第02讲 原子结构与性质（复习课件）（全国通用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第02讲 原子结构与性质 讲师：xxx 1 01 考情解码·命题预警 智能导览·极速定位 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 04 真题溯源·考向感知 考点一 原子结构 知识点1 原子结构 知识点2 元素、核素、同位素 考向1 考查原子结构 考向2 考查核反应方程的简单分析 【思维建模】核反应方程分析思路 考向3 考查“五同”概念辨析 【思维建模】“五同”概念的比较 考点二 原子核外电子运动状态 知识点1 电子的运动特征 知识点2 能层与能级 知识点3 原子轨道 知识点4 能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则 知识点5 原子核外电子运动状态的描述—四个量子数 知识点6 原子状态与原子光谱 考向1 能层、能级、原子轨道 考向2 核外电子排布的规范书写 【思维建模】核外电子排布表示的书写策略 考向3 电子跃迁与原子光谱 01 考情解码·命题预警 考情透视·目标导航 考点要求 考察形式 2025年 2024年 2023年 原子结构 选择题 非选择题 江苏卷T2，3分 江苏卷T5，3分 湖北卷T12，3分 北京卷T1，3分 河北卷T8，3分 甘肃卷T2，3分 湖南卷T2，3分 江苏卷T5，3分 原子核外电子运动状态 选择题 非选择题 北京卷T2，3分 陕晋宁青卷T2，3分 甘肃卷T2，3分 浙江1月卷T2，3分 北京卷T15(1) 浙江1月卷T17(1) 江苏卷T4，3分 山东卷T3，3分 海南卷T11，4分 北京卷T2，3分 浙江1月卷T3，2分 4 考情透视·目标导航 考情分析 1．从考查题型和内容上看，高考命题以选择题为主，非选择题偶而也呈现，考查内容主要有以下3个方面：(1)原子结构，元素、核素、同位素、同素异形体概念的辨析。(2)原子中质量数、质子数、中子数、核外电子数之间的相互关系及计算。(3)根据原子核外电子排布判断元素种类、书写电子排布式和电子排布图。 2．从命题思路上看，仍以选择题的形式为主，可以最新的科技成果、新闻事件为背景，考查原子结构、同位素、核素知识，核外电子排布表达式的正误判断。在非选择题中可以直接考查电子排布式和电子排布图的书写，利用核外电子排布推断元素等。 复习目标 1.能说明微观粒子的运动状态与宏观物体运动特点的差异，明确核素的涵义。 2.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 和电子排布图。 5 02 体系构建·思维可视 知识导图·思维引航 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 原子结构 知识点1 原子结构 1.原子结构——核素的表示方法 原子 原子核 核外电子 质子 中子 Z个 N个=A-Z Z个 决定元素的种类 质子数确定后，决定原子的种类 最外层电子数决定元素的化学性质 考点一 原子结构 2.微粒之间的等式关系 (1)质量关系： 质量数(A)＝ (Z)＋ (N) (2)电性关系： ①原子中：质子数(Z)=核电荷数=____________； ②阳离子的核外电子数=质子数-____________________，如Mg2＋的 核外电子数是10。 ③阴离子的核外电子数=质子数＋____________________，如Cl−的核 外电子数是18。 质子数 中子数 核外电子数 阳离子所带的电荷数 阴离子所带的电荷数 知识点1 原子结构 考点一 原子结构 3.微粒符号周围数字的含义 X Z A a ±x m± n 质量数 质子数 计量数 元素化合价 离子所带电荷数 原子个数 知识点1 原子结构 考点一 原子结构 得分速记 ①原子中不一定都含有中子，如中没有中子。 ②电子排布完全相同的原子不一定是同一种原子，如互为同位素的各原子。 ③易失去1个电子形成＋1价阳离子的不一定是金属原子，如氢原子失去1个电子形成H＋。 ④形成稳定结构的离子最外层不一定是8个电子，如Li＋为2个电子稳定结构。 考点一 原子结构 知识点2 元素、核素、同位素 1.元素、核素、同位素的概念及相互关系 元素 核素 ... ... 核素 同位素 具有相同核电荷数的同一类原子的总称，同种元素可有多种不同的核素 具有一定数目的质子和中子的一种原子 质子数相同，中子数不同的同一元素的不同核素的互称 考点一 原子结构 知识点2 元素、核素、同位素 2.同位素的特征 ①相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全______，物理性质______。 ②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数(丰度)一般______。 相同 不同 不变 3.同位素的“六同三不同” 六同 质子数相同 核电荷数相同 核外电子数相同 同一元素 位置相同 化学性质相同 考点一 原子结构 知识点2 元素、核素、同位素 三不同 中子数不同 质量数不同 物理性质不同 考点一 原子结构 知识点2 元素、核素、同位素 4.常见的重要核素及其应用 核素 用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 5.