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第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
1.1.3 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则等。
教学重点：
1、掌握泡利原理、洪特规则和能量最低原理
2、掌握1～36号元素的原子核外电子排布图
教学难点：
1～36号元素的原子核外电子排布图
[复习回顾]
1、量子力学告诉我们：ns能级各有 个轨道，np能级各有 个轨道，nd能级各有 个轨
道，nf能级各有 个轨道。
2、每个能级最多可容纳的电子数: ns、np、nd、nf……分别最多可容纳的电子数
。
[学生学习]
1、 泡利原理
(1)自旋：电子自旋有顺时针和逆时针两种状态，常用 表示自旋状态相反的电子。
(2)泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳 个电子，而且它们的自旋状态 。
2、电子排布的轨道表示式
(1)电子排布的轨道表示式的定义
(2)H、O的基态原子的轨道表示式
(3)电子排布的轨道表示式的书写方法
(4)概念辨析：简并轨道、单电子、电子对、自旋平行、自旋相反3、洪特规则
(1) 洪特规则内容
当电子排布在同一能级(能量相同)的不同轨道时，总是优先 占据一个轨道，而且自
旋方向 。
如：2p3的电子排布为 ，不能表示为 或 。
(2) 洪特规则特例
当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的
能量最低，如： Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。
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[思考与讨论]
(1) 下列轨道表示式中哪个是硼的基态原子？为什么？
A.
B.
(2)下列轨道表示式中哪个是氧的基态原子？为什么？
A ． B. C.
4、能量最低原理
能量最低原理：在构建 时，电子尽可能地先占有 ，然后进入能量高
的轨道，使整个原子的能量处于
[思考与讨论]
(1) 为什么基态氦原子的电子排布式时1s2而不是1s12s1？
(2) 为什么基态氮原子的轨道表达式是 ，而不是 ？
(3) 为什么基态K和Ca的价电子是4s1和4s2，而不是3d1和3d2？
[易错误区]
1.忽视能量最低原理如B： 错写成
2.忽略泡利原理
如C： 错写成
3.忽略洪特规则
如N： 错写成 或
[答案]
[复习回顾]
1、1 3 5 7
2、2x1、2x3、2x5、2x7……
[学生学习]
1、上下箭头（↑和↓） 2 相反
2、(1)电子排布的轨道表示式（电子排布图）：表示电子排布的一种图式。
(2)H O
(3) ①用□或○代表一个原子轨道，能量相同的原子轨道（简并轨道）的方框相连
② 不同能级中的□或○要相互分开，同一能级中的□或○要相互连接
③ 整个电子排布图中各能级的排列顺序要与相应的电子排布式一致
④ 通常在方框下方或者上方标记能级符号
⑤ 箭头表示一种自旋状态的电子，一个箭头表示一个电子，↓↑”称电子对 ，“↓”或
“↑”表示单电子，箭头同向，自旋平行，箭头相反，自旋相反
⑥ 电子排布式给出了基态原子核外电子在能层和能级中的排布，而电子排布图还给出了
电 子在原子轨道中的自旋状态
(4)简并轨道：能量相同的原子轨道
单电子：“↓”或“↑”
电子对： ↓↑
自旋平行：箭头同向
自旋相反：箭头相反
3、(1)单独 相同
[思考与讨论]A A
4、基态原子 能量低的轨道 最低状态
[思考与讨论]
遵循能量最低原理
依据洪特规则
遵循能量最低原理
1.下列有关多电子原子的叙述中正确的是( )
A． 在一个多电子原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子
B． 在一个多电子原子中，不可能有两个能量相同的电子
C． 在一个多电子原子中，N层上的电子能量肯定比M层上的电子能量高
D． 某个多电子原子的3p能级上仅有两个电子，它们的自旋状态必须相反
【答案】A
【解析】填充在同一个能级的同一个轨道中的电子，能量相同，故 B错误；根据构造原理，3d轨
道上电子的能量比4s轨道上的要高，故C错误；电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单
