第02讲 原子结构与性质（复习讲义）（北京专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第02讲 原子结构与性质 目录 01 2 02 体系构建·思维可视 3 03 核心突破·靶向攻坚 4 考点一 原子结构 4 知识点1 能层、能级、原子轨道 4 知识点2 基态原子核外电子排布的三个原理 6 知识点3 原子状态与原子光谱 4 考向1 电子排布原理及应用 9 考向2 基态核外电子排布的表示方法 10 【思维建模】书写电子排布式的技巧与常见错误 考点二 原子结构与元素性质 11 知识点1 电离能 11 知识点2 电负性 11 知识点3 原子结构与元素在周期表中位置的关系 11 考向1 电离能、电负性及其应用 16 【思维建模】电负性的三应用 考向2 元素周期表分区和原子核外电子排布的相互判断 18 0429 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 T2(C) 构造原理 核外电子 排布 选择题 非选择题 T2(D)、T15(1) T15(1) T2(C、D)、T15(1) 电离能、电负性 选择题 非选择题 考情分析： 1.高考常结合化学用语及阿伏加德罗常数考查原子结构，结合新材料考查基态粒子核外电子排布、电子云形状和电子运动状态等，结合核外电子排布考查元素推断等知识内容。 2.2026年北京高考仍会延续目前的考查方式，可能会更加注重结合新材料、新信息、新物质结构考查基态粒子核外电子排布 复习目标： 1.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写1～36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和电子排布图。 2.了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。 3.了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。 4.了解电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质。 考点一 原子结构 知识点1 能层、能级、原子轨道 1．能层、能级与原子轨道的含义 (1)能层(n)：在多电子原子中，核外电子的_ __是不同的，按照电子的_ __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：在多电子原子中，同一能层里电子的_ __也可能不同，又将其分成不同的能级，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，即_ __。 (3)原子轨道：电子云轮廓图给出了电子在_ __的区域。这种电子云轮廓图称为原子轨道。 2．能层、能级与原子轨道之间的关系 能层 一 二 三 四 五 六 七 能层 符号 ___ __ _ __ _ _ _ __ P Q 能级 符号 ___ __ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ 5s 5p …… …… 原子轨道数 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 …… …… 最多容纳电子数 2 ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ 14 …… …… 2 __ ___ ___ 50 2n2 3．原子轨道的形状与能量的关系 原子轨道 得分速记 能层数＝电子层数，能级数＝能层序数。即：第一能层(K,1层电子)，只有s能级；第二能层(L,2层电子)，有s、p两种能级，p能级上有三个原子轨道px、py、pz，它们具有相同的能量，第三能层(M,3层电子)，有s、p、d三种能级。 知识点2 基态原子核外电子排布的三个原理 1．能量最低原理 电子总是先占有_ __的轨道，然后依次进入_ __的轨道，使整个原子的能量处于_ __。即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。如图为构造原理示意图： 2．泡利不相容原理 在一个原子轨道中，最多只能容纳___电子，并且这两个电子的自旋状态___。如2s轨道上的电子排布为，不能表示为。 (3)洪特规则 当电子排布在同一能级的不同的轨道时，基态原子中的电子总是优先_ __占据一个轨道，并且自旋状态 _ __。如2p3的电子排布为，不能表示为或。 洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在_ __(p6、d10、f14)、_ __(p3、d5、f7)和_ __(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，如：24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1；29Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。 3．基态原子核外电子排布的表示方法 表示方法 举例(以硫原子为例) 电子排布式 S：_ __ 简化电子排布式 [Ne]3s23p4 电子排布图(轨道表达式)注意空轨道不能省略 外围(价层)电子排布式 3s23p4 4．基态原子电子排布式的书写方法 (1)知道原子序数书写核外电子排布式的方法。 ①常规方法：常根据构造原理(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)，各能级最多容纳的电子数及能量最低原理，依次由低能级向高能级排列，如31号元素镓，首先排满1s2，依次2s2、2p6、3s2、3p6、4s2、3d10最后4p1。 ②原子序数大于18的方法：如31号元素，我们也可以用31－18＝13，然后在[Ar]的基础上再填充13个电子，如[Ar]3d104s24p1。 (2)知道元素名称书写核外电子排布式的方法。 ①前三周期主族元素可以根据最外层电子数书写，如S的最外层电子数为6，其排布式为[Ne]3s23p4。 ②第四周期的元素，要熟记元素名称，然后从K开始数，数到几，就可以写成“[Ar]＋几个电子”。如Fe，从钾开始数到铁为8，其排布式为[Ar]3d64s2；Se，从钾开始数到Se为16，其排布式为[Ar]3d104s24p4。 (3)注意事项。 