元素、核素、同位素的联系与区别 ①现行元素周期表已发现的元素有118种，由于同位素的存在，核素的种数_______118种。 ②不同核素可能具有相同的______数，如、；也可能具有相同的______数，如、；也可能具有相同的______数，如、。 ③同位素之间的转化，既不是______变化也不是______变化，是____反应。 远大于 质子 中子 质量 物理 化学 核 考点一 原子结构 知识点2 元素、核素、同位素 ④同位素之间可形成不同的同位素单质。如氢的三种同位素形成的单质有六种：、HT、DT，他们的物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全______。 ⑤同位素之间可形成不同的同位素化合物。如水分子有普通水)、重水)、超重水)等。他们的相对分子质量不同，物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。 相同 考点一 原子结构 知识点2 元素、核素、同位素 6.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)的质量与一个质量的___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：是根据该元素各种天然同位素的______________按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。即：，其中。 相对原子质量 (3)核素的近似相对原子质量该核素的质量数。 (4)元素的近似相对原子质量：是根据该元素各种天然同位素的________按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。即： ，其中。 质量数 考点一 原子结构 知识点2 元素、核素、同位素 7.核反应方程 ①卢瑟福发现质子： ②查德威克发现中子： ③铀核裂变反应： ④氘核与氚核聚变反应： 考点一 原子结构 考向1 考查原子结构 例1 (2025·北京丰台二模)我国首次制备出丰度超过的经质子束流轰击可获 得具有放射性的医用核素。下列说法不正确的是( ) C A.属于d区元素 B.原子核内中子数是36 C.与互为同位素 D.经质子束流轰击获得的过程不属于化学变化 【解析】A项，元素价层电子排布式为：，所以属于d区元素，A不符合题意；B项，原子中满足：质子数中子数质量数，的原子序数为28，原子的质量数为64，原子中满足：原子序数核电荷数质子数核外电子数，中中子数为，所以的中子数为36，B不符合题意；C项，同位素的定义是质子数相同，中子数不同的原子间互称同位素，同位素一定是同种元素，而与不是同一元素，所以不是同位素，C符合题意；D项，化学变化的最小粒子是原子，而经质子束流轰击获得是在原子核层面上发生的变化，其不属于化学变化，正确，D不符合题意；故选C。 考点一 原子结构 考向1 考查原子结构 【变式训练变考法】5种微粒，所属元素的种类有( ) A.2种 B.3种 C.4种 D.5种 【解析】的质子数相同，所以是同一元素；的质子数相同，所以是同一元素，是原子，是离子；是质子数为18的元素；所以共有3种元素，质子数分别为18、19、20，故选B。 B 考点一 原子结构 考向1 考查原子结构 【变式训练变题型】(2025·北京高三模拟预测)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)长达年。下列说法正确的是( ) D A.的原子核内有43个中子 B.的半衰期长，说明在化学反应中难以失去电子 C.基态原子中有7个单电子 D.位于第五周期B族 考点一 原子结构 考向1 考查原子结构 原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数 元素符号 价层电子排布式 最大能层：第五周期 ds区，且价层电子数=7，故第族 【解析】A项，的原子核内有43个质子，中子数个，A错误；B项，的半衰期长是原子核内的变化，不能说明在化学反应中难以失去电子，B错误；C项，基态原子价电子排布式为，基态原子中有5个单电子，C错误；D项，基态原子价电子排布式为，位于第五周期族，D正确；故选D。 考点一 原子结构 考向1 考查原子结构 【变式训练变题型】(2025·北京朝阳高三模拟)钪是极为稀有的战略性关键金属。翟钪闪石是在我国境内发现的第一个含钪新矿物，理想化学式。下列说法不正确的是( ) B A.电负性： B.Sc位于元素周期表ds区 C.原子半径： D.Si位于元素周期表第三周期第ⅣA族 考点一 原子结构 考向1 考查原子结构 【解析】A项，同周期从左到右，电负性依次增大，所以电负性：，故A正确；B项，是21号元素，基态原子核外电子排布式，位于元素周期表d区，故B错误；C项，同周期自左而右，原子半径依次减小，所以原子半径：，故C正确；D项，是14号元素，基态原子核外电子排布式，位于元素周期表第三周期第ⅣA族，故D正确；故选B。 基态原子核外电子排布式确定分区 分区 元素分布 价层电子排布式 s区 ⅠA族、ⅡA族 ns1～2 p区 ⅢA族～ⅦA族、0族 ns2 np1～6（He除外） d区 ⅢB族(镧系、锕系除外)～ⅦB族 、Ⅷ族 (n－1)d1～9 ns1～2 ds区 ⅠB族、ⅡB族 (n－1)d10 ns1～2 考点一 原子结构 考向2 考查核反应方程的简单分析 例2 核反应和为研究原子结构和发现新原子做出了 重要贡献。