课时微练22 原子结构 核外电子排布-（教师用书）【赢在微点·顶层设计】2027年高中化学高考一轮总复习

该高中化学讲义聚焦原子结构与核外电子排布高考核心考点，按“概念辨析-规律应用-综合拓展”逻辑组织核素、电子排布、电离能等内容，通过基础训练夯实概念、能力训练突破综合应用，结合易错提醒与真题解析，系统构建知识网络，助力学生掌握考点内在联系。 资料以“分层训练+深度解析”为特色，通过基态与激发态微粒电离能比较（如第4题）、电子排布规律应用（如第7题铜的全充满结构）等实例，培养学生证据推理与模型认知的科学思维。设置基础巩固与能力提升题组，配合即时反馈解析，确保高效突破难点，为教师提供精准复习路径，助力学生提升高考实战能力。

课时微练(二十二)　原子结构　核外电子排布 　 基础训练 1.铅同位素的研究最初为模式年龄定年和探讨成矿物质来源的示踪。自然界中82Pb有204Pb、206Pb、207Pb、208Pb 4种同位素,其中206Pb、208Pb为放射性成因同位素,由放射性衰变产生。下列说法错误的是(C) A.元素发生放射性衰变会有新的粒子产生 B.可用质谱法区分238U和232Th C.206Pb中含有的中子数和质子数之差为124 D.铅的4种同位素属于铅的4种不同核素 解析　由题干信息可知,206Pb、208Pb为放射性成因同位素,由、放射性衰变产生,根据质量守恒可知,元素发生放射性衰变会有新的粒子产生,A项正确;238U和232Th的相对原子质量不同,故可用质谱法区分238U和232Th,B项正确;206Pb中含有的中子数和质子数之差为(206-82)-82=42,C项错误;具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子即为一种核素,故铅的4种同位素属于铅的4种不同核素,D项正确。 2.某元素的一个原子形成的离子可表示为Xn-,下列说法正确的是(D) AXn-中含有的中子数为a+b BXn-中含有的电子数为a-n C.X原子的质量数为a+b+n D.X原子的质量约为 g 解析　中子数等于质量数减去质子数,为b-a,A项错误;该离子中含有的电子数为a+n,B项错误;原子变成离子时,质量数不会改变,所以X原子的质量数仍为b,C项错误;该原子的质量数为b,摩尔质量约为b g·mol-1,1 mol X原子中含有6.02×1023个原子,因此一个原子的质量约为 g,D项正确。 3.食品安全国家标准规定,K4[Fe(CN)6]允许作为食盐的抗结剂。下列化学用语表示不正确的是(C) A.氮原子核外能量最高电子的电子云的形状: B.K原子的简化电子排布式:[Ar]4s1 C.碳原子核外电子的轨道表示式: D.Fe原子的价层电子排布:3d64s2 解析　氮原子核外能量最高的电子为2p3轨道电子,其电子云的形状为,A项正确;K元素为19号元素,简化电子排布式为[Ar]4s1,B项正确;碳为6号元素,其轨道表示式为,C项错误;Fe元素为26号元素,价层电子排布为3d64s2,D项正确。 4.硫的下列4种微粒,若失去一个电子所需要能量最多的是(B) A.[Ne]3s23p4 B.[Ne]3s23p2 C.[Ne]3s23p14s1 D.[Ne]3s23p34s1 解析　A、B、C、D四项中的微粒分别对应基态S、S2+、激发态S2+、激发态S,激发态上电子能量高,不稳定,易失去,故需要能量最多的是基态的S2+;故选B。 5.(2025·贺州模拟)Pu和均是放射性元素,下列有关同位素热源: 和的说法错误的是(C) A.的中子数为126 B. 的质量数为238 C.的核外电子数为210 D. 与 互为同位素 解析　的中子数=210-84=126,A项正确; 的质量数为238,B项正确;核外电子数为84,C项错误; 与 的质子数相同、质量数不同,互为同位素,D项正确。 6.下列有关电子排布图的表述正确的是(A) A.可表示单核10电子微粒基态时的电子排布 B.违背了能量最低原理 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原子的电子排布图 解析　单核10电子粒子基态时的电子排布式为1s22s22p6,每个轨道内排布2个电子,自旋相反,A项正确;题图违背了洪特规则,B项错误;N原子的价层电子排布图为,C项错误;该电子排布图中的电子没有激发跃迁到能量更高的轨道上,D项错误。 