第31讲 原子结构 核外电子排布规律-【优化探究】2025年高考化学一轮复习高考总复习配套课件（鲁科版2019 单选版）

第31讲 原子结构　核外电子排布规律 优化探究 大单元三　物质结构与性质　元素周期律 第6章　原子结构与性质 考点1　原子的结构、核素、同位素 考点2　核外电子运动状态的描述　核外电子排布原则及表示方法 课时作业31　原子结构　核外电子排布规律 考点1　原子的结构、核素、同位素 1. 原子结构 (1)构成原子的微粒 原子 掌握必备知识 筑牢应试根基 ①原子中：质子数( Z )＝核电荷数＝ ⁠； ②质量数( A )＝ ( Z )＋ ( N )； ③阳离子的核外电子数＝质子数－ ⁠； ④阴离子的核外电子数＝质子数＋ ⁠。 核外电子数　 质子数　 中子数　 阳离子所带电荷数　 阴离子所带电荷数　 (2)微粒之间的数量关系 (3)符号 中各数字的含义 2. 元素、核素、同位素 (1)元素、核素、同位素的概念及相互关系 　特别提醒： 1. 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质量的 的比值。一种元素有几种核素， 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 是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。 如 A r(Cl)＝ A r(35Cl)× a ％＋ A r(37Cl)× b ％。 (1)原子的相对原子质量≠原子的质量数。 (2)只有具体的原子才有质量数，元素没有质量数。 (3)某核素的质量数可视为该核素的近似相对原子质量。 2. 有关元素的相对原子质量与核素、质量数的注意事项 　(2)同位素的特征 ①相同存在形态的同位素，化学性质 ，物理性质 ⁠ ⁠； ②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数一般 ⁠。 几乎完全相同　 不 同　 不变　 (3)氢元素的三种核素 H：名称为 ⁠，不含中子； H：用字母 表示，名称为 ⁠或重氢； H：用字母 表示，名称为 ⁠或超重氢。 (4)常见的重要核素及其应用 核素 U C H H O P 用途 ⁠ ⁠ 用于考 古断代 制 ⁠ 示踪 原子 确定磷在植物 中的作用部位 氕　 D　 氘　 T　 氚　 核燃 料　 氢弹　 [问题思考] 1. 所有原子的原子核均同时含有质子和中子，这个结论正确吗？试举例 说明。 答案：错误。并非所有的原子核都含有中子， H原子核中只有一个质子，没有中子。 2. 核外电子数相同的微粒，其质子数一定相同吗？ 答案：不一定。如 H和 H，CH4和NH3，N 和H3O＋，OH－和F－的核外电子数相同，质子数也相同；而Al3＋和Na＋，N 和OH－的核外电子数相同但质子数不同。 [正误判断] (1)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。 (　√　) (2)质子数相同的微粒一定属于同一种元素。 (　×　) (3 Cl与 Cl得电子能力几乎相同。 (　√　) (4)核聚变如 H+ H He+ n，因为有新微粒生成，所以该变化是 化学变化。 (　×　) (5)通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化。 (　×　) (6)不同核素其质子数、中子数、质量数一定不同。 (　×　) √ × √ × × × 命题方式1　元素、核素、同位素概念的辨析 1. (2021·天津卷)核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一，氘 H)是核聚变反应的主要原料，下列有关叙述正确的是(　AB　) A H的中子数为2 B H的核电荷数为1 C H是自然界中最轻的原子 D H是氢元素的一种同素异形体 B 提升关键能力 应对命题方式 H的中子数为2－1＝1，故A错误; H的质子数为1，则核电荷数为1， 故B正确；自然界中最轻的原子是 H，不是 H，故C错误; H是氢元 素的一种同位素，故D错误。 2. 铋可改善钢的加工性能。元素周期表中铋与砷(As)同主族，其最稳定 的同位素是 Bi。下列说法不正确的是(　C　) A Bi的核外电子数是83 B Bi的中子数是126 C. Bi的原子半径比As的小 D Bi和 Bi互为同位素 Bi的质子数等于核外电子数，为83，质量数为209，则中子数是 126，A、B正确；Bi和As同主族，处于As的下方，则Bi的原子半径大于 As，C错误; Bi和 Bi是Bi元素的两种核素，互为同位素，D正确。 C 3. 现有下列9种微粒： H、 H、 C、 C、 N、 Fe2＋、 Fe3＋ O2、 O3。按要求完成以下各题： (1 H、 H分别是氢元素的一种 ，它们互称为 ⁠。 H、 H分别是氢元素的一种核素; H、 H是质子数相同而中子数不 同的氢元素的不同原子，它们互称为同位素。 核素　 同位素　 (2)互为同素异形体的微粒是 、 ⁠。 O2 O3是同种元素组成的不同单质，二者互为同素异形体。 O2　 O3　 (3 Fe2＋ 的中子数为 ，核外电子数为 ⁠。 