下列说法错误的是( ) B A. B.X、Y、Z形成的单质分子均为非极性分子 C.Q、R 为质量数相同的不同核素 D.基态 W 与Z原子核外电子的空间运动状态种类相等 考点一 原子结构 考向2 考查核反应方程的简单分析 核反应前后：质子总数不变，质量数不变。 【解析】A项，根据分析可知，，A项正确；B项，X可以形成两种单质分子，为极性分子，B项错误；C项，Q、R为质量数相同、质子数不同的不同核素，C项正确；D项，电子的空间运动状态数等于原子轨道数，基态和H原子均只有轨道，故空间运动状态种类相等，D项正确； 故选B。 考点一 原子结构 考向2 考查核反应方程的简单分析 【思维建模】核反应方程分析思路 (1)质量数守恒 各微粒左上角数字之和在核反应前后相等 (2)电荷数守恒 各微粒左下角数字之和(正电荷数)在核反应前后相等 例：碳14的β衰变：→＋ 质量数守恒表达式：14＝14＋0；电荷数守恒表达式：6＝7－1。 考点一 原子结构 考向2 考查核反应方程的简单分析 【海洋与学科知识结合】【变式训练1】海洋中蕴含着极为丰富的氘和氚元素，以重 超重水的形式存在。氘和氚元素发生热核聚变→时放出巨大的能量，是 正在重点攻克的能源难题。下列说法错误的是( ) D A. 和属于同位素性 B.X为中子 C.核聚变的产物对环境更友好 D.与的沸点相同 【解析】A项，均为氢元素，质子数相同，中子数不同，属于同位素，A正确；B项，根据守恒关系，X为中子，B正确； C项，相比于核裂变产物，核聚变的产物为，无放射性，对环境更友好，C正确；D项，的相对分子质量不同，分子间的范德华力更大，沸点更高，D错误。故选D。 考点一 原子结构 考向2 考查核反应方程的简单分析 【变式训练变载体】科学家利用粒子(即氦核)进行多种核反应：、。已知和都具有放射性，下列说法错误的是( ) 元素位于元素周期表的第二周期第族和互为同位素，化学性质相同 、都可作为示踪原子 核反应产生的能量可用于发电，属于化学能转化为电能 D 【解析】A项，因为核反应过程中电子数不变，由题意可推出，所以X是O，位于元素周期表中第二周期第族，A正确；B项，同位素的化学性质几乎相同，B正确；C项，由于、都具有放射性，所以均可作为示踪原子，C正确；D项，核反应不属于化学反应的范畴，利用核反应产生的能量发电是将核能转化为电能，D错误；故选D。 考点一 原子结构 考向2 考查核反应方程的简单分析 【变式训练变载体】卢瑟福发现质子的核反应为；卢瑟福的学生查德威克发现中子的核反应为。下列说法错误的是( ) 元素的第一电离能高于同周期相邻元素的 元素的电负性： X和Z的简单氢化物中中心原子的价层电子对数目相同 的空间结构为直线形 B 考点一 原子结构 考向2 考查核反应方程的简单分析 A、B选项考查<元素周期律> C、D选项<VSEPR模型确定分子的空间结构> 【解析】A项，同周期第一电离能从左向右递增，铍在第ⅡA族，处于全充满结构，第一电离能大于相邻元素，铍大于硼，故A项正确；B项，同周期电负性从左向右递增，且氢元素大于铍元素，所以元素电负性，故B项错误；C项，X和Z的简单氢化物分别为和，其中心原子的价层电子对数均是4，故C项正确；D项，即为，其中心原子杂化方式为sp，所以空间结构为直线形，故D项正确；故本题选B。 考点一 原子结构 考向3 考查“五同”概念辨析 例3下列说法正确的是( ) A.蔗糖和麦芽糖互为同分异构体 B.甲醇和乙二醇均含有羟基，互为同系物 C.金刚石、石墨、互为同素异形体，金刚石转化为石墨是物理变化 D.、互为同位素，它们的质量数、中子数、电子数均不同 A 【解析】A项，蔗糖和麦芽糖的分子式都为，但两者结构不同，互为同分异构体，A正确；B项，甲醇分子中只有一个羟基，而乙二醇分子是含有两个羟基，二者的分子式通式不同，因此二者不能互为同系物，B错误；C项，金刚石、石墨、是由碳元素组成的不同的单质，三者互为同素异形体，金刚石与石墨是不同的物质，所以金刚石转化为石墨的变化属于化学变化，C错误；D项，质子数相同，而中子数不同，所以互为同位素，由于原子核外电子数等于原子核内质子数，所以两种原子的电子数相同，D错误；故选A。 考点一 原子结构 考向3 考查“五同”概念辨析 　 定义 比较对象 分子式 结构 性质 同位素 质子数相同、中子数不同的核素(原子)互称为同位素 核素(原子) 符号表示不同，如：、、 电子排布相同，原子核结构不同 物理性质不相同，化学性质相同 同素异形体 同一元素组成的不同单质 单质 元素符号表示相同，分子式可不同，如：金刚石和石墨、O2和O3 单质的组成或结构不同 物理性质不同，化学性质相似 【思维建模】“五同”概念的比较 考点一 原子结构 考向3 考查“五同”概念辨析 　 定义 比较对象 分子式 结构 性质 同分异构体 分子式相同，结构 不同的化合物互称 为同分异构体 化合物 相同 不同 物理性质不同，化学性质不一定相同 同种物质 分子式和结构式都 相同的物质 - 相同 相同 相同 同系物 结构相似，分子组成上相差若干个𝑪𝑯𝟐原子团的有机物 化合物 不相同 相似 物理性质不同，化 学性质相似 续 表 考点一 原子结构 考向3 考查“五同”概念辨析 【变式训练变载体】下列说法正确的是( ) A.油酸与丙烯酸互为同系物 B.与互为同素异形体 C.和互为同位素 D.与互为同分异构体 【解析】A项，油酸与丙烯酸均各含1个碳碳双键、1个羧基，结构相似、组成上差15个，互为同系物，A正确；B项，与均是氢分子、不互为同素异形体，B错误；C项，和的质子数不相同，不是同种元素，不互为同位素，C错误；D项与均为甲酸甲酯，不互为同分异构体，D错误；故选A。 