第6单元 第1讲 原子结构　核外电子排布-【金版教程】2026年高考化学一轮复习解决方案课件PPT（不定项版）

0 第六单元　物质结构与性质 第1讲　原子结构　 核外电子排布 1.结合有关数据和实验事实认识原子结构，知道元素、核素及同位素的含义。2.了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行有关计算。3.知道原子核外电子的能级高低顺序，了解原子核外电子排布的构造原理，能结合能量最低原理、泡利原理、洪特规则书写1～36号元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式。 2 考点一 01 课时作业 04 目录 CONTENTS 考点二 02 高考真题演练 03 考点一　原子结构　核素　同位素 Z 正 1 A－Z 不带 1 Z 负 考点一 5 核电荷数 核外电子数 质子数(Z)＋中子数(N) 质子数－阳离子所带的电荷数(Z－n) 质子数＋阴离子所带的电荷数(Z＋m) 元素化合价 质量数 离子所带电荷数 质子数 原子个数 考点一 6 2．元素、核素、同位素 (1)元素、核素、同位素的概念及相互关系 相同质子数(核电荷数)的一类原子 一定数目质子和一定数目中子 质子数相同而中子数不同 考点一 7 (2)同位素的特征 ①当某种元素具有多种天然、稳定的核素时，其各核素在自然界中所占的原子个数百分比一般是不变的。 ②同一元素的各种核素形成的同种物质的化学性质___________，物理性质_______ 。 (3)几种重要的核素 基本相同 不同 氢弹 考点一 8 判断下列说法的正误，并指出错误说法的错因。 (1)同种元素的原子均有相同的质子数和中子数。( ) 错因：_________________________________________________ (2)16O和18O是氧元素的两种核素，16O2与18O2互为同素异形体。( ) 错因：__________________________________________ (3)14C可用于文物的年代鉴定，14C与13C不互为同位素。( ) 错因：______________________________________________________________ × 同种元素的不同原子质子数相同而中子数不同。 16O2与18O2属于同种分子。 14C与13C质子数相同、中子数不同，互为同位素。 × × 考点一 9 (4)原子中都含有质子、中子和电子。( ) 错因：_________________________ 错因：__________________________________________ × 核聚变属于核反应，不是化学变化。 × 考点一 10 1．构成原子的微粒及作用 考点一 11 2．同位素的“六同”与“三不同” 考点一 12 考点一 13 考点一 14 考点一 15 考点一 16 4．(2022·浙江1月选考)下列说法不正确的是(　　) A．32S和34S互为同位素 B．C70和纳米碳管互为同素异形体 C．CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2互为同分异构体 D．C3H6和C4H8一定互为同系物 考点一 17 考点一 18 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。 考点一 19 考点一 20 考点二　核外电子排布 1．能层、能级与原子轨道 (1)能层(n)：在多电子原子中，按照核外电子的_____________将其分成不同能层。通常用__________________________表示相应的第一、二、三、四、五、六、七能层，能量依次__________。 (2)能级：同一能层的电子被分成不同的能级，通常用_____________等表示。同一能层里，各能级的能量按_____________的顺序依次升高。 能量不同 K、L、M、N、O、P、Q 升高 s、p、d、f s、p、d、f 考点二 空间运动状态 球 哑铃 1 2 3 6 5 10 7 14 考点二 23 ns<np<nd<nf…… 1s<2s<3s<4s…… 相等 考点二 24 2．原子核外电子排布 (1)核外电子在各电子层的排布规律 低 高 2n2 8 2 考点二 25 (2)原子轨道的填充顺序——构造原理 考点二 26 (3)原子核外电子排布规律 最低 最低 2 相反 简并轨道 先单独分占 平行 考点二 27 以硫原子为例 原子结构示意图 __________________ 电子排布式 __________________ 简化电子排布式 __________________ 电子排布图(或轨道表示式) _________________ 价层电子排布式 __________________ (4)原子核外电子排布的表示方法 1s22s22p63s23p4 [Ne]3s23p4 3s23p4 考点二 28 3.电子跃迁与原子光谱 (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。 (2)原子光谱：不同元素原子的电子发生跃迁时会______________________ ，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。 最低能量 较高能级 吸收或释放不同的光 考点二 29 (3)基态、激发态与原子光谱 激发态 基态 考点二 30 判断下列说法的正误，并指出错误说法的错因。 (1)多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高。( ) 错因：______________________________________________________________ (2)某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a>1)，则该原子核外电子有三层。( ) 错因：______________________________________________________________ (3)p能级能量一定比s能级的能量高。