Fe2＋的中子数为56－26＝30，核外电子数为26－2＝24。 30　 24　 (4)上述9种微粒中有 种核素，含有 ⁠种元素。 题述9种微粒中有5种核素： H、 H、 C、 C、 N，有5种元 素：H、C、N、Fe、O。 5　 5　 　反思归纳：原子结构和同位素的四个认识误区 命题方式2　“10电子”和“18电子”微粒判断 4. 已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同微粒。它们之间存在 如下图所示转化关系。 (1)如果A、B、C、D均是10电子的微粒，A的化学式为N ，D的化学 式为 ⁠。 如果A、B、C、D均是10电子的微粒，结合10电子微粒的结构和性质特 征判断：A为N ，B为OH－，C为NH3，D为H2O。 H2O　 (2)如果A和C是18电子的微粒，B和D是10电子的微粒，请写出A与B在 溶液中反应的离子方程式： ⁠ ⁠。 H2S＋OH－ HS－＋H2O(或H2S＋2OH－ S2－＋2H2O或HS－＋OH－ S2－＋H2O) 如果A和C是18电子的微粒，B和D是10电子的微粒，观察框图，容易想 到H2S＋OH－ HS－＋H2O或H2S＋2OH－ S2－＋2H2O或HS－＋ OH－ S2－＋H2O，则A为H2S或HS－，B为OH－，C为HS－或S2－，D 为H2O，所以A与B在溶液中反应的离子方程式为H2S＋OH－ HS－＋ H2O或H2S＋2OH－ S2－＋2H2O或HS－＋OH－ S2－＋H2O。 　反思归纳：以Ne和Ar为出发点来推“10电子”微粒和“18电子”微粒 (1)“10电子”微粒 (2)“18电子”微粒 H3C—CH3、H2N—NH2、HO—OH、F—F、F—CH3、H3C—OH…… 考点2　核外电子运动状态的描述　核外电子排布原则及表示方法 1. 电子层与能级 电子层( n ) 一 二 三 四 …… n 电子层符号 K L M N …… …… 能级 1s 2s 2p 3s 3p ⁠ ⁠ 4s 4p 4d ⁠ ⁠ …… …… 最多容纳电 子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 …… …… 2 8 18 32 …… ⁠ ⁠ 3d 4f 2 n2 掌握必备知识 筑牢应试根基 2. 电子云与原子轨道 (1)电子云 ①含义：处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的 ⁠ ⁠的形象化描述。 ②电子云轮廓图 概率密度分 布　 a.小点越密，表示 ⁠越大。 b.s电子云轮廓图呈 形，p电子云轮廓图呈 ⁠形。 概率密度　 球　 哑铃　 (2)原子轨道 ①定义：量子力学把电子在原子核外的一个 ⁠称为一个 原子轨道。 ②各能级的原子轨道 空间运动状态　 n s n p n d n f …… 形状 ⁠ ⁠ 原子轨道数 ⁠ ⁠ ⁠ 7 …… 球形　 哑铃形　 1　 3　 5　 ③能量关系 a.相同电子层上原子轨道能量的高低： n s＜ n p＜ n d＜ n f…… b.形状相同的原子轨道能量的高低：1s＜2s＜3s＜4s…… c.同一电子层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等，如 n p x 、 n p y 、 n p z 轨道的能量 ⁠。 相等　 3. 原子状态和原子光谱 (1)原子光谱 不同元素原子的电子发生跃迁时会 或 ⁠不同的光，可以 用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。利 用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。 (2)基态、激发态及光谱示意图 吸收　 释放　 吸收　 发射　 4. 基态原子核外电子排布 (1)原子的状态 ①基态原子：处于 ⁠状态的原子。 ②激发态原子：基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到 ⁠， 变为激发态原子。 最低能量　 较高能级　 (2)排布原则 ①电子自旋与泡利不相容原理 在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们的自旋 ⁠，这 个原理被称为泡利不相容原理。常用上下箭头(↑和↓)表示自旋相反的电 子。如2s轨道上的轨道表示式为 ，不能表示为 。 相反　 ②洪特规则 基态原子中，填入简并轨道(能量相同的原子轨道)的电子总是先 ⁠ ，且自旋平行。如2p3的轨道表示式为 ，不能表示 为 或 。 洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在 (p6、d10、f14)、 (p3、d5、f7)或 (p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低， 如24Cr的基态原子电子排布式为 ⁠。 单独 分占　 全充满　 半充满　 全空　 1s22s22p63s23p63d54s1　 ③能量最低原理 在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个 原子的能量 ⁠。