核外电子的排序规律

本文仅仅是为了低年级学生更好的记忆和理解，不是纯专业科普，切记切记。

原子由原子核和核外电子组成，核外电子的分布规律如下：

1.能级分层，容量有限

电子都是绕着原子核旋转，就像卫星轨道一样，只是转得没有卫星那么规则。根据轨道能级的相对高低（离核心越近，能级越低），可划分为若干个电子层，K、L、M、N、O、P、Q……为啥不从A开始排列呢？因为科学家担心以后会发现更底能级的轨道，给自己留个退路。

每个电子层能容纳的电子数量有限，最多2*n^2个，从内之外即2-8-18-32……

2.层内分圈，一夫一妻

每个电子层又划分成1个或者多个小层，叫做“亚层”，依次称为s、p、d、f亚层。K层只有1个亚层，L层有2个亚层、M层有3个亚层，从N层开始有4个亚层。

每个亚层内部分成若干轨道，s亚层提供1个轨道，p亚层提供3个轨道，d亚层提供5个轨道，f亚层提供7个轨道。每个轨道最多容纳2个电子，要求电子自旋方向相反，就像一个房间，只能容纳一个单身或者一对夫妻。

3.能级交错，参考构造

每个轨道的能级顺序，不仅仅取决于轨道所在的亚层，相邻轨道的能级排序可能有交错，整体符合下面的构造图 1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s。

4.对号入座，能量最低

核外电子在排列的时候，遵循能量最小的原则，此时称为稳定态。结合轨道能级和数量，对25号元素进行电子排序。按照能量最小的原则，可以将前面20个电子填充至4s轨道，剩下5个电子填充3d亚层。

电子层

K

L

M

N

能级

1s

2s

2p

3s

3p

3d

4s

电子数

2

2

2

2

2

2

2

2

2

?

?

?

?

?

2

3d亚层有5个轨道，怎么填充呢？

5.机会均等，单人单间

当同一个亚层的轨道数量>=电子数量，电子会本着多吃多占的原则，去占据更多的轨道。上面的分配方式，就是每个电子一个轨道。

电子层

K

L

M

N

能级

1s

2s

2p

3s

3p

3d

4s

电子数

2

2

2

2

2

2

2

2

2

1

1

1

1

1

2

那么，电子数>轨道数的情况呢？

6.房间不够，夫妻来凑

同一个亚层必须容纳的电子数量大于轨道数量的时候，首先让每个轨道充满1个电子。然后，剩余电子将以自旋相反的方式进驻到轨道中。

比如26号元素，其电子排列将如下所示：

电子层

K

L

M

N

能级

1s

2s

2p

3s

3p

3d

4s

电子数

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

1

1

1

1

2

7.稳定压倒一切

电子排列的终极目的是使原子整体处于稳定态，能量最低不仅仅是按轨道能级排序，亚层的填充程度也会影响原子的稳定。0填充、半填充和满填充，都是稳定态。比如29号元素，按照前面的原则，其电子排序应该是这样的：

电子层

K

L

M

N

能级

1s

2s

2p

3s

3p

3d

4s

电子数

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

1

2

但是，如果让4s半填充、3d满填充会更稳定，所以29号元素的电子排序如下：

电子层

K

L

M

N

能级

1s

2s

2p

3s

3p

3d

4s

电子数

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

1

可以这么理解，让最后一个电子进驻到3d的一个房间，比让它进驻到4s的单独房间，代价更小一些。

8.凡事总有例外

物理规律是通过观察现象进行归纳总结推理而得到的，如果找不到普适性的规律，就用一些近似规律+特例来方便记忆。电子排布的规律就是如此，已知元素有十几个不符合上述规律，但是客观存在，只能是特事特记了。对这些元素特例，低年级不做要求。

核外电子的实际排布

核外电子排布规律

一、s p d f是鲍尔轨道排布，它是错误的。

二、实际的电子轨道排布：

①[a b c]表示层，列数3表示这个层的轨道数是3个，a，b，c分别是这3个轨道的电子数。

②同层的轨道近似平行，相邻两层的轨道近似互相垂直(可能差10度左右)。

③红色数字变化的地方就是轨道电子增减的地方。

④轨道(轨迹)是电子锯齿形前进形成的椭圆带。

⑤原子核最大7个层，每层最大轨道数和每个轨道最大电子数如下：

[2] [2 4 2] [4 10 4] [4 12 12 4] [4 12 12 4] [4 10 4] [2]