( ) 错因：______________________________________________________________ × 多电子原子中，能量低的电子在离核较近的区域内运动。 × × 该原子核外电子只有两层。 当s和p能级不在同一能层时，p能级能量不一定比s能级的能量高。 考点二 31 3p能级最多排6个电子，所以电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利不相容原理。 (4)同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多。( ) 错因：______________________________________________________________ (5)电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理。( ) 错因：______________________________________________________________ _______________________ (6)Fe的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6。( ) 错因：______________________________________________________________ (7)磷元素基态原子的电子排布图为 。( ) 错因：______________________________________________________________ × 2p、3p、4p能级都含有3个原子轨道。 × × × 电子排布式应为1s22s22p63s23p63d64s2。 磷元素基态原子3p轨道的电子排布图为 。 考点二 32 1．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)、全空(p0、d0、f0)时原子的能量较低，如24Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1，29Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1。 2．原子(离子)核外电子排布式(图) (1)电子排布式的书写 ①原子的核外电子排布式：首先明确原子的核外电子数，然后根据构造原理按顺序填充电子并检查是否符合洪特规则特例，最后将相同能层的能级写在一起。如Cu：1s22s22p63s23p63d104s1。 考点二 33 ②离子的核外电子排布式：先写出基态原子的核外电子排布式，再失去电子(基态原子失去电子时总是优先失去最外层电子)或得到电子，即得到相应阳离子或阴离子的核外电子排布式。 (2)电子排布式能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数，但不能表示原子核的情况，也不能表示各个电子的运动状态。 (3)简化电子排布式 一般用“[稀有气体]＋价层电子”的形式表示。如Cu：[Ar]3d104s1。但31号元素(Ga)及以后的主族p区元素书写简化电子排布式时，除价层电子外还应加上nd10，如33As：[Ar]3d104s24p3。 考点二 34 (4)价层电子排布式 对于主族元素和0族元素，写出最外层电子排布式即可；对于过渡金属元素，其价层电子排布式一般符合(n－1)d1～10ns1～2(n≥4)。价层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。 (5)电子排布图(轨道表示式) 核外电子排布图能直观地反映出原子的核外电子的自旋状态以及成对的电子对数和未成对电子数。 考点二 35 考点二 36 考点二 37 考点二 38 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原子的核外电子排布式为__________。 (3)基态Cr3＋的核外电子排布式为____________。 (4)基态Mn2＋的核外电子排布式为____________。 (5)基态钒原子的价层电子排布图为____________________。 1s22s22p2 [Ar]3d84s2 [Ar]3d3 [Ar]3d5 考点二 39 角度二 推测与应用核外电子排布规律 3．(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有8个电子，其元素符号为________；其价层电子排布图为________________。 (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离子的结构示意图为__________。 (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____________________________________，其原子的结构示意 图为____________。 P Cl Fe 1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2) 考点二 40 1s22s22p63s23p63d104s1 (或[Ar]3d104s1) (4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子且只有一个未成对电子，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式为nsnnpn＋2，则n＝________；原子中能量最高的是________电子，核外电子排布图为________________。 (6)G基态原子M层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，则G的价层电子排布式为________。 (7)H的基态原子4s和3d轨道电子半充满，则H的价层电子轨道表示式为______________，未成对电子数为________。 Cu 2 2p 3s23p4 6 考点二 41 4．已知A原子中只含1个电子；B原子的3p轨道上得到1个电子后不能容纳外来电子；C原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反；D原子的第三电子层上有8个电子，第四电子层上只有1个电子。按要求书写下列图式。 (1)A原子的结构示意图：________。 (2)B离子的电子式：________。 (3)C原子的电子排布图：________________。 (4)D原子的核外电子排布式：_______________________________。 1s22s22p63s23p64s1(或[Ar]4s1) 考点二 42 9 3d24s2 12 22 4 洪特规则 15 考点二 43 (5)基态Ti3＋中未成对电子数有________个；与Ti同族相邻的元素Zr的基态原子价层电子排布式为___________。与Ti同周期元素的基态原子中，未成对电子数与Ti相同的元素有________种。 (6)血红蛋白中的铁处于基态时，其最高能级中的单电子数为________。 (7)Cr与Ni的基态原子核外未成对电子数之比为________。 1 4d25s2 3 4 3∶1 考点二 44 高考真题演练 高考真题演练 1 2 3 4 5 6 46 2．(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。 高考真题演练 1 2 3 4 5 6 47 高考真题演练 1 2 3 4 5 6 48 4．(1)(2024·全国甲卷节选)ⅣA族元素具有丰富的化学性质，其化合物有着广泛的应用。该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)(2024·北京卷节选)Sn位于元素周期表的第5周期第ⅣA族。将Sn的基态原子最外层轨道表示式补充完整： 。 (3)(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 ＋4 答案： 四 ⅦB Cr 高考真题演练 1 2 3 4 5 6 49 (4)(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 AB 高考真题演练 1 2 3 4 5 6 50 5．(1)(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 AB 高考真题演练 1 2 3 4 5 6 51 (2)(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________。 (3)(2023·浙江6月选考节选)基态N原子的价层电子排布式是________。 3d64s2 O＞Si＞Fe＞Mg ＋2 2s22p3 高考真题演练 1 2 3 4 5 6 52 解析：(1)①为基态Si原子，②为基态Si＋，③为激发态Si原子。③有4个电子层，半径最大，①、②具有相同的电子层数和核电荷数，核外电子数越多，粒子半径越大，故微粒半径：③>①>②，A、B正确；①、②电离出一个电子所需能量分别为基态Si的第一电离能、第二电离能，③为激发态Si原子，能量高，电离出一个电子所需能量比①小，故电离一个电子所需最低能量：③<①<②，C错误；微粒半径①>②，则原子核对最外层电子的吸引力①<②，得电子能力①<②，D错误。 高考真题演练 1 2 3 4 5 6 53 6．(1)(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____________。 (2)(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 (3)(2022·广东高考节选)Se与S同族，基态硒原子价电子排布式为________。 (4)(2022·山东高考节选)基态Ni原子的价电子排布式为________，在元素周期表中位置为__________________。 ad d 4s24p4 3d84s2 第四周期第Ⅷ族 高考真题演练 1 2 3 4 5 6 54 课时作业 [建议用时：40分钟] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 56 2．下列说法中正确的是(　　) A．电子云通常是用小黑点来表示电子的多少 B．处于最低能量的原子叫基态原子 C．能量高的电子在离核近的区域运动，能量低的电子在离核远的区域运动 D．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 57 3．下列碳原子轨道表示式表示的状态中能量关系正确的是(　　) A．①＝②＝③＝④ B．③>④>①>② C．④>③>①＝② D．②>①>④>③ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 58 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 59 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 60 6．周期表中27号元素钴的方格中注明“3d74s2”，由此可以推断(　　) A．它位于周期表的第四周期ⅡA族 B．它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]4s2 C．Co2＋的核外价层电子排布式为3d54s2 D．Co位于周期表中第9列 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 61 7．被誉为“20世纪人类最伟大的考古发现之一”的三星堆遗址是中华文明“满天星斗”中最神秘的那颗星辰。神秘面具、眼睛崇拜、祭祀谜题……遗址出土了众多青铜器、玉器。下列说法错误的是(　　) A．用来测定文物年代的14C与12C互为同位素 B．