第4章 第1节 原子结构 原子核外电子排布-【创新教程】2025年高考化学总复习大一轮课件PPT（人教单选版）

第一节　原子结构　原子核外电子排布 第四章 物质结构　元素周期律 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 知识梳理 层级突破 01 感悟真题 高考探究 02 课时作业 03 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 知识梳理 层级突破 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 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高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 课后作业 点击进入WORD链接 下一页 上一页 返回导航 第四章 物质结构　元素周期律 高考总复习 化学（新教材） 课程标准 1.知道元素、核素的含义。能说明微观粒子的运动状态与宏观物体运动特点的差异 2．知道电子运动的能量状态具有量子化特征(能量不连续)，电子可以处于不同的能级，在一定条件下会发生激发与跃迁，知道电子的运动状态(空间分布及能量)可通过原子轨道和电子云模型来描述 3．能结合能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则书写1～36号元素基态原子的核外电子排布和轨道表示式，并说明其含义 核心素养(教师用书独具) 1.宏观辨识与微观探析：能从能层、能级等不同层次认识原子的结构，以及核外电子排布规律，能从宏观和微观相结合的视角分析原子结构与元素性质的关系 2．证据推理与模型认知：能运用构造原理和能量最低原理，揭示元素原子核外电子排布的规律 3．变化观念与平衡思想：能多角度、动态地分析核外电子的运动状态及原子结构的变化规律，认识元素性质的变化规律 考点一　原子结构 一、原子结构 1．原子的构成 (1)决定元素种类的是　质子　。 (2)决定元素化学性质的是　最外层电子　。 (3)决定原子种类的是　质子和中子　。 (4)决定原子相对质量的是　质量数　。 2．粒子符号周围数字的含义 3．原子中各粒子间的数量关系 (1)质子数＝核电荷数＝　核外电　子数＝原子序数 (2)质量数(A)＝　质子　数(Z)＋中子数(N) (3)阳离子：质子数＝核外电子数＋电荷数 阴离子：质子数＝核外电子数－电荷数 4．两种相对原子质量 (1)原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与12C原子质量的　eq \f(1,12)　的比值。一种元素有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量。 (2)元素的相对原子质量：是按该元素各种核素所占的一定百分比计算出来的平均值。如Ar(Cl)＝Ar(35Cl)×a%＋Ar(37Cl)×b%。 二、元素、核素、同位素 1．元素、核素、同位素之间的关系 2．同位素的特征 (1)同一元素的各种核素，化学性质　几乎完全相同　，物理性质　差异较大　。 (2)同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。 3．同位素的“六同三不同” 4．几种重要的核素及其应用 核素 eq \o\al(235, 92)U 　eq \o\al(14, 6)C　 eq \o\al(2,1)H eq \o\al(3,1)H eq \o\al(18, 8)O 用途 核燃料 用于考古断代 制　氢弹　 示踪原子 (1)原子不一定都有中子，如eq \o\al(1,1)H。 (2)质子数相同的粒子不一定属于同一种元素，如F与OH－。 (3)核外电子数相同的粒子，其质子数不一定相同，如Al3＋与Na＋、F－等，NHeq \o\al(＋,4)与OH－等。 (4)不同的核素可能具有相同的质子数，如eq \o\al(1,1)H与eq \o\al(3,1)H；也可能具有相同的中子数，如eq \o\al(14, 6)C与eq \o\al(16, 8)O；也可能具有相同的质量数，如eq \o\al(14, 6)C与eq \o\al(14, 7)N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如eq \o\al(1,1)H与eq \o\al(12, 6)C。 (5)同位素的物理性质不同，但化学性质几乎相同。 (6)不同核素之间的转化属于核反应，不属于化学反应。 1．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)eq \o\al(35,17)Cl与eq \o\al(37,17)Cl得电子能力相同( √ ) (2)35Cl2与37Cl2互为同位素( √ ) (3)核聚变如eq \o\al(2,1)H＋eq \o\al(3,1)H―→eq \o\al(4,2)He＋eq \o\al(1,0)n，因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化( × ) (4)(2023·广东卷)创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”，其原料中的2H与3H互为同位素( √ ) (5)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子( √ ) (6)H3O＋和OH－中具有相同的质子数和电子数( × ) (7)原子最外层上的电子数少于4个时，电子数越多，还原性越强( × ) (8)若两种不同的核素具有相同的中子数，则二者一定不属于同种元素( √ ) 2．