第1讲 原子结构与性质-【金版教程】2026年高考化学一轮总复习首选用卷课件PPT（区域A版 新版本）
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教辅
内容正文：
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第一部分 基础过关
第七章 物质结构与性质
第1讲 原子结构与性质
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2．(2022·北京高考)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．Sr位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族
B．可用质谱法区分87Sr和86Sr
C．87Sr和86Sr含有的中子数分别为49和48
D．同一地域产出的同种土壤生物中87Sr/86Sr值相同
解析 Sr位于元素周期表中第五周期、第ⅡA族，A错误。
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解析 铹的两种核素中质子数相等，中子数不同，物理性质不完全相同，A错误；该反应中没有元素发生化合价变化，不属于氧化还原反应，B错误；由质子数守恒可得24＋81＝b＋2，解得b＝103，由质量数守恒可得50＋2＋a＝251＋4，解得a＝203，C正确；Lr251的中子数为251－103＝148，中子数和质子数之差为148－103＝45，D错误。
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4．(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 41Ca的半衰期长短与得失电子能力没有关系，B错误；根据题意可知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；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。
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考点2 核外电子排布
5．某元素基态原子4s轨道上有1个电子，则该基态原子价层电子排布不可能是( )
A．3p64s1
B．4s1
C．3d54s1
D．3d104s1
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6．下列电子排布图能表示氮原子的最低能量状态的是( )
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7．(2025·北京市海淀区高三期中)FeTiO3是钛铁矿的主要成分，在工业上可以用于制备金属钛。下列说法不正确的是( )
A．基态Fe2＋价层电子排布式为3d6
B．Fe在元素周期表中位于ds区
C．基态Ti原子价层电子轨道表示式为
D．O在元素周期表中位于第二周期ⅥA族
解析 Fe位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族，为d区元素，B错误。
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8．(2025·安徽省亳州市高三期末)以炼锌厂的烟道灰(主要成分为ZnO，含少量的Fe2O3、CuO、SiO2)为原料可生产草酸锌晶体(ZnC2O4·2H2O)，下列说法正确的是( )
A．Zn所在周期的元素中，未成对电子数最多的是Cr
B．基态Fe2＋的核外电子空间运动状态有24种
C．基态Cu原子的核外电子排布符合构造原理
D．基态Fe3＋和Zn2＋的3d轨道都处于半充满状态
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解析 Zn所在周期为第四周期，其中基态Cr原子价层电子排布为3d54s1，在该周期中未成对电子数最多，A正确。基态Fe2＋的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d6，核外电子空间运动状态有14种，B错误。原子中不同能级电子能量从小到大的顺序是1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d；基态Cu原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，是因为3d轨道处于全满较稳定状态，不符合构造原理，C错误。基态Fe3＋核外电子排布为1s22s22p63s23p63d5，3d轨道处于半充满状态；基态Zn2＋核外电子排布为1s22s22p63s23p63d10，3d轨道处于全满状态，D错误。
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考点3 电离能与电负性
9．下列关于电离能和电负性的说法不正确的是( )
A．第一电离能的大小：Mg>Al
B．锗的第一电离能大于碳而电负性小于碳
C．第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是碳
D．F、K、Fe、Ni四种元素中电负性最大的是F
解析 锗的第一电离能小于碳，B不正确。
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10．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol－1。请根据下表数据判断，下列说法错误的是( )
A．元素X的常见化合价是＋1价
B．元素Y是第ⅢA族元素
C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XCl
D．若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应
解析 由电离能数据可知X为第ⅠA族元素，Y为第ⅢA族元素；若元素Y处于第三周期，则Y为Al，Al不与冷水反应。
元素 I1 I2 I3 I4
X 500 4600 6900 9500
Y 580 1800 2750 11600
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11．(2025·南京市、盐城市高三调研)工业上可用NaClO处理水体中的氨氮(NH3、NH)生成N2。下列说法正确的是( )
