Question

理論研究證明，在多電子原子中，電子的排布分成不同的能層（電子層），同一能層的電子，還可以分成不同的能級(jí)（軌道）．能層和能級(jí)的符號(hào)及所能容納的最多電子數(shù)如下：

（1）根據(jù)

 

的不同，原子核外電子的排布可以分成不同的能層，每個(gè)能層所能排布的最多電子數(shù)為

 

，除K層外，其他能層為最外層時(shí)，最多只能排布

 

個(gè)電子．
（2）從題干信息中可以發(fā)現(xiàn)許多規(guī)律，如s能級(jí)上只能容納2個(gè)電子，每個(gè)能層上的能級(jí)數(shù)與

 

相等．
（3）某元素原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³4s²，說(shuō)明它的原子核外共有

 

個(gè)電子層，M電子層上共有

 

個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，該原子最外電子層上有

 

個(gè)電子．

Answer 1

考點(diǎn)：原子核外電子排布

專(zhuān)題：原子組成與結(jié)構(gòu)專(zhuān)題

分析：（1）在原子結(jié)構(gòu)示意圖中，質(zhì)子數(shù)即核電荷數(shù)等于核外電子數(shù)，核外電子在分層排布時(shí)，遵循：離核較近區(qū)域運(yùn)動(dòng)的電子能量較低；各電子層最多容納電子數(shù)2n²，n為電子層數(shù)，且次外層電子數(shù)不超過(guò)18個(gè)，次外層不超多8個(gè)；
（2）在不違反泡利原理、和洪特規(guī)則的條件下，電子優(yōu)先占據(jù)能量較低的原子軌道，使整個(gè)原子體系能量處于最低，能級(jí)數(shù)等于該能層序數(shù)；
（3）根據(jù)該元素原子的核外電子排布式可知：它的原子核外共有4個(gè)電子層，M電子層為第三能層，根據(jù)泡利不相容原理分析，該原子最外層為4s²．

解答： 解：（1）核外電子的能量是不同的，多電子原子核外電子，是按照電子的能量由低到高的順序，從近到遠(yuǎn)排列，離核越近能量越小，離核越遠(yuǎn)能量越大，原子核外電子的排布可以分成不同的能層，每個(gè)能層所能排布的最多電子數(shù)為2n²，最外層可以排8個(gè)（K層最多2個(gè)），
故答案為：能量；2n²；8；
（2）能層含有的能級(jí)數(shù)等于能層序數(shù)，即第n能層含有n個(gè)能級(jí)，每一能層總是從s能級(jí)開(kāi)始，同一能層中能級(jí)ns、np、nd、nf的能量依次增大，在不違反泡利原理、和洪特規(guī)則的條件下，電子優(yōu)先占據(jù)能量較低的原子軌道，使整個(gè)原子體系能量處于最低，這樣的狀態(tài)是原子的基態(tài)，所以任一能層的能級(jí)總是從s能級(jí)開(kāi)始，而且能級(jí)數(shù)等于該能層序數(shù)，
故答案為：能層序數(shù)；　
（3）多電子原子核外電子，是按照電子的能量由低到高的順序，能層含有的能級(jí)數(shù)等于能層序數(shù)，根據(jù)該元素原子的核外電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³4s²，可知：它的原子核外共有4個(gè)電子層，M電子層為第三能層，第三能層共有11個(gè)電子，根據(jù)泡利不相容原理可知，M電子層上共有11個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，該原子最外層為4s²，所以該原子最外電子層上有2個(gè)電子，
故答案為：4；11；2．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了原子核外電子排布規(guī)律，熟練掌握能量最低原理、泡利不相容原理、洪特規(guī)則是解答本題的關(guān)鍵，題目難度不大．