下图为构造原理示意图，即基态原子核外电子在 原子轨道上的排布顺序图。 最低　 5. 基态原子核外电子排布的表示方法 表示方法 举例(以S原子为例) 电子排布式 ⁠ 简化电子排布式 ⁠ 1s22s22p63s23p4　 [Ne]3s23p4　 表示方法 举例(以S原子为例) 价电子排布式 ⁠ 价电子轨道表示 式(又称电子排布图) 3s23p4　 　方法指导：书写常见基态原子或离子电子排布式的一般方法 (1)原子的电子排布式 ①简单原子：按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。 如14Si：1s22s22p63s23p2。 ②复杂原子：先按构造原理从低到高排列，然后将同能层的能级移到一 起。如26Fe，先排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一能层的能级排 到一起，即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。 (2)离子的电子排布式 ①判断该原子变成离子时会得到或失去多少个电子。 ②原子失去电子时，总是从能量高的能级失去电子，即失去电子的顺序 是由外向里。一般来说，主族元素只失去它们的最外层电子，而副族和 第Ⅷ族元素可能还会进一步向里失去内层电子。 ③原子得到电子而形成阴离子，则得到的电子填充在最外一个能层的某 一个能级上。 [正误判断] (1)p能级的能量一定比s能级的能量高。 (　×　) (2)2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等。 (　×　) (3)Ga基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p1，价电子排布式为 3d104s24p1。 (　×　) (4)电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理。 (　×　) (5)锰元素基态原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p64s23d5。 (　×　) (6)Ge元素基态原子核外电子的空间运动状态有17种。 (　√　) (7)对于基态Cr原子，4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方 运动。 (　×　) × × × × × √ × 命题方式1　核外电子排布式(或轨道表示式)的规范书写 1. 写出下列基态原子或离子的①电子排布式、②价电子轨道表示式、③ 电子占据的原子轨道数、④未成对电子数。 (1)N：① ，② 　 　， ③ ，④ ⁠。 1s22s22p3　 5　 3 提升关键能力 应对命题方式 (2)Cl：① ⁠， ② 　 　，③ ，④ ⁠。 (3)Cu：① ⁠， ② 　 　，③ ，④ ⁠。 (4)Br－：① ⁠， ② 　 　，③ ，④ ⁠。 1s22s22p63s23p5{或[Ne]3s23p5}　 9　 1 1s22s22p63s23p63d104s1{或[Ar]3d104s1}　 15　 1 1s22s22p63s23p63d104s24p6{或[Ar]3d104s24p6}　 18　 0 2. 请按要求填空： (1)(2023·浙江卷，节选)基态N原子的价电子排布式是 ⁠。 (2)(2022·湖南卷，节选)基态Se原子的核外电子排布式为 ⁠。 (3)(2022·全国甲卷，节选)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式) 为 ⁠。 2s22p3　 3d104s24p4　 (4)(2022·河北卷，节选)基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数 之比为 ⁠。 基态S的价电子排布式是3s23p4，根据基态原子电子排布规则，两种自旋 状态的电子数之比为1∶2(或2∶1)。 (5)(2022·北京卷)Fe2＋的价电子排布式为 ⁠。 1∶2(或2∶1)　 3d6　 命题方式2　基态、激发态及能量的比较 3. (2022·全国乙卷，节选)氟原子激发态的电子排布式有 ⁠，其中能 量较高的是 。(填字母) a.1s22s22p43s1 b.1s22s22p43d2 c.1s22s12p5 d.1s22s22p33p2 ad　 d　 基态氟原子的核外电子排布式为1s22s22p5，有9个电子，排除b、c项；a 项，相当于F原子的一个电子从2p能级跃迁到3s能级，属于激发态氟原 子，正确；d项，相当于F原子的两个电子从2p能级跃迁到3p能级，属于 激发态氟原子，正确。在两个激发态氟原子中，由于3p能级的能量高于 3s能级，且d中发生跃迁的电子数目多于a，故d的能量较高。 4. (1)下列不同状态的硼中，失去一个电子需要吸收能量最多的 是 (填字母，下同)，用光谱仪可捕捉到发射光谱的是 ⁠。 