基态原子失电子生成金属阳离子时，应先失去最外层上的电子，如Fe原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2，失电子变为Fe2＋，失去的不是能量高的3d轨道上的电子，而是能量低的4s轨道上的电子。所以Fe2＋的基态核外电子排布式正确的为[Ar]3d6，其他[Ar]3d44s2、[Ar]3d54s1均错误。 得分速记 熟记3种最外层电子的排布特征 (1)最外层有3个未成对电子的为ns2np3。1～36号元素中分别为N、P、As。 (2)最外层有2个未成对电子的可能是ns2np2或ns2np4。短周期元素中分别为C、Si和O、S。 (3)最外层有一个未成对电子的可能是ns1、ns2np1、(n－1)d5ns1、(n－1)d10ns1、ns2np5。第四周期中的对应元素有K、Ga、Cr、Cu、Br。 知识点3 原子状态与原子光谱 1．原子的状态 ①基态原子：处于_ __的原子。 ②激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，从_ __跃迁到_ __状态的原子。 2．原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时会_ __或_ __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_ __分析。 3．基态、激发态及光谱示意图 提醒：对于同一元素来说，能量：基态原子<激发态原子；稳定性：基态原子>激发态原子。 得分速记 (1)要注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、原子外围电子排布式的区别与联系。如Cu的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1；简化电子排布式：[Ar]3d104s1；外围价层电子排布式：3d104s1。 (2)核外电子排布常见错误 ①在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误： ②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。 考向1 电子排布原理及应用 例1 （24-25高三上·北京·阶段练习）下列化学用语或图示表达正确的是 A．的电子式： B．的VSEPR模型： C．基态磷原子的轨道表示式： D．原子核内中子数为20的氯原子： 【变式训练1·变载体】（24-25高三上·北京·阶段练习）下列化学用语或图示表达正确的是 A．HCl分子中σ键的形成过程： B．基态原子的价层电子轨道表示式为 C．的电子式为 D．聚1，3-丁二烯的顺式结构： 【变式训练2】（24-25高三上·北京顺义·阶段练习）下列化学用语或图示表达正确的是 A．中子数为32，质子数为27的钴原子： B．SO2的空间结构示意图为 C．基态Si原子的价层电子的轨道表示式为 D．HF分子中σ键的形成示意图为 【变式训练3】下列有关电子排布式或排布图的结论错误的是 选项 电子排布式 结论 A 违背洪特规则 B 书写正确 C N的电子排布图： 违背泡利原理 D 书写正确 A．A B．B C．C D．D 考向2 基态核外电子排布的表示方法 例2 （2025·北京海淀·二模）下列化学用语或图示表达正确的是 A．1s电子云图： B．HCl的电子式： C．丙烯的结构简式： D．基态Fe原子的价层电子轨道表示式： 思维建模 书写电子排布式的技巧与常见错误 【变式训练1】（24-25高三上·北京石景山·期末）下列化学用语或图示表达不正确的是 A．Cl−的结构示意图： B．NaCl溶液中的水合离子： C．基态铬原子(24Cr)的价层电子排布式：3d54s1 D．基态原子x原子轨道的电子云轮廓图： 【变式训练2·变考法】（24-25高三上·北京朝阳·期末）下列化学用语或图示表达不正确的是 A．HCl的电子式为 B．丙烯的分子结构模型为 C．2，二甲基己烷的结构简式为 D．氧的基态原子的轨道表示式为 考点二 原子结构与元素性质 知识点1 电离能 1．定义：气态电中性基态原子_ __一个电子转化为气态基态正离子所需的_ __。 2．电离能的规律 ①同周期：第一种元素的第一电离能_ __，最后一种元素的第一电离能_ __，总体呈现从左至右呈 _ __的变化趋势。 ②同族元素：从上至下第一电离能逐渐_ __。 ③同种元素的逐级电离能逐渐_ __，即I1_ __I2_ __I3。不同电子层的逐级电离能发生突跃，如Na的I1≪I2。 3．电离能的3个重要应用 ①判断元素的金属性和非金属性强弱。I1越大，元素的非金属性越强，I1越小，元素的金属性越强。 ②判断元素在化合物中的化合价。如K：I1≪I2<I3表明K原子易失去1个电子形成＋1价阳离子。 ③判断元素核外电子的分层排布情况。如Li：I1≪I2<I3表明Li原子核外的三个电子排布在两个电子层(K、L)上，且最外层上只有一个电子。 得分速记 同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素的核外电子排布轨道是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常得大。 示例 (1)第三周期所有元素的第一电离能(I1)大小顺序为Na<Al<Mg<Si<S<P<Cl<Ar(用元素符号表示)。 (2)高温条件下Cu2O比CuO稳定的原因是Cu2O中Cu＋的3d轨道处于全充满稳定状态，难失电子。 (1)一个原子的逐级电离能逐渐增大的原因： 随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越大，再要失去一个电子需克服的电性吸引力也越来越大，消耗的能量越来越多。 知识点2 电负性 1．概念 用来描述不同元素的原子对键合电子_ __的大小。 2．意义 电负性越大，其原子在化合物中吸引电子的能力_ __。利用电负性的大小可以判断元素的金属性和非金属性的强弱。如电负性最大的元素为_ __元素。 3．标准 以氟的电负性为_ __作为相对标准，计算得出其他元素的电负性。电负性没有单位，且均为正值。在元素周期表中氟的电负性数值最大，铯的电负性数值最小，为0.7(放射性元素除外) 4．变化规律 金属元素的电负性一般_ __，非金属元素的电负性一般_ __，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右，它们既有_ __性，又有_ __性。 