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【目标】：
这部分内容学习过后需要掌握的技能：
1.学会写基态原子的电子排布式；
2.会写价电子层（理解元素周期表里原子的价电子层）。
【能层和能级的概念】：
能层：按照电子能量的差异，将核外电子分成不同的能层。这说明电子是分层，距离原子核的远近是结果，能量不同才是导致排布远近不同的动力因。
1层
2层
3层
4层
5层
6层
7层
K层
L层
M层
N层
O层
P层
Q层
能级：同一能层中，能量不同的电子，分成不同的能级。同一能层的电子，能量可以不同，分成不同能级。看似都是分布在同一层，实际这些电子能量也不同。如果往某个能层上再额外放置一个电子，它的去向基本是固定的，因为它也遵循先跑到低能量轨道的大原则。看似同一层的电子轨道，也暗含着不同的能量排布。
Ø同一能层各能级的能量顺序：E(ns) < E(np) < E(nd) < E(nf) ······
Ø能级符号和最多容纳电子数
能层
···
能级
1s
2s
2p
3s
3p
3d
···
最多容纳电子数
10
···
Ø能层与能级的规律：
1.任一能层，能级数 = 能层序数，且总是从 s 能级开始。
2.以 s、p、d、f······排序的各能级最多容纳电子数依次为 1、3、5、7 ······ 的二倍。
3.每个能层最多可容纳电子数是能层序数的平方的 2 倍，即 2n2。
4.能级符号相同的不同能级中所容纳的最多电子数相同，但能级高低不同。
具体解释一下以上规律的意思：
a 如果我们只看 s 能级，但是位于不同能层的 s 能级电子，能量高低不一样，比如能量从低到高为： 1s < 2s < 3s < 4s ······ 越靠外的电子，整体能量越高，而且都是 s 能级也比低轨道的 s 能级电子能量高。
b 同一能层中，不同能级高低不同，比如 ： 2s < 2p ，4s < 4p < 4d < 4f ，同一能级电子能量遵循 s < p < d < f ······ 同一层（能层），我们可以再分为 s、p、d、f 等不同的能级。到高中阶段，大家理解到 f 级别已经足够了。s 能量最低，f 相对最高。所以每到一个新的电子层（能层），总是先从 s 能级开始排电子。
c 能级和能层都相同的电子，我们认为它们的能量也相同，比如 ：2px = 2py = 2pz。这里的 x 、y 、 z 是电子的轨道，主要表示方向，
【泡利不相容原理(Pauli exclusion principle)】：
1. 在等价轨道（指相同电子层、电子亚层上的各个轨道）上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同
2. 在同一个电子亚层中排布的电子，总是尽先占据不同的轨道，且自旋方向相同
3.当同一能级各个轨道上的电子排布为全满、半满或全空时，可使体系能量最低。比如：
24号元素铬（Cr）电子排布为 1s22s22p63s23p63d54s1
29号元素铜（Cu）电子排布为 1s22s22p63s23p63d104s1
泡利原理和洪特规则看似很复杂，实际并不是，它们是为了解释电子到底是按照什么逻辑填入原子轨道的。
【泡利原理】核心思想：
一个原子轨道里，最多 2 电子
如果一个原子轨道里只有 1 个电子，自旋方向爱顺时针和逆时针都行，但如果有 2 个，只能一个顺时针、一个逆时针方向。
比如：（3、4、5号元素原子 Li 、Be 、B 的电子排布轨道）
【洪特规则】核心思想：
电子不是完全填完一个轨道再去另一个轨道，它倾向于多吃多占
电子多吃多占的时候也不是没有章法，它用平行自旋的方式占领，这样是为了让原子能量降低。
比如：第 2 层的 4 个电子排布逻辑：
正确的是下方的排布轨道，电子会先填充完 2s 轨道，一共 2 个，然后剩下的 2 个电子去填充 2p 轨道，2p 的轨道能量相同，这个时候电子会多吃多占，倾向于占领更过轨道，但是注意，2p 轨道里的电子自旋方向相同。那么，如果再增加一个电子，轨道排布会如何？
如果，再增加一个呢？
以上，就是对泡利原理和洪特规则的解释。
【电子具体进入轨道的顺序】：
什么是光谱？
光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收（基态→激发态）或释放（激发态→基态）不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。
光谱分析：在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。
【构造原理】
构造原理指的是：设想从氢原子开始，随着原子核电荷数的递增，原子核每增加一个质子，原子核外便增加一个电子，电子填满一个能级再填一个能级，这种规律叫做构造原理。
以上比较科学的表述，但是如果用大白话来理解就是：电子一个个进入核外轨道的入场顺序。
这是个啥顺序呢？打个比方，初升高的分班 ······ 逛麻线的样子。
构造原理中的能级交错：
构造原理中会出现 “ 能级交错 ” 现象，指的是序数较大的能层中某些能级的能量反而低于能级序数较小的能层中的能级能量的现象。
这个有点绕口，我们看个例子，看上图：
比如 3d 属于 第 3 能层的 d 能级 ，4s 属于 第 4 能层的 s 能级，但是 3d 轨道的能级要高于 4s 轨道能级，所以如果添加电子，电子会先跑到 4s 轨道上，等 4s 轨道上的 2 个电子填满后，才能进入能量门槛更高的 3d 轨道。
电子按照构造原理排布，会使整个原子的能量处于最低状态，原子会较为稳定。
电子排布式
电子排布式是用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数的式子。
例如，一个 Mg 原子完整的电子排布式如下：
就是按照构造原理，把 原子序数为 12 的 Mg 中的 12 个电子，挨个填空。12个空填完结束。
但是， but ，有的原子序数比较大，比如原子序数大几十的那种原子，它的电子排布式写起来岂不是要一长串？不仅非常麻烦，还容易错，那怎么办？
找捷径！！！
通常把内层电子达到稀有气体结构的部分，以相应的稀有气体符号外加方括号来表示。
说人话就是，找个最接近的比自己的小的稀有气体，在稀有气体的结构增加点电子变成自己的电子排布式。
比如 Na 原子，一共有 11 个电子，距离 Na 最近的稀有气体原子是 Ne ，Na 和 Ne 的电子排布式：
所以 Na 的电子排布式可以简化为：
关于电子排布，还有一个价电子层的概念：
化学反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层（简称价层）
比如，刚才的 Na ， Na 的价层为 ：
最后，大家可以尝试写一下 Cu 的电子排布式与价层。
PS ： Cu 的原子序数为 29 ，第四周期 、第 I B 族。