A. B. C. D. A　 CD　 A为基态B＋，失去一个电子吸收能量最多；C、D分别为激发态的B＋ 和B原子的电子排布图，跃迁到基态时将释放能量，用光谱仪可捕捉 到发射光谱。 (2)下列电子排布图所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是 ⁠ (填序号)。 ③ ⑤　 ①不符合能量最低原理；②不符合洪特规则；④不符合能量最低原理。 1. (2022·山东卷) O、 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: O+ He O+ X; O+ He O+ Y。 下列说法正确的是(　B　) A. X的中子数为2 B. X、Y互为同位素 C O、 O可用作示踪原子研究化学反应历程 D. 自然界不存在 O2、 O2分子是因其化学键不稳定 B 探究真题 素养提升 根据质量守恒可知，X微粒为 He，Y微粒为 He，据此分析解题。由 分析可知，X微粒为 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；由分析可知，X微粒为 He，Y微粒为 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；由题干信息可知， O与 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；自然界中不存在 O2与 O2分子并不 是因其化学键不稳定，而是由于 O与 O的半衰期很短，很容易发生 核变化，转化为其他原子，D错误。 2. 判断下列化学用语是否正确，若错误，在后边的横线上加以改正。 (1)(2023·湖南卷)中子数为10的氧原子： O： ， 　　。 中子数为10的氧原子，其质量数为8＋10＝18，可表示为 O，正确。 正确　 (2)(2023·湖南卷)基态N原子的价电子轨道表示式： 2s 2p： ， 　　。 基态N原子的价电子排布为2s22p3，2s轨道上的2个电子自旋方向相反， 2p轨道上的3个电子分别占据3个轨道，自旋方向相同，正确。 正确　 3. (1)(2021·天津卷)基态Fe原子的价电子排布式为 ⁠。 (2)(2021·福建卷)基态C原子的成对电子数与未成对电子数之比 为 ⁠。 基态C原子的核外电子排布式是1s22s22p2，成对电子数为4，未成对电子 数为2，其比值为2∶1。 3d64s2　 2∶1　 (3)(2021·山东卷)基态F原子核外电子的运动状态有 ⁠种。 基态F原子共有9个核外电子，则每个电子都有对应的轨道和自旋状态， 所以核外电子的运动状态有9种。 9　 4. (2021·河北卷)KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工 作者制备的超大KH2PO4晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家 战略空白。回答下列问题： (1)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排 布相同的是 (填离子符号)。 KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子分别为H＋(或H－)、 O2－、K＋和P3－，其中核外电子排布相同的是K＋和P3－。 K＋和P3－　 (2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用＋ 表 示，与之相反的用－ 表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷 原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 ⁠。 对于基态的磷原子，其价电子排布式为3s23p3，其中3s轨道的2个电子自 旋状态相反，自旋磁量子数的代数和为0；根据洪特规则可知，其3p轨 道的3个电子的自旋状态相同，因此，基态磷原子的价电子自旋磁量子 数的代数和为＋ 或－ 。 ＋ 或－ 　 课时作业31　原子结构　核外电子排布规律 一、选择题 1. 对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要 原因是(　A　) A. 电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量 B. 电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线 C. 氖原子获得电子后转变成发出红光的物质 D. 在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应 A 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 在电流作用下，基态氖原子的电子吸收能量跃迁到较高能级，变为激发 态原子，这一过程要吸收能量，不会发出红色光；而电子从较高能量的 激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将释放能量，从而产生红 光，故A项正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2. (2023·北京卷)下列化学用语或图示表达正确的是(　C　) A. NaCl的电子式为N B. NH3的VSEPR模型为 C. 2p z 电子云轮廓图为 D. 