14C与12C核外电子排布相同，化学性质几乎相同 C．Si的基态原子价层电子排布式为3s23p2 D．青铜器的主要成分为铜，属于纯净物 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 62 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 63 9．下列叙述正确的是(　　) A．两种粒子，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同 B．凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布 C．两原子，如果核外电子排布相同，则一定属于同种元素 D．阴离子的核外电子排布与其上一周期的稀有气体元素原子的核外电子排布相同 解析：核外电子排布完全相同的两种粒子，其化学性质不一定相同，例如钠离子和氟离子，A错误；单原子形成的离子，不一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布，如H＋，B错误；阴离子的核外电子排布与同周期的稀有气体元素原子的核外电子排布相同，D错误。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 64 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 65 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 66 二、非选择题 12．(1)以下是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断，哪些违反了泡利原理，哪些违反了洪特规则。 违反泡利原理的有________，违反洪特规则的有________。 ① ②④⑤ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 67 (2)某元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1。该原子核外共_____个电子层，有_____种能量不同的电子。核外电子占有的轨道总数是______个，有________种不同运动状态的电子，有________种不同的空间运动状态。 (3)Cr的电子排布式从3d54s1→3d6是________能量(填“吸收”或“放出”)；Co3＋核外电子有______个未成对电子；Zn2＋的价层电子排布图为_____________；V原子结构示意图为 ______________。 (4)前四周期未成对电子最多的元素，其基态原子核外电子占有的轨道数目为________。 (5)Cu的价层电子排布式为____________。 (6)As简化电子排布式为________________。 3 5 7 13 7 吸收 4 15 3d104s1 [Ar]3d104s24p3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 68 13．(1)(2025·海淀区高三期末)KCN易溶于水，水溶液呈碱性，虽有剧毒，却因其较强的配位能力被广泛使用，如用于从低品位的金矿砂(含单质金)中提取金。 ①基态N原子价层电子排布式为_________。 ②CN－的所有原子最外层均满足8电子稳定结构，其电子式为______________。 (2)(2025·济南市高三质量检测)基态Ni2＋的价层电子排布式为________。 (3)(2025·山东省潍坊市高三质量检测)金属Hf(原子序数72)常用于钨丝制造工业，其基态原子价层电子排布式为__________。基态Br原子能量最高的电子所在轨道形状为________。 (4)(2025·江西省南昌市高三质量检测)写出钴原子的价层电子排布式：_______。 2s22p3 3d8 5d26s2 哑铃形 3d74s2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 69 14．(1)目前合成氨通常采用的压强为10～30 MPa，温度为400～500 ℃，十分耗能。我国科研人员研制出了“Fe­LiH”等催化剂，温度、压强分别降到了350 ℃、1 MPa，这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。 ①基态Li原子的核外电子排布式为____________。 ②从结构角度比较稳定性：Fe2＋________Fe3＋(填“>”或“<”)，其原因是_____________________________________________。 (2)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2－和B＋具有相同的电子层结构；C、D为同周期元素，C原子核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素原子最外层有一个未成对电子。四种元素中电负性最大的是________(填元素符号)，其中C原子的核外电子排布式为______________________________。 1s22s1 < Fe3＋的核外价层电子排布为3d5半满稳定结构 O 1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 70 　　　　　　　　　　　　　 R 1．