Question

理论研究证明，在多电子原子中，电子的排布分成不同的能层（电子层），同一能层的电子，还可以分成不同的能级（轨道）．能层和能级的符号及所能容纳的最多电子数如下：

（1）根据

 

的不同，原子核外电子的排布可以分成不同的能层，每个能层所能排布的最多电子数为

 

，除K层外，其他能层为最外层时，最多只能排布

 

个电子．
（2）从题干信息中可以发现许多规律，如s能级上只能容纳2个电子，每个能层上的能级数与

 

相等．
（3）某元素原子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³4s²，说明它的原子核外共有

 

个电子层，M电子层上共有

 

个运动状态不同的电子，该原子最外电子层上有

 

个电子．

Answer 1

考点：原子核外电子排布

专题：原子组成与结构专题

分析：（1）在原子结构示意图中，质子数即核电荷数等于核外电子数，核外电子在分层排布时，遵循：离核较近区域运动的电子能量较低；各电子层最多容纳电子数2n²，n为电子层数，且次外层电子数不超过18个，次外层不超多8个；
（2）在不违反泡利原理、和洪特规则的条件下，电子优先占据能量较低的原子轨道，使整个原子体系能量处于最低，能级数等于该能层序数；
（3）根据该元素原子的核外电子排布式可知：它的原子核外共有4个电子层，M电子层为第三能层，根据泡利不相容原理分析，该原子最外层为4s²．

解答： 解：（1）核外电子的能量是不同的，多电子原子核外电子，是按照电子的能量由低到高的顺序，从近到远排列，离核越近能量越小，离核越远能量越大，原子核外电子的排布可以分成不同的能层，每个能层所能排布的最多电子数为2n²，最外层可以排8个（K层最多2个），
故答案为：能量；2n²；8；
（2）能层含有的能级数等于能层序数，即第n能层含有n个能级，每一能层总是从s能级开始，同一能层中能级ns、np、nd、nf的能量依次增大，在不违反泡利原理、和洪特规则的条件下，电子优先占据能量较低的原子轨道，使整个原子体系能量处于最低，这样的状态是原子的基态，所以任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数，
故答案为：能层序数；　
（3）多电子原子核外电子，是按照电子的能量由低到高的顺序，能层含有的能级数等于能层序数，根据该元素原子的核外电子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³4s²，可知：它的原子核外共有4个电子层，M电子层为第三能层，第三能层共有11个电子，根据泡利不相容原理可知，M电子层上共有11个运动状态不同的电子，该原子最外层为4s²，所以该原子最外电子层上有2个电子，
故答案为：4；11；2．

点评：本题考查了原子核外电子排布规律，熟练掌握能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则是解答本题的关键，题目难度不大．