独占据一个轨道，而且自旋方向相同，故D错误。
2.下列表达方式正确的是（ ）
A． Na＋的电子排布图：
B． 硫离子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p4
C． 碘化铵的电子式：
D． HO的电子式：
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【答案】D
【解析】A项违反泡利原理；B项硫离子的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p6；C项碘化铵的电子
式应为 ；只有D项正确。
3.某原子核外电子排布式为1s22s22p3，下列说法正确的是( )A． 该原子的核外电子排布图为
B． 该原子核外有3种能量不同的电子
C． 该原子核外最外层电子占据3个原子轨道
D． 该原子核外最外层上有3种运动状态不同的电子
【答案】B
【解析】该电子排布图违反洪特规则，正确的电子排布图为 ，A项错误；
该原子核外有3种能量不同的电子，分别为1s、2s、2p原子轨道上的电子，B项正确；该原子核外
最外层电子数为5，占据2s、2p原子轨道，共4个原子轨道，C项错误；该原子核外最外层电子数
为5，则最外层上有5种运动状态不同的电子，D项错误。
4.下列化学用语的表达正确的是( )
A． 原子核内有10个中子的氧原子： O
B． 氯原子的结构示意图：
C． Fe3＋的最外层电子排布式：3s23p63d5
D． 基态铜原子的价电子排布图：
【答案】C
【解析】原子核内有10个中子的氧原子应表示为 O，A错误；氯原子的结构示意图为 ，B
错误；Fe的原子序数是26，故Fe3＋的最外层电子排布式为 3s23p63d5，C正确；铜的原子序数是
29，基态铜原子的价电子排布符合洪特规则的特例，价电子排布图为
，D错误。
5.下列叙述正确的是( )
A． [Ar]3d64s2是基态原子的电子排布式
B． 铬原子的电子排布式是1s22s22p63s23p64s13d5
C． 铜原子的价电子排布式是3d94s2
D． 氮原子的电子排布图是
【答案】A
【解析】B. 铬原子的电子排布式是 1s22s22p63s23p63d54s1，错误；C． 铜原子的价电子排布式是3d104s1，错误；D.违反洪特规则。
6.下列有关化学用语的表述正确的是( )
A． 次氯酸的电子式：
B． 基态铜原子的外围电子排布图：
C． Se的简化电子排布式：[Ar]3d104s24p4
D． F－的结构示意图：
【答案】C
【解析】次氯酸的电子式为 ，A项错误；书写基态铜原子的外围电子排布图时，根据洪
特规则的特例应为 ，B项错误；F－的最外层有8个电子，D项错误。
7.下列有关原子的最外能层的电子排布图正确的是( )
A． 铍原子： B． 碳原子：
C． 氯原子： D． 铝原子：
【答案】C
【解析】A项，铍原子的最外能层的电子排布图为 ，错误；B项，2p能级上的电子排布违反
洪特规则，错误；C项氯原子的最外能层的电子排布图为 ，正确；D项，根
据能量最低原理，3s轨道的能量低于3p轨道，则电子先排满3s轨道，才能排3p轨道，所以该电子
排布违背了能量最低原理，错误。
8.下列原子的价层电子排布图正确的是( )
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】A的2p轨道应各排布一个电子且自旋状态相同，B的2s轨道中两个电子的自旋状态应相反，D的2s轨道中应排满两个电子后再排2p轨道。
9.下列基态原子的电子排布式中，其未成对电子数最多的是( )
A． 1s22s22p63s23p63d64s2 B． 1s22s22p63s23p64s1
C． 1s22s22p63s23p63d54s1 D． 1s22s22p63s23p63d104s1
【答案】C
【解析】根据s、p、d能级原子轨道数目及洪特规则可知，A、B、C、D项原子的未成对电子数分
别为4、1、6、1，C项正确。
10.在核电荷数为26的元素Fe的原子核外3d、4s轨道内，下列电子排布图正确的是( )
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】核电荷数为26的Fe基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,3d能级有5个轨道，
只有1个轨道排满两个电子，且自旋方向相反，其他4个轨道各排1个电子，4s轨道排满2个电子，
且自旋方向相反，即C项正确。