(1)eq \o\al(1,1)H、eq \o\al(2,1)H、eq \o\al(3,1)H与16O、17O、18O能组成________种不同的水分子？ (2)有5种单核粒子，它们分别是eq \o\al(40,19)、eq \o\al(40,18)、eq \o\al(40,19)、eq \o\al(40,20)、eq \o\al(41,20) (“”内元素符号未写出)，则它们所属元素的种类有________种。 (3)1H、2H、3H三种粒子都属于________，因为它们是具有相同________的同一类原子。 (4)在eq \o\al(1,1)H、eq \o\al(2,1)H、eq \o\al(3,1)H、eq \o\al(12, 6)C、eq \o\al(13, 6)C、eq \o\al(14, 6)C、eq \o\al(14, 7)N、eq \o\al(15, 7)N中，核素、元素的种数分别为________种、________种。 (5)eq \o\al(12, 6)C、eq \o\al(13, 6)C、eq \o\al(14, 6)C的关系为________，因为它们是具有________的同一元素的不同原子，它们的化学性质几乎完全相同。 答案：(1)18　(2)3 (3)氢元素　质子数 (4)8　3 (5)同位素　相同的质子数和不同的中子数 3．某元素的一种同位素X原子的质量数为A，含N个中子，它与1H原子构成HmX分子，在a g HmX中所含原子的物质的量为________，所含中子的物质的量为________，所含质子数为________，所含电子数为________。 答案：eq \f(a,A＋m)(m＋1)mol　eq \f(a,A＋m)N mol　eq \f(a,A＋m)(m＋A－N)NA　eq \f(a,A＋m)(m＋A－N)NA ◆[题组1]　粒子结构　 1．(2024·天津市和平区高三联考)是目前发现的最后一种元素，也是最重的一种元素，元素符号为Og，是人工合成的放射性稀有气体元素，它的发现标志着元素周期表第七周期被全部填满。用钙离子撞击锎(Cf)靶，可以产生Og，其反应可表示为：eq \o\al(249, 98)Cf＋eq \o\al(48,20)Ca→eq \o\al(y,x)Og＋3eq \o\al(1,0)n，下列说法错误的是(　　) A.eq \o\al(y,x)Og原子核内有176个中子，质子数为118 B.eq \o\al(48,20)Ca与eq \o\al(40,20)Ca的化学性质几乎相同 C．Og是一种性质稳定的非金属元素 D．锎为过渡元素 解析：C　[eq \o\al(249, 98)Cf＋eq \o\al(48,20)Ca→eq \o\al(y,x)Og＋3eq \o\al(1,0)n，即eq \o\al(249, 98)Cf＋eq \o\al(48,20)Ca→eq \o\al(294,118)Og＋3eq \o\al(1,0)n。A项，eq \o\al(y,x)Og为eq \o\al(294,118)Og，则其原子核内有294－118＝176个中子，质子数为118，A正确；B项，eq \o\al(48,20)Ca与eq \o\al(40,20)Ca互为同位素，电子数相同，基态原子电子排布方式相同，化学性质几乎相同，B正确；C项，Og具有放射性，不稳定，C不正确；D项，锎核电荷数为98，位于第七周期ⅢB族，是一种锕系元素，属于过渡元素，D正确。] 2．(2024·郑州模拟)现有下列几组粒子：①N2、CO、C2H2；②NHeq \o\al(＋,4)、H3O＋、OH－；③Ceq \o\al(2－,2)、Oeq \o\al(2＋,2)、CN－；④POeq \o\al(3－,4)、SOeq \o\al(2－,4)、ClOeq \o\al(－,4)。对上述四组粒子归类正确的是(　　) A．质子数相等，电子数和原子数不相等：① B．质子数和电子数相等，原子数不相等：② C．电子数相等，质子数和原子数不相等：③ D．原子数和电子数相等，质子数不相等：④ 解析：D　[①N2、CO、C2H2的质子数和电子数都等于14，原子数不相等；②NHeq \o\al(＋,4)、H3O＋、OH－的原子数和质子数不相等，电子数都为10；③Ceq \o\al(2－,2)、Oeq \o\al(2＋,2)、CN－的原子数和电子数都相等，质子数不相等；④P、S、Cl所含的电子数分别为15、16、17，酸根离子中所含氧原子数均相等，所带负电荷数依次为3、2、1，三种酸根离子所含的总电子数相等(18＋32)、原子数都为5，但三种酸根离子的质子数不相等。] ◆[题组2]　元素、核素、同位素的概念辨析　 3．(2024·北京北师大实验中学检测)38Sr(锶)的87Sr、86Sr稳定同位素在同一地域土壤中87Sr/86Sr值不变。土壤生物中87Sr/86Sr值与土壤中87Sr/86Sr值有效相关。测定土壤生物中87Sr/86Sr值可进行产地溯源。