内容正文:
第一节 原子结构 原子核外电子排布
课程标准 核心素养
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
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
学生用书 P162
考点一 原子结构
一、原子结构
1.原子的构成
原子
(AZX)
原子核
质子(Z个):每个质子带一个单位正电荷
中子(A-Z个):中子不带电{
核外电子
(Z个)
围绕原子核做高速运动
每个电子带一个单位负电荷
相对质量约为一个质子(中子)的 1
1836
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ïï
(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
A
ZX
±x
m±
n
质量数 →
质子数
→
粒子所带电荷数
→
原子个数
→
元素化合价
↑
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112
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”
012
4.几种重要的核素及其应用
核素 23592U 146C 21H 31H 188O
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11H.
(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,NH+4 与OH-等.
(4)不同的核素可能具有相同的质子数,如11H与31H;
也可能具有相同的中子数,如146C与168O;也可能
具有相同的质量数,如146C与147N;也可能质子数、
中子数、质量数均不相同,如11H与126C.
(5)同位素的物理性质不同,但化学性质几乎完全
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)(2025陕西西安模拟)中子数为18的氯原
子:3517Cl (√)
(2)(2024黑吉辽卷)中子数为1的氦核素:12He
(×)
(3)3517Cl与3717Cl得电子能力相同 (√)
(4)核聚变如21H+31H →42He+10n,因为有新微粒
生成,所以该变化是化学变化 (×)
(5)(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
(√)
(6)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 (√)
(7)H3O+和OH-中具有相同的质子数和电子数
(×)
(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)11H、21H、31H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4019 、4018 、
40
19
+、4020
2+、4120 (“ ”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11H、21H、31H、126C、136C、146C、147N、157N中,核素、
元素的种数分别为 种、 种.
(5)126C、136C、146C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
◆[题组1] 粒子结构
1.(2025天津南开区模拟)科学家在利用回旋加速
器进行的实验中,用含20个质子的钙元素的同位
素反复轰击含95个质子的镅元素,结果4次成功
制成4个第115号元素的原子,这4个原子在生成
数微秒后衰变成第113号元素.第115号元素的
一种核素为288115X.下列有关叙述错误的是 ( )
A.核素288115X的质量数为288
B.核素288115X的质量数与中子数之差为173
C.113号元素属于金属元素
D.115号元素的最高正化合价是+5
解析:B [核素288115X的质量数为288,A项正确;核
素288115X的中子数为288-115=173,核素288115X的质
量数与中子数之差为115,B项错误;113号元素与
B元素位于同一主族,该族元素从 Al开始为金属
元素,所以113号元素属于金属元素,C项正确;
115号元素位于第ⅤA族,最外层有5个电子,最
高正化合价为+5,D项正确.]
2.(2025郑州模拟)现有下列几组粒子:①N2、CO、
C2H2;②NH+4 、H3O+、OH-;③C2-2 、O2+2 、CN-;
④PO3-4 、SO2-4 、ClO-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;②NH+4 、H3O+、OH-的原
子数和质子数不相等,电子数都为10;③C2-2 、O2+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.]
112
第六章 物质结构 元素周期律
◆[题组2] 元素、核素、同位素的概念辨析
3.(2025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.87Sr和86Sr核外电子排布相
同,所以化学性质几乎完全相同,故D错误.]
4.(2025湖南长沙期中)某元素(X)构成的双原子
单质分子有三种,其相对分子质量分别为158、
160、162,在天然单质中,这三种单质的物质的量之
比为1∶1∶1,由此推断以下结论正确的是( )
A.此元素有3种不同的同位素
B.其中一种同位素质量数为80
C.其同位素79X占原子总数的12
D.单质X2 的平均相对分子质量为162
解析:C [由题意知元素X有两种同位素,A项错
误;设X的两种同位素分别为a、b,则对应单质化
学式分别为a2、ab、b2,由a2、b2 可求得a、b的质量
数为79和81,B项错误;质量数为79的核素占原
子总数的分数为1×2+1
6 =
1
2
,C项正确;单质X2
的平均相对分子质量为158×13+160×
1
3+162
×13=160
,D项错误.]
