文档内容
能层与能级 构造原理与电子排布式
重难点 题型 分值
1. 通过认识原子结构与核外电子的排布，理解
能层与能级的关系，理解核外电子的排布规
律。
重点
2. 证据推理与模型认知：结合构造原理形成核 选择题、填空
4-6分
外电子排布式书写的思维模型，并能根据思维 题
模型熟练书写1～36号元素的电子排布式。
难点 熟练书写1～36号元素的电子排布式
第1页【温故知新】开天辟地——原子的诞生
1. 原子的诞生
（1）原子的诞生
（2）人类对原子结构认识的演变
2. 宇宙中的元素
（1）宇宙的组成元素及含量
（2）地球的组成元素
绝大多数是金属元素
{ ¿¿¿¿
地球上的元素
一、能层与能级
1. 能层
（1）含义：根据多电子原子的核外电子的能量差异，将核外电子分成不同的能层（电
子层）。
（2）符号：能层序数一、二、三、四、五、六、七……分别用 K 、 L 、 M 、 N 、 O 、
P 、 Q ……表示。
【注意】不同的能层容纳的电子数目最多不超过2n2，n为电子层数。
（3）能量关系：由K能层→Q能层，能量逐渐增大。
能层 一 二 三 四 五 六 七
符号 K L M N O P Q
第2页电子离核远近 近→远
电子能量高低 低→高
2. 能级
（1）含义：根据多电子原子的同一能层的电子的能量也可能不同，将它们分为不同能
级。
（2）表示方法：分别用相应能层的序数和字母 s 、 p 、 d 、 f 等表示，如n能层的能级按
能量由低到高的排列顺序为ns、 n p 、 n d 、nf等。
【注意】n为能层序数
【解读】能层与能级的关系
可用楼层和楼梯表示能层和能级的关系，用楼层表示能层，则楼层间楼梯的阶级表示
能级。
举例：下列能级符号表示错误的是（ ）
A. 2p B. 3f C. 4s D. 5d
【答案】B
【解析】每一能层的能级数与能层序数相等，且具有的能级依次为 s、p、d、f……，
M能层只有3s、3p、3d能级，没有3f能级。
3. 能层、能级与最多容纳的电子数
能层
一 二 三 四 五 六 七 ……
（n）
符号 K L M N O P Q ……
…
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s …… …… ……
…
最多容 …
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 …… …… ……
纳的电 …
子数 2 8 18 32 …… …… …… 2n2
由上表可知：
（1）任一能层的能级总是从s能级开始，能层序数等于该能层所包含的能级数，如第
三能层有3 个能级。
（2）以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的2
倍。
第3页（3）英文字母相同的不同能级中所容纳的最多电子数相同。例如：1s、2s、3s、
4s……能级最多都只能容纳2个电子。
【总结提升】能层中各能级的能量关系
（1）在相同能层各能级能量由低到高的顺序是nsE >E 。
ns （n-1）s （n-2）s
③E ＜E ＜E ＜E （能级交错）
ns （n-2）f （n-1）d np
【易错警示】“能级交错”现象：由构造原理可知,核外电子排布的能级顺序为1s、2s、
2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s……从中可以看出，从第三能
层开始，各能级不完全遵循能层顺序，产生了能级交错排列，即产生“能级交错”现象。
如E ＞E ：电子先进入4s而后进入3d能级属于能级交错现象，即能量小排在前面。
3d 4s
再比如：E（4d）>E（5s）、E（5d）>E（6s）、E（6d）>E（7s）、E（4f）>E
（5p）、E（4f）>E（6s）等。
举例：比较下列原子轨道的能量高低。
（1）2s________3s；（2）2s________3d；
（3）3p________3s；（4）4f________5f。
【考点】能层与能级
【题点】不同能层、能级的能量比较
【答案】（1）< （2）< （3）> （4）<
【解析】根据构造原理，各能级能量由低到高的顺序为：1s、2s、2p、3s、3p、4s、
3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s、5f、6d、7p……。
2. 电子排布式
（1）概念：用数字在能级符号右上角表明该能级上排布的电子数的式子。
（2）表示方法
第5页（3）基态原子的电子排布式的书写步骤
第 一 步 ： 按 照 构 造 原 理 写 出 电 子 填 入 能 级 的 顺 序 ，