☆氢只有一层、一个轨道

1 氢H 1s1 [1] 2.08 ←绿色的数字是原子核半径，单位‘埃’。1埃=0.1纳米。

2 氦He 1s2 [2] ? ←第一层最大电子数2个。

☆锂开始出现第二层轨道(每层电子数：2,1，两层轨道垂直)

3 锂Li 2s1 [2] [1] 1.55

4 铍Be 2s2 [2] [2] 1.12 120

5 硼B 2s2 2p1 [2] [3] 0.98

6 碳C 2s2 2p2 [2] [4] 0.91

☆氮开始第二层轨道分裂为2个平行轨道

7 氮N 2s2 2p3 [2] [3 2] 0.92

8 氧O 2s2 2p4 [2] [3 3] 0.65

☆氟开始第二层轨道分裂为3个平行轨道

9 氟F 2s2 2p5 [2] [2 3 2] 0.57

10 氖Ne 2s2 2p6 [2] [2 4 2] 0.51 ←第二层最大电子数8个。

☆钠开始出现第三层轨道(每层电子数：2,8,1)

11 钠Na 3s1 [2] [2 4 2] [1] 1.9

12 镁Mg 3s2 [2] [2 4 2] [2] 1.6 36

13 铝Al 3s2 3p1 [2] [2 4 2] [3] 1.43 2.75 25

14 硅Si 3s2 3p2 [2] [2 4 2] [4] 1.32

15 磷P 3s2 3p3 [2] [2 4 2] [3 2] 1.28

16 硫S 3s2 3p4 [2] [2 4 2] [3 3] 1.27

17 氯Cl 3s2 3p5 [2] [2 4 2] [2 3 2] 0.97

18 氩Ar 3s2 3p6 [2] [2 4 2] [2 4 2] 0.88

☆钾开始出现第四层轨道(每层电子数：2,8,8,1)

19 钾K 4s1 [2] [2 4 2] [2 4 2] [1] 2.35 1

20 钙Ca 4s2 [2] [2 4 2] [2 4 2] [2] 1.97 2

21 钪Sc 3d1 4s2 [2] [2 4 2] [2 5 2] [2] 1.62 3

22 钛Ti 3d2 4s2 [2] [2 4 2] [2 6 2] [2] 1.45 4,3,2 115

23 钒V 3d3 4s2 [2] [2 4 2] [2 7 2] [2] 1.34 5,4,3,2 264

24 铬Cr 3d5 4s1 [2] [2 4 2] [3 6 3] [2] 1.3 6,3,2 9 110

25 锰Mn 3d5 4s2 [2] [2 4 2] [3 7 3] [2] 1.35 7,6,4,2,3 6 210

26 铁Fe 3d6 4s2 [2] [2 4 2] [3 8 3] [2] 1.26 2,3 4.5 50

27 钴Co 3d7 4s2 [2] [2 4 2] [3 9 3] [2] 1.25 2,3 125

28 镍Ni 3d8 4s2 [2] [2 4 2] [3 10 3] [2] 1.24 2,3 80

29 铜Cu 3d10 4s1 [2] [2 4 2] [4 10 4] [1] 1.28 2,1 3 40 ←第三层最大电子数18个。

30 锌Zn 3d10 4s2 [2] [2 4 2] [4 10 4] [2] 1.38 2 35

31 镓Ga 4s2 4p1 [2] [2 4 2] [4 10 4] [3] 1.41 3

32 锗Ge 4s2 4p2 [2] [2 4 2] [4 10 4] [4] 1.37 4

33 砷As 4s2 4p3 [2] [2 4 2] [4 10 4] [3 2] 1.39 -3/3,5

34 硒Se 4s2 4p4 [2] [2 4 2] [4 10 4] [3 3] 1.4

35 溴Br 4s2 4p5 [2] [2 4 2] [4 10 4] [2 3 2] 1.12

36 氪Kr 4s2 4p6 [2] [2 4 2] [4 10 4] [2 4 2] 1.03

☆铷开始出现第五层轨道(每层电子数：2,8,18,8,1)