(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
p 哑铃形 3
d 5
f 7
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
[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,且自旋相
反,例如,2s2 的电子排布为↑↓
2s
,不能表示为↑↑
2s
.
212
高考总复习 化学
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
的电子总是先单独占1个轨道,且自旋平行,例如,
2p3 的 电 子 排 布 为 ↑ ↑ ↑
2p
,不 能 表 示 为
↑↓↑
2p
或 ↑ ↓ ↑
2p
.
[注意] 洪特规则特例:当能量相同的原子轨道在全
充满(p6、d10、f14),半充满(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)
↑↓
1s
↑↓
2s
↑↓↑↓↑↓
2p
↑↓
3s
↑↓ ↑ ↑
3p
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)(2024安徽卷)基态Ni原子价电子排布式为
3d84s2 (√)
(2)(2024北京卷)Al3+的结构示意图:
(√)
(3)(2024山东卷)激发态 H原子的轨道表示式:
1s
↑
1p
(×)
(4)(2023海南卷)Cu基态原子核外电子排布符
合构造原理 (×)
(5)2p和3p轨道形状均为哑铃形,能量也相等
(×)
(6)(2023海南卷)NaCl焰色试验为黄色,与Cl
电子跃迁有关 (×)
(7)↓↑
1s
↓↑
2s
↓↑ ↑
2p
3s
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)
3d
↓↑ ↑ ↑ ↑ ↑
(5)5s25p3
(6)
3d
↑ ↑ ↑
4s
↓↑
(7)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)
(8)
3d
↑↓↑↓↑↓ ↑ ↑
3.(2025安阳市高三月考)下列关于化学用语的表
述正确的是 ( )
A.Na2O的电子式:Na︰O
︰Na
B.质子数92、中子数143的(U)原子:23592U
C.S2-的结构示意图:
D.基态O原子的轨道表示式:↓↑
1s
↓↑
2s
↓↑↓↑
2p
312
第六章 物质结构 元素周期律
解析:B [A.Na2O是离子化合物,Na+与O2-通过离
子键结合,故Na2O的电子式为Na+ ×O
×
[ ]
2-Na+,
A错误;B.质子数92、中子数143的(U)原子质量数
为:92+143=235,用原子符号表示为:23592U,B正确;C.
S2-是S原子获得2个电子形成的,S2-核外电子排布
是2、8、8,所以S2-的结构示意图为 ,C错误;
D.原子核外电子总是尽可能成单排列,而且自旋平
行,这种排布使原子的能量最低,处于稳定状态,则基
态O原子的轨道表示式为:↓↑
1s
↓↑
2s
↓↑ ↑ ↑
2p
,D
错误;故合理选项是B.]
◆[题组1] 核外电子排布原理及应用
1.(1)(2024全国甲卷)ⅣA族元素基态原子核外未
成对电子数为 ,在与其他元素形成化合物
时,呈现的最高化合价为 .
(2)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).
(3)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 .
答案:(1)2 +4 (2)K、Cu (3)3s23p63d5 7
4s24p1 15 3s23p3
2.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 ↑↓
1s
↑↓
2s
↑ ↑
2p
;或
↑↓
1s
↑↓
2s
↑↓ ↑ ↑
2p
,则该元素原子核外
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
3.(1)(2024新课标卷)Ni基态原子价电子的轨道
表示式为 .
(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)(经典高考)P原子的核外电子排布式为
.
答案:(1)↓↑↓↑↓↑ ↑ ↑
3d
↓↑
4s
(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
4.(2025八省联考内蒙古卷)NiO
可催化分解 H2S.形成立方 NiO
时,Ni2+ 的3d轨道分裂为两组.
请参照基态原子核外电子排布规
律将Ni2+的价层电子填充至图中,完成轨道表示
式 .