下列说法不正确的是(　　) A．87Sr和86Sr互为同位素 B．87Sr和86Sr含有的中子数分别为49和48 C．同一地域产出的同种土壤生物中87Sr/86Sr值相同 D．87Sr和86Sr的化学性质不相同 解析：D　[A.87Sr和86Sr是质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子，互为同位素，故A正确；B.87Sr和86Sr含有的中子数分别为87－38＝49和86－38＝48，故B正确；C.87Sr、86Sr是38Sr的稳定同位素，同一地域产出的同种土壤生物中87Sr/86Sr值相同，故C正确；D.87S和86Sr核外电子排布相同，所以化学性质相同，故D错误。] 4．(2024·上海交大附中开学考)X元素组成三种气态单质都是双原子分子，它们的相对分子质量分别是32、34、36。现有这三种单质的混合气体，分子数之比为15∶4∶1，下列说法正确的是(　　) A．若该容器中的全部转化成同素异形体X3，则X3的分子有21种 B．质量数为16的同位素的丰度为85% C．该元素的近似相对原子质量为17 D．该元素所含三种同位素的原子数之比为15∶4∶1 解析：B　[X元素组成三种气态单质都是双原子分子，它们相对分子质量分别32、34、36，则X元素应有两种核素，16X、18X，据此分析。A.构成X3，应是16X3、16Xeq \o\al(18,2)X、16X18X2、18X3，共有4种形式，故A错误；B.三种双原子气态单质分别为16X2、16X18X、18X2，分子数之比为15∶4∶1，因此质量数为16同位素的丰度为eq \f(15×2＋4,15×2＋4＋4＋1×2)＝85%，故B正确；C.元素的近似相对原子质量为16×85%＋18×15%＝16.3，故C错误；D.根据上述分析，X有两种同位素，故D错误。] (1)同种元素可以有多种不同的核素，只有原子才可能是同位素，单质才可能是同素异形体。 (2)同位素之间的转化属于核反应，不是化学反应。 考点二　原子核外电子排布原理 一、能层、能级与原子轨道 1．能层(n) 在多电子原子中，核外电子的　能量　是不同的，按照电子的　能量差异　将其分成不同能层，通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。 2．能级 同一能层里的电子的　能量　也可能不同，又可将其分成不同的能级，通常用　s、p、d、f　等表示，同一能层里，各能级的能量按　s、p、d、f　的顺序升高。 3．原子轨道 原子轨道就是指电子在原子核外的一个　空间运动　状态，即电子在核外经常出现的区域，其中电子云轮廓图就是这种区域的描述，故这种电子云轮廓图就是　原子轨道　形象化的描述。 原子轨道 轨道形状 轨道数目 能量关系 s 　球形　 　1　 ①同一能层各能级能量顺序：E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf) ②形状相同的原子轨道能量的高低：E(1s)＜E(2s)＜E(3s)＜E(4s)…… ③同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量　相等　，如p能级三个互相垂直的轨道npx、npy、npz的能量相同 p 　哑铃形　 　3　 d 　5　 f 　7　 [注意]　第一能层(K)只有s能级，有1个原子轨道；第二能层(L)有s、p两种能级，有4个原子轨道；第三能层(M)有s、p、d三种能级，有9个原子轨道，其中同一能级的不同原子轨道具有相同的能量。 二、基态原子核外电子排布的三个规律 1．能量最低原理 电子总是尽先占有能量　最低　的原子轨道，然后依次进入能量　较高　的原子轨道，使整个原子的能量处于最低状态，其中原子的电子排布遵循　构造原理　能使整个原子的能量处于最低状态。其构造原理示意图如下： [注意]　由构造原理可知，从第三能层开始，不同能层的能级出现交错现象，如E(3d)>E(4s)、E(4f)>E(5p)，E(4f)>E(6s)等，即E(ns)<E[(n－2)f]<E[(n－1)d]<E(np)，其中n表示能层数。 2．泡利原理 每个原子轨道里最多只能容纳　2　个电子，且自旋状态　相反　，例如，2s2的电子排布为，不能表示为。 3．洪特规则 当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据　1个　轨道，且自旋状态　相同　，例如，2p3的电子排布为，不能表示为或。 [注意]　洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)，半满(p3、d5、f7)或全空(p0、d0、f0)状态时、体系较稳定、能量最低。例如，24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。 三、基态原子核外电子排布的表示方法 表示方法 以硫原子为例 电子排布式 　1s22s22p63s23p4　 简化电子排布式 　[Ne]3s23p4　 轨道表示式(或电子排布图) 　 价层电子排布式 　3s23p4　 四、原子状态与原子光谱 1．基态和激发态 (1)基态原子：处于　最低能量　的原子。 (2)激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，从　低能级　跃迁到　高能级　状态的原子。 