2026届高三化学一轮复习 讲义第11讲：原子结构 原子核外电子排布

第11讲　原子结构 原子核外电子排布 【复习目标】 1.了解原子的构成和元素、核素和同位素的含义。2.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理。3.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轨道表示式。 考点一　原子结构 【知识梳理】 1.原子结构 【基础过关】 (1)有质子的微粒不一定有中子,如　　　　,有质子的微粒不一定有电子,如　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,如　　　　与　　　　(其他合理答案也可)。  (3)核外电子数相同的微粒,其质子数不一定相同,如　　　　和　　　　(其他合理答案也可)等。  (4Ti中质子数为　　　　,中子数为　　　　,质量数为　　　　。  (5)(2024·黑吉辽卷)中子数为1的氦核素:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)1H　H+　(2)F-　OH-　(3)Al3+　Na+　(4)22　26　48　(5He 【核心点拨】 (1)构成原子的微粒及作用 (2)微粒间的数量关系 ①阳离子的核外电子数=质子数-所带电荷数。 ②阴离子的核外电子数=质子数+所带电荷数。 (3)微粒符号周围数字代表的信息 2.元素、核素、同位素 【基础过关】 (1)下列8种化学符号H2、H2、C、Li、Na、N、Li、Mg。 ①表示核素的符号共　　　　种。  ②互为同位素的是　　　　和　　　　。  ③质量数相等,但不能互称同位素的是　　　　和　　　　。  ④中子数相等,但质子数不相等的核素是　　　　和　　　　。  答案　①6　LiLi　CN NaMg (2)氢的三种核素形成的单质有　　　　种,它们分别是　　　　,它们物理性质　　　　,但化学性质几乎　　　　。  答案　6　H2、T2、D2、HT、HD、TD　不同　相同 【核心点拨】 (1)元素、核素、同位素的概念及相互关系 (2)同位素的特征 ①同一元素的各种核素的中子数不同,质子数相同,化学性质几乎完全相同,物理性质差异较大。 ②同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。 ③同位素之间的转化,既不是物理变化也不是化学变化,是核反应。 (3)氢元素的三种核素 H:名称为氕,不含中子; H:用字母D表示,名称为氘或重氢; H:用字母T表示,名称为氚或超重氢。 (4)几种重要核素的用途 核素 U C H(D) H(T) O 用途 核燃料 考古断代 制氢弹 示踪原子 【考点通关】 1.(2024·河北石家庄二中模拟)R中共有x个电子,R原子的质量数为A,则a g R中含有质子的物质的量为　　　　。  答案　(x-n) mol 解析　R中共有x个电子,R原子的质量数为A,则R的摩尔质量为(A+48) g·mol-1,1个R的质子数等于x-n,则a g R中含有质子的物质的量为×(x-n)=×(x-n) mol。 2.(2025·河南南阳一中模拟)(1)1 mol O与1 mol O的中子数之比为　　　　。  (2)某元素的一种同位素X原子的质量数为A,含N个中子,它与1H原子构成HmX分子,在a g HmX中所含原子的物质的量为　　　　,所含中子的物质的量为　　　　,所含质子数为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  所含电子数为　　　　。  答案　(1)1∶1　(2)(m+1) mol　 mol　(m+A-N)NA　(m+A-N)NA 3.(2025·云南昆明一中模拟)现有下列9种微粒:HHCC、N、Fe2+、Fe3+、O2、O3。按要求完成以下各题: (1HH分别是氢元素的一种　　　　,它们互称为　　　　。  (2)互为同素异形体的微粒是　　　　。  (3Fe2+的中子数为　　　　,核外电子数为　　　　。  (4)上述9种微粒中有　　　　　　种核素,含有　　　　种元素。  答案　(1)核素　同位素　(2O2O3　(3)30　24　(4)7　5 解析　(1HH分别是氢元素的一种核素HH是质子数相同而中子数不同的氢元素的不同原子,它们互称为同位素。(2O2和O3是同种元素组成的不同单质,互为同素异形体。(3Fe2+的中子数为56-26=30,核外电子数为26-2=24。 4.