A．原子半径：r(O)<r(Na)<r(Cl) B．电负性：χ(Na)<χ(N)<χ(O)
C．NH4Cl属于分子晶体 D．第一电离能：I1(H)<I1(N)<I1(O)
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12．(2023·江苏卷)元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列说法正确的是( )
A．原子半径：r(C)>r(Si)>r(Ge)
B．第一电离能：I1(C)<I1(Si)<I1(Ge)
C．碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体
D．可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料
解析 同主族元素从上往下原子半径逐渐增大，故原子半径：r(C)<r(Si)<r(Ge)，A错误；同主族元素从上往下第一电离能逐渐减小：I1(C)>I1(Si)>I1(Ge)，B错误；晶体硅、SiC均为共价晶体，碳单质中金刚石为共价晶体，而石墨为混合型晶体，C60为分子晶体，C错误。
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13．(2023·广东卷)科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是( )
A．“天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xe气，Xe是第ⅠA族元素
B．火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为FeO
C．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
D．“深地一号”为进军万米深度提供核心装备，制造钻头用的金刚石为金属晶体
解析 Xe在元素周期表中处于第五周期0族，A错误；赤铁矿的主要成分是Fe2O3，B错误；金刚石是共价晶体，D错误。
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14．(2023·重庆卷)“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物，其主要由Ca、Fe、P、O和Y(钇原子序数比Fe大13)组成，下列说法正确的是( )
A．Y位于元素周期表的第ⅢB族
B．基态Ca原子的核外电子填充在6个轨道中
C．5种元素中，第一电离能最小的是Fe
D．5种元素中，电负性最大的是P
解析 基态Ca原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，填充在10个轨道中，B错误；5种元素中，第一电离能最小的是金属性最强的Ca，C错误；5种元素中，电负性最大的是O，D错误。
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15．(2025·海南省海口市高三质量检测)我国研发出了超薄铷(37Rb)原子钟，每三千万年误差仅1秒。下列有关说法不正确的是( )
A．第一电离能：Rb<K
B．铷原子核外电子运动状态有37种
C．单质沸点：Rb>Na
D．Rb是第五周期第ⅠA族元素
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16．(2025·葫芦岛市高三质量监测)m、n、p、q、w五种元素，其核电荷数依次增大。m元素基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，p、q元素位于同一族，且两者核电荷数之和为24，w元素原子核外有4个能层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子。下列说法错误的是( )
A．m、n、p元素的第一电离能依次增大
B．n元素基态原子的轨道表示式：
C．w元素原子的价层电子排布式为3d104s1
D．w单质分别与p、q单质反应，产物中w的化合价不同
解析 根据题意及分析可得，m、n、p、q、w五种元素分别代表C、N、O、S、Cu。
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17．(2023·新课标卷)一种可吸附甲醇的材料，其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl，部分晶体结构如下图所示，其中[C(NH2)3]＋为平面结构。
下列说法正确的是( )
A．该晶体中存在N—H…O氢键
B．基态原子的第一电离能：C<N<O
C．基态原子未成对电子数：B<C<O<N
D．晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同
解析 基态原子的第一电离能从小到大的顺序为C<O<N，B不正确；B、C、O、N的未成对电子数分别为1、2、2、3，因此，基态原子未成对电子数：B<C＝O<N，C不正确；晶体中B、O和N原子轨道的杂化类型不相同，D不正确。
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18．(1)(2024·山东卷节选)Mn在元素周期表中位于第________周期________族；同周期中，基态原子未成对电子数比Mn多的元素是________(填元素符号)。
(2)(2024·湖南卷节选)Cu属于________区元素，其基态原子的价层电子排布式为____________。
(3)(2024·浙江6月选考节选)下列有关单核微粒的描述正确的是________。
A．Ar的基态原子电子排布方式只有一种
B．Na的第二电离能>Ne的第一电离能
C．Ge的基态原子简化电子排布式为[Ar]4s24p2
D．Fe原子变成Fe＋，优先失去3d轨道上的电子
四
ⅦB
Cr
ds
3d104s1
AB
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解析 (3)Ge的原子序数为32，基态Ge原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p2，C错误；基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2，Fe原子变成Fe＋，优先失去4s轨道上的电子，D错误。