解析:Ni2+的价层电子排布式为3d8,原子核外电子
排布先排能量低再排能量高,且根据泡利不相容原
理轨道表示式 ;
答案:
412
高考总复习 化学
学生用书 P166
[例] (2024甘肃卷)下列化学用语表述错误的是
( )
A.Ca2+和Cl-的最外层电子排布图均为
3s 3p
↑↓ ↑↓↑↓↑↓
B.PH3 和H2S的电子式分别为H︰P
H
︰H和H︰S
︰H
C.CH2CHCH2CH2CH3 的分子结构模型为
D.126C、136C和146C互为同位素
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、有机物结构式、结构简式及
分子模型等.
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
Ca2+与Cl- 均为18电子结构,价层电子排
布图均为
3s 3p
↑↓ ↑↓↑↓↑↓
;P与S的氢化物中
中心原子均为8电子结构,P有一个孤电子对,
S有两个孤电子对;C原子最外层有4个电子,
形成4个共价键,CH2 CHCH2CH2CH3 的
结构模型为 ;同位素为质子数
相同而中子数不同的同种元素的不同原子的
互称.
解析:B [A.Ca2+和Cl-的核外电子数都是18,最
外层电子排布图均为
3s 3p
↑↓ ↑↓↑↓↑↓,故 A正确;
B.PH3 中磷原子和每个氢原子共用一个电子对,
其中心P原子价层电子对数为3+12×
(5-3×1)
=4,孤电子对数为1,PH3 的电子式为H︰P
H
︰H,
故B错误;C.CH2 CHCH2CH2CH3 分子中存在
1个碳碳双键,位于1号碳原子与2号碳原子之间,
存在3个碳碳单键,无支链,且氢原子半径小于碳
原子半径,其分子结构模型表示为
,故C正确;
D.126C、136C和146C是质子数相同而中子数不同的同
一元素的不同原子,是碳元素的不同核素,互为同
位素,故D正确;故选B.]
1.(2023湖南卷)下列化学用语表述错误的是
( )
A.HClO的电子式:H︰O
‥
‥
︰Cl
‥
‥
︰
B.中子数为10的氧原子:188O
C.NH3 分子的VSEPR模型:
D.基态N原子的价层电子排布图:
↑↓ ↑ ↑ ↑
2s 2p
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H︰O
‥
‥
︰Cl
‥
‥
︰,A正确;B.中子数为10,质子数
为8的O原子其质量数为10+8=18,其原子表示
为188O,B正确;C.根据 VSEPR模型计算,NH3 分
子中有1个孤电子对,N还连接有3个 H原子,因
此NH3 的VSEPR模型为四面体形,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
2s 2p
↑↓ ↑ ↑ ↑
,D正确.]
2.(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.11H、21H、31H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、N2H4、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
1molH2(g)和1molCO(g)吸收131.3kJ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HCO-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.11H、21H、31H都属于氢元素
B.NH+4 和 H2O 的 中 心 原 子 轨 道 杂 化 类 型 均
为sp2
512
第六章 物质结构 元素周期律
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.11H、21H、31H都属于氢元素,三者互为
同位素,A正确;B.NH+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.]
3.(2025广东潮州高三期末)短周期主族元素 W、
X、Y、Q的原子序数依次增大.W、X原子的最外
层电子数之和为6,且符合核反应:9ZW+42He→AZX
+10n;Y和Q一样,其原子中s电子与p电子数目
相同.下列说法正确的是 ( )
A.Q的最高价氧化物对应水化物易溶于水且完全
电离
B.X与Y只能形成原子个数比为1∶1的化合物
C.原子半径:W>Y>Q
D.X的最高价氧化物与单质Q可以发生反应
解析:D [短周期主族元素 W,X,Y,Q的原子序
数依次增大,W、X原子的最外层电子数之和为6,
结合反应可知A=9+4-1=12,则 W、X位于第二
周期,二者最外层电子数之和为Z-2+Z+2-2=
6,解得Z=4,则 W为Be,X为C元素;Y原子中s
电子与p电子数目相同,电子排布式为1s22s22p4,
则Y为O,Q的原子序数等于X原子序数的2倍,
则Q为 Mg元素,以此分析解答.A.Mg的最高价
氧化物对应的水化物为 Mg(OH)2,难溶于水且不
能完全电离,A错误;B.C与O可形成CO、CO2,B
错误;C.同一周期元素从左向右原子半径逐渐减
小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,则原
子半径:Mg>Be>O,即Q>W>Y,故C错误;D.