A 考点一 原子结构 考向3 考查“五同”概念辨析 【变式训练2⋅变载体】下列说法正确的是( ) A.​1H−、2H、3H+具有相同质子数，互为同位素 B.乙酸、硬脂酸互为同系物 C.乙醇和乙醚互为同分异构体 D.碘和碘蒸气互为同素异形体 【解析】A项，1H−、3H+均不是原子，故不是同位素，A错误；B项，乙酸、硬脂酸均为饱和脂肪酸，互为同系物，B正确；C项，乙醇分子式为C2H6O，乙醚分子式为C4H10O，不是同分异构体，C错误；D项，碘和碘蒸气的分子式均为I2，是同一物质的不同状态，D错误；故选B。 B 考点一 原子结构 考向3 考查“五同”概念辨析 【变式训练3⋅变载体】下列说法正确的是( ) A.​18O2和​16O3互为同位素 B.S6和S8互为同素异形体 C.CH3COOCH3与CH3OCHO不互为同系物 D. 与 互为同分异构体 【解析】A项，18O2和​16O3是由同位素原子构成的分子，而不是原子，因此二者不能互为同位素，A错误；B项，S6和S8属于不同的单质，且都是由硫元素组成的构成，故互为同素异形体，故B正确；C项，CH3COOCH3与CH3OCHO均为酯类，组成上相差1个CH2，互为同系物，C错误；D项，同分异构体是分子式相同结构不同的有机物的互称， 与 的碳原子个数不同，分子式不同，不可能互为同分异构体，故D错误；故选B。 B 原子核外电子运动状态 考点二 知识点1 电子的运动特征 电子是质量轻、带负电的微观粒子，并具有波粒二象性。 电子可以在原子内部进行圆周运动，运动速度很快，接近光速，与宏观物体的运动有极大不同：不能同时确定速度和位置，不能描绘运动轨迹。 原子核外电子运动状态 考点二 知识点2 能层与能级 1.能层：根据多电子原子的核外电子的_________，将核外电子分成不同的能层，能层 用___表示。值越____，能量越____。 能量差异 n 大 高 2.能级 (1)根据多电子原子中同一能层电子______的不同，将它们分成不同能级。 能量 (2)能级用相应能层的序数和字母组合在一起来表示，如能层的能级 按能量由低到高的顺序排列为____、____、____、____等。 ns np nd nf (3)能层序数______该能层所包含的能级数，如第三能层有____________能级。 等于 (4)能级可容纳的电子数为1、3、5、7的____倍。 二 原子核外电子运动状态 考点二 知识点2 能层与能级 3.能层、能级与其容纳的最多电子数之间的关系 能层 一 二 三 四 五 六 七 符号 K L M N O P Q 能级 4s 5s 容纳最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 2 8 18 32 得分速记 (1)能层数电子层数。 (2)第一能层，只有s能级；第二能层，有两种能级，p能级上有三个原子轨道，它们具有相同的能量；第三能层，有三种能级。 原子核外电子运动状态 考点二 知识点3 原子轨道 1.电子云：电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的__________分布的形象化描述。小黑点越密，表示概率密度越大。由于核外电子的_________分布看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。 概率密度 概率密度 2.电子轮廓图： __________________电子云图，s电子云轮廓图是____形；p电子云轮廓图是______形，p电子云有三种伸展方向，它们相互垂直)，即p能级电子有___个伸展方向；d能级电子有___个伸展方向；f能级电子有___个伸展方向。 概率密度为的 球 哑铃 3 5 7 原子核外电子运动状态 考点二 知识点3 原子轨道 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，即电 子云的伸展方向。 符号 电子云形状 ______ ________或________ ________ 轨道个数 ___ ___ ___ 空间运动状态 球形 纺锤形 哑铃形 花瓣形 1 3 5 原子核外电子运动状态 考点二 知识点3 原子轨道 4.轨道能量 同能层的不同能级能量s<p<d<f。 不同能层相同能级的能量1s<2s<3s……，2p<3p<4p……，半径随能层增大而增大。 同能层同能级不同轨道能量相同，如2px＝2py＝2pz。z 原子核外电子运动状态 考点二 各种特征的电子 (以为例： (1)不同运动状态的电子数：25 (2)不同空间运动状态的电子数：15 (3)形状不同的电子云种类：3 (4)不同能级(能量)的电子种类：7 (5)最高能级的电子数：5 (6)最高能层的电子数：2 得分速记 原子核外电子运动状态 考点二 知识点4 能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则 1.构造原理： 7s 7p 6s 6p 6d 5s 5p 5d 5f 4s 4p 4d 4f 3s 3p 3d 2s 2p 1s 每一行对应一个能层 每一个小圈表示一个能级 各圈间的连接线方向表示随核电荷数递增而增加的电子填入能级的顺序 原子核外电子运动状态 考点二 知识点4 能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则 2.