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高中的化學(xué)體系個(gè)人感覺(jué)還是不完善的，化學(xué)的定義是研究物質(zhì)組成，結(jié)構(gòu)，性質(zhì)及其變化規(guī)律的學(xué)科，所以物質(zhì)結(jié)構(gòu)在化學(xué)中是一個(gè)非常重要的領(lǐng)域，但是高中在這方面的探討卻幾乎沒(méi)有。在高中是化學(xué)反應(yīng)原理是重點(diǎn)（無(wú)機(jī)化學(xué)占高中化學(xué)的80%，而化學(xué)反應(yīng)原理占高中無(wú)機(jī)化學(xué)的65%左右），其大致內(nèi)容就是焓變，反應(yīng)速率，平衡移動(dòng)，酸堿平衡之類(lèi)的。側(cè)重點(diǎn)是元素化學(xué)，也就是類(lèi)似鐵，鋁，鈉哪些金屬的化學(xué)反應(yīng)和一些試驗(yàn)組成。所以這樣分析就可以看到了高中化學(xué)把物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)這大塊完完全全的漏掉了，其中原子核外電子的排布規(guī)則應(yīng)該是這部分的開(kāi)篇重點(diǎn)。在高中時(shí)期，我們對(duì)原子的電子結(jié)構(gòu)只是大至的講了一下它的電子層數(shù)與電子層電子結(jié)構(gòu)的基本排布規(guī)律，至于為什么這樣排布卻一字不提，所以弄得學(xué)生們難以理解，搞得云里霧里，這也許是當(dāng)今我們的教育體制尚不完善所帶來(lái)的問(wèn)題。
首先我要解釋一下原子結(jié)構(gòu)中的電子層符號(hào)分 K，L，M，N, O, …等原子結(jié)構(gòu)層，
K層是原子結(jié)構(gòu)中的第一層，也就是最靠近原子核那一層，它只包含一電子亞層，這個(gè)亞稱(chēng)為s，又簡(jiǎn)稱(chēng)1s，在這個(gè)s亞層中只有一個(gè)軌道，而一個(gè)電子軌道最多可以容納2個(gè)電子。
L層是原子結(jié)構(gòu)中的第二層，它包含一個(gè)s亞層和一個(gè)p亞層，共二個(gè)亞層，這二個(gè)亞層簡(jiǎn)稱(chēng)2s和2p（因?yàn)樗菍儆诘诙䦟又械膕和p的電子亞層，所以稱(chēng)它為2s和2p）。而在這個(gè)p電子亞層中它含有三個(gè)軌道，最多可以容納6個(gè)電子。所以在第二層中它能容納最多的電子個(gè)數(shù)是2S+2P=2+6=8，即8個(gè)電子。
M層是原子結(jié)構(gòu)中的第三層，它包含一個(gè)s亞層和一個(gè)p亞層另加一個(gè)d亞層，共三個(gè)亞層，這三亞層簡(jiǎn)稱(chēng)3s和3p和3d（因?yàn)樗菍儆诘谌龑又械膕， p、 d的電子亞層，所以稱(chēng)它為3s和3p和3d）。而在這個(gè)d亞電子層中它含有5個(gè)電子軌道，最多可容納10個(gè)電子。所以在第二層中它能容納最多的電子個(gè)數(shù)是3S+3P+3D=2+6+10=18，即18個(gè)電子。
N層是原子結(jié)構(gòu)中的第四層，它包含一個(gè)s亞層、p亞層、d亞層、f亞層，共四個(gè)亞層，這四亞層簡(jiǎn)稱(chēng)4s和4p和4d和4f（因?yàn)樗菍儆诘谒膶又械膕， p、 d、f的電子亞層，所以稱(chēng)它為4s和4p和4d和4f）。而在這個(gè)f亞電子層中它含有7個(gè)電子軌道，最多可容納14個(gè)電子。所以在第二層中它能容納最多的電子個(gè)數(shù)是4S+4P+4D+4F=2+6+10+14=32，即32個(gè)電子。
另外在排列時(shí)有一個(gè)規(guī)律，不管電子層數(shù)再多，最外層最多總是不超過(guò)8個(gè) 次外層不超過(guò)18個(gè)，而且是要依據(jù)泡利的能量（這種能量好象是一種勢(shì)能）最低原理來(lái)排列，越是靠近原子核的電子它的電子能量越低，它是最內(nèi)層的電子能量最低的要優(yōu)先排列。所以在安排核外電時(shí)，電子層不但要安K，L，M，N,……程序排列，它的每一層中的電子亞層必須要按s， p、 d、 f、的程序先后來(lái)安排，而且也必須要按照泡利的能量最低的電子優(yōu)先排列這一原則。它的能量大小是這樣的s<p<d<f<……。
例如：20號(hào)元素Ca他的核外電子規(guī)律是第一層2個(gè) 第二層8個(gè) 第三層8個(gè)，第四層2個(gè)。那么有人問(wèn)，第三層為什么不排9，第四層排1 呢？這樣次外層不是也沒(méi)有超過(guò)18嗎，同樣最外層也不超過(guò)8嗎？這是因?yàn)?s軌道能量比3d的低，所以先必須要滿(mǎn)足4S中的二個(gè)電子，這樣就符合了泡利的能量最低原理。
通過(guò)上述解釋大家應(yīng)該對(duì)電子結(jié)構(gòu)排列有所了解了吧！我認(rèn)為學(xué)好原子結(jié)構(gòu)原理對(duì)大家學(xué)習(xí)電子技術(shù)基礎(chǔ)也是有極大的幫助的。
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