原子结构 (1)原子的构成 原子(eq \o\al(A,Z)X)eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(原子核\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(质子（_____个）\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(每个质子带一个单位_____电荷，,相对质量约为_____)),中子（________个）\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(中子________电，相对质量约为_____)))),核外电子（_____个）\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(围绕原子核做高速运动，,每个电子带一个单位_____电荷，,相对质量约为一个质子（中子）的\f(1,1836))))) (2)原子结构中微粒之间的关系 ①eq \o\al(A,Z)X中，质子数(Z)＝_____________＝_____________。 ②质量数(A)＝__________________________。 ③阳离子eq \o\al(A,Z)Xn＋的核外电子数＝_______________________________________。 ④阴离子eq \o\al(A,Z)Xm－的核外电子数＝_______________________________________。 (3)元素符号周围数字的意义 核素 eq \o\al(235, 92)U ___________ 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_________ 示踪原子 eq \o\al(14, 6)C (5)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。( ) eq \o\al(2,1)H原子中不含中子。 A,Z)eq \a\vs4\al(原子,（X）) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al\co1(原子核)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(质子（Z个）―→决定元素的种类,\a\vs4\al(中子[（A－Z）个]\o(――――――→,\s\up17(在质子数确定后),\s\do17(决定原子种类))同位素))),\a\vs4\al(核外电子（Z个）→最外层电子数决定主族元素的化学性质))) 注意：原子是化学变化中的最小微粒，化学反应过程原子核不改变，也就是原子不改变。 3．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)的质量与一个12C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：是按该元素各种天然同位素原子所占的一定百分比算出的平均值。如：Ar(Cl)＝Ar(35Cl)×a%＋Ar(37Cl)×b%。 (3)核素的近似相对原子质量＝该核素的质量数。 4．核反应遵循的两守恒 (1)反应前后质量数之和不变。 (2)反应前后质子数之和不变。 如14C的β衰变：eq \o\al(14, 6)C→eq \o\al(14, 7)N＋eq \o\al(　0,－1)e 角度一　理解与辨析原子结构的相关概念 1．锎(eq \o\al(252, 98)Cf)在医学上常用作治疗恶性肿瘤的中子源。下列有关锎的说法错误的是(　　) A.eq \o\al(252, 98)Cf原子中，中子数为154 B.eq \o\al(252, 98)Cf原子中，质子数为98 C.eq \o\al(252, 98)Cf原子中，核外电子数为98 D．锎元素的相对原子质量为252 2．某元素的一个原子形成的离子可表示为eq \o\al(b,a)Xn－，下列说法正确的是(　　) A.eq \o\al(b,a)Xn－含有的中子数为a＋b B．eq \o\al(b,a)Xn－含有的电子数为a－n C．X原子的质量数为a＋b＋n D．1个X原子的质量约为eq \f(b,6.02×1023) g 角度二　理解与辨析元素、核素、同位素、同素异形体 3．“玉兔”号月球车用eq \o\al(238, 94)Pu作为热源材料。下列关于eq \o\al(238, 94)Pu的说法正确的是(　　) A．eq \o\al(238, 94)Pu与eq \o\al(238, 92)U互为同位素 B．eq \o\al(238, 94)Pu与eq \o\al(239, 94)Pu互为同素异形体 C．eq \o\al(238, 94)Pu与eq \o\al(238, 92)U具有完全相同的化学性质 D．eq \o\al(238, 94)Pu与eq \o\al(239, 94)Pu具有相同的最外层电子数 角度三　推断与应用核反应中的微粒 5．(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 6．(2022·山东高考)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 (3)原子轨道：量子力学把电子在原子核外的一个__________________称为一个原子轨道。 ①轨道形状eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(s原子轨道呈_______形,p原子轨道呈__________形)) eq \a\vs4\al\co1(②各能级上的,原子轨道数目,以及最多容纳,的电子数) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(s能级：_____个原子轨道，最多容纳_____个电子,p能级：_______个原子轨道，最多容纳_____个电子,d能级：______个原子轨道，最多容纳______个电子,f能级：______个原子轨道，最多容纳______个电子,……)) (4)原子轨道的能量关系 eq \a\vs4\al(能量关系)eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①相同能层上原子轨道能量的高低：____________________,②形状相同的原子轨道能量的高低（以s轨道为例）：,____________________,③同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道,（如2px、2py、2pz）的能量___________)) 电子层数(n) 1 2 3 4 5 6 7 符号 K L M N O P Q 能量规律 eq \o(――――――――――→,\s\up17(离核由近到远),\s\do17(电子能量由________到________)) 数量规律 ①每层最多容纳的电子数为________个； ②最外层电子数不超过________个(K层为最外层时电子数不超过________个)； ③次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个 3．