2．原子光谱 不同元素的原子发生跃迁时会　吸收　或　释放　不同的光，用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。 3．基态、激发态及光谱示意图 1．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2( √ ) (2)(2023·海南卷)Cu基态原子核外电子排布符合构造原理( × ) (3)同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多( × ) (4)2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等( × ) (5)2px、2py、2pz的能量相等( √ ) (6)(2023·海南卷)NaCl焰色试验为黄色，与Cl电子跃迁有关( × ) (7) 表示的原子能量处于最低状态( × ) (8)22Ti的电子排布式：1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理( × ) 2．按要求书写电子排布式或电子排布图。 (1)基态C原子的核外电子排布式为__________________________。 (2)基态Ni原子的简化电子排布式为_________________________。 (3)基态Cr3＋的核外电子排布式为___________________________。 (4)(2023·广东卷)基态Fe2＋的3d电子轨道表示式为____________。 (5)(2023·海南卷)锑和磷同族，锑原子基态的价层电子排布式为 ________________________________________________。 (6)基态钒原子的价电子排布图为_____________________。 (7)基态镓(Ga)原子的电子排布式为____________________。 (8)基态Ni2＋的价电子排布图为__________________________。 答案：(1)1s22s22p2　(2)[Ar]3d84s2 (3)1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3) (4) (5)5s25p3 (6) (7)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1) (8) 3．(2024·安徽六校高三开学考)下列化学用语表示正确的是(　　) A．SO3的VSEPR模型： B．用电子云轮廓图表示H—H的s－s σ键形成的示意图： C．碳的基态原子轨道表示式： D．HCl的形成过程： 解析：B　[A.SO3中心原子价层电子对数：3＋eq \f(1,2)(6－2×3)＝3，无孤电子对，VSEPR模型是平面三角形，与图不相符，故A错误；B.H的s能级为球形，两个氢原子形成氢气时，是两个s能级的原子轨道相互靠近，形成新的轨道，则用电子云轮廓图表示H—H的s－s σ键形成的示意图： C.基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2，根据洪特规则，2p轨道上的2个电子应该分别在2个轨道上，且自旋方向相同，轨道表示式：，故C错误；D.是共价化合物，不存在电子得失，其形成过程应为，故D错误。] ◆[题组1]　核外电子排布原理及应用　 1．(1)(2023·北京卷)基态S原子价层电子排布式是__________。 (2)[2018·全国卷Ⅱ，35(1)节选]基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为____________形。 (3)[2017·全国卷Ⅰ，35(2)]基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。 (4)[2021·山东，16(1)]基态F原子核外电子的运动状态有________种。 答案：(1)3s23p4　(2)哑铃　(3)N　球形　(4)9 2．(1)与铬同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有______(填元素符号)。 (2)基态Fe3＋的M层电子排布式为________，基态铝原子核外自旋平行的电子最多有__________个，与铝同族的第四周期元素原子的价电子排布式为____________，基态磷原子的核外电子运动状态共有________种，其价电子排布式为____________。 (3)基态Ge原子有__________个未成对电子。 答案：(1)K、Cu　(2)3s23p63d5　7　4s24p1　15　3s23p3　(3)2 3．A、B、C、D、E、F代表6种元素。请填空： (1)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为________。 (2)B元素的－1价离子和C元素的＋1价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为________，C的元素符号为________。 (3)D元素的＋3价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为________，其基态原子的核外电子排布式为_____________________。 (4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为________，其基态原子的核外电子排布式为__________________________________。 (5)F元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，则n＝______；原子中能量最高的是______电子。 解析：(1)A元素基态原子次外层有2个电子，故次外层为K层，A元素有2个电子层，由题意可写出其电子排布图为；或 ，则该元素核外有6或8个电子，为碳元素或氧元素。(2)B－、C＋的电子层结构都与Ar相同，即核外都有18个电子，则B为17号元素Cl，C为19号元素K。(3)D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成＋3价离子，其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，即为26号元素Fe。 (4)根据题意要求，首先写出元素E的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1，该元素为29号元素Cu。(5)s能级只有1个原子轨道，故最多只能容纳2个电子，即n＝2，所以元素F的原子的最外层电子排布式为2s22p3，由此可知F是N元素；根据核外电子排布的能量最低原理，可知氮原子的核外电子中2p能级能量最高。 答案：(1)C或O　(2)Cl　K (3)Fe　1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2) (4)Cu　1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1) (5)2　2p [题组2]　核外电子排布的表示方法　 4．(1)(经典高考)写出基态As原子的核外电子排布式：___________。 (2)(经典高考)Cu2＋基态核外电子排布式为________。 (3)(经典高考)元素Mn与O中，基态原子核外未成对电子数较多的是________。 (4)(经典高考)Co基态原子核外电子排布式为__________________。 (5)(经典高考)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]____________________。Ge原子有______个未成对电子。 (6)(经典高考)镍元素基态原子的电子排布式为________________________。3d能级上的未成对电子数为________。 (7)(2015·全国卷Ⅱ)P原子的核外电子排布式为________________。 答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3) (2)1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9) (3)Mn (4)1s22s22p63s23p63d74s2(或[Ar]3d74s2) (5)3d104s24p2　2 (6)1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2)　2 (7)1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3) ◆[题组3]　基态与激发态　 5．(1)(2018·全国卷Ⅰ)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为________、________(填标号)。 (2)(2022·全国乙卷)氟原子激发态的电子排布式有______，其中能量较高的是______。(填标号) A．1s22s22p43s1　 B．1s22s22p43d2 C．1s22s12p2 D．1s22s22p33p2 (3)(2019全国Ⅰ卷)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是__________(填标号)。 答案：(1)D　C　(2)A、D　D　(3)A [例]　(2023·湖南卷，2)下列化学用语表述错误的是(　　) A．HClO的电子式： B．中子数为10的氧原子：eq \o\al(18, )8O C．NH3分子的VSEPR模型： D．基态N原子的价层电子排布图： 一、依据原理判区别 化学用语是化学学习基础，考查电子式的书写、核素符号的表示、分子的空间结构及价层电子排布图，电子式书写注意离子化合物与共价化合物的区别，核素符号中各数据表示的意义，VSEPR模型与杂化轨道判断分子的空间结构等。 二、找准区别断答案 共价化合物只以共用电子对的形式成键，因O最外层6个电子，处于H与Cl中间形成两对共用电子对；核素符号的左下角为质子数，左上角为质量数；氨分子中N原子存在1对孤电子对，再分别与3个H原子形成共价键，VSEPR模型为四面体型；基态N原子的价层电子排布为2s22p3，根据泡利原理与洪特规则知其电子排布图为。 解析：C　[A.HClO中O元素呈负化合价，在结构中得到H和Cl共用的电子，因此HClO的电子式为，A正确；B.