人工合成Cn的过程可表示为ZnPbCnnCn的原子核内中子数比质子数多　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  Cn元素的相对原子质量　　　　277(填“=”或“≠”)Pb的中子数比Zn的中子数多　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　53　≠　86 解析　题给原子的中子数=277-112=165,中子数比质子数多53;Cn元素的相对原子质量与其各同位素的相对原子质量及其在自然界中的含量有关,Cn元素的相对原子质量不等于质量数277Pb的中子数为126Zn的中子数为40,两者的差为86。 【解题妙招】 两种相对原子质量辨析 (1)原子(即核素)的相对原子质量:一个原子(即核素)的质量与12C原子质量的的比值,其近似值可用质量数代替。 (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原子百分比算出的平均值。如Ar(Cl)=Ar(35Cl)×a%+Ar(37Cl)×b%。其近似值是用各核素质量数算出的平均值,即Ar(Cl)≈35×a%+37×b%。 考点二　原子核外电子排布 【知识梳理】 1.原子核外电子运动状态 【基础过关】 回答下列问题。 ①填写下表,熟悉原子核外能层、能级、原子轨道之间的关系。 能层(n) 一 二 三 四 能层符号 能级符号 各能级原 子轨道数 各能层原 子轨道数 最多容纳 电子数 ②常用电子云轮廓图的形状和取向来表示原子轨道的形状和取向。s电子云轮廓图呈　　　　　形、p电子云轮廓图呈　　　　形。p电子云有　　　　种伸展方向。  ③预测第五电子层上原子轨道总数是多少?最多能容纳的电子数是多少? ④比较下列基态原子能级或原子轨道的能量高低。 a.1s、2s、2p、3s、3p、3d　b.2s、2px、2py、2pz 答案　① 能层(n) 一 二 三 四 能层符号 K L M N 能级符号 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 各能级原 子轨道数 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 各能层原 子轨道数 1 4 9 16 最多容纳 电子数 2 8 18 32 ②球　哑铃　3　③25　50 ④a.1s<2s<2p<3s<3p<3d b.2s<2px=2py=2pz 【核心点拨】 (1)核外电子按能量不同分成能层,同一能层的电子,还被分成不同能级。 (2)量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。 (3)由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾,因而被形象地称作电子云。 2.基态与激发态　原子光谱 【基础过关】 判断下列说法正确的是　　　　。  ①处于最低能量状态的原子叫基态原子 ②基态原子吸收能量,电子会跃迁到较高能级,变为激发态原子 ③原子光谱包含吸收光谱和发射光谱,焰色试验为吸收光谱 ④(2024·河北卷)原子光谱是不连续的线状谱线的原因是原子的能级是量子化的 答案　①②④ 【核心点拨】 (1)基态、激发态相互间转化的能量变化 基态原子激发态原子 (2)原子光谱 利用原子光谱上的特征谱线可以鉴定元素,称为光谱分析。 3.基态原子核外电子排布及规范表示 【基础过关】 判断下列说法中错误的是　　　　。  ①p能级能量不一定比s能级的能量高 ②(2024·安徽卷)基态Ni原子价电子排布式为3d84s2 ③22Ti的电子排布式1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理 ④表示的原子能量处于最低状态 ⑤1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布 ⑥某些金属及其化合物在燃烧时会产生特殊的颜色,是由于电子跃迁时能量以一定频率的光释放出来 答案　③④ 【核心点拨】 (1)排布原则 ①能量最低原理 在构建基态原子时,电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道,使整个原子的能量最低。 ②洪特规则 基态原子中,填入简并轨道的电子总是先单独分占,且自旋平行。 ③泡利原理 在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,它们的自旋相反。 (2)电子填充顺序——构造原理 (3)基态原子核外电子排布表示方法(以硫原子为例) 电子排布式 1s22s22p63s23p4 简化电子排布式 [Ne]3s23p4 价层电子排布式 3s23p4 价层电子轨道表 示式(电子排布图) 【考点通关】 1.