В 10 классе про атом говорят не «с нуля»: тему повторяют и достраивают до уровня, который нужен для всего курса. Главное, от чего нужно уйти, — от картинки «электрон летает по орбите, как планета». В химии состояние электрона описывают орбиталью: это область пространства, где электрон проводит большую часть времени. Одновременно указать и место, и скорость электрона нельзя, зато можно уверенно назвать его энергетический уровень и подуровень.
Строение атома задают два числа. Заряд ядра равен порядковому номеру элемента и равен числу электронов в нейтральном атоме. Номер периода показывает, сколько у атома электронных уровней. Внутри уровня электроны распределяются по подуровням s, p, d, f: у s-подуровня одна орбиталь (максимум 2 электрона), у p — три (6), у d — пять (10), у f — семь (14). Отсюда ёмкость уровня: 2n². На первом уровне помещается 2 электрона, на втором — 8, на третьем — 18.
Заполняются орбитали не «по порядку номеров», а по энергии: сначала идёт орбиталь с меньшей суммой n + l, а при равных суммах — с меньшим n. Поэтому после 3p заполняется 4s (4 + 0 = 4 против 3 + 2 = 5 у 3d), и только потом 3d. Общий порядок такой: 1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p. Два ограничения: на одной орбитали не больше двух электронов с противоположными спинами (принцип Паули), а внутри подуровня электроны сначала занимают орбитали по одному (правило Хунда) — как пассажиры, которые рассаживаются по пустому вагону.
Запись вида 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵ — это адрес всех электронов атома. У ионов адрес тот же, меняется только число электронов: в катионе их меньше (у Na⁺ — 10, как у неона), в анионе больше (у Cl⁻ — 18, как у аргона). Именно поэтому ионы так охотно соединяются друг с другом: оболочка становится такой же, как у благородного газа.
Три задания с объяснением. Первое: по таблице Менделеева назвать число уровней и число валентных электронов у атома серы (порядковый номер 16). Второе: объяснить, почему у калия заполняется 4s, а не 3d, и почему после кальция электрон всё-таки возвращается на 3d. Третье: записать электронные формулы ионов Mg²⁺ и O²⁻ и показать, что обе оболочки становятся «благородными». Если ребёнок называет заряд ядра, число уровней, ёмкость подуровней и порядок заполнения, и при этом не путает уровень с орбиталью — тема закрыта.
Соответствие программе: федеральная рабочая программа основного общего образования «Химия. 8–9 классы» (углублённый уровень, 2025), edsoo.ru — 9 класс, раздел «Вещество и химическая реакция», тема 1.1 «Повторение и углубление знаний о веществе» (8 ч): строение атомов, свойства атомов химических элементов (радиус, электроотрицательность, энергия ионизации), последовательность заполнения электронных орбиталей атомов малых и больших периодов, периодическая система в свете представлений о строении атома. На уровне среднего общего образования тот же материал изучается в 11 классе: «Химия. 10–11 классы» (углублённый уровень, 2025), раздел 1 «Теоретические основы химии», тема 1.1 «Строение атома. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева» (9 ч, с. 48–49) — энергетические уровни и подуровни, атомные орбитали, классификация s-, p-, d-, f-элементов, распределение электронов, электронные конфигурации атомов и ионов. В профильном учебнике для 10 класса (линия В.В. Еремина под редакцией В.В. Лунина) эти вопросы открывают курс: глава 1 «Повторение и углубление знаний», § 2 «Строение атома».
Разборы этой темы — наши аналоги заданий по программе, а не цитаты из учебника.