单质Q 为 Mg,X的 最 高 价 氧 化 物 为 CO2,镁 与
CO2 在点燃条件下可以发生反应生成 MgO和C,
故D正确;故答案选D.]
4.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-
△
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-
△
D+E↑,则A+为NH+4 ,C-为OH-,
E为NH3,D为H2O,进而推知B+为H3O+.
答案:(1)[︰O
‥
‥
︰H]- (2)NH+4 +H2O
NH3H2O+H+ H3O++NH3NH+4 +H2O
(3)CH4、Ne(或HF)
5.(化学与科技前沿)(2024北京卷)我国科研人员
利用激光操控方法,从 Ca原子束流中直接俘获
41Ca原子,实现了对同位素41Ca的灵敏检测.41Ca
的半衰期(放射性元素的原子核有半数发生衰变所
需的时间)长达10万年,是14C的17倍,可应用于
地球科学与考古学.下列说法正确的是 ( )
20 Ca
钙
4s2
40.08
A.41Ca的原子核内有21个中子
B.41Ca的半衰期长,说明41Ca难以失去电子
C.41Ca衰变一半所需的时间小于14C衰变一半所
需的时间
D.从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子的过程属
于化学变化
解析:A [A.41Ca的质量数为41,质子数为20,所
以中子数为41-20=21,A正确;B.41Ca的半衰期
长短与得失电子能力没有关系,B错误;C.根据题
意41Ca衰变一半所需的时间要大于14C衰变一半所
需的时间,C错误;D.从Ca原子束流中直接俘获
41Ca原子的过程没有新物质产生,不 属 于 化 学 变
化,D错误;本题选A.]
6.(双选)(化学与医疗卫生)3215P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.3215P和3115P互为同位素
C.1mol3215P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;3215P和3115P的质子数相同而中子数不同的同一元
素的不同原子,二者互为同位素,故B正确;3215P中
“15”表示质子数,1mol3215P含质子的物质的量为
15mol,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.]
612
高考总复习 化学
体系构建 核心巧记
1.牢记的一个符号: A 表示质量数,Z 表示质子数,X表
示元素符号,a表示电荷数,b表示粒子中所含原子数.
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)泡利不相容原理;(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).
第二节 元素周期表 元素周期律
课程标准 核心素养
1.能说出元素电离能、电负性的含义,能描述
主族元素第一电离能、电负性变化的一般规
律,能从电子排布的角度对这一规律进行解
释,能说明电负性大小与原子在化合物吸引
电子能力的关系,能利用电负性判断元素的
金属性与非金属性的强弱,推测化学键的
极性
2.能从原子价电子数目和价电子排布的角度
解释元素周期表的分区、周期和族的划分,
能例举元素周期律(表)的应用
1.宏观辨识与微观探析:能从不同层次认识物质的多样性;能从元
素和原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化,形成“结
构决定性质”的观念.能从宏观和微观相结合的视角分析与解
决实际问题
2.证据推理与模型认知:具有证据意识,能基于实验现象和事
实对物质的组成、结构及其变化分析得出元素周期律;能基
于元素周期律理解元素周期表的编排方法,能运用元素周期
表揭示元素周期律
3.科学探究与创新意识:在探究同周期、同主族元素性质递变性的
实验中,要明确探究目的,设计实验方案,并在探究中学会合作,
面对“异常”现象敢于提出自己的见解
学生用书 P168
考点一 元素周期表
一、原子序数
按照元素在周期表中的顺序给元素所编的序号.
原子序数=核电荷数=核外电子数=质子数.
二、元素周期表的编排原则
周期
把电子层数相同的元素按原子序数递增
顺序从左到右排列成一横行
族
把不同横行中最外层电子数相同的元素,
按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵列
三、元素周期表的结构
712
第六章 物质结构 元素周期律