基态24Cr原子的价电子轨道表示式为 C 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 氯化钠是离子化合物，其电子式是Na＋ ]－，A项错误；氨分子的 VSEPR模型是四面体结构，B项错误；p能级电子云轮廓图是哑铃形，C 项正确；基态铬原子的价电子轨道表示式 是 ，D项错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 3. 下列有关 Po说法正确的是(　AC　) A. Po与 Po互为同素异形体 B Po与 At互为同位素 C Po的质子数为84，中子数为126 D. Po元素的相对原子质量为210 Po与 Po是同种元素的不同核素，二者互为同位素，故A错误； Po与 At为两种不同元素的核素，二者不互为同位素，故B错误； Po的质子数为84，中子数为210－84＝126，故C正确；钋－210的近 似相对原子质量为210，钋元素的相对原子质量不是210，故D错误。 C 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 4. 下列说法正确的是(　C　) A. 1s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动 B. 电子云图中的小点密度大，说明该原子核外空间电子数目多 C. n s能级的原子轨道图可表示为 D. 3d表示d能级有3个轨道 C 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 电子云是电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述，1s电子云 呈球形，表示1s电子在原子核外空间的概率密度分布呈球形对称，而不 是表示电子绕原子核做圆周运动，A错误；电子云图中小点的疏密程度 仅表示电子在此处出现的概率密度的大小，B错误；s能级原子轨道为球 形，C正确；3d表示第三电子层上的d轨道，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 5. (2020·浙江卷)下列说法正确的是(　D　) A. 35Cl和37Cl是两种不同的元素 B. 单晶硅和石英互为同素异形体 C. HCOOH和HOCH2CHO互为同系物 D. H与Na在元素周期表中处于同一主族 D 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 35Cl和37Cl是Cl元素的两种不同核素，属于同种元素，A选项错误；同素 异形体是指同种元素组成的不同种单质，而单晶硅为Si，石英是SiO2， 两者不互为同素异形体，B选项错误；同系物是指结构相似，分子组成 上相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物，HCOOH和HOCH2CHO 结构不相似，不属于同系物，C选项错误；H和Na在元素周期表中均处 于第ⅠA族，D选项正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 6. (2023·湖南重点中学协作体联考)用中子轰击 X原子产生α粒子(即氦 核 He)的核反应为 X+ n He。已知元素Y在化合物中呈＋ 1价。下列说法正确的是(　A　) A. 基态X原子核外有3种不同能量的电子 B. 基态Y原子中电子占据的最高能级轨道呈哑铃形 C. Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2 D. 6Y和7Y互为同素异形体 A 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 根据核反应为 X+ n Y He可知，X的质量数 N 为4＋7－1＝ 10，又因为Y在化合物中呈＋1价，则推知Y位于第ⅠA族，质量数＝质子 数＋中子数，Y的质量数为7，故Y为Li，X为B元素。基态Li原子核外电 子排布式为1s22s1，2s能级轨道呈球形，B错误；Y为Li，在空气中燃烧 的产物只有Li2O，C错误；6Li和7Li两者的质子数均为3，中子数不同， 两者互为同位素，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 7. 下列有关放射性核素氚 H)的表述不正确的是(　B　) A. H原子核外电子数为1 B H原子核内中子数为3 C H2与H2化学性质基本相同 D H2O具有放射性 B 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 8. (2023·山东日照校际联考)某种具有高效率电子传输性能的有机发光材 料的结构简式如图所示。