7.下列各微粒的电子排布式或电子排布图不符合能量最低原理的是(B) A.Fe2+　1s22s22p63s23p63d6 B.Cu　1s22s22p63s23p63d94s2 C.F　 D.Na+　 解析　基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,失去4s轨道上的2个电子变成Fe2+,故基态Fe2+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,A项不符合题意;根据洪特规则,Cu原子的3d轨道处于全充满状态时具有最低能量,则基态Cu原子核外电子排布式为1s22s22p6 3s23p63d104s1,B项符合题意;基态F原子的价层电子排布为2s22p5,电子排布图,C项不符合题意;基态Na+的最外层电子排布式为2s22p6,电子排布图为,D项不符合题意。 易错提醒　当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时原子的能量最低,如24Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1,29Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1。 8.新疆克孜尔石窟壁画上使用的矿物颜料群青主要由Na、Al、Si、S、O组成。下列说法正确的是(C) A.5种元素都属于p区元素 B.5种元素中,电负性最大的是S元素 C.基态氧原子核外电子的空间运动状态数为5 D.基态钠离子最高能级的轨道形状为球形 解析　Na原子的价电子排布式为3s1,是s区元素,A项错误;元素的非金属性越强电负性越大,5种元素中非金属性最强的是O元素,则电负性最大的是O元素,B项错误;基态氧原子核外电子排布式为1s22s22p4,电子占据轨道数为5,则电子的空间运动状态数为5,C项正确;基态钠离子电子排布式为1s22s22p6,最高能级2p的轨道形状为哑铃形,D项错误。 9.(2025·武汉模拟)常用于放射性治疗和放射性示踪技术,下列关于的说法正确的是(A) A.中子数为78 B.核外电子排布式为[Kr]5s25p5 C.常温下为紫黑色固体 D.和 互为同素异形体 解析　核素 的质子数是53,质量数是131,则中子数=131-53=78,A项正确;的核外电子排布式为[Kr]4d105s25p5,B项错误;由该核素组成的碘单质常温下是紫黑色固体,而不是核素本身为紫黑色固体,C项错误;由同种元素组成的不同单质互为同素异形体,和是中子数不同、质子数相同的两种核素,二者互为同位素,D项错误。 10.核反应产生的能量可作为未来新能源,现有两个核反应:①He+X—→Y+H;②He+Be—→n+M,其中Y的核外电子数等于(m+2)。下列说法错误的是(A) A.b=d+1 B.原子半径:M>X>Y C.最高价含氧酸的酸性:X>M D.M、X都可与Y形成多种化合物 解析　根据质量守恒可知,m=6,n=12,则M微粒为C,依据Y的核外电子数等于(m+2),得Y微粒为O,X微粒为N,据此分析解题。依据质量守恒,4+b=d+1,即b=d-3,A项错误;C、N、O为同周期主族元素,随着原子序数递增,原子半径逐渐减小,B项正确;HNO3为强酸,H2CO3为弱酸,C项正确;C、N与O可形成CO、CO2、NO、NO2等多种化合物,D项正确。 能力训练 11.人造卫星所使用的合金的成分之一钛元素被称为“二十一世纪的金属”。 (1)钛元素的原子结构示意图是  ,其核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d24s2 。  (2)钛元素的原子中所含有的未成对电子数为 2 ,其中能量最高的原子轨道是 3d 。  (3)金属钛(Ti)的合金具有耐高温、耐腐蚀、强度高等性能,所以,钛合金广泛用于航空、航天工业及化学工业。工业上冶炼金属钛的过程是以钛铁矿(FeTiO3)、焦炭、氯气为原料,在高温条件下制取TiCl4,其反应的化学方程式为2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2FeCl3+6CO。然后用镁与TiCl4在高温条件下反应生成金属钛和氯化镁。 ①其中TiCl4中钛元素的化合价为 +4 价,该化合物中钛离子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p6 。  ②钛原子核外电子在排布时最后一个进入原子轨道的电子是 3d ,钛原子在失去电子时,最先失去的电子是 4s 。  解析　(3)①TiCl4中Cl元素为-1价,则钛元素的化合价为+4价;钛离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p6。②钛原子核外电子在排布时最后一个进入原子轨道的电子是能级能量最高的3d,钛原子在失去电子时,最先失去最外层电子即4s。 12.(1)基态Fe2+的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6) ,Fe3+有 6 种能量不同的电子。  (2)以下属于硅原子激发态的电子排布式的有 BD (填字母,下同),其中能量较高的是 D 。  A.1s22s22p63s23p2 B.1s22s22p63s13p3 C.1s22s22p63s13p2 D.1s22s22p63s13p24s1 (3)①经测定滕氏蓝与普鲁士蓝晶体结构相同,测定晶体结构的手段是 X射线衍射实验 ;深蓝色是Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)之间价电子转移的结果,这些电子是 3d 能级电子。  ②将含有未成对电子的物质置于外磁场中,会使磁场强度增大,称其为顺磁性物质,下列物质中,属于顺磁性物质的是 BD 。  A.[Cu(NH3)2]Cl B.[Cu(NH3)4]SO4 C.[Zn(NH3)4]SO4 D.[Cr(H2O)5Cl]Cl2 解析　(2)Si为14号元素,基态硅原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,A项不符合题意;C项电子排布式中共有13个电子,不是硅原子,不符合题意;B、D两项电子排布式中均有14个电子,是硅原子的激发态,符合题意,其中电子所占能级越高,能量越高,则能量较高的是D。(3)①可以通过X射线衍射实验测定晶体结构。Fe(Ⅱ)的价层电子排布式为3d6;Fe(Ⅲ)的价层电子排布为3d5。Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)之间转移的是3d能级电子。②[Cu(NH3)2]Cl中Cu+的价层电子排布为3d10,没有未成对电子,A项不符合题意;[Cu(NH3)4]SO4中Cu2+的价层电子排布式为3d9,有未成对电子,B项符合题意;[Zn(NH3)4]SO4中Zn2+的价层电子排布式为3d10,没有未成对电子,C项不符合题意;[Cr(H2O)5Cl]Cl2中Cr3+的价层电子排布为3d3,有未成对电子,D项符合题意。 13.(1)基态N原子的最高能级原子轨道的形状是 哑铃形 ,价层电子排布图是。  (2)写出基态Zn2+的电子排布式: 1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10) 。Sn与C均为第ⅣA族元素,基态Sn原子的价电子中,两种自旋状态相反的电子数之比为 1∶3(或3∶1) 。  (3)基态铜原子的核外电子有 15 种空间运动状态。与Cu元素同周期且基态原子有2个未成对电子的金属元素有 3 种。  解析　(2)基态Zn原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2(或[Ar]3d104s2),失去最外层电子变为Zn2+,Zn2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。基态Sn原子的价层电子排布为5s25p2,其中两种自旋相反的电子数之比为1∶3或3∶1。(3)基态铜原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,共占据15个轨道,有15种空间运动状态。与Cu同周期且基态原子有2个未成对电子的金属元素有Ti([Ar]3d24s2)、Ni([Ar]3d84s2)、Ge([Ar]3d104s24p2)3种元素。 学科网（北京）股份有限公司 $$