核外电子排布的三个规律 能量最低原理 原子的电子排布遵循__________能使整个原子的能量处于______状态 泡利原理 每个原子轨道里最多只能容纳_____自旋状态______的电子 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 ___________占据一个轨道，而且自旋状态______ 构造原理 最低 2个 相反 简并 优先单独 相同 原子核外电子运动状态 考点二 知识点4 能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则 3.核外电子排布表示方法 表示方法 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(轨道表示式) 价电子排布式 ________ 原子核外电子运动状态 考点二 知识点4 能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则 4.基态原子核外电子排布 (1)号： (2)号： ① 一般最后1位数是几，就等于几 ① 最后1位数是几，就等于几 ② ______________ ② ：___________________ ③ _______________ ③ ：___________________ 5.价电子(外围电子、特征电子) (1) 号： 和上的电子数之和 (2) 主族元素 最外层电子数 (3) 过渡金属原子 除和原子最外层有___个电子，其余元素的原子最外层都有___个电子 1 2 原子核外电子运动状态 考点二 知识点4 能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则 (4) 过渡金属离子的价电子构型 优先失去________电子数 (5) 元素的最高价 等于价电子数 最外层 续表 原子 Fe Co Cu 价电子构型 3d64s2 3d74s2 3d104s1 离子 Fe2+ Fe3+ Co2+ Co3+ Cu+ Cu2+ 价电子构型 3d6 3d5 3d7 3d6 3d10 3d9 元素 Cr Fe Mn As 价电子构型 3d54s1 3d44s2 3d54s2 4s24p3 最高价 +6 +8 +7 +5 原子核外电子运动状态 考点二 当能量相同的原子轨道在全满、半满、全空时原子的能量最低，如的电子排布式为的电子排布式。 得分速记 原子核外电子运动状态 考点二 6.基态原子核外电子排布的表示方法(以铁原子为例) (1)各类要求的电子排布式 ①电子排布式： ②简化电子排布式：______________ ③价电子(外围电子、特征电子)排布式：________ ④最外层电子排布式：_____ ⑤M层电子排布式：___________ ⑥最高能级电子排布式：_____ 知识点4 能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则 原子核外电子运动状态 考点二 知识点4 能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则 (2)各类要求的电子排布图 ①电子排布图：&19 & ②轨道表示式：&20 & ③价电子排布图：_______________ ④原子结构示意图：________ 原子核外电子运动状态 考点二 知识点5 原子核外电子运动状态的描述—四个量子数 1.主量子数只能取正整数)，描述原子中电子出现概率最大区域离核的远近(对应不同的能层)，用K、L、M、N等符号表示，决定______能量高低。 电子 2.角量子数取值受的限制)，描述原子轨道或电子云的______(对 应不同的能级)，用等符号表示，与主量子数共同决定______的能量。 形状 电子 3.磁量子数取值受的限制)，描述原子轨道或电子云在空间的 __________(对应不同的原子轨道)。 伸展方向 原子核外电子运动状态 考点二 知识点5 原子核外电子运动状态的描述—四个量子数 4.自旋磁量子数，表示同一原子轨道中电子的两种______状态。如对于基态的氟原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为或-，即：F原子核外电子数为9，基态氟原子核外电子排布式为，其价电子排布式为，若一种自旋状态用表示，与之相反的用-表示，则价电子自旋磁量子数的代数和为，也可以是。 自旋 原子核外电子运动状态 考点二 知识点6 原子状态与原子光谱 1.基态原子：处于__________的原子。 最低能量 2.激发态原子：基态原子的电子_____能量后，电子跃迁到_____能级，变成激发态原子。 吸收 较高 3.原子光谱：不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的____，可以用光谱仪摄取各种元素原子的______光谱或______光谱，总称原子光谱。 光 吸收 发射 基态原子 激发态原子 吸收能量 形成 吸收光谱 形成 发射光谱 释放能量 原子核外电子运动状态 考点二 知识点6 原子状态与原子光谱 (1)测量光谱仪器：________ 光谱仪 (2)光谱图上数据：______ 波长 (3)光谱类型：______光谱 线状 ①______光谱： 发射 ②______光谱： 吸收 原子核外电子运动状态 考点二 知识点6 原子状态与原子光谱 4.光谱分析的应用： (1)在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为______分析。 