下列关于该材料组成元素的说法错误的是 (　C　) A. 基态碳原子的空间运动状态有4种 B. 基态N原子核外有7种运动状态不同的电子 C. 基态原子中未成对电子数：Al＞C＞N＞O＞H D. 基态O原子的价电子轨道表示式为 C 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 基态碳原子核外电子占据1s、2s轨道和2个2p轨道，故碳原子的空间运 动状态有4种，A正确；基态N原子核外有7个电子，其运动状态均不相 同，故核外有7种运动状态不同的电子，B正确；基态原子中未成对电子 数：N＞C＝O＞Al＝H，C错误；基态O原子的价电子排布式为2s22p4， 故其价电子轨道表示式为 ，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 9. 现有部分元素的原子结构特点如表： X L层电子数是K层电子数的3倍 Y 核外电子层数等于原子序数 Z L层电子数是K层和M层电子数之和 W 共用三对电子形成双原子分子，常温下为气体单质 下列叙述正确的是(　CD　) C A. W原子的结构示意图为 B. 元素X和Y只能形成原子个数之比为1∶2的化合物 C. 元素X比元素Z的非金属性强 D. X、Y、Z、W四种元素不能形成离子化合物 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 由L层电子数是K层电子数的3倍知，X为O；由核外电子层数等于原子 序数知，Y为H；由L层电子数是K层和M层电子数之和知，K、L、M电 子层分别含有2、8、6个电子，则 Z为S；共用三对电子形成双原子分 子，常温下为气体单质的是N2，则W为N。氮原子的结构示意图 为 ，A错误；O和H能形成H2O和H2O2两种化合物，B错误；O的非 金属性大于S，C正确；题中四种元素可以形成NH4HSO4、(NH4)2SO4等 离子化合物，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 二、非选择题 10. 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元素的负一价离子和C元素的正一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元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为 ⁠，其 基态原子的电子排布式为 ⁠。 C或O　 Cl　 K　 Fe　 1s22s22p63s23p63d64s2{或[Ar]3d64s2} 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (4)E元素基态原子的M层全充满，N层只有一个电子，E的元素符号 为 ，其基态原子的电子排布式为 ⁠ ⁠。 (5)F元素的原子最外层电子排布为 n s nn ，则 n ＝ ⁠；原子中能 量最高的是 ⁠电子。 Cu　 1s22s22p63s23p63d104s1{或 [Ar]3d104s1} 2　 2p　 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 11. (1)(2023·浙江1月卷，节选)由硅原子核形成的三种微粒，电子排布式 分别为：①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1，有关这些微粒 的叙述，正确的是 (填字母)。 A. 微粒半径：③＞①＞② B. 电子排布属于基态原子(或离子)的是①② C. 电离一个电子所需最低能量：①＞②＞③ D. 得电子能力：①＞② AB　 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 电子排布式分别为：①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1，可 推知分别为基态Si原子、Si＋离子、激发态Si原子；激发态Si原子有四层 电子，Si＋离子失去了一个电子，根据微粒电子层数及各层电子数多少 可推知，微粒半径：③＞①＞②，选项A正确；根据上述分析可知，电 子排布属于基态原子(或离子)的是①②，选项B正确；激发态Si原子不稳 定，容易失去电子；基态Si原子失去一个电子是硅的第一电离能，Si＋ 离子失去一个电子是硅的第二电离能，由于I2＞I1，可以得出电离一个 电子所需最低能量：②＞①＞③，选项C错误；由C可知②比①更难失 电子，则②比①更容易得电子，即得电子能力：②＞①，选项D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (2)(2022·山东卷，节选)基态Ni原子的价电子排布式为 ⁠。 (3)(2021·全国乙卷，节选)对于基态Cr原子，下列叙述正确的 是 (填字母)。 A. 轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布式应为[Ar]3d54s1 B. 4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动 C. 