核外电子排布常见错误 (1)书写简化电子排布式时容易漏写nd10电子，如35Br的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5，而不是[Ar]4s24p5。 (2)在写基态原子的电子排布图(轨道表示式)时，常出现以下错误： ① ② (违反泡利原理) ③ (违反洪特规则) ④ (违反洪特规则) (3)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而失电子时却先失4s轨道上的电子，如Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5。 (4)书写轨道表示式时，同一能级的空轨道不能省略。如C的轨道表示式为 。 角度一 理解与辨析核外电子排布 1．下列有关化学用语表示正确的是(　　) A．Fe2＋的核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1 B．Br的原子结构示意图： C．基态N原子价层电子的轨道表示式： D．用电子式表示NaCl的形成过程：Na·+ 角度三 理解与应用核外电子的运动状态及单电子数目的确定 5．(1)基态F原子核外电子的运动状态有________种。 (2)基态钛原子的价层电子排布式为________，其原子核外电子的空间运动状态有________种，共有________种运动状态不同的电子。 (3)基态Si原子价层电子的运动状态有________种，若其电子排布式表示为[Ne]3s23peq \o\al(2,x)，则违背了____________。 (4)基态Cu原子核外电子的空间运动状态有________种。 1．(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 解析：PH3的电子式为，B错误。 3．(2022·海南高考)钠和钾是两种常见金属。下列说法正确的是(　　) A．钠元素的第一电离能大于钾 B．基态钾原子价层电子轨道表示式为 C．钾能置换出NaCl溶液中的钠 D．钠元素与钾元素的原子序数相差18 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．(2025·河池市高三联考)下列化学用语表达正确的是(　　) A．CO2的电子式： B．中子数为10的氧原子：eq \o\al(18,10)O C．丙烯的分子式：CH3—CH===CH2 D．基态N的价层电子轨道表示式： 解析：CO2的电子式为，A错误；中子数为10的氧原子：eq \o\al(18, 8)O，B错误；丙烯的结构简式是CH3—CH===CH2，C错误。 4．下列原子的电子跃迁能释放光能形成发射光谱的是(　　) A．1s22s22p63s2―→1s22s22p63p2 B．1s22s22p33s1―→1s22s22p4 C．1s22s2―→1s22s12p1 D．1s22s22peq \o\al(1,x)―→1s22s22peq \o\al(1,y) 5．下列有关电子排布图的表述正确的是(　　) A． B． 此图错误，违背了泡利原理 C． 表示基态N原子的价层电子排布 D． 表示处于激发态的B的电子排布图 8．月球上的每百吨eq \o\al(3,2)He聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量，地球上氦元素主要以eq \o\al(4,2)He的形式存在。已知一个12C原子的质量为a g，一个eq \o\al(3,2)He原子的质量为b g，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．eq \o\al(3,2)He比eq \o\al(4,2)He多一个中子 B．氦元素的近似相对原子质量为3.5 C．eq \o\al(3,2)He的相对原子质量为eq \f(12b,a) D．eq \o\al(3,2)He的摩尔质量为bNA 10．下列有关叙述正确的是(　　) A．D218O中质量数之和是质子数之和的两倍 B．在氮原子中，质子数为7，其中子数也一定为7 C．eq \o\al(A,Z)X和eq \o\al(A＋1, Z)X＋两种微粒的核电荷数和核外电子数一定相等，而质量数和中子数一定不相等 D．bXn－和aYm＋两种离子，当a＝b＋m＋n时，则它们的核外电子总数相同 11．日本福岛第一核电站含有对海洋环境有害的核废水，该废水中没有完全清除的放射性元素带来的风险很大，其中锶­90易导致白血病，其衰变反应为：eq \o\al(90,38)Sr→ 90 aX＋eq \o\al(　0,－1)e(其半衰期为28年)。下列说法正确的是(　　) A．eq \o\al(90,38)Sr与90 aX互为同位素 B．eq \o\al(90,38)Sr与90 aX中子数相同 C．42年后，核废水中的eq \o\al(90,38)Sr的量为现在的eq \f(1,8) D．eq \o\al(90,38)Sr与eq \o\al(87,38)Sr基态原子核外电子的空间运动状态都有19种 解析：由衰变反应可知a＝39，Sr与X质子数不同，不互为同位素，A错误；eq \o\al(90,38)Sr与eq \o\al(90,39)X中子数分别为52、51，B错误；eq \o\al(90,38)Sr的半衰期为28年，84年后eq \o\al(90,38)Sr的量才为现在的eq \f(1,8)，C错误。 $$