2. 【单选题】根据鲍林的原子轨道能级图排列出的元素周期系中, 第四周期有() 个元素。A.20B.19C.18D.17

考查要点：本题主要考查对鲍林原子轨道能级填充顺序的理解，以及元素周期系中周期与能级对应关系的应用。

解题核心思路：

1. 明确第四周期包含的能级：根据鲍林规则，第四周期的能级按能量递增顺序为 4s → 3d → 4p。
2. 计算各能级容纳的电子总数：通过能级的轨道数（由角量子数 $l$ 决定）和每个轨道容纳的电子数（最多 2 个），计算总电子数。
3. 周期与元素个数的对应关系：周期数等于主量子数 $n$，周期内元素个数等于该周期内所有能级可容纳的电子总数。

破题关键点：

• 能级顺序：第四周期的能级顺序为 4s → 3d → 4p，而非按 $n$ 递增顺序排列。
• 电子总数计算：需准确计算各能级的轨道数和电子数之和。

步骤 1：确定第四周期的能级

根据鲍林规则，原子轨道能级填充顺序为：
4s → 3d → 4p。
其中：

• 4s：主量子数 $n=4$，角量子数 $l=0$，对应 1 个轨道。
• 3d：主量子数 $n=3$，角量子数 $l=2$，对应 5 个轨道。
• 4p：主量子数 $n=4$，角量子数 $l=1$，对应 3 个轨道。

步骤 2：计算各能级的电子数

每个轨道最多容纳 2 个电子，因此：

• 4s 能级：$1 \times 2 = 2$ 个电子。
• 3d 能级：$5 \times 2 = 10$ 个电子。
• 4p 能级：$3 \times 2 = 6$ 个电子。

步骤 3：求和得到周期元素个数

第四周期总电子数为：
$2 + 10 + 6 = 18.$
因此，第四周期包含 18 个元素。