为什么电子轨道中3d的能级比4s的高？而当第四层只有S的时候，3d是最外层吗？

首先你需要知道能级能量=n+0.7l的公式(解释N和L)。主量子数n n同一个电子是一个电子层，电子在几乎相同的空间范围内运动，所以叫主量子数。当n=1，2，3，4，5，6，7时，电子层的符号分别为K，L，M，N，O，P，Q。当主量子数增加时，电子离原子核的平均距离相应增加，电子的能量增加。比如氢原子中电子的能量完全由主量子数n决定:E =-13.6 (EV)/n 2。

角量子数l

角量子数L决定了原子轨道的形状，并与主量子数一起决定了多电子原子中电子的能级。电子绕原子核的运动不仅具有一定的能量，还具有一定的角动量m，角动量m与原子轨道的形状密切相关。比如当M=0，即l=0时，说明原子中电子的运动与角度无关，即原子轨道的轨道是球对称的；例如，当l=1时，其原子轨道呈哑铃状；如果l=2，则为花瓣状分布。

3d轨道n=3 l=2，计算能量为4.4；4s轨道n=4 l=0，计算的能量比3d少4，四层只有s的情况下3d是最外层吗？其实这只是电子填充的顺序。因为4s的能量低，电子填充3p轨道后，4s轨道会先被填充。如果4s轨道没有填满或者刚刚填满，就是最外层。3d轨道只要有电子，4s轨道就是最外层。