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19．(1)(2023·全国乙卷节选)中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物(MgxFe2－xSiO4)。回答下列问题：
基态Fe原子的价电子排布式为____________。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为_________________，铁的化合价为________。
3d64s2
O＞Si＞Fe＞Mg
＋2
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(2)(2023·浙江1月选考节选)由硅原子形成的三种微粒，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_____。
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
(3)(2023·北京卷节选)①基态S原子价层电子排布式是________。
②比较S原子和O原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：__________________________________________________________________________。
AB
3s23p4
I1(O)>I1(S)，氧原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子
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20．(1)(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________。(填标号)
a．1s22s22p43s1 b．1s22s22p43d2
c．1s22s12p5 d．1s22s22p33p2
(2)(2022·海南高考节选)基态O原子的电子排布式为______________________，其中未成对电子有________个。
ad
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1s22s22p4或[He]2s22p4
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21．(2025·沈阳市高三质检)硼和氮的单质及一些
化合物在工农业生产等领域有重要应用。回答下列问题。
(1)N原子核外有________种不同运动状态的电子。
基态N原子中，能量最高的电子所占据的原子轨道的形
状为____________________。
(2)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_______________________________ ___________________________________________________________；氮元素的E1呈现异常的原因是__________________________________________________。
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哑铃形(或纺锤形)
同周期主族元素随着核电荷数依次
增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大
氮原子的2p能级达到半满状态，相对稳定，不易结合电子
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NH4F
Be、C、O
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23．(2025·重庆市高三质量调研)软锰矿粉含有Mn、Fe、Al、Si、Ca、Mg、Cr、O等元素，下列说法正确的是( )
A．Fe位于元素周期表中第ⅧB族
B．第一电离能：O>Al>Mg
C．Mg原子核外有6种空间运动状态的电子
D．基态Cr原子的价层电子排布式为3d44s2
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解析 铁的原子序数为26，位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族，A错误；同周期元素从左向右第一电离能呈增大的趋势，但ⅡA族>ⅢA族，同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，因此第一电离能由大到小的顺序是O>Mg>Al，B错误；Mg为12号元素，电子排布式为1s22s22p63s2，Mg原子核外电子占据6个轨道，故有6种空间运动状态的电子，C正确；Cr的原子序数为24，基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1，D错误。
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24．(2025·辽阳市高三质检)短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大，某种性质递变规律如图所示，下列元素性质与元素对应正确的是( )
A．原子半径：F、Cl、Br、I
B．电负性：Si、P、S、Cl
C．第一电离能：Si、P、S、Cl
D．最高化合价：C、N、O、F
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25．(1)NiCo2O4中阳离子的价层电子排布图为___________，该阳离子最外层未成对电子数与成对电子数之比为________。
(2)氧与硫处于同一主族，第一电离能由大到小的顺序为________，形成的简单氢化物的沸点由高到低的顺序为____________，S的价层电子中，两种自旋状态的电子数之比为_____________。
(3)钼(Mo)是一种战略金属元素，钼单质及其化合物广泛用于炼钢、电子工业、石油化工、航天和机械工业等领域。基态Mo原子的核外电子排布式为[Kr]4d55s1，Mo元素位于元素周期表的____区，基态Mo原子的最高能级电子占据轨道的电子云轮廓图形状为______。Mo原子与CO形成的配合物Mo(CO)6在电磁领域、隐身材料领域有重要应用，从电负性角度分析该配合物配体中提供孤电子对的原子为____(填元素符号)。