37 铷Rb 5s1 [2][2 4 2][4 10 4][2 4 2][1] 2.48

38 锶Sr 5s2 [2][2 4 2][4 10 4][2 4 2][2] 2.15

39 钇Y 4d1 5s2 [2][2 4 2][4 10 4][2 5 2][2] 1.78

40 锆Zr 4d2 5s2 [2][2 4 2][4 10 4][2 6 2][2] 1.6 125

41 铌Nb 4d4 5s1 [2][2 4 2][4 10 4][2 7 2][2] 1.46 75

42 钼Mo 4d5 5s1 [2][2 4 2][4 10 4][3 6 3][2] 1.39 160

43 锝Tc 4d5 5s2 [2][2 4 2][4 10 4][3 7 3][2] 1.36

44 钌Ru 4d7 5s1 [2][2 4 2][4 10 4][3 8 3][2] 1.34

45 铑Rh 4d8 5s1 [2][2 4 2][4 10 4][3 9 3][2] 1.34

46 钯Pd 4d10 [2][2 4 2][4 10 4][3 10 3][2] 1.37

47 银Ag 4d10 5s1 [2][2 4 2][4 10 4][4 10 4][1] 1.44 25

48 镉Cd 4d10 5s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 10 4][2] 1.71 20

49 铟In 5s2 5p1 [2][2 4 2][4 10 4][4 10 4][3] 1.66

50 锡Sn 5s2 5p2 [2][2 4 2][4 10 4][4 10 4][4] 1.62

51 锑Sb 5s2 5p3 [2][2 4 2][4 10 4][4 10 4][3 2] 1.59 45

52 碲Te 5s2 5p4 [2][2 4 2][4 10 4][4 10 4][3 3] 1.42

53 碘I 5s2 5p5 [2][2 4 2][4 10 4][4 10 4][2 3 2] 1.32

54 氙Xe 5s2 5p6 [2][2 4 2][4 10 4][4 10 4][2 4 2] 1.24

☆铯开始出现第六层轨道(每层电子数：2,8,18,18,8,1)

55 铯Cs 6s1 [2][2 4 2][4 10 4][4 10 4][2 4 2][1] 2.67

56 钡Ba 6s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 10 4][2 4 2][2] 2.22

57 镧La 5d1 6s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 10 4][2 5 2][2] 1.3

58 铈Ce 4f1 5d1 6s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 11 4][2 5 2][2] 1.81

59 镨Pr 4f3 6s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 13 4][2 4 2][2] 1.82

☆钕开始第四层轨道分裂为4个平行轨道，轨道数达到最大值4个

60 钕Nd 4f4 6s2 [2][2 4 2][4 10 4][3 8 8 3][2 4 2][2] 1.82

61 钷Pm 4f5 6s2 [2][2 4 2][4 10 4][3 8 9 3][2 4 2][2] 1.63？

62 钐Sm 4f6 6s2 [2][2 4 2][4 10 4][3 9 9 3][2 4 2][2] 1.81

63 铕Eu 4f7 6s2 [2][2 4 2][4 10 4][3 9 9 3][2 5 2][2] 1.99

64 钆Gd 4f7 5d1 6s2 [2][2 4 2][4 10 4][3 10 10 3][2 4 2][2] 1.8

65 铽Tb 4f9 6s2 [2][2 4 2][4 10 4][3 11 10 3][2 4 2][2] 1.8

66 镝Dy 4f10 6s2 [2][2 4 2][4 10 4][3 11 11 3][2 4 2][2] 1.8

67 钬Ho 4f11 6s2 [2][2 4 2][4 10 4][3 12 11 3][2 4 2][2] 1.79

68 铒Er 4f12 6s2 [2][2 4 2][4 10 4][3 12 12 3][2 4 2][2] 1.78

69 铥Tm 4f13 6s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 3][2 4 2][2] 1.77

70 镱Yb 4f14 6s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][2 4 2][2] 1.94←第四层最大电子数32个。

71 镥Lu 4f14 5d1 6s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][2 5 2][2] 1.75

72 铪Hf 5d2 6s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][2 6 2][2] 1.67 4

73 钽Ta 5d3 6s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][2 7 2][2] 1.49 5 85

74 钨W 5d4 6s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][3 6 3][2] 1.41 6,5,4,3,2 350

