易错点13 原子结构与核外电子排布-备战2023年高考化学考试易错题（解析版）

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易错点 13 原子结构与核外电子排布

易错题【01】原子轨道与能级

① 第一能层(K)只有 s能级，有 1个原子轨道；第二能层(L)有s、p两种能级，有 4个原子

轨道；第三能层(M)有s、p、d三种能级，有 9个原子轨道。

② 同一能级的不同原子轨道具有相同的能量（如 2px、2py、2pz的能量相同）。

③ 不同能层的同种原子轨道具有的能量随能层序数（n）增大而升高，如能量：1s＜2s＜3s

等。

易错题【02】核外电子排布式

① 能量最低原理：在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个

原子的能量最低。“能量最低的原子轨道”指的是电子填入后使整个原子能量达到最低的

轨道。

② 洪特规则特例：当能量相同的原子轨道（简并轨道）在全满(p6、d10、f14)、半满

(p3、d5、f7)或全空(p0、d0、f0)状态时，体系较稳定，体系的能量最低。例如，24Cr 的电子排

布式为 1s22s22p63s23p63d54s1。

易错题【03】原子核外电子排布的常见错误

（1）在写基态原子的轨道表示式时，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：1s22s22p63s23p63d64s2，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。

易错题【04】核外空间运动状态

（1）判断核外电子的空间运动状态

① 判断依据：核外电子的空间运动状态种类数=原子核外电子占据的原子轨道数。

② 方法：先写出基态原子（或离子）的核外电子排布式，结合泡利原理和洪特规则，确定

价电子轨道表示式，再确定电子占据轨道数，即核外电子的空间运动状态种类。

（2）判断核外电子的运动状态：原子核外不同电子的运动状态不同，故核外电子的运动状

态种类=核外电子总数。

典例分析

例题 1、基态 Fe 原子的价层电子排布式为___________。

（2）基态硫原子价电子排布式为__________。

（3）基态硅原子最外层的电子排布图（轨道表示式）为。

【解析】（1）基态 Fe 原子核外有 26 个电子，核外电子排布式为[Ar]3d64s2，则其价电子层

的电子排式为 3d64s2。

（2）基态 S原子的核外电子排布式为 3s23p4，则基态硫原子的价电子排式为 3s23p4。

（3）基态 Si 原子的价电子层的电子排式为 3s23p2，根据泡利原理、洪特规则和能量最低原

理推知，Si 的最外层的电子排布图（轨道表示式）为。

【答案】（1）3d64s2 （2）3s23p4 （3）

例题 2、（1）基态 F原子核外电子的运动状态有种。

（2）对于基态 Cr 原子，下列叙述正确的是_______(填标号)。

A.轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为

B.4s 电子能量较高，总是在比 3s 电子离核更远的地方运动

C.电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大

（3）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，与之相反的用

表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和

为。

【解析】（1）基态 F原子共有 9个核外电子，则每个电子都有对应的轨道和自旋状态，所

以核外电子的运动状态有 9种；

（2）基态原子满足能量最低原理，Cr 有24 个核外电子，轨道处于半充满时体系总能量低，

核外电子排布应为，A正确； Cr 核外电子排布为，由于能级交错，3d

轨道能量高于 4s 轨道的能量，即 3d 电子能量较高，B错误；电负性为原子对键合电子的

吸引力，同周期除零族原子序数越大电负性越强，钾与铬位于同周期，铬原子序数大于钾，

故铬电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大，C正确。

（3）对于基态的磷原子，其价电子排布式为，其中 3s 轨道的 2个电子自旋状态相

反，自旋磁量子数的代数和为 0；根据洪特规则可知，其 3p 轨道的 3个电子的自旋状态相

同，因此，基态磷原子的价电子的自旋磁量子数的代数和为或。

【答案】（1）9 （2）A （3）或

例题 3、（1）在 KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同

的是 (填离子符号)。

（2）Fe 基态核外电子排布式为　　　　　　　　　　。

（3）Al 在周期表中的位置；基态 Zn 的价层电子排布式

。

（4）基态 Ti 原子的核外电子排布式为　　　　　　　。

【解析】（1）四种组成元素形成的简单离子为 K+、H+（或 H—）、P3—、O2—，其中 K+和

P3—的核外电子排布相同，均与 Ar 原子相同。

（2）Fe 是26 号元素，基态 Fe 原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。

（3）Al 的核外电子排布为[Ne]3s23p1，故 Al 在周期表中处于第三周期第 IIIA 族。基态 Zn

原子核外电子排布式为[Ar]3d104s2，则其层电子排布式为 3d104s2。

（4）Ti 原子核外有 22 个电子，基态 Ti 原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d24s2或

[Ar]3d24s2。

【答案】（1）K+和P3— （2）1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2

（3）第三周期第 IIIA 族 3d104s2 （4）s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2

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