光谱 (2)生产生活：光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一。焰火、霓虹灯光、激光、荧光、 LED 灯光等都与核外电子跃迁释放______有关。 能量 (1)可见光中，红光的波长最长，紫色的波长最短。 (2)焰色反应是电子跃迁的结果，故金属的焰色反应是物理变化过程，不属于化学变化。 得分速记 考点二 考向1能层、能级、原子轨道 原子核外电子运动状态 例1 下列关于核外电子的运动状态的说法错误的是( ) C A.核外电子是分层运动的 B.只有能层、能级、电子云的空间伸展方向以及电子的自旋状态都确定时，电子运动状 态才能被确定 C.只有能层、能级、电子云的空间伸展方向以及电子的自旋状态都确定时，才能确定每 一个电子层的最多轨道数 D.电子云的空间伸展方向与电子的能量大小无关 【解析】电子所具有的能量不同，就会在不同的能层上运动，A项正确；电子运动状态是由能层、能级、电子云的空间伸展方向以及电子自旋状态共同决定的，B项正确；同一能级的电子具有相同的能量，与电子云的空间伸展方向无关，与其自旋状态也无关，D项正确；能层数确定能层中的最多原子轨道数，C项错误。 考点二 考向1能层、能级、原子轨道 原子核外电子运动状态 【变式训练变考法】下列说法中正确的是( ) C A.电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动 B.电子云图中的小黑点密度大，说明该原子核外空间电子数目多 C.能级的原子轨道图可表示为 D.表示能级有3个轨道 【解析】电子云是用小黑点表示电子在核外空间某处出现的概率，小黑点不代表电子，小黑点的疏密表示电子出现概率的大小，A、B项错误；表示第三能层d能级有3个电子，d能级有5个轨道，D项错误。 考点二 考向1能层、能级、原子轨道 原子核外电子运动状态 【变式训练变载体】下列对核外电子运动状态的描述正确的是( ) A.电子的运动与行星的运动相似，围绕原子核在固定的轨道上高速旋转 B.能层数为3时，有四个轨道 C.氢原子中只有一个电子，故氢原子只有一个轨道 D.在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定不同 D 【解析】A项，质量很小的电子在做高速运动时，其运动规律跟普通物体不同，没有固定的运动轨道。B项，第三能层只有三个能级，而能级有1个轨道、能级有3个轨道、能级有5个轨道，故第三能层有9个轨道。C项，氢原子中只有1个电子，只填充轨道，但还存在其他空轨道。D项，电子的运动状态与能层、能级、原子轨道和自旋状态有关，在同一原子内部没有两个电子存在完全相同的运动状态。 考点二 考向1能层、能级、原子轨道 原子核外电子运动状态 【变式训练变载体】下列说法中，正确的是( ) C A.p能级能量一定比s能级的能量高 B.能级的轨道数依次增多 C.轨道比轨道大，其空间包含了轨道 D.轨道相互垂直，且能量不相等 【解析】A项，p能级能量不一定比s能级的能量高，如的能量小于错误；B项，同一原子中，各p能级的轨道数都为3，B错误；C项，从空间角度看， 轨道空间包含了轨道，比轨道大，C正确；D项，轨道相互垂直，能量相等，D错误；故选C。 能层数 K L M N O P Q n 能级数 1 2 3 4 5 6 7 轨道数 1 4 9 16 25 36 49 n n2 【分析】 考点二 考向2 核外电子排布的规范书写 原子核外电子运动状态 例2 下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是( ) 选项 电子排布式或轨道表示式 评价 A N原子的轨道表示式： 错误；违反洪特规则 B O原子的轨道表示式： 错误；违反泡利不相容原理 C K原子的电子排布式 错误；违反能量最低原理 D 的电子排布式： 错误；违反能量最低原理 C 考点二 考向2 核外电子排布的规范书写 原子核外电子运动状态 选项 电子排布式或轨道表示式 评价 正确答案 A N原子的轨道表示式： 错误；违反泡利不相容原理 B O原子的轨道表示式： 错误；违反洪特规则 C K原子的电子排布式： 错误；违反能量最低原理 D 的电子排布式： 正确 【解析】 考点二 考向2 核外电子排布的规范书写 原子核外电子运动状态 【思维建模】核外电子排布表示的书写策略 (1)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 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 考点二 考向2 核外电子排布的规范书写 原子核外电子运动状态 【思维建模】核外电子排布表示的书写策略 (2)核外电子排布式与原子结构示意图、轨道表示式的关系 原子结构示意图电子排布式轨道表示式逐步细化核外电子的运动状态。 考点二 考向2 核外电子排布的规范书写 原子核外电子运动状态 【变式训练变题型】知锰的核电荷数为25，以下是一些同学绘制的基态锰原子外围电子的电子排布图，其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是( ) D 【解析】根据洪特规则知，电子在能量相同的原子轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道且自旋状态相同，故排除A、C两项；根据泡利原理知，一个原子轨道最多容纳2个电子，且自旋状态相反，故排除B项。 