75 铼Re 5d5 6s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][3 7 3][2] 1.37 7,6,4,2，-1

76 锇Os 5d6 6s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][3 8 3][2] 1.35 2,3,4,6,8

77 铱Ir 5d7 6s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][3 9 3][2] 1.36 2,3,4,6 170

78 铂Pt 5d9 6s1 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][4 9 4][1] 1.39 2,4 40

79 金Au 5d10 6s1 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][4 10 4][1] 1.46 3,1 20

80 汞Hg 5d10 6s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][4 10 4][2] 1.6 2,1

81 铊Tl 6s2 6p1 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][4 10 4][3] 1.71

82 铅Pb 6s2 6p2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][4 10 4][4] 1.75

83 铋Bi 6s2 6p3 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][4 10 4][3 2] 1.7 9

84 钋Po 6s2 6p4 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][4 10 4][3 3] 1.67

85 砹At 6s2 6p5 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][4 10 4][2 3 2] 1.45

86 氡Rn 6s2 6p6 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][4 10 4][2 4 2] 1.34

☆钫开始出现第七层轨道(每层电子数：2,8,18,32,18,8,1)

87 钫Fr 7s1 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][4 10 4][2 4 2][1] 2.7

88 镭Ra 7s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][4 10 4][2 4 2][2] 2.33

89 锕Ac 6d1 7s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][3 7 7 3][2 4 2][1] 1.88

90 钍Th 6d2 7s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][3 7 7 3][2 4 2][2] 1.8

91 镤Pa 5f2 6d1 7s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][3 8 7 3][2 4 2][2] 1.61

92 铀U 5f3 6d1 7s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][3 8 8 3][2 4 2][2] 1.38

93 镎Np 5f4 6d1 7s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][3 9 8 3][2 4 2][2] 1.3

94 钚Pu 5f6 7s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][3 9 9 3][2 4 2][2] 1.51

95 镅Am 5f7 7s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][3 10 9 3][2 4 2][2] 1.84

96 锔Cm 5f7 6d1 7s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][3 10 10 3][2 4 2][2] ?

97 锫Bk 5f9 7s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][3 11 10 3][2 4 2][2] ?

98 锎Cf 5f10 7s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][3 11 11 3][2 4 2][2] ?

99 锿Es 5f11 7s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][3 12 11 3][2 4 2][2]

100 镄Fm 5f12 7s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][3 12 12 3][2 4 2][2]

101 钔Md (5f13 7s2) [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][4 12 12 3][2 4 2][2]

102 锘No (5f14 7s2) [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][4 12 12 4][2 4 2][2]← 第五层最大电子数32个。

103 铹Lr (5f14 6d17s2) [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][4 12 12 4][2 5 2][2]

104 鑪Rf (6d2 7s2) [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][4 12 12 4][2 6 2][2]

105 Db (6d3 7s2) [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][4 12 12 4][3 6 3][1]

106 Sg 5f146d47s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][4 12 12 4][3 6 3][2]

107 Bh 5f146d57s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][4 12 12 4][3 7 3][2]

108 Hs 5f146d67s2 [2][2 4 2][4 10 4][4 12 12 4][4 12 12 4][3 8 3][2]

109 Mt 5f146d77s2

110 Ds 5f146d97s1

111 Rg 5f146d107s1

112 Cn 5f146d107s2

113 Uut 5f146d107s27p1

114 Uuq 5f146d107s27p2

115 Uup 5f146d107s27p3

116 Uuh 5f146d107s27p4

117 Uus 5f146d107s27p5

118 Uuo 5f146d107s27p6

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阳离子中: 核外电子数 =? 阴离子中:核外电子数=? – 960化工网问答

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【 核外电子 与 电子数 的区别】作业帮

[最佳回答]其实对于电中性的原子来说两者数量是一样的,但对于非电中性的离子两者就不同了.核外电子指原子核吸引的所有电子,包括离子状态下的所有电子;电子数...

什么叫 核外电子数 _作业帮

[最佳回答]就是原子核外面的电子数量等于原子序数等于质子数等于核电荷数化学题吧

核外 内层 电子数 是什么啊?

核外电子数是就是电子的数量。核外内层电子数就是电子排布在最里面那一层核外电子数就是绕原子核旋转的电子总个数氯原子是17号元素,原子核外一共有17个电...