一、能层、能级与原子轨道
1．能层(n)：在多电子原子中，核外电子的能量是不同的，按照电子的能量差异将其分成不同能层。通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。
2．能级：同一能层里电子的能量也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用s、p、d、f等表示。同一能层里，各能级的能量按s、p、d、f的顺序依次升高，即E(s)<E(p)<E(d)<E(f)。
3．原子轨道：电子云轮廓图给出了电子在核外经常出现的区域。这种电子云轮廓图称为原子轨道。
4．能层、能级与原子轨道之间的关系
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能层(n)
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能级
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最多容纳电子数
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序数
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符号
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符号
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原子轨道数
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各能级
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各能层
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一
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K
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1s
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1
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2
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2
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二
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L
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2s
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1
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2
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8
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2p
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3
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6
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三
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M
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3s
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1
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2
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18
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3p
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3
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6
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3d
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5
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10
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四
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N
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4s
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1
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2
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32
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4p
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3
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6
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4d
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5
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10
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4f
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7
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14
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…
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…
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…
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…
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…
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…
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|
n
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…
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…
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…
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…
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2n2
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二、原子轨道的轨道形状和能量关系
1．轨道形状
(1)s电子的原子轨道呈球形。
(2)p电子的原子轨道呈哑铃形。
2．能量关系
(1)相同能层上原子轨道能量的高低：ns<np<nd<nf。
(2)形状相同的原子轨道能量的高低：1s<2s<3s<4s……
(3)同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等，如npx、npy、npz轨道的能量相等。
（1）第一能层（K）只有s能级；第二能层（L）有s、p两种能级，p能级有三个原子轨道px、py、pz，它们具有相同的能量；第三能层（M）有s、p、d三种能级。
（2）能层数＝电子层数，每个能层所包含的能级数＝能层序数。
三、基态原子核外电子排布遵循的三个原理
1．能量最低原理：电子优先占据能量低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态。即原子的核外电子排布遵循构造原理，能使整个原子的能量处于最低状态。
如图为构造原理示意图：
所有电子排布规则都需要满足能量最低原理。
2．泡利原理：在一个原子轨道中，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反。
3．洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同，如2p3的电子排布为
，不能表示为
或
。
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24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。
四、原子(离子)核外电子排布式(图)的书写
1．核外电子排布式：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。在书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边，不能按填充顺序写，如Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，其简化电子排布式为[Ar]3d104s1，而不能写成[Ar]4s13d10。
2．价电子排布式：如Fe原子的核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布式为3d64s2。价电子排布式能反映基态原子的能层数、参与成键的电子数以及最外层电子数。
3．电子排布图：用