中子数为10，质子数为8的O原子其相对原子质量为10＋8＝18，其原子表示为eq \o\al(18, 8)O，B正确；C.根据VSEPR模型计算，NH3分子中有1对孤电子对，N还连接有3个H原子，因此NH3的VSEPR模型为四面体型，C错误；D.基态N原子的价层电子排布式为2s22p3，其电子排布图为，D正确。] 1．(2023·江苏卷)氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。eq \o\al(1,1)H、eq \o\al(2,1)H、eq \o\al(3,1)H是氢元素的3种核素，基态H原子1s1的核外电子排布，使得H既可以形成H＋又可以形成H－，还能形成H2O、H2O2、NH3、NH2H4、CaH2等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H2，如水煤气法制氢反应中，H2O(g)与足量C(s)反应生成1 mol H2(g)和1 mol CO(g)吸收131.3 kJ的热量。H2在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如HCOeq \o\al(－,3)在催化剂作用下与H2反应可得到HCOO－。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列说法正确的是(　　) A.eq \o\al(1,1)H、eq \o\al(2,1)H、eq \o\al(3,1)H都属于氢元素 B．NHeq \o\al(＋,4)和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp2 C．H2O2分子中的化学键均为极性共价键 D．CaH2晶体中存在Ca与H2之间的强烈相互作用 解析：A　[A.eq \o\al(1,1)H、eq \o\al(2,1)H、eq \o\al(3,1)H都属于氢元素，三者互为同位素，A正确；B.NHeq \o\al(＋,4)和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp3，B错误；C.H2O2分子中的化学键既存在O－H极性共价键，也存在O－O非极性共价键，C错误；D.CaH2晶体中存在Ca2＋与H－之间的离子键，为强烈相互作用，D错误。] 2．(2022·山东，3)eq \o\al(13, 8)O、eq \o\al(15, 8)O的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下： eq \o\al(16, 8)O＋eq \o\al(3,2)He―→eq \o\al(13, 8)O＋eq \o\al(a,b)X；eq \o\al(16, 8)O＋eq \o\al(3,2)He―→eq \o\al(15, 8)O＋eq \o\al(m,n)Y。下列说法正确的是(　　) A．X的中子数为2 B．X、Y互为同位素 C.eq \o\al(13, 8)O、eq \o\al(15, 8)O可用作示踪原子研究化学反应历程 D．自然界不存在eq \o\al(13, 8)O2、eq \o\al(15, 8)O2分子是因其化学键不稳定 解析：B　[根据质量守恒可知，X微粒为eq \o\al(6,2)He，Y微粒为eq \o\al(4,2)He，据此分析解题。A. 由分析可知，X微粒为eq \o\al(6,2)He，根据质量数等于质子数加中子数可知，该微粒的中子数为4，A错误；B. 由分析可知，X微粒为eq \o\al(6,2)He，Y微粒为eq \o\al(4,2)He，二者是具有相同的质子数而不同的中子数的原子，故互为同位素，B正确；C.由题干信息可知，eq \o\al(13, 8)O与eq \o\al(15, 8)O的半衰期很短，故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程，C错误；D.自然界中不存在eq \o\al(13, 8)O2与eq \o\al(15, 8)O2并不是其化学键不稳定，而是由于eq \o\al(13, 8)O与eq \o\al(15, 8)O的半衰期很短，很容易发生核变化，转化为其他气体原子，O===O的键能与形成该键的核素无关，D错误。] 3．(2021·北京卷)下列有关放射性核素氚(eq \o\al(3,1)H)的表述不正确的是(　　) A.eq \o\al(3,1)H原子核外电子数为1 B.eq \o\al(3,1)H原子核内中子数为3 C.eq \o\al(3,1)H2与H2化学性质基本相同 D.eq \o\al(3,1)H2O具有放射性 解析：B　[A.放射性核素eq \o\al(3,1)H，质量数是3，质子数是1，质子数等于其核外电子数，所以核外电子数等于1，故A正确；B.放射性核素eq \o\al(3,1)H，质量数是3，质子数是1，所以中子数为3－1＝2，故B错误；C.eq \o\al(3,1)H2与H2的相对分子质量不同，二者的沸点不同，但二者同属于氢气，化学性质基本相同，故C正确；D.eq \o\al(3,1)H是放射性核素，所以eq \o\al(3,1)H2O也具有放射性，故D正确。] 4．