下图是s能级和p能级的原子轨道图,试回答下列问题: (1)s电子的原子轨道呈　　　　形,每个s能级有　　　　个原子轨道;p电子的原子轨道呈　　　　形,每个p能级有　　　　个原子轨道。  (2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,原子中能量最高的是　　　　电子,其电子云在空间有　　　　　　方向。  (3)下列原子或离子的电子排布式或轨道表示式正确的是　　　　(填序号)。  ①K+:1s22s22p63s23p6 ②F:1s22s23p5 ③P: ④Cu:1s22s22p63s23p63d94s2 ⑤Fe2+:1s22s22p63s23p63d6 ⑥Mg:1s22s22p63s2 ⑦O: 答案　(1)球　1　哑铃　3 (2)2p　三个互相垂直的伸展 (3)①⑤⑥ 解析　(1)s电子的原子轨道呈球形,每个s能级有1个原子轨道;p电子的原子轨道呈哑铃形,每个p能级有3个原子轨道。(2)根据最外层电子排布式可知,np轨道填充电子,说明ns轨道已排满电子,所以n=2,则X元素原子的核外电子排布式为1s22s22p3,根据原子核外电子的排布原则之一(能量最低原理)可知,该原子中能量最高的是2p,其电子云在空间有3个相互垂直的伸展方向。(3)①K+的电子排布式为1s22s22p63s23p6;②F原子的电子排布式为1s22s22p5;③P原子的轨道表示式违反了洪特规则,应为;④Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1;⑤Fe2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6;⑥Mg原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2;⑦O原子的轨道表示式违法了泡利不相容原理,应为;故答案为①⑤⑥。 2.下列Li原子轨道表示式表示的状态中,能量最低和最高的分别为　　　　、　　　　(填字母)。  答案　D　C 解析　根据核外电子排布规律可知Li的基态原子核外电子排布式为1s22s1,则D中能量最低;选项C中有2个电子处于2p能级上,能量最高。 【解题妙招】 (1)在书写基态原子的轨道表示式时,常出现以下错误: ① (违反能量最低原理); ② (违反泡利原理); ③ (违反洪特规则); ④ (违反洪特规则)。 (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。 (3)当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时,体系的能量最低,如基态29Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,而不是1s22s22p63s23p63d94s2。 3.判断电子的运动状态(按要求填空)。 (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Cu原子核外电子的空间运动状态有　　　　种。  答案　(1)9　(2)3d24s2　12　22　(3)15 解析　(1)基态F原子共有9个核外电子,每个电子都有对应的轨道和自旋状态,所以核外电子的运动状态有9种。(2)基态Ti原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,价层电子排布式为3d24s2;s轨道有一种空间运动状态,p轨道有三种空间运动状态,d轨道有五种空间运动状态,3d轨道只有两个电子,有两种空间运动状态,因此基态Ti原子的核外电子的空间运动状态有12种;核外有22个电子,就有22种运动状态。(3)基态Cu原子核外电子排布式为[Ar]3d104s1,基态Cu原子核外有几个轨道,其核外电子就有几种空间运动状态,则基态Cu原子核外电子的空间运动状态有1+1+3+1+3+5+1=15种。 【解题妙招】 核外电子运动状态的判断 (1)电子的运动状态与原子核外电子数目相等; (2)空间运动状态与核外电子填充原子轨道的数目相等。 4.判断原子中未成对电子数目(按要求填空)。 (1)基态Ti3+中未成对电子数有　　　　个;与钛同周期元素的基态原子中,未成对电子数与钛相同的元素有　　　　种。  (2)血红蛋白中的铁处于基态时,其最高能级中的单电子数为　　　　。  (3)Cr与Ni的基态原子核外未成对电子数之比为　　　　。  (4)第四周期中未成对电子数最多的基态原子的价层电子轨道表示式为　　　　。  答案　(1)1　3　(2)4　(3)3∶1 (4) 5.