1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s……。
第二步：根据各能级容纳的电子数填充电子。
第三步：去掉空能级，并按照能层顺序排列即可得到电子排布式。
（4）简单原子的电子排布式。
按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。
如：C：1s22s22p2
6
Ne：1s22s22p6
10
Cl：1s22s22p63s23p5，阴离子得到电子填入最外层能级（原子失去电子变为阳离子通
17
常由外而内依次失去）
K：1s22s22p63s23p64s1
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（5）复杂原子的电子排布式。
对于较复杂的电子排布式，应先按构造原理从低到高排列，然后将同能层的能级移到
一起。
如 Fe：先排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一能层的能级排到一起，即该原子的
26
电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。
【注意】书写电子排布式的注意事项
能级的顺序不完全遵循构造原理，要按照能层序数从小到大的顺序排布。即当出现d
能级时，电子按照ns、（n-1）d、np的顺序填充，要把（n-1）d写在ns的前面，如Fe:
1s22s22p63s23p63d64s2。
（6）利用构造原理书写简化电子排布式。
为了书写方便，把内层电子排布已达到稀有气体电子层结构的部分写成原子实，用稀
有气体的元素符号外加括号来表示，此为简化的电子排布式。
如Cl原子简化的核外电子排布式可表示为 [Ne] 3s23p5；其中[Ne]代表Ne的核外电子
排布式，即 Ne：1s22s22p6
10
K：1s22s22p63s23p64s1,其简化电子排布式可表示为[Ar]4s1,其中[Ar]代表Ar的核外电子排
布式,即1s22s22p63s23p6。
Mn原子排布式：1s22s22p63s23p63d54s2
Mn原子简化的电子排布式：[Ar] 3d54s2
Fe原子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2
第6页再如Fe的简化电子排布式为[Ar]3d64s2。
（7）价电子排布式（又称为外围电子排布式、特征电子构型）
①主族元素的价电子为最外层电子，如 K 的价电子排布式为：4s1。K：
1s22s22p63s23p64s1
②过渡元素的价电子包括最外层、次外层或倒数第三层的电子，如 Cr的价电子排布式
为：3d54s1，铜的价电子式为3d104s1。
【拓展提升】微粒结构示意图与电子排布式的关系
对于复杂的原子或离子，若直接书写电子排布式有困难，可先写出原子的原子结构示
意图，再据此写出电子排布式，如
微粒结构示意图表示原子或离子的核电荷数和核外电子在各电子层（能层）上的排布。
Fe核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2
Fe结构示意图：
Fe3+核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d5
Fe3+结构示意图：
【易错辨析】
（1）能层就是电子层（ √ ）
（2）不同能层，s能级能量相同（ × ）
（3）s能级的能量一定比p能级的低（ × ）
（4）高能层的所有能级能量都比低能层能级能量高（ × ）
（5）各能层的能级数等于其所处能层序数（ √ ）
（6）任一能层的s能级最多容纳的电子数均为2（ √ ）
（7）3p3表示3p能级只能填充3个电子（ × ）
（8）各能级最多可容纳的电子数按s、p、d、f…的顺序依次为1、3、5、7…的2倍（
√ ）
第7页【总结提升】
【归纳总结】
1. 各能层中的能级数等于其所处的能层序数
2. 每个能层最多能填充2n2个电子，但不是一定含有2n2个电子
3. 能级符号相同、电子层数不同的电子能量：
4. 核外电子排布的能级顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、
4f、5d、6p、7s……。
5. 在多电子原子中会发生能级交错现象，如E（3d）>E（4s）。
6. 书写电子排布式的关键是熟悉构造原理，根据构造原理，核外电子排布的能级顺序为
1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s……。各能级能量由
低到高可记为ns<（n－2）f<（n－1）d