(2021·湖北适应性考试)eq \o\al(14, 6)C的衰变反应为eq \o\al(14, 6)C→eq \o\al(14, z)X＋eq \o\al( 0,－1)e，其半衰期(反应物的量被消耗到其初始量的一半需要的时间)为5 730年。下列说法正确的是(　　) A.eq \o\al(14, 6)C与eq \o\al(14, z)X互为同位素 B.eq \o\al(14, 6)C与eq \o\al(14, z)X的中子数相同 C.eq \o\al(12, 6)C和eq \o\al(14, 6)C的价层轨道电子数相差2 D.某考古样品中eq \o\al(14, 6)C的量应为其11 460年前的eq \f(1,4) 解析：D　[由eq \o\al(14, 6)C→eq \o\al(14, z)X＋eq \o\al( 0,－1)e，可知z＝7，X为N，因此eq \o\al(14, 6)C→eq \o\al(14, 7)N＋eq \o\al( 0,－1)e。eq \o\al(14, 6)C与eq \o\al(14, z)X质子数不相同，不互为同位素，A错误；eq \o\al(14, 6)C与eq \o\al(14, z)X的中子数分别为14－6＝8、14－7＝7，中子数不同，B错误；eq \o\al(12, 6)C和eq \o\al(14, 6)C的核外电子数均为6，核外电子排布相同，价层轨道电子数相同，C错误；根据半衰期的定义，某考古样品中eq \o\al(14, 6)C的量应为其5 730年前的eq \f(1,2)，为5 730×2＝11 460年前的eq \f(1,4)，D正确。] 5．A＋、B＋、C－、D、E五种粒子(分子或离子)中，每个粒子均有10个电子，已知： ①A＋＋C－eq \o(=====,\s\up20(△))D＋E↑；②B＋＋C－===2D。 请回答下列问题： (1)C－的电子式为__________________________________。 (2)分别写出A＋和D反应、B＋和E反应的离子方程式： __________、________________。 (3)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子的分子式： ________________________________________________。 解析：因A＋、B＋、C－、D、E均为10电子微粒，且A＋＋C－eq \o(=====,\s\up20(△))D＋E↑，则A＋为NHeq \o\al(＋,4)，C－为OH－，E为NH3，D为H2O，进而推知B＋为H3O＋。 答案：(1) 　(2)NHeq \o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋　H3O＋＋NH3===NHeq \o\al(＋,4)＋H2O (3)CH4、Ne(或HF) 6．(化学与科技前沿)[Co(NH3)6]Cl3是一种重要的化工产品。实验室可利用CoCl2制取该配合物：2CoCl2＋10NH3＋2NH4Cl＋H2O===2[Co(NH3)6]Cl3＋2H2O。下列叙述正确的是(　　) A．NHeq \o\al(＋,4)和NH3的中心原子价层电子对数不同 B．基态Co3＋核外电子排布式为[Ar]3d7 C．1 mol [Co(NH3)6]3＋中含6 mol配位键 D．基态Cl原子核外有15种运动状态不同的电子 解析：C　[A.NHeq \o\al(＋,4)和NH3中心原子的价层电子对数均为4，A错误；B.基态Co3＋核外电子排布式为[Ar]3d6，B错误；C.每个NH3配体与中心Co3＋间形成一个配位键，故1 mol该配离子中含6 mol配位键，C正确；D.基态Cl原子核外有17种运动状态不同的电子，D错误。] 7．(双选)(化学与医疗卫生)eq \o\al(32,15)P是一种放射性核素，可治疗多种皮肤病。下列有关该核素说法正确的是(　　) A．磷原子基态时3p能级上有3个未成对电子 B.eq \o\al(32,15)P和eq \o\al(31,15)P互为同位素 C．1 mol eq \o\al(32,15)P含质子数约为32×6.02×1023 D．磷原子的1s、2s、3s原子轨道图形都是球形，且球的半径大小相同 解析：AB　[磷原子的最外层电子排布式为3s23p3，其3p能级上有3个未成对电子，故A正确；eq \o\al(32,15)P和eq \o\al(31,15)P的质子数相同，中子数不同，属于同种元素的不同核素，二者互为同位素，故B正确；eq \o\al(32,15)P中“15”表示质子数，1 mol eq \o\al(32,15)P含质子的物质的量为15 mol，数目为15×6.02×1023，故C错误；所有原子任一能层的s电子原子轨道图形都是球形，但球的半径大小不同，故D错误。] [归纳提升] 体系构建 核心巧记 1.牢记的一个符号： 2．熟记“三素”“两同”：元素、核素、同位素；同素异形体、同分异构体。 3．理解三条原子核外电子排布的规律 (1)能量最低原理；(2)泡利原理；(3)洪特规则。 4．熟练掌握三种符号 (1)核外电子(价电子)排布式；(2)核外电子(价电子)排布图；(3)原子(离子)结构示意图。 5．掌握原子中的两个关系 (1)质子数＝核电荷数＝核外电子数＝原子序数； (2)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。 $$