核外电子排布与元素推断(按要求填空)。 (1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为　　　　。  (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的元素符号为　　　　。  (3)D元素的正三价离子的3d轨道为半充满,D的元素符号为　　　　,其基态原子的电子排布式为　　　　　　　　　　。  (4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)N　(2)Cl　K (3)Fe　1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 (4)Cu　1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 解析　(1)A元素原子核外共有7个电子,则其核内有7个质子,因此A元素为N。(2)B、C分别为17、19号元素,即分别为Cl、K。(3)D3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,可知D为26号元素,即Fe,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。(4)E元素原子核外共有29个电子,第29号元素为Cu,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。 【真题剖析】 1.(2025·八省联考云南卷)下列化学用语或图示表达正确的是(　　) A.氢元素的3种核素HHH B.Ca(OH)2溶于水的电离方程式:Ca(OH)2Ca2++2OH- C.基态Cr原子的价层电子轨道表示式: D.淀粉水解生成葡萄糖的反应方程式:(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnCH2OH(CHOH)4CHO 答案　D 解析　A.氢元素的3种核素分别为HHH,A项错误;B.Ca(OH)2是强碱,在水溶液中完全电离,电离方程式为Ca(OH)2Ca2++2OH-,B项错误;C.基态Cr原子的电子排布式为[Ar]3d54s1,价电子为3d54s1,价层电子轨道表示式为,C项错误;D.淀粉水解生成葡萄糖,水解方程式为(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnCH2OH(CHOH)4CHO,D项正确。 2.(2025·八省联考河南卷)下列化学用语或图示正确的是(　　) A.CaO的电子式:Ca2+[︰︰]2- B. Li+的结构示意图: C.中子数为38的镓原子Ga D.的化学名称:2-乙基戊烷 答案　A 解析　CaO是离子化合物,电子式为Ca2+[︰︰]2-,故A正确;Li+核外有2个电子,结构示意图为,故B错误;中子数为38的镓原子,质量数为69Ga,故C错误;主链有6个碳原子,3号碳原子上连有1个甲基,化学名称:3-甲基己烷,故D错误。 3.(2024·浙江6月选考)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 答案　AB 解析　A.根据原子核外电子排布规律,基态Ar原子的电子排布方式只有1s22s22p63s23p6一种,A项正确;B.Na的第二电离能指气态基态Na+失去一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量,Na+和Ne具有相同的电子层结构,Na+的核电荷数大于Ne,Na+的原子核对外层电子的引力大于Ne的,故Na的第二电离能>Ne的第一电离能,B项正确;C.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项错误;D.基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2,Fe原子变成Fe+,优先失去4s轨道上的电子,D项错误。 4.填空。 (1)(2024·安徽卷)基态Be2+的轨道表示式为　　　　。  (2)(2024·全国甲卷)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　　　　。  (3)(2024·河北卷)钒原子的价层电子排布式为　　　　;焙烧生成的偏钒酸钙[Ca(VO3)2]中钒的化合价为　　　　。  (4)(2024·山东卷)锰氧化物具有较大应用价值,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)。  (5)(2024·全国新课标卷)Ni基态原子价电子的轨道表示式为　　　　。  (6)(2024·湖南卷)Cu属于　　　　区元素,其基态原子的价电子排布式为　　　　。  答案　(1) 　(2)2　+4　(3)3d34s2　+5 (4)四　ⅦB　Cr　(5) (6)ds　3d104s1 【分层训练】 【基础练】 选择题只有1个选项符合题意 1.(2025·成都七中模拟)三星堆见证了中华文明起源的多样性,通过“14C测定法”初步确定其年代区间。下列有关说法正确的是(　　) A.14C与12C互为同位素 B.14C的核外电子数是14 C.14C可由中子轰击14N产生,14C与14N的化学性质相同 D.青铜器皿、骨头、纺织品、灰烬等都可作为检测的样品 答案　A 2.(2025·广州肇庆一中模拟预测)科学家利用α粒子(即氦核He)进行多种核反应HeH—HeHNHe—XH。已知H和H都具有放射性,下列说法错误的是(　　) A.X元素位于元素周期表的第二周期第ⅥA族 BH和H互为同位素,化学性质相同 CHH都可作为示踪原子 D.核反应产生的能量可用于发电,属于化学能转化为电能 答案　D 解析　由题意可推出Z=8,所以X是O,位于元素周期表中第二周期第ⅥA族,A正确;B.同位素的化学性质几乎相同,B正确;C.由于HH都具有放射性,所以均可作为示踪原子,C正确;D.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。 3.(2025·安徽芜湖一中模拟)下列说法正确的是(　　) ①在氮原子中,质子数为7,而中子数不一定为7　O与O是不同的核素,因此分别由这两种原子构成的分子化学性质不同　③O2和O3互为同素异形体　Ti和Ti的质量数不同,属于两种元素　⑤实际存在的HHH、H+和H2,是氢的五种核素　H2H2H2互为同位素　⑦稀土元素Sm与Sm 是同一种核素 A.①⑥ B.②④ C.⑤⑦ D.①③ 答案　D 解析　②中的原子核外电子数相同,所以其分子化学性质相同,错误;④、⑦分别属于同一种元素的不同核素,错误;HHH是氢元素的三种核素,H+与H2不是氢元素的核素;同位素研究对象是原子与原子之间,⑥均为分子,错误。 4.(2025·郑州四高模拟)玻尔理论、量子力学理论都是对核外电子运动的描述方法,根据对它们的理解,下列叙述中正确的是(　　) A.因为s轨道的形状是球形的,所以s电子做的是圆周运动 B.3px、3py、3pz的轨道相互垂直,能量不同 C.各原子能级之间的能量差不一致,这是量子力学中原子光谱分析的理论基础 D.同一能层的p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量 答案　C 解析　球形表示电子在核外运动概率轮廓图,而非电子运动轨迹,故A错误;p能级在空间有三种取向相互垂直且能量相同,如3px、3py、3pz相互垂直能量相同,故B错误;各原子的能级由于电子填充情况不同,能量有所差异。不同元素的原子的电子发生跃迁时吸收或释放不同的光,从而利用其原子光谱进行元素分析,故C正确;同一能层np能量大于ns,故D错误。 5.(2025·湖南长沙一中模拟)人们通常将在同一原子轨道上运动、自旋方向相反的2个电子,称为“电子对”,将在某一原子轨道上运动的单个电子,称为“未成对电子”。下列基态原子的电子排布式中,未成对电子数最多的是(　　) A.1s22s22p63s23p6 B.1s22s22p63s23p63d54s2 C.1s22s22p63s23p63d54s1 D.1s22s22p63s23p63d104s1 答案　C 解析　1s22s22p63s23p6 中不含未成对电子,1s22s22p63s23p63d54s2 中含有5个未成对电子,1s22s22p63s23p63d54s1 含有6个未成对电子,1s22s22p63s23p63d104s1 含有1个未成对电子,则未成对电子数最多的是1s22s22p63s23p63d54s1,故选C。 6.(2025·湖北襄阳四中模拟)下列轨道表示式能表示基态氮原子最外层结构的是(　　) 答案　C 解析　根据洪特规则,知能量相同的轨道中电子优先单独占据1个轨道,且自旋方向相同,原子的能量最低,基态氮原子最外层结构是: 。 7.(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H和H C.CH2==CHCH2CH2CH3的分子结构模型为 DCC和C互为同位素 答案　B 解析　Ca2+和Cl-的核外电子数均为18,故最外层电子排布图均为,A项正确;PH3中P原子采用sp3杂化,有1对孤对电子,则PH3的电子式为H,B项错误;CH2==CHCH2CH2CH3分子中存在1个碳碳双键和3个碳碳单键,碳链应呈锯齿状,且氢原子半径小于碳原子半径,故其分子结构模型为,C项正确CC和C质子数相同、中子数不同,是碳元素的不同核素,互为同位素,D项正确。 