电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大 (4)(2019·全国Ⅱ卷)Fe成为阳离子时首先失去 轨道电子，Sm的价电 子排布为4f66s2，Sm3＋价电子排布为 ⁠。 3d84s2　 AC　 4s　 4f5　 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 12. (2023·汾阳中学高三月考)现有六种元素，其中A、B、C、D为短周 期主族元素，E、F为第4周期元素，它们的原子序数依次增大。 A 元素原子的核外p 电子数比s 电子数少3 B 元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体单质工业上常用作切 割工具 C 元素基态原子p 轨道有3个未成对电子 D 原子核外所有p 轨道全充满或半充满 E 在该周期中未成对电子数最多 F 能形成红色(或砖红色)的F2O 和黑色的FO 两种氧化物 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 根据上述信息，完成下列各题。 (1)画出A基态原子的核外电子轨道表示式： ⁠。 　 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 A、B、C、D为短周期主族元素，原子序数依次增大，A元素原子的核外p电子数比s电子数少3，电子排布式为1s22s22p1，即A为B元素；B元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具，即B为C元素；C元素基态原子p轨道有3个未成对电子，价电子排布为 n s2 n p3，由D原子核外所有p轨道全充满或半充满可知，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，即D为P元素，结合原子序数可知，C元素原子的价电子排布式为2s22p3，即C为N元素； 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 E在该周期中未成对电子数最多，又因为E为第4周期元素，第4周期元素 中未成对电子数最多的原子应该是3d能级容纳5个电子、4s能级容纳1个 电子，其价电子排布式为3d54s1，即E为Cr元素；F能形成红色(或砖红 色)的F2O和黑色的FO两种氧化物，即F为Cu元素。(1)A为B元素，基态B原子的电子排布式为1s22s22p1，其核外电子轨道表示式为 。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (2)B基态原子的核外电子轨道表示式为 ，该同学所画的轨道表示式违背了 ⁠。 洪特规则　 B为C元素，基态原子的核外电子排布式为1s22s22p2，由洪特规则可知， 基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋状态相同， 故题给基态原子的核外电子轨道表示式违反了洪特规则。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (3)D基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有 ⁠个伸展方 向，呈 ⁠形。 D为P元素，基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，3p能级上电 子能量最高，3p电子云在空间有3个伸展方向，呈哑铃形。 3　 哑铃　 D为P元素，基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，3p能级上电 子能量最高，3p电子云在空间有3个伸展方向，呈哑铃形。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (4)写出C原子的电子排布式： ；写出E原子的简化电子排布 式： ⁠。 C为N元素，N原子的电子排布式为1s22s22p3；E为Cr元素，Cr原子的简 化电子排布式为[Ar]3d54s1。 1s22s22p3　 [Ar]3d54s1　 C为N元素，N原子的电子排布式为1s22s22p3；E为Cr元素，Cr原子的简 化电子排布式为[Ar]3d54s1。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (5)写出F元素原子的价电子排布式： ⁠。 F为Cu元素，Cu原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s1，其价电子排布式 为3d104s1。 3d104s1　 F为Cu元素，Cu原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s1，其价电子排布式 为3d104s1。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 $$