什么是电子层？

电子层：电子的层次

原子核周围的电子位于电子层中，电子层也叫能级，有点像一栋楼的各个楼层。第一层离原子核最近，能量最低，之后的每一层都离得更远，能量更高。

电子层从原子核向外依次编号为1、2、3等等，它们也有字母名称：前四层依次为K、L、M和N。元素的周期数告诉你它的原子用了多少个电子层，所以处于第3周期的钠，电子分布在三个电子层中。

每个电子层能容纳多少电子

每个电子层都有最多能容纳的电子数，由公式2n²给出，其中n是电子层的序号。第一层容纳 2 × 1² = 2 个，第二层容纳 2 × 2² = 8 个，第三层容纳 2 × 3² = 18 个，第四层容纳 2 × 4² = 32 个。

电子先填充能量最低的电子层，当一层填满后，下一个电子就开始进入更远的新一层。氦的2个电子填满了第一层，所以锂的第三个电子必须进入第二层，得到2, 1的排布。

前20种元素的2-8-8规律

对于前20种元素，有一条简单的规则可以给出电子排布：第一层放2个电子，第二层最多放8个，第三层最多放8个，剩下的放在第四层。碳（6个电子）是2, 4。钠（11）是2, 8, 1。氯（17）是2, 8, 7。氩（18）是2, 8, 8。

第三层本可容纳18个电子，但钾（19）是2, 8, 8, 1，钙（20）是2, 8, 8, 2，这是因为第四层的最初部分比第三层的其余部分能量略低。从钪（21）开始，电子又回到填充第三层，所以2-8-8规则只适用到钙。

画玻尔图

玻尔图是原子电子层的快速示意图。画一个小圆圈代表原子核，里面写上元素符号，然后为每个电子层画一圈环，再把电子以小点的形式放在环上。

例题：钠。它的原子序数是11，所以电中性的钠原子有11个电子。第一圈放2个，还剩9个。第二圈放8个，还剩1个，这最后一个电子单独位于第三圈。图中显示为2, 8, 1。

为什么最外层很重要

最外层的电子，即价电子，决定了原子如何发生反应。外层已填满的原子，如氖（2, 8）和氩（2, 8, 8），几乎完全不反应。锂（2, 1）、钠（2, 8, 1）和钾（2, 8, 8, 1）各有一个很容易失去的外层电子，所以这三种都是活泼金属。

玻尔模型及其局限

丹麦物理学家尼尔斯·玻尔在1913年提出了这个模型。他认为电子沿着能量固定的固定轨道运动，当它们从较高的轨道跃迁到较低的轨道时会发出光。这解释了发光氢气所发出光的确切颜色，在当时是一个巨大的成功。

不过，这个模型也有局限。它只能正确预测氢和其他单电子原子发出的光，而且电子其实并不像行星绕太阳那样绕着原子核转。在现代量子模型中，每个电子占据一个轨道（原子轨道，即电子可能出现的区域），每个电子层又分为称为s、p、d和f的亚层。只要记住它是简化的，它仍然是数电子的好工具。