8.(2025·山西太原五中)下列有关电子排布图的表述正确的是(　　) A. 可表示单核10电子粒子基态时电子排布 B. 违背了泡利原理 C. 表示基态N原子的价电子排布 D. 表示处于激发态的B的电子排布图 答案　A 解析　单核10电子粒子基态时电子排布式为1s22s22p6,每个轨道内排布2个电子,自旋相反,A项正确;此电子排布图违背了洪特规则,B项错误;N原子的价电子排布图为,C项错误;该电子排布图中的电子没有跃迁到能量更高的轨道上,D项错误。 9.(2024·河北承德一中模拟)按要求填空: (1)Fe成为阳离子时首先失去　　　　轨道电子,Sm的价层电子排布式为4f66s2,Sm3+的价层电子排布式为　　　　。  (2)基态Cu2+核外电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)Li+与H-具有相同的电子构型,r(Li+)小于r(H-),原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表示式)为　　　　　　　　,基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为　　　　　　形。  (5)氮原子价层电子的轨道表示式(电子排布图)为　　　　　　。  答案　(1)4s　4f5 (2)[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9 (3)Li+核电荷数较大 (4) 　哑铃(纺锤) (5) 解析　(1)Fe为26号元素,Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,Fe原子失去1个电子使4s轨道为半充满状态,能量较低,故首先失去4s轨道电子;Sm的价电子排布式为4f66s2,失去3个电子变成Sm3+成为稳定状态,要失去最外层6s上的2个电子和4f上的1个电子,所以Sm3+的价电子排布式为4f5。(2)Cu位于第四周期ⅠB族,其价电子排布式为3d104s1,因此基态Cu2+核外电子排布式为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9。(3)由于Li+的核电荷数较大,原子核对核外电子的吸引力较大,因此Li+半径小于H-。(4)基态Fe原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2,则价层电子排布图为。基态S原子的核外电子排布式为[Ne]3s23p4,电子占据的最高能级为3p能级,电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形。(5)根据构造原理可知,氮原子价电子排布式为2s22p3,根据洪特规则和泡利原理可知,其价电子的轨道表示式(电子排布图)为。 【提升练】 10.(2025·河南信阳高中模拟)下列各组表述中,两个原子不属于同种元素原子的是(　　) A.3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子的排布式为1s22s22p63s23p2的原子 B.2p能级无空轨道,且有一个未成对电子的基态原子和原子的最外层电子排布式为2s22p5的原子 C.M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2的原子 D.最外层电子数是核外电子总数的原子和最外层电子排布式为4s24p5的原子 答案　C 解析　A项,3p能级有一个空轨道的基态原子,按洪特规则可得其3p轨道上只能有两个电子,所以两个原子是同种元素的原子;B项,2p能级无空轨道,且有一个未成对电子的基态原子,它的2p能级上只能是5个电子,所以两原子是同种元素的原子;C项,M层全充满而N层为4s2的原子,其M层应为18个电子,而后者的M层上只有8个电子,所以两原子不是同种元素的原子;D项,最外层电子数是核外电子总数的的原子中,最外层电子数要小于或等于8个电子,且电子总数为5的倍数,所以可得该原子可能是原子序数为5、10、15、20、25、30、35、40,其中满足最外层电子数是核外电子总数的且符合核外电子排布规则的只能是35号元素,该元素原子的最外层电子排布式为4s24p5,所以两原子是同种元素的原子。 11.