知识点3 原子结构与元素在周期表中位置的关系 1．原子结构与周期表的关系 周期 能层数 每周期第一种元素 每周期最后一种元素 原子序数 基态原子的电子排布式 原子序数 基态原子的电子排布式 二 2 3 [He]2s1 10 1s22s22p6 三 3 11 _ __ _ __ _ __ 四 4 19 _ __ _ __ _ __ 五 5 37 [Kr]5s1 54 1s22s22p63s23p63d10 4s24p64d105s25p6 六 6 55 [Xe]6s1 86 1s22s22p63s23p63d10 4s24p64d104f145s25p6 5d106s26p6 2．每族元素的价电子排布特点。 ①主族。 主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA 排布特点 _ __ _ __ _ __ _ __ 主族 ⅤA ⅥA ⅦA 排布特点 _ __ _ __ _ __ ②0族：He：1s2；其他：ns2np6。 ③过渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n－1)d1～10ns1～2(Pd、镧系、锕系除外)。 3．元素周期表的分区。 ①周期表的分区。 ②各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点。 分区 元素分布 价电子排布 元素性质特点 s区 ⅠA、ⅡA族 _ __ 除氢外都是活泼金属元素；通常是最外层电子参与反应 p区 ⅢA族～ⅦA族、0族 _ __ (除He外) 通常是最外层电子参与反应 d区 ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(除镧系锕系外) (n－1)d1～9ns1～2 (Pd除外) d轨道可以不同程度地参与化学键的形成 ds区 ⅠB族、ⅡB族 (n－1)d10ns1～2 金属元素 f区 镧系、锕系 (n－2)f0～14 (n－1)d0～2ns2 镧系元素化学性质相近，锕系元素化学性质相近 ③元素的分布：非金属在元素周期表中主要集中在右上角三角区内，处于非金属三角区与金属接近的边缘的元素常被称为_ __或_ __，但不能叫两性非金属。 得分速记 (1)第二、三、四周期的同周期主族元素，第ⅡA族(ns2np0)和第ⅤA族(ns2np3)元素，因p轨道处于全空或半充满状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的第ⅢA族和第ⅥA族元素的，如第一电离能：Mg>Al，P>S。 (2)①金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致，故不能根据金属活动性顺序表判断电离能的大小。 ②不能将电负性1.8作为划分金属和非金属的绝对标准。 ③共价化合物中，两种元素电负性差值越大，它们形成共价键的极性就越强。 ④同周期元素，从左到右，非金属性越来越强，电负性越来越大，第一电离能总体呈增大趋势。 考向1 电离能、电负性及其应用 例1 （2025·北京东城·二模）已知X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素，其基态原子的结构信息如下。 元素 X Y Z W 结构信息 价层电子排布为 2p能级有3个单电子 有16个不同运动状态的电子 最外层有1个电子，内层原子轨道全部排满电子 下列说法正确的是 A．电负性：X>Y B．第一电离能：Y>Z C．X和Z的所有单质均为分子晶体 D．W的最高价氧化物对应的水化物为强碱 思维建模 电负性的三应用 【变式训练1】（2025·北京海淀·二模）下列依据相关数据作出的推断中，正确的是 A．依据离子半径：，可推断结构相似的晶体的熔点：NaBr>NaI B．依据元素的电负性：C<N<F，可推断分子极性： C．依据分子中羟基的数目，可推断在水中的溶解度大于葡萄糖的 D．依据元素的第一电离能：Mg>Al，可推断单质的还原性：Mg>Al 【变式训练2】（2025·北京西城·二模）中国科学家成功合成了一种非线性光学晶体氟硼铝酸铯()，其在精密测量领域有着重要的应用价值。下列说法不正确的是 A．元素的电负性： B．基态氧原子的核外电子有8种运动状态 C．Cs是第六周期中原子半径最小的主族元素 D．X射线衍射实验可测定氟硼铝酸铯晶体的结构 考向2 元素周期表分区和原子核外电子排布的相互判断 例1某合金含和等元素。下列说法正确的是 A．电负性： B．和均为d区元素 C． D．原子基态时单电子数： 【变式训练1】（2025·北京西城·一模）下列化学用语或图示表达不正确的是 A．电子式表示的形成过程： B．的电子云轮廓图： C．的结构式： D．分子的空间结构模型： 【变式训练2】（24-25·北京·期中）下列说法正确的是 A．s区元素全部是金属元素 B．p能级电子能量不一定高于s能级电子能量 C．同一原子中，电子的能量逐渐减小 D．第ⅦA族元素从上到下，非金属性依次增强 【变式训练3】（2025·北京朝阳·一模）下列化学用语或图示表达不正确的是 A．的模型为 B．的电子云轮廓图为 C．乙烯的结构简式为 D．过氧化钠的电子式为 1．（2025·北京·高考真题）下列化学用语或图示表达不正确的是 A．乙醇的分子模型： B．的模型： C．S的原子结构示意图： D．基态原子的价层电子排布式： 2．（2023·北京·高考真题）下列化学用语或图示表达正确的是 A．的电子式为 B．的VSEPR模型为   C．电子云图为   D．基态原子的价层电子轨道表示式为   3．（2025·北京·高考真题）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： 。 (2)分子中键角小于，从结构角度解释原因： 。 (3)的晶胞是立方体结构，边长为，结构示意图如下。 ①的配体中，配位原子是 。 ②已知的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为 。() (4)和反应过程中能量变化示意图如下。 ①室温下，和反应生成而不生成。分析原因： 。 ②从平衡的角度推断利于脱除生成的条件并说明理由： 。 4．（2023·北京·高考真题）硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根可看作是中的一个原子被原子取代的产物。 (1)基态原子价层电子排布式是 。 (2)比较原子和原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由： 。 (3)的空间结构是 。 (4)同位素示踪实验可证实中两个原子的化学环境不同，实验过程为。过程ⅱ中，断裂的只有硫硫键，若过程ⅰ所用试剂是和，过程ⅱ含硫产物是 。 (5)的晶胞形状为长方体，边长分别为、，结构如图所示。    晶胞中的个数为 。已知的摩尔质量是，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为 。 (6)浸金时，作为配体可提供孤电子对与形成。分别判断中的中心原子和端基原子能否做配位原子并说明理由： 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第02讲 原子结构与性质 目录 01 2 02 体系构建·思维可视 3 03 核心突破·靶向攻坚 4 考点一 原子结构 4 知识点1 能层、能级、原子轨道 4 知识点2 基态原子核外电子排布的三个原理 6 知识点3 原子状态与原子光谱 4 考向1 电子排布原理及应用 9 考向2 基态核外电子排布的表示方法 10 【思维建模】书写电子排布式的技巧与常见错误 考点二 原子结构与元素性质 11 知识点1 电离能 11 知识点2 电负性 11 知识点3 原子结构与元素在周期表中位置的关系 11 考向1 电离能、电负性及其应用 16 【思维建模】电负性的三应用 考向2 元素周期表分区和原子核外电子排布的相互判断 18 0429 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 T2(C) 构造原理 核外电子 排布 选择题 非选择题 T2(D)、T15(1) T15(1) T2(C、D)、T15(1) 电离能、电负性 选择题 非选择题 考情分析： 1.高考常结合化学用语及阿伏加德罗常数考查原子结构，结合新材料考查基态粒子核外电子排布、电子云形状和电子运动状态等，结合核外电子排布考查元素推断等知识内容。 2.2026年北京高考仍会延续目前的考查方式，可能会更加注重结合新材料、新信息、新物质结构考查基态粒子核外电子排布 复习目标： 1.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写1～36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和电子排布图。 2.了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。 3.了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。 4.了解电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质。 考点一 原子结构 知识点1 能层、能级、原子轨道 1．能层、能级与原子轨道的含义 (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：在多电子原子中，同一能层里电子的_能量__也可能不同，又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__的顺序依次升高，即_E(s)<E(p)<E(d)<E(f)__。 (3)原子轨道：电子云轮廓图给出了电子在_核外经常出现__的区域。这种电子云轮廓图称为原子轨道。 2．能层、能级与原子轨道之间的关系 能层 一 二 三 四 五 六 七 能层 符号 _K__ _L__ _M__ _N__ _O__ P Q 能级 符号 _1s__ _2s__ _2p__ _3s__ _3p__ _3d__ _4s__ _4p__ _4d__ 4f 5s 5p …… …… 原子轨道数 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 …… …… 最多容纳电子数 2 _2__ _6__ _2__ _6__ _10__ _2__ _6__ _10__ 14 …… …… 2 _8__ _18__ _32__ 50 2n2 3．原子轨道的形状与能量的关系 原子轨道 得分速记 能层数＝电子层数，能级数＝能层序数。即：第一能层(K,1层电子)，只有s能级；第二能层(L,2层电子)，有s、p两种能级，p能级上有三个原子轨道px、py、pz，它们具有相同的能量，第三能层(M,3层电子)，有s、p、d三种能级。 知识点2 基态原子核外电子排布的三个原理 1．能量最低原理 电子总是先占有_能量低__的轨道，然后依次进入_能量较高__的轨道，使整个原子的能量处于_最低状态__。即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。如图为构造原理示意图： 2．泡利不相容原理 在一个原子轨道中，最多只能容纳_2个__电子，并且这两个电子的自旋状态_相反__。如2s轨道上的电子排布为，不能表示为。 (3)洪特规则 当电子排布在同一能级的不同的轨道时，基态原子中的电子总是优先_单独__占据一个轨道，并且自旋状态_相同__。如2p3的电子排布为，不能表示为或。 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)和_全空__(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，如：24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1；29Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。 3．基态原子核外电子排布的表示方法 表示方法 举例(以硫原子为例) 电子排布式 S：_1s22s22p63s23p4__ 简化电子排布式 [Ne]3s23p4 电子排布图(轨道表达式)注意空轨道不能省略 外围(价层)电子排布式 3s23p4 4．基态原子电子排布式的书写方法 (1)知道原子序数书写核外电子排布式的方法。 ①常规方法：常根据构造原理(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)，各能级最多容纳的电子数及能量最低原理，依次由低能级向高能级排列，如31号元素镓，首先排满1s2，依次2s2、2p6、3s2、3p6、4s2、3d10最后4p1。 ②原子序数大于18的方法：如31号元素，我们也可以用31－18＝13，然后在[Ar]的基础上再填充13个电子，如[Ar]3d104s24p1。 (2)知道元素名称书写核外电子排布式的方法。 ①前三周期主族元素可以根据最外层电子数书写，如S的最外层电子数为6，其排布式为[Ne]3s23p4。 ②第四周期的元素，要熟记元素名称，然后从K开始数，数到几，就可以写成“[Ar]＋几个电子”。如Fe，从钾开始数到铁为8，其排布式为[Ar]3d64s2；Se，从钾开始数到Se为16，其排布式为[Ar]3d104s24p4。 (3)注意事项。 基态原子失电子生成金属阳离子时，应先失去最外层上的电子，如Fe原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2，失电子变为Fe2＋，失去的不是能量高的3d轨道上的电子，而是能量低的4s轨道上的电子。所以Fe2＋的基态核外电子排布式正确的为[Ar]3d6，其他[Ar]3d44s2、[Ar]3d54s1均错误。 得分速记 熟记3种最外层电子的排布特征 (1)最外层有3个未成对电子的为ns2np3。1～36号元素中分别为N、P、As。 (2)最外层有2个未成对电子的可能是ns2np2或ns2np4。短周期元素中分别为C、Si和O、S。 (3)最外层有一个未成对电子的可能是ns1、ns2np1、(n－1)d5ns1、(n－1)d10ns1、ns2np5。第四周期中的对应元素有K、Ga、Cr、Cu、Br。 知识点3 原子状态与原子光谱 1．原子的状态 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电子跃迁时会_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 提醒：对于同一元素来说，能量：基态原子<激发态原子；稳定性：基态原子>激发态原子。 得分速记 (1)要注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、原子外围电子排布式的区别与联系。如Cu的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1；简化电子排布式：[Ar]3d104s1；外围价层电子排布式：3d104s1。 (2)核外电子排布常见错误 ①在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误： ②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。 考向1 电子排布原理及应用 例1 （24-25高三上·北京·阶段练习）下列化学用语或图示表达正确的是 A．的电子式： B．的VSEPR模型： C．基态磷原子的轨道表示式： D．原子核内中子数为20的氯原子： 【答案】B 【解析】 A．HClO的电子式：  ，A错误； B．H2O分子中中心O原子价层电子对数为，O原子采用sp3杂化，O原子上含有2对孤电子对，VSEPR模型：  ，B正确； C．基态磷原子的轨道表示式：  ，C错误； D．原子核内中子数为20的氯原子：，D错误； 故选B。 【变式训练1·变载体】（24-25高三上·北京·阶段练习）下列化学用语或图示表达正确的是 A．HCl分子中σ键的形成过程： B．基态原子的价层电子轨道表示式为 C．的电子式为 D．聚1，3-丁二烯的顺式结构： 【答案】D 【解析】A．HCl分子中，H原子的1s轨道与Cl原子的3p轨道“头对头”发生重叠，形成σ键，A不正确； B．基态原子的价层电子排布式为3d54s1，轨道表示式为，B不正确； C．H2O2为共价化合物，电子式为，C不正确； D．1，3-丁二烯的结构简式为CH2=CH-CH=CH2，则聚1，3-丁二烯的顺式结构：，D正确； 故选D。 【变式训练2】（24-25高三上·北京顺义·阶段练习）下列化学用语或图示表达正确的是 A．中子数为32，质子数为27的钴原子： B．SO2的空间结构示意图为 C．基态Si原子的价层电子的轨道表示式为 D．HF分子中σ键的形成示意图为 【答案】D 【解析】A．中子数为32，质子数为27的钴原子，其质量数为59，其符号为：，A不正确； B．SO2分子中，S原子的价层电子对数为3，有1个孤电子对，对成键电子有排斥作用，则分子呈V形结构，B不正确； C．基态Si原子的价电子排布式为3s23p2，其价层电子的轨道表示式为，C不正确； D．形成HF分子时，H原子的1s电子云与F原子的2p电子云沿着p电子云的对称轴方向发生重叠，从而形成σ键，则σ键的形成示意图为，D正确； 故选D。 【变式训练3】下列有关电子排布式或排布图的结论错误的是 选项 电子排布式 结论 A 违背洪特规则 B 书写正确 C N的电子排布图： 违背泡利原理 D 书写正确 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，所以2p能级上电子排布图违背了洪特规则，故A正确； B．原子核外电子先占有能量较低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，3d能级的能量高于4s能级，应先填充4s能级，再填充3d能级，则违背了能量最低原理，故B错误； C．当电子排布在同一轨道时，每个轨道最多容纳2个电子，且自旋方向相反，1s和2s的自旋方向相同违背了泡利原理，故C正确； D．原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道且自旋状态相同，全空、全满或半满时能量较低，则电子排布式1s22s22p63s23p63d54s1符合构造原理和洪特规则特例，书写正确，故D正确； 答案选B。 考向2 基态核外电子排布的表示方法 例2 （2025·北京海淀·二模）下列化学用语或图示表达正确的是 A．1s电子云图： B．HCl的电子式： C．丙烯的结构简式： D．基态Fe原子的价层电子轨道表示式： 【答案】A 【解析】A．1s电子云为球形，A正确； B．HCl为共价化合物，电子式：，B错误； C．丙烯的结构简式：，C错误； D．Fe是26号元素，Fe原子的价层电子排布式为3d64s2，价层电子轨道表示式为，D错误； 故选A。 思维建模 书写电子排布式的技巧与常见错误 【变式训练1】（24-25高三上·北京石景山·期末）下列化学用语或图示表达不正确的是 A．Cl−的结构示意图： B．NaCl溶液中的水合离子： C．基态铬原子(24Cr)的价层电子排布式：3d54s1 D．