于全充滿狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；Co3的價(jià)電子排布式為3d6，d軌道不是半充滿狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；Fe3的價(jià)電子排布式為3d5，d軌道達(dá)半充滿狀態(tài)，故D正確。題組3根據(jù)電子排布式推斷元素94p軌道填充一半的元素，其原子序數(shù)是()A15 B33 C35 D51答案B解析4p軌道填充一半的元素，其電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3，原子序數(shù)為33。10某元素的3p軌道上有兩個(gè)未成對電子，因此其()A第三電子層上有4個(gè)電子B最高正價(jià)為2C最高正價(jià)為4D第二電子層沒有未成對電子答案D解析由于3p軌道上有兩個(gè)未成對電子，所以該原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p2或者1s22s22p63s23p4。11若某元素原子處于能量最低狀態(tài)時(shí)，價(jià)電子排布式為4d15s2，則下列說法正確的是()A該元素原子處于能量最低狀態(tài)時(shí)，原子中共有3個(gè)未成對電子B該元素原子核外共有5個(gè)電子層C該元素原子的N層共有8個(gè)電子D該元素原子最外層有3個(gè)電子答案B解析該元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2，該元素原子處于能量最低狀態(tài)時(shí)，原子中只有4d1中的一個(gè)未成對電子，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由核外電子排布式可知該元素原子有5個(gè)電子層，N層共有9個(gè)電子，最外層有2個(gè)電子，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確。12某主族元素的原子，M層上有一個(gè)半充滿的能級，這種原子的質(zhì)子數(shù)()A只能是7 B只能是15C是11或15 D是11或13答案C13下列各組表述中，兩個(gè)微粒一定不屬于同種元素原子的是()A3p能級有一個(gè)空軌道的基態(tài)原子和核外電子排布為1s22s22p63s23p2的原子BM層全充滿而N層為4s2的原子和核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2的原子C最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的的原子和價(jià)電子排布為4s24p5的原子D2p能級有一個(gè)未成對電子的基態(tài)原子和價(jià)電子排布為2s22p5的原子答案B解析3p能級有一個(gè)空軌道，說明3p上填2個(gè)電子，價(jià)電子排布為3s23p2，兩微粒相同，A選項(xiàng)不符合題意；M層全充滿而N層為4s2，M層上有d軌道，即：3s23p63d10，是鋅元素，價(jià)電子排布為3d64s2的元素是鐵元素，B選項(xiàng)符合題意；價(jià)電子排布為4s24p5，則3d上已排滿10個(gè)電子，核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s24p5，最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的的原子，可按下述方法討論：若最外層電子數(shù)為1，核外電子總數(shù)為5不可能，最外層電子數(shù)為2，核外電子總數(shù)為10不可能，只有最外層電子數(shù)為7，核外電子總數(shù)為35時(shí)合理，其電子排布也是1s22s22p63s23p63d104s24p5，二者是同種元素的原子，C選項(xiàng)不符合題意；2p能級有一個(gè)未成對電子，可以是2p1，也可以是2p5，因此二者不一定屬于同種元素的原子，D項(xiàng)不符合題意。綜合強(qiáng)化14根據(jù)核外電子的排布特點(diǎn)推斷元素(1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對電子，次外層有2個(gè)電子，其元素符號為_；其價(jià)層電子的軌道表示式為_。(2)B元素的正三價(jià)離子的3d能級為半充滿，B的元素符號為_，其基態(tài)原子的電子排布式為_，其原子的結(jié)構(gòu)示意圖為_。(3)C元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子且只有一個(gè)未成對電子，C的元素符號為_，其基態(tài)原子的電子排布式為_。(4)D元素的原子最外層電子排布式為nsnnpn2，則n_；原子中能量最高的是_電子，核外電子軌道表示式為_。答案(1)N(2)Fe1s22s22p63s23p63d64s2(3)Cu1s22s22p63s23p63d104s1(4) 2 2p解析(1)A元素基態(tài)原子的軌道表示式由題意可寫成：，則該元素核外有7個(gè)電子，為氮元素，其元素符號為N。(2)B元素原子失去2個(gè)4s電子和1個(gè)3d電子后變成3價(jià)離子，其原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2即26號元素鐵。(3)C元素的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，故E為Cu。(4)D最外層電子排布式為2s22p4。15下表列出了核電荷數(shù)為2125的元素的最高正價(jià)，回答下列問題：元素名稱鈧鈦釩鉻錳元素符號ScTiVCrMn核電荷數(shù)2122232425最高正價(jià)34567(1)寫出下列元素基態(tài)原子的核外電子排布式：Sc：_。Ti：_。V：_。Mn：_。(2)已知基態(tài)鉻原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，其并未嚴(yán)格按照基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序進(jìn)行排布，為什么核外電子這樣排布呢？_。(3)對比上述五種元素原子的核外電子排布與元素的最高正價(jià)，你發(fā)現(xiàn)的規(guī)律是_。答案(1)1s22s22p63s23p63d14s2(或Ar3d14s2)1s22s22p63s23p63d24s2(或Ar3d24s2)1s22s22p63s23p63d34s2(或Ar3d34s2)1s22s22p63s23p63d54s2(或Ar3d54s2)(2)由洪特規(guī)則的特例，可知能量相同的原子軌道半充滿狀態(tài)一般比較穩(wěn)定(3)五種元素的最高正價(jià)數(shù)值等于各元素基態(tài)原子的最外電子層s電子和次外電子層d電子數(shù)目之和解析(1)根據(jù)原子序數(shù)和基態(tài)原子核外電子排布原則可以寫出4種元素原子的核外電子排布式。(2)由洪特規(guī)則的特例，可知能量相同的原子軌道全充滿、半充滿或全空的狀態(tài)一般比較穩(wěn)定。(3)由最高正價(jià)數(shù)值與對應(yīng)的核外電子排布式，可以得出最高正價(jià)數(shù)值等于各元素基態(tài)原子的最外電子層s電子和次外電子層d電子數(shù)目之和。16有A、B、C、D、E、F六種短周期主族元素，它們的原子序數(shù)依次增大，其中A元素原子核外電子僅有一種原子軌道；B元素原子核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1；C元素原子的最外層電子排布可表示為asaap2a；D為金屬元素且M層上有一個(gè)未成對的p電子；E元素的原子核外最外層p軌道半充滿；F元素原子的價(jià)電子排布式為3s23p5。(1)寫出下列元素的元素符號：A_、C_、F_。(2)寫出基態(tài)D原子的電子排布式：_。寫出基態(tài)E原子的核外電子軌道表示式：_。(3)D元素原子核外電子云有_種不同的伸展方向，共有_種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子，_種不同能級的電子。(4)B元素單質(zhì)和氫化物的電子式：單質(zhì)_，氫化物_。答案(1)HOCl(2)1s22s22p63s23p1(3)4135(4) 解析A原子只有一個(gè)原子軌道，可能是H或He，又因A是主族元素，則A為氫；B元素原子的核外電子排布為1s22s22p3，為氮；C的價(jià)電子排布為2s22p4，為氧；D元素原子的核外電子排布為1s22s22p63s23p1，為鋁；E元素原子的核外電子排布為1s22s22p63s23p3，為磷；F為氯。(3)s軌道只有1種伸展方向、p軌道有3種伸展方向，Al核外電子排布為1s22s22p63s23p1，涉及3個(gè)s軌道、2個(gè)p軌道，因此其核外電子云(軌道)的伸展方向有4種；核外13個(gè)電子的運(yùn)動狀態(tài)各不相同，故核外有13種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子，有1s、2s、2p、3s、3p共5個(gè)能級。