某元素的一种同位素X原子的质量数为A,它与2H原子组成2HmX分子,此分子含N个中子,在a g 2HmX中所含电子的物质的量是(　　) A.(A-N+m) mol B.(A-N) mol C.(A-N+m) mol D.(A-N+2m) mol 答案　D 解析　2HmX分子含N个中子,则X原子含中子数为(N-m),由X原子的质量数为A可知,质子数为(A-N+m),则每个2HmX分子含有质子数为(A-N+2m),a g 2HmX的物质的量为 mol,因中性分子中质子数等于电子数,则a g 2HmX中所含电子的物质的量是(A-N+2m) mol,故选D。 12.(2025·武汉外国语学校模拟)X、Y、Z、W、P五种元素,其核电荷数依次增大。X基态原子核外只有三个能级,且各能级电子数相等;Z原子的核外电子有8种运动状态;Z与W元素位于同一族;P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。下列说法正确的是(　　) A.基态X原子最外层有三个未成对电子 B.Y基态原子的轨道表示式: C.P原子的价层电子排布为4s1 D.P单质分别与Z、W单质反应,产物中P的化合价相同 答案　B 解析　X基态原子核外只有三个能级,且各能级电子数相等,为1s22s22p2,为C元素,Z原子的核外电子有8种运动状态,Z为O元素,则Y为N元素,Z与W元素位于同一族,W为S元素,P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,为Cu元素。X为C元素,最外层有2个未成对电子,A错误;Y为N元素,基态原子的轨道表示式: ,B正确;P为Cu元素,价层电子排布为3d104s1,C错误;Cu和O2反应生成CuO,Cu元素的化合价为+2价,Cu和S反应生成Cu2S,Cu元素的化合价为+1价,D错误。 13.(2025·湖北宜昌一中模拟)Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中,其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题: (1)钠在火焰上灼烧的黄光是一种　　　　(填字母)。  A.吸收光谱 B.发射光谱 (2)下列Mg原子的核外电子排布式中,能量最高的是　　　　(填序号)。  a.1s22s22p43s1333 b.1s22s22p33s2333 c.1s22s22p63s13 d.1s22s22p63s2 (3)Ti原子位于元素周期表中的　　　　区,其价电子排布式为　　　　。与Ti同周期的过渡元素中,未成对电子数最多的基态原子的价层电子的轨道表示式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)Fe3+与Fe2+的离子半径大小关系为Fe3+　　　　Fe2+(填“大于”或“小于”)。  (5)下列各组多电子原子的能级能量比较不正确的是　　　　。  ①2p=3p　②4s>2s　③4p>4f　④4d>3d A.①④ B.①③ C.③④ D.②③ 答案　(1)B　(2)b　(3)d　3d24s2　　(4)小于　(5)B 解析　(1)激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道,以光的形式释放出能量,属于发射光谱;(2)a.1s22s22p43s1333即2个2p上的电子跃迁到3p上,1个3s的电子跃迁到3p上;b.1s22s22p33s2333是2p上的3个电子跃迁到3p上;c.1s22s22p63s13为3s上的1个电子跃迁到3p上;d.1s22s22p63s2为基态原子;故能量最高的为b;(3)已知Ti是22号元素,故其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,电子最后进入3d能级,故Ti原子位于元素周期表中的d区,其价电子排布式为3d24s2,与Ti同周期的过渡元素中,未成对电子数最多的即Cr,其基态原子的价层电子排布图为;(4)当原子核电荷数核外电子排布的电子层数相同时,核外电子数越多,对应的微粒半径越大,故Fe3+的核外电子数比Fe2+少,故离子半径大小关系为Fe3+小于Fe2+;(5)根据能级构造原理可知:不同能层的相同能级的能量大小为(n-1)s<ns<(n+1)s,(n-1)p<np<(n+1)p,(n-1)d<nd<(n+1)d,故2p<3p,故①不正确;4s>2s,故②正确;4d>3d,故④正确;相同电子层上原子轨道能量的高低:ns<np<nd<nf,所以4p<4f,故③不正确;故①③不正确。 14.