基态原子x原子轨道的电子云轮廓图： 【答案】A 【解析】 A．Cl−核外有18个电子，结构示意图：，A错误； B．Na+带有正电荷，与H2O中的O原子有作用力，Cl-带负电荷，与带正电荷的H之间有作用力，NaCl溶液中的水合离子：，B正确； C．Cr为24号元素，基态铬原子3d轨道半充满稳定，价层电子排布式：3d54s1，C正确； D．P轨道电子云轮廓为哑铃型，基态原子x原子轨道的电子云轮廓图：，D正确； 答案选A。 【变式训练2·变考法】（24-25高三上·北京朝阳·期末）下列化学用语或图示表达不正确的是 A．HCl的电子式为 B．丙烯的分子结构模型为 C．2，二甲基己烷的结构简式为 D．氧的基态原子的轨道表示式为 【答案】A 【解析】 A．氯化氢是只含有共价键的共价化合物，电子式为，故A错误； B．丙烯的结构简式为CH3CH=CH2，分子结构模型为，故B正确； C．2，3—二甲基己烷分子中最长碳链含有6个碳原子，侧链为2个甲基，结构简式为，故C正确； D．氧元素的原子序数为8，基态原子的电子排布式为1s22s22p4，轨道表示式为，故D正确； 故选A。 考点二 原子结构与元素性质 知识点1 电离能 1．定义：气态电中性基态原子_失去__一个电子转化为气态基态正离子所需的_最低能量__。 2．电离能的规律 ①同周期：第一种元素的第一电离能_最小__，最后一种元素的第一电离能_最大__，总体呈现从左至右呈_增大__的变化趋势。 ②同族元素：从上至下第一电离能逐渐_减小__。 ③同种元素的逐级电离能逐渐_增大__，即I1_<__I2_<__I3。不同电子层的逐级电离能发生突跃，如Na的I1≪I2。 3．电离能的3个重要应用 ①判断元素的金属性和非金属性强弱。I1越大，元素的非金属性越强，I1越小，元素的金属性越强。 ②判断元素在化合物中的化合价。如K：I1≪I2<I3表明K原子易失去1个电子形成＋1价阳离子。 ③判断元素核外电子的分层排布情况。如Li：I1≪I2<I3表明Li原子核外的三个电子排布在两个电子层(K、L)上，且最外层上只有一个电子。 得分速记 同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素的核外电子排布轨道是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常得大。 示例 (1)第三周期所有元素的第一电离能(I1)大小顺序为Na<Al<Mg<Si<S<P<Cl<Ar(用元素符号表示)。 (2)高温条件下Cu2O比CuO稳定的原因是Cu2O中Cu＋的3d轨道处于全充满稳定状态，难失电子。 (1)一个原子的逐级电离能逐渐增大的原因： 随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越大，再要失去一个电子需克服的电性吸引力也越来越大，消耗的能量越来越多。 知识点2 电负性 1．概念 用来描述不同元素的原子对键合电子_吸引力__的大小。 2．意义 电负性越大，其原子在化合物中吸引电子的能力_越强__。利用电负性的大小可以判断元素的金属性和非金属性的强弱。如电负性最大的元素为_氟__元素。 3．标准 以氟的电负性为_4.0__作为相对标准，计算得出其他元素的电负性。电负性没有单位，且均为正值。在元素周期表中氟的电负性数值最大，铯的电负性数值最小，为0.7(放射性元素除外) 4．变化规律 金属元素的电负性一般_较小(一般小于1.8)__，非金属元素的电负性一般_较大(一般大于1.8)__，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右，它们既有_金属__性，又有_非金属__性。 知识点3 原子结构与元素在周期表中位置的关系 1．原子结构与周期表的关系 周期 能层数 每周期第一种元素 每周期最后一种元素 原子序数 基态原子的电子排布式 原子序数 基态原子的电子排布式 二 2 3 [He]2s1 10 1s22s22p6 三 3 11 _[Ne]3s1__ _18__ _1s22s22p63s23p6__ 四 4 19 _[Ar]4s1__ _36__ _1s22s22p63s23p63d104s24p6__ 五 5 37 [Kr]5s1 54 1s22s22p63s23p63d10 4s24p64d105s25p6 六 6 55 [Xe]6s1 86 1s22s22p63s23p63d10 4s24p64d104f145s25p6 5d106s26p6 2．每族元素的价电子排布特点。 ①主族。 主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA 排布特点 _ns1__ _ns2__ _ns2np1__ _ns2np2__ 主族 ⅤA ⅥA ⅦA 排布特点 _ns2np3__ _ns2np4__ _ns2np5__ ②0族：He：1s2；其他：ns2np6。 ③过渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n－1)d1～10ns1～2(Pd、镧系、锕系除外)。 3．元素周期表的分区。 ①周期表的分区。 ②各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点。 分区 元素分布 价电子排布 元素性质特点 s区 ⅠA、ⅡA族 _ns1～2__ 除氢外都是活泼金属元素；通常是最外层电子参与反应 p区 ⅢA族～ⅦA族、0族 _ns2np1～6__ (除He外) 通常是最外层电子参与反应 d区 ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(除镧系锕系外) (n－1)d1～9ns1～2 (Pd除外) d轨道可以不同程度地参与化学键的形成 ds区 ⅠB族、ⅡB族 (n－1)d10ns1～2 金属元素 f区 镧系、锕系 (n－2)f0～14 (n－1)d0～2ns2 镧系元素化学性质相近，锕系元素化学性质相近 ③元素的分布：非金属在元素周期表中主要集中在右上角三角区内，处于非金属三角区与金属接近的边缘的元素常被称为_半金属__或_准金属__，但不能叫两性非金属。 得分速记 (1)第二、三、四周期的同周期主族元素，第ⅡA族(ns2np0)和第ⅤA族(ns2np3)元素，因p轨道处于全空或半充满状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的第ⅢA族和第ⅥA族元素的，如第一电离能：Mg>Al，P>S。 (2)①金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致，故不能根据金属活动性顺序表判断电离能的大小。 ②不能将电负性1.8作为划分金属和非金属的绝对标准。 ③共价化合物中，两种元素电负性差值越大，它们形成共价键的极性就越强。 ④同周期元素，从左到右，非金属性越来越强，电负性越来越大，第一电离能总体呈增大趋势。 考向1 电离能、电负性及其应用 例1 （2025·北京东城·二模）已知X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素，其基态原子的结构信息如下。 元素 X Y Z W 结构信息 价层电子排布为 2p能级有3个单电子 有16个不同运动状态的电子 最外层有1个电子，内层原子轨道全部排满电子 下列说法正确的是 A．电负性：X>Y B．第一电离能：Y>Z C．X和Z的所有单质均为分子晶体 D．W的最高价氧化物对应的水化物为强碱 【答案】B 【分析】根据已知，X的价层电子排布为nsnnpn,满足条件的n=2，则为C；Y的2p能级有3个单电子，即核外电子排布为1s22s22p3，则为N；Z有16个不同运动状态的电子，即核外有16个电子，则为S；根据已知：W最外层有1个电子，内层原子轨道全部排满电子，则W为第四周期元素，电子数为2+8+18+1=29，则为Cu。 【解析】A．同周期元素，原子序数越大，电负性越大，即电负性N>C，故A错误； B．同一周期，从左到右，第一电离能呈增大趋势，但N元素2p能级电子半满更稳定，第一电离能大于相邻元素，故N>O，同一主族，从上到下，第一电离能减小，所以O>S，因此第一电离能：N>S，故B正确； C．C单质中金刚石为共价晶体，石墨属于混合型晶体，S单质为分子晶体，故C错误； D．W的最高价氧化物对应的水化物为Cu(OH)2，是弱碱，故D错误； 故答案为B。 思维建模 电负性的三应用 【变式训练1】（2025·北京海淀·二模）下列依据相关数据作出的推断中，正确的是 A．依据离子半径：，可推断结构相似的晶体的熔点：NaBr>NaI B．依据元素的电负性：C<N<F，可推断分子极性： C．依据分子中羟基的数目，可推断在水中的溶解度大于葡萄糖的 D．依据元素的第一电离能：Mg>Al，可推断单质的还原性：Mg>Al 【答案】A 【解析】A．的离子半径小于，离子半径越小，离子间静电作用（库仑力）越强，晶格能越大，熔点越高。NaBr与NaI同为离子晶体且结构相似，因此NaBr的熔点应高于NaI；推断正确，A正确； B．CF4是正四面体结构，极性键的矢量叠加后完全抵消，为非极性分子；NF3为三角锥形结构，极性未完全抵消，为极性分子。因此CF4的极性应小于NF3，推断错误，B错误； C．葡萄糖分子含5个羟基，仅含1个羟基。羟基数目越多，与水形成氢键的能力越强，溶解度越高。因此的溶解度应小于葡萄糖，推断错误，C错误； D．第一电离能Mg＞Al，但金属单质的还原性Mg＞Al（金属活动性顺序）。Mg的第一电离能大于Al是因为镁的价电子排布式为不易失去电子，而Al的价电子排布式为，容易失去3p能级电子，因此不能直接通过第一电离能推断单质还原性，推断错误，D错误； 故选A。 【变式训练2】（2025·北京西城·二模）中国科学家成功合成了一种非线性光学晶体氟硼铝酸铯()，其在精密测量领域有着重要的应用价值。下列说法不正确的是 A．元素的电负性： B．基态氧原子的核外电子有8种运动状态 C．Cs是第六周期中原子半径最小的主族元素 D．X射线衍射实验可测定氟硼铝酸铯晶体的结构 【答案】C 【解析】A．同周期元素从左到右电负性逐渐增大，B、O、F位于同一周期，原子序数B<O<F ，所以电负性B <O<F，A正确； B．基态氧原子的核外电子数为8，每个电子的运动状态都不同，所以核外电子有8种运动状态，B正确； C．同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，Cs是第六周期第ⅠA族元素，是第六周期中原子半径最大的主族元素，C错误； D．X射线衍射实验可用于测定晶体的结构，通过分析X射线衍射图谱能得到晶体中原子的排列等信息，所以可测定氟硼铝酸铯晶体的结构，D正确； 故选C。 考向2 元素周期表分区和原子核外电子排布的相互判断 例1某合金含和等元素。下列说法正确的是 A．电负性： B．和均为d区元素 C． D．原子基态时单电子数： 【答案】A 【解析】A．同周期主族元素，从左到右电负性逐渐增大，Si电负性大于Al，A正确； B．基态Mg原子核外电子排布为1s22s22p63s2，为s区元素；基态Cu原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，为ds区，B错误； C．基态Mg原子的价电子排布式为3s2，基态Al原子的价电子排布式为3s23p1，镁原子中3s能级上电子的能量低于铝原子3p能级上电子，故镁的第一电离能大于铝的第一电离能，C错误； D．基态Mg原子的价电子排布式为3s2，没有单电子，基态Mn价电子排布式为3d54s2，有5个单电子，单电子数不相等，D错误； 故选A。 【变式训练1】（2025·北京西城·一模）下列化学用语或图示表达不正确的是 A．电子式表示的形成过程： B．的电子云轮廓图： C．的结构式： D．分子的空间结构模型： 【答案】A 【解析】 A．氯化钠是离子化合物，用电子式表示的形成过程为，A符合题意； B．p电子云呈哑铃形，电子云沿着y方向伸展，该电子云轮廓图正确，B不符合题意； C．二氧化碳是共价分子，电子式为，结构式为O=C=O，C不符合题意； D．氨分子中心原子孤电子对数为，价层电子对数为3+1=4，分子构形为三角锥形，则该空间结构模型正确，D不符合题意； 故选A。 【变式训练2】（24-25·北京·期中）下列说法正确的是 A．s区元素全部是金属元素 B．p能级电子能量不一定高于s能级电子能量 C．同一原子中，电子的能量逐渐减小 D．第ⅦA族元素从上到下，非金属性依次增强 【答案】B 【解析】A．s区元素不一定是金属元素，还有非金属氢。故A错误； B．p能级电子能量不一定高于s能级电子能量，如2p能级电子的能量小于3s能级的能量，故B正确； C．能级符号相同，能层越大，电子能量越高,所以1s、2s、3s电子的能量逐渐增大，故C错误； D．同主族元素从上到下，原子半径递增，核对最外层电子吸引能力逐渐减弱，则金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱，故D错误； 故选B。 