第四章 第一节 原子结构 原子核外电子排布-【创新教程】2026年高考化学总复习大一轮课件PPT（鲁科版）

第一节　原子结构　原子核外电子排布 第四章 原子结构与元素周期律 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 知识复盘 考点突破 01 感悟真题 高考知势 02 课时作业 03 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 知识复盘 考点突破 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 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原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 感悟真题 高考知势 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） 课后作业 点击进入WORD链接 下一页 上一页 返回导航 第四章 原子结构与元素周期律 高考总复习 化学（LK） ★[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，并说明含义。 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．几种符号的意义 3．原子中各微粒间的数量关系 (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 二、元素、核素、同位素、同素异形体 1．同素异形体 同种元素组成的不同　单质　，比如白磷与红磷，石墨、金刚石与C60，O2与O3等。 2．元素、核素、同位素之间的关系 3．同位素的特征 (1)同一元素的各种核素的　中子数　不同，　质子数　相同，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。 4．同位素的“六同三不同” 5．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)(2025·陕西西安模拟)中子数为18的氯原子：eq \o\al(35,17)Cl( √ ) (2)(2024·黑吉辽卷)中子数为1的氦核素：eq \o\al(1,2)He( × ) (3)35Cl2与37Cl2互为同位素( × ) (4)eq \o\al(235, 92)U和eq \o\al(238, 92)U是同位素，核反应属于化学变化( × ) (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)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。 (3)1H、2H、3H三种微粒都属于____________，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]　微粒结构　 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eq \o\al(288,115)X。下列有关叙述错误的是(　　 ) A．核素eq \o\al(288,115)X的质量数为288 B．核素eq \o\al(288,115)X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eq \o\al(288,115)X的质量数为288，A项正确；核素eq \o\al(288,115)X的中子数为288－115＝173，核素eq \o\al(288,115)X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．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 ◆[题组2]　元素、核素、同位素的概念辨析　 3．YBa2Cu8Ox(Y为元素钇)是磁悬浮列车中的重要超导材料，下列关于eq \o\al(89,39)Y的说法正确的是(　　) A.eq \o\al(89,39)Y的质子数与中子数之差为50 B.eq \o\al(89,39)Y和eq \o\al(90,39)Y为同位素 C.eq \o\al(89,39)Y和eq \o\al(90,39)Y的核外电子数不相等 D.eq \o\al(89,39)Y和eq \o\al(90,39)Y是钇元素的两种不同的核素，具有不同的化学性质 答案：B 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eq \f(1,2) 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eq \f(1×2＋1,6)＝eq \f(1,2)，C项正确；单质X2的平均相对分子质量为158×eq \f(1,3)＋160×eq \f(1,3)＋162×eq \f(1,3)＝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 s 　球形　 　1　 p 　哑铃形　(或纺锤形) 　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。 [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(离子)核外电子排布的表示方法 1．核外电子排布式 按电子排入各能层中　不同能级　的先后顺序，用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的　电子　数的式子。例如，Cu：1s22s22p63s23p63d104s1，其简化电子排布式为：　[Ar]3d104s1　。 2．价电子排布式 表示原子核外价层电子排布的式子。例如，基态Fe原子的电子排布式为[Ar]3d64s2，价电子排布式为　3d64s2　。 [注意]　价电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数。 3．电子排布图(轨道表示式) 用方框表示　原子轨道　，用“↑”或“↓”表示　自旋方向　不同的电子。表示核外电子排入各能层中不同能级的先后顺序和在轨道中的排布情况的图形(或式子)。 例如，基态S原子的电子排布图为 ，核外电子排布图能直观地反映出原子的核外电子的自旋情况以及成对电子对数和未成对的单电子数。 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： ( × ) (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)电子排布式1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理( × ) (8) 表示的原子能量处于最低状态( × ) 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) 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： B．质子数92、中子数143的(U)原子：eq \o\al(235, 92)U C．S2－的结构示意图： D．基态O原子的轨道表示式： 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，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：eq \o\al(235, 92)U，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：，D错误；故合理选项是B。] ◆[题组1]　核外电子排布原理　 1．(1)(2024·新课标卷)Ni基态原子价电子的轨道表示式为____________。 (2)(2023·北京卷)基态S原子价层电子排布式是______________。 (3)(全国卷Ⅰ)基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是____________，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) (2)3s23p4　(3)N　球形　(4)9 2．(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 ◆[题组2]　核外电子排布的表示方法　 3．(1)(经典高考)Cu2＋基态核外电子排布式为___________________。 (2)(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____________。 (3)(经典高考)Co基态原子核外电子排布式为____________________。 (4)(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。 (5)(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____________。 (6)(经典高考)P原子的核外电子排布式为______________________。 答案：(1)1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9) (2)Mn (3)1s22s22p63s23p63d74s2(或[Ar]3d74s2) (4)3d104s24p2　2 (5)1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2)　2 (6)1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3) 4．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。 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 ◆[题组4]　等电子微粒　 6．(1)与CO互为等电子体的分子是____________。 (2)与GaOeq \o\al(－,2)互为等电子体的一种分子是__________(填化学式)。 (3)写出 2 种与Ceq \o\al(2－,2)互为等电子体的分子的化学式________。 (4)写出与H2O互为等电子体的一种阴离子的化学式____________。 (5)与NHeq \o\al(＋,4)互为等电子体的一种分子为______________(填化学式)。 答案：(1)N2　(2)BeCl2(或CO2、CS2，合理即可) (3)CO、N2　(4)NHeq \o\al(－,2)　(5)CH4或SiH4 7．等电子体之间结构相似、物理性质也相近。根据等电子原理，由短周期元素组成的粒子，只要其原子总数和原子最外层电子总数相同，均可互称为等电子体。下列各组粒子不能互称为等电子体的是(　　) A．COeq \o\al(2－,3)和NOeq \o\al(－,3)　　　　 B．O3和SO2 C．CO2和NOeq \o\al(－,2) D．SCN－和Neq \o\al(－,3) 答案：C 记忆等电子体，推测等电子体的性质 (1)常见的等电子体汇总 微粒 价电子总数 空间结构 CO2、CNS－、NOeq \o\al(＋,2)、Neq \o\al(－,3) 16e－ 直线形 COeq \o\al(2－,3)、NOeq \o\al(－,3)、SO3 24e－ 平面三角形 SO2、O3、NOeq \o\al(－,2) 18e－ V形 SOeq \o\al(2－,4)、POeq \o\al(3－,4) 32e－ 正四面体形 POeq \o\al(3－,3)、SOeq \o\al(2－,3)、ClOeq \o\al(－,3) 26e－ 三角锥形 CO、N2 10e－ 直线形 CH4、NHeq \o\al(＋,4) 8e－ 正四面体形 (2)根据已知的一些分子结构推测另一些与它等电子体的微粒的空间结构，并推测其物理性质。 ①(BN)x与(C2)x，N2O与CO2等也是等电子体； ②硅和锗是良好的半导体材料，它们的等电子体磷化铝(AlP)和砷化镓(GaAs)也是很好的半导体材料； ③白锡(β­Sn2)与锑化铟是等电子体，它们在低温下都可转变为超导体； ④SiCl4、SiOeq \o\al(4－,4)、SOeq \o\al(2－,4)的原子数目和价电子总数都相等，它们互为等电子体，中心原子都是sp3杂化，都形成正四面体形空间结构。 注意：等电子体的结构相同，物理性质相近，但化学性质不同。 [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 B．PH3和H2S的电子式分别为和 C．CH2===CHCH2CH2CH3的分子结构模型为 D.eq \o\al(12, 6)C、eq \o\al(13, 6)C和eq \o\al(14, 6)C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；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，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＋eq \f(1,2)×(5－3×1)＝4，孤电子对数为1，PH3的电子式为，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 12, 6)INCLUDEPICTURE"24E196.TIF" ，故C正确；D.C、eq \o\al(13, 6)C和eq \o\al(14, 6)C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，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, 8)O C．NH3分子的VSEPR模型： D．基态N原子的价层电子排布图： 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原子其质量数为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，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。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。] 3．(2022·山东卷)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。] 4．(2025·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\up17(△))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\up17(△))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)(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(　　) 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。] 7．(化学与医疗卫生)(双选)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。] 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＝核电核数＝核外电子数＝原子序数 (2)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N) $$