【分析】洪特规则：电子在能量相同的原子轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道且 自旋状态相同； 泡利原理：一个原子轨道最多容纳2个电子，且自旋状态相反，故排除B项。 考点二 考向2 核外电子排布的规范书写 原子核外电子运动状态 【人体健康与学科知识结合】【变式训练2】磷、氮、铁、氧存在于人体所有细胞 中，是人体健康不可缺少的元素，而成年人体内铁元素的含量约为，其中2/3集中 在血红蛋白内。下列说法中不正确的是( ) D A.基态P原子的核外有3个未成对电子 B.表示的是激发态氧原子的电子排布式 C.的最外层电子排布式为 D.基态氮原子的最外层轨道表示式为 考点二 考向2 核外电子排布的规范书写 原子核外电子运动状态 【解析】磷原子的核外电子排布式为轨道上有3个自旋方向相同的 未成对电子，A正确；基态氧原子的电子排布式为表示的是激发态氧原子的电子排布式，B正确；失去电子形成时，最外层电子排布式为正确；根据洪特规则可知，基态N原子轨道电子的自旋方向应该相同，正确的轨道表示式为 ，D错误。 【分析】Fe→Fe2+/Fe3+:先失去最外层电子。 Fe→Fe2+：3s23p63d64s2 → 3s23p63d6 Fe→Fe3+：3s23p63d64s2 → 3s23p63d5 Fe3+比Fe2+更稳定：半充满结构更稳定。 考点二 考向2 核外电子排布的规范书写 原子核外电子运动状态 【变式训练变考法】下列各组表述中，两个微粒一定不属于同种元素原子的是( ) B A.能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布式为的原子 B.M层全充满而N层为的原子和核外电子排布式为 的原子 C.最外层电子数是核外电子总数的51的原子和价电子排布式为的原子 D.能级有一个未成对电子的基态原子和原子的价电子排布式为的原子 考点二 考向2 核外电子排布的规范书写 原子核外电子运动状态 【解析】A项，能级有一个空轨道，说明能级有2个电子，能级肯定已填满，价电子排布式为，因此A中两微粒相同，不符合题意。B项，M层全充满而N层为层上有d轨道，即价电子排布为，应该是锌元素，是铁元素的价电子排布式，符合题意。C项，价电子排布式为，则能级已排满10个电子，核外电子排布式为，最外层电子数是核外电子总数的51的原子，可按下述方法讨论：若最外层电子数为1，核外电子总数为5，不可能；最外层电子数为2，核外电子总数为10，不可能；同理，只有最外层电子数为7，核外电子总数为35时合理，其电子排布式也是，二者是同种元素的原子，不符合题意。D项，能级有一个未成对电子，可以是，也可以是，因此二者不一定属于同种元素的原子，不符合题意。 考点二 考向3 电子跃迁与原子光谱 原子核外电子运动状态 例3 下列有关原子光谱的说法正确的是( ) D A.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 B.树林中的丁达尔效应与原子核外电子的跃迁有关 C.电子由低能级跃迁至较高能级时，一定发生的是化学变化 D.现代化学中常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素 考点二 考向3 电子跃迁与原子光谱 原子核外电子运动状态 【分析】光谱原理 【解析】A项，原子光谱有两种：吸收光谱和发射光谱，电子在激发态跃迁到基态时会产生原子光谱属于发射光谱，而电子从基态跃迁到激发态时会吸收能量，产生吸收光谱，所以电子在激发态和基态之间的相互跃迁都会产生原子光谱，A错误；B项，丁达尔效应是胶体的分散质微粒对光线发生散射产生的，与原子核外电子的跃迁无关，B错误；C项，原子的电子吸收一定的能量后，由低能级跃迁至较高能级，属于物理变化，C错误；D项，不同的原子在电子发生跃迁时，吸收或发射的光谱不同，所以现代化学中常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，D正确；故选D。 考点二 考向3 电子跃迁与原子光谱 原子核外电子运动状态 【思维建模】基态、激发态与原子光谱 原子 处于能量最低 处于较高能量 （电子跃迁到较高能级） 基态原子 激发态原子 释放能量 (发射光谱) 吸收能量 (吸收光谱) 考点二 考向3 电子跃迁与原子光谱 原子核外电子运动状态 【变式训练变载体】下列关于同一原子的基态和激发态的说法中，正确的是( ) A.基态时的能量比激发态时高 B.激发态时比较稳定 C.由基态转化为激发态过程中吸收能量 D.电子仅从激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 【解析】原子处于激发态时能量较高，较不稳定，A、B不正确；电子从基态跃迁到较高 能量的激发态时，也会产生原子光谱，D不正确。 C 考点二 考向3 电子跃迁与原子光谱 原子核外电子运动状态 【变式训练变考法】(2025·上海市华东师大附中高二检)钠在火焰上灼烧产生的黄光是 一种( ) B A.原子吸收光谱 B.原子发射光谱 C.原子释放光谱 D.原子激发光谱 【解析】金属钠灼烧后吸收能量，电子由基态跃迁到高能级变为激发态，从激发态返回基 态时释放能量，释放的能量以黄光(辐射)的形式体现，为发射光谱，故选B。 04 真题溯源·考向感知 真题溯源·考向感知 1.(2025·江苏卷，2，3分)科学家通过核反应发现氚。