【变式训练3】（2025·北京朝阳·一模）下列化学用语或图示表达不正确的是 A．的模型为 B．的电子云轮廓图为 C．乙烯的结构简式为 D．过氧化钠的电子式为 【答案】B 【解析】A．水分子中心原子的价电子对数为4，VSEPR模型为四面体形，A正确； B．的电子云轮廓图为球形，B错误； C．乙烯的官能团是碳碳双键，结构简式为CH2=CH2，C正确； D．过氧化钠是离子化合物，由Na+和离子组成，电子式为，D正确； 答案选B。 1．（2025·北京·高考真题）下列化学用语或图示表达不正确的是 A．乙醇的分子模型： B．的模型： C．S的原子结构示意图： D．基态原子的价层电子排布式： 【答案】C 【解析】 A．乙醇的结构简式为，分子模型为：，A正确； B．BF3分子中B原子的价层电子对数为3+(3-1×3)=3，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．S的原子有16个电子，结构示意图，C错误； D．锌是30号元素，基态原子的电子排布式为[Ar] 3d104s2，价电子排布式为3d104s2，D正确； 故选C。 2．（2023·北京·高考真题）下列化学用语或图示表达正确的是 A．的电子式为 B．的VSEPR模型为   C．电子云图为   D．基态原子的价层电子轨道表示式为   【答案】C 【解析】 A．氯化钠是离子化合物，其电子式是  ，A项错误； B．氨分子的VSEPR模型是四面体结构，B项错误： C．p能级电子云是哑铃(纺锤)形，C项正确； D．基态铬原子的价层电子轨道表示式是  ，D项错误； 故选C。 3．（2025·北京·高考真题）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： 。 (2)分子中键角小于，从结构角度解释原因： 。 (3)的晶胞是立方体结构，边长为，结构示意图如下。 ①的配体中，配位原子是 。 ②已知的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为 。() (4)和反应过程中能量变化示意图如下。 ①室温下，和反应生成而不生成。分析原因： 。 ②从平衡的角度推断利于脱除生成的条件并说明理由： 。 【答案】(1) (2)CH4中碳原子的价层电子对数为4，孤电子对数为0；NH3中氮原子的价层电子对数为4，孤电子对数为1；孤电子对对成键电子对的排斥能力大于成键电子对对成键电子对的排斥能力，CH4分子中H-C-H的键角为109°28′，故NH3分子中H-N-H的键角小于109°28′ (3) N (4) 生成的活化能更低 根据MgCl2和NH3反应过程中的能量变化示意图可得到反应的热化学方程式为，该反应的正反应为气体系数减小的放热反应，故低压高温有利于脱除NH3生成MgCl2。 【解析】（1） Mg是第12号元素，其基态最外层电子的电子排布式为3s2，故其基态原子最外层轨道表示式为：。 （2）CH4中碳原子的价层电子对数为4，孤电子对数为0；NH3中氮原子的价层电子对数为4，孤电子对数为1；孤电子对对成键电子对的排斥能力大于成键电子对对成键电子对的排斥能力，CH4分子中H-C-H的键角为109°28′，故NH3分子中H-N-H的键角小于109°28′。 （3）①的内界为，故其配体为NH3，由于N原子有孤电子对，所以配位原子为N； ②根据均摊法，该晶胞中的个数为，的个数为8，故每个晶胞中含有4个，则晶体的密度为。 （4）①由MgCl2和NH3反应过程中的能量变化示意图可知，反应生成的活化能更低，故室温下易于生成； ②根据MgCl2和NH3反应过程中的能量变化示意图可得到反应为放热反应，即，该反应的正反应为气体系数减小的放热反应，脱除生成是指逆反应方向，故低压高温有利于脱除NH3生成MgCl2。 4．（2023·北京·高考真题）硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根可看作是中的一个原子被原子取代的产物。 (1)基态原子价层电子排布式是 。 (2)比较原子和原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由： 。 (3)的空间结构是 。 (4)同位素示踪实验可证实中两个原子的化学环境不同，实验过程为。过程ⅱ中，断裂的只有硫硫键，若过程ⅰ所用试剂是和，过程ⅱ含硫产物是 。 (5)的晶胞形状为长方体，边长分别为、，结构如图所示。    晶胞中的个数为 。已知的摩尔质量是，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为 。 (6)浸金时，作为配体可提供孤电子对与形成。分别判断中的中心原子和端基原子能否做配位原子并说明理由： 。 【答案】(1) (2)，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 (3)四面体形 (4)和 (5) 4 (6)中的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原子；端基S原子含有孤电子对，能做配位原子 【解析】（1）S是第三周期ⅥA族元素，基态S原子价层电子排布式为。答案为； （2）S和O为同主族元素，O原子核外有2个电子层，S原子核外有3个电子层，O原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去1个电子，即O的第一电离能大于S的第一电离能。答案为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； （3）的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，空间构型为四面体形，可看作是中1个O原子被S原子取代，则的空间构型为四面体形。答案为四面体形； （4）过程Ⅱ中断裂的只有硫硫键，根据反应机理可知，整个过程中最终转化为，S最终转化为。若过程ⅰ所用的试剂为和，过程Ⅱ的含硫产物是和。答案为和； （5）由晶胞结构可知，1个晶胞中含有个，含有4个；该晶体的密度。答案为4；； （6）具有孤电子对的原子就可以给个中心原子提供电子配位。中的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原子；端基S原子含有孤电子对，能做配位原子。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$