1∶7
O>S
H2O>H2S
1∶2(或2∶1)
d
球形
C
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(4)①基态Ga原子的核外电子排布式为________________。
②镓的各级电离能依次为577 kJ·mol－1、1984.5 kJ·mol－1、2961.8 kJ·mol－1、6192 kJ·mol－1，由此可知镓的主要化合价为______和＋3。与同周期相邻元素Zn比较，第一电离能Ga______Zn(填“>”“<”或“＝”)，理由是________________________ _________________________________。
(5)基态Ti原子的未成对电子数是________，基态Ti原子4s轨道上的一个电子激发到4p轨道上形成激发态，写出该激发态的价层电子排布式____________。
(6)与Cu同周期且基态原子核外单电子数与Cu相同的元素还有________种。
[Ar]3d104s24p1
＋1
<
Zn的核外电子排布是全充
满的，比较稳定，第一电离能较高
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3d24s14p1
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解析 (1)基态Ni原子的核外电子排布式为[Ar]3d84s2，则Ni2＋的价层电子排布式是3d8，价层电子排布图为 ，Ni2＋的最外层电子排布式为3s23p63d8，未成对电子数为2，成对电子数为14，二者之比为1∶7。
(3)Mo(CO)6中CO为配体，C的电负性小于O，则C对孤电子对的吸引能力更弱，更容易提供孤电子对与Mo形成配位键，则该配合物中提供孤电子对的原子为C。
(6)Cu的核外有1个单电子，与Cu同周期且单电子数为1的元素还有K、Sc、Ga、Br，核外电子排布式分别为[Ar]4s1、[Ar]3d14s2、[Ar]3d104s24p1、[Ar]3d104s24p5，共4种。
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26．六百多年前明弘治《温州府志》记载：矾，平阳赤徉山有之，素无人采，近民得其法，取石细捣提炼而成，清者为明矾，浊者为白矾。下列关于明矾[化学式为KAl(SO4)2·12H2O]中所含元素的说法正确的是( )
A．S元素位于第三周期第ⅤA族
B．基态铝离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1
C．明矾所含的元素中，电负性最小的是K元素
D．基态氧原子的第一电离能小于基态硫原子的第一电离能
解析 硫元素位于第三周期第ⅥA族，故A错误；基态铝离子核外有10个电子，其核外电子排布式为1s22s22p6，故B错误；同主族从上到下第一电离能逐渐减小，因此基态氧原子的第一电离能大于基态硫原子的第一电离能，故D错误。
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R
考点1 核素
1. eq \o\al(131,53)I是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水中eq \o\al(131,53)I的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关eq \o\al(131,53)I的叙述中错误的是( )
A.eq \o\al(131,53)I的化学性质与eq \o\al(127,53)I相同
B.eq \o\al(131,53)I的原子序数为53
C.eq \o\al(131,53)I的原子核外电子数为78
D.eq \o\al(131,53)I的原子核内中子数多于质子数
3．(2025·大庆市高三教学质量检测)我国科学家成功合成出新核素Lr251，熔合反应为eq \o\al(50,24)Ti＋2eq \o\al(1,0)n＋eq \o\al(a,81)Tl―→eq \o\al(251, b)Lr＋eq \o\al(4,2)He。下列叙述正确的是( )
A．Lr251和Lr253的物理性质完全相同
B．上述熔合反应为氧化还原反应
C．上述熔合反应中a＝203，b＝103
D．Lr251核内中子数和质子数之差为47
解析 A项，同周期主族元素从左到右原子半径依次减小，则Na的半径比Cl大，错误；B项，同周期主族元素从左至右电负性逐渐增大，同主族元素从上至下电负性逐渐减小，故电负性：χ(Na)<χ(N)<χ(O)，正确；C项，NHeq \o\al(＋,4)与Cl－之间为离子键，NH4Cl属于离子晶体，错误；D项，基态N原子的2p轨道中的电子为半充满的稳定状态，故基态N原子的第一电离能大于基态O原子的第一电离能，错误。
(3)经测定发现，N2O5固体由NOeq \o\al(＋,2)和NOeq \o\al(－,3)两种离子组成，该固体中N原子杂化类型为________。
(4)铵盐大多不稳定。NH4F、NH4I中，较易分解的是_________，原因是__________ __________________________________________________________________。
(5)第二周期中，第一电离能介于B元素和N元素间的元素为______________(填元素符号)。
F原子半径
比I原子小，H—F比H—I强(H—F更易形成)，F－更易夺取NHeq \o\al(＋,4)中的H＋
22．“玉兔二号”使用了放射性元素钚－238“核电池”释放的热量进行保温。已知钚－238的衰变方程为eq \o\al(238, 94)Pu―→eq \o\al(n,m)X＋eq \o\al(4,a)Y(基态Y原子核外电子只占据一个能级，且其单质不含化学键)。下列说法正确的是( )
A．Pu、X互为同位素
B.eq \o\al(n,m)X的中子数为142
C．该衰变属于化学变化
D．eq \o\al(238, 94)Pu的能量等于eq \o\al(n,m)X与Y的能量之和
解析 由题中信息可知，eq \o\al(4,a)Y为eq \o\al(4,2)He，eq \o\al(n,m)X为eq \o\al(238, 94)U，Pu、U为不同元素，不互为同位素，A错误；核衰变不属于化学变化，C错误；衰变会释放能量，D错误。
$$
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