下列说 法正确的是( ) C A.表示一个质子 B.的基态原子核外电子排布式为 C.与互为同位素 D.的原子结构示意图为 【解析】A项，质量数为1，质子数为0，中子数为1，因此其表示一个中子，A错误；B项，的基态原子核外电子排布式为，B错误；C项，质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，与质子数相同、中子数不同，二者互为同位素，C正确；D项，原子核外只有2个电子，原子结构示意图为 ，D错误。故选C。 78 真题溯源·考向感知 2.(2025·浙江1月卷，2，3分)下列化学用语表示不正确的是( ) A A.基态S原子的电子排布式： B.质量数为14的碳原子： C.乙烯的结构简式： D.的电子式：&29 & 【解析】A项，硫原子质子数为16，位于第三周期族，基态S原子的电子排布式：错误；B项，碳原子质子数为6，质量数为14的碳原子表示为正确；C项，乙烯的官能团是碳碳双键，结构简式为：正确；D项，水是共价化合物，水分子中O原子是中心原子，电子式为 ，D正确；故选A。 79 真题溯源·考向感知 3.(2025·北京卷，2，3分)下列化学用语或图示表达不正确的是( ) C A.乙醇的分子模型： C.S的原子结构示意图： B.的VSEPR模型： D.基态原子的价层电子排布式： 【分析】确定分子的空间结构 能量最低最稳定 VSEPR 模型 分子空间结构 价层电子对 互相排斥 尽可能远离 略去中心原子 的孤对电子 80 真题溯源·考向感知 【解析】A项，乙醇的结构简式为，分子模型为： ，A正确；分子中B原子的价层电子对数为，无孤电子对，其空间构型和VSEPR模型均为平面三角形，B正确；C项，S的原子有16个电子，结构示意图 ，C错误；D项，锌是30号元素，基态原子的电子排布式为，价电子排布式为正确；故选C。 81 真题溯源·考向感知 4.(2025·陕晋宁青卷，2，3分)下列化学用语或图示表达正确的是( ) A A.的电子式为 B.基态原子的价电子排布式为 C.的球棍模型为 D.反-2-丁烯的结构简式为 【解析】A项，与结构类似，电子式为 ，A正确；B项，是4号元素， 基态原子的价电子排布式为错误；C项，乙炔的球棍模型为 ，图中表 示乙炔的空间填充模型，C错误；D项，反-2-丁烯的分子中，两个甲基位于双键的不同侧， 结构简式是 ，D错误；故选A。 82 真题溯源·考向感知 5.(2025·甘肃卷，2，3分)马家窑文化遗址出土了大量新石器时代陶制文物，陶制文物的主 要成分为硅酸盐，下列有关表述错误的是( ) D A.基态原子的价层电子排布图： B.的同位素可作为有机反应示踪原子 C.的电子式为： D.的球棍模型为： 83 真题溯源·考向感知 【解析】A项，为14号元素，其基态价电子排布式为，故其基态价电子排布图为 ，A项正确；B项，和为氧元素的两种同位素，常用作同位素标记，可作为有机反应的示踪原子，B项正确；C项，为分子晶体，与形成一对共用电子对，故的电子式为 ，C项正确；D项，为共价晶体，其球棍模型应为立体网状结构， 不能表示项错误；故选D。 【分析】 没有单个的SiO2分子存在，为共价晶体，空间网状结构。 84 真题溯源·考向感知 6.(2025·江苏卷，5，3分)下列说法正确的是( ) D A.硫黄有等多种同素异形体 B.高温下青蒿素分子结构稳定 C.分子中H-N-H键角大于分子中H-C-H键角 D.题图所示的碱基鸟嘌呤与胞嘧啶通过氢键互补配对 价层电子对间相互排斥作用大小一般规律： ①孤电子对-孤电子对＞孤电子对-成键电子对＞成键电子对-成键电子对。 ②孤电子对数越多，键角越小。 ③不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子。 【分析】 85 真题溯源·考向感知 【解析】A项，同素异形体是同种元素形成的不同单质间的互称，是离子不是单质，A错误；B项，根据信息可知青蒿素中含有，类比双氧水的分子结构可知其不稳定，高温条件下易分解，B错误；C项，中心原子N原子价层电子对数为，采用杂化，孤电子对数为1， 中心原子C原子价层电子对数为，采用杂化，孤电子对数为0，中心原子杂化方式相同时，孤电子对数越多，孤电子对对成键电子对的排斥力越大，键角越小，则分子中键角小于分子中键角，C错误；D项，鸟嘌呤、胞嘧啶中含有、O原子、N 原子，可形成氢键，从而实现互补配对，如图所示： ，D正确；故选D。 86 真题溯源·考向感知 7.(2025·浙江1月卷， 磷是生命活动中不可或缺的元素。请回答： (1)关于ⅤA族元素原子结构的描述，下列说法正确的是_____。 AD A.基态P原子轨道上的电子自旋方向相同 B.的最外层电子数为18 C.的半径小于的半径 D.电子排布为的P原子处于激发态 【解析】(1)A项，基态P原子价电子排布式为，根据洪特规则，轨道上的3个电子自旋方向相同，故A正确；B项，基态原子价电子排布式为的价电子排布式为，最外层电子数为2，故B错误；C项，比多一个电子层，所以的半径大于的半径，故C错误；D项，基态P原子的电子排布式为的，电子排布为的P原子处于激发态，故D正确；选AD。 87 真题溯源·考向感知 8.(2025·北京卷，通过和的相互转化可实现的高效存储和利 用。(1)将的基态原子最外层轨道表示式补充完整：____________________。 【解析】(1)是第12号元素，其基态最外层电子的电子排布式为，故其基态原子最外 层轨道表示式为： 。 【答案】 88 89 $