(2025·陕西宝鸡一中模拟)现有六种元素,其中A、B、C、D为短周期主族元素,E、F为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。 A 元素原子的核外p电子数比s电子数少3 B 元素形成的物质种类繁多,其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具 C 元素基态原子p轨道有3个未成对电子 D 原子核外所有p轨道全充满或半充满 E 在该周期中未成对电子数最多 F 能形成红色(或砖红色)的F2O和黑色的FO两种氧化物 某同学根据上述信息,完成下列各题。 (1)画出A基态原子的核外电子轨道表示式: 　　　　　　　　。  (2)B基态原子的核外电子轨道表示式为该同学所画的轨道表示式违背了　　　　　　。  (3)D基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有　　　　　　个伸展方向,呈　　　　　形。  (4)写出C原子的电子排布式:　　　　　　　　;写出E原子的简化电子排布式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)写出F元素原子的价层电子排布式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1) 　(2)洪特规则 (3)3　哑铃(纺锤)　(4)1s22s22p3　[Ar]3d54s1　(5)3d104s1 解析　A、B、C、D为短周期主族元素,原子序数依次增大,A元素原子的核外p电子数比s电子数少3,电子排布式为1s22s22p1,即A为B元素;B元素形成的物质种类繁多,其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具,则B为C元素;C元素基态原子p轨道有3个未成对电子,价层电子排布式为ns2np3,D原子核外所有p轨道全充满或半充满,结合原子序数可知,价层电子排布式为3s23p3符合题意,即C为N元素、D为P元素;E在该周期中未成对电子数最多,又E为第四周期元素,则其价层电子排布式为3d54s1,则E为Cr元素;F能形成红色(或砖红色)的F2O和黑色的FO两种氧化物,即F为Cu元素。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第11讲　原子结构 原子核外电子排布 【复习目标】 1.了解原子的构成和元素、核素和同位素的含义。2.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理。3.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轨道表示式。 考点一　原子结构 【知识梳理】 1.原子结构 【基础过关】 (1)有质子的微粒不一定有中子,如　　　　,有质子的微粒不一定有电子,如　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素,如　　　　与　　　　(其他合理答案也可)。  (3)核外电子数相同的微粒,其质子数不一定相同,如　　　　和　　　　(其他合理答案也可)等。  (4Ti中质子数为　　　　,中子数为　　　　,质量数为　　　　。  (5)(2024·黑吉辽卷)中子数为1的氦核素:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【核心点拨】 (1)构成原子的微粒及作用 (2)微粒间的数量关系 ①阳离子的核外电子数=质子数-所带电荷数。 ②阴离子的核外电子数=质子数+所带电荷数。 (3)微粒符号周围数字代表的信息 2.元素、核素、同位素 【基础过关】 (1)下列8种化学符号H2、H2、C、Li、Na、N、Li、Mg。 ①表示核素的符号共　　　　种。  ②互为同位素的是　　　　和　　　　。  ③质量数相等,但不能互称同位素的是　　　　和　　　　。  ④中子数相等,但质子数不相等的核素是　　　　和　　　　。  (2)氢的三种核素形成的单质有　　　　种,它们分别是　　　　,它们物理性质　　　　,但化学性质几乎　　　　。  【核心点拨】 (1)元素、核素、同位素的概念及相互关系 (2)同位素的特征 ①同一元素的各种核素的中子数不同,质子数相同,化学性质几乎完全相同,物理性质差异较大。 ②同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。 ③同位素之间的转化,既不是物理变化也不是化学变化,是核反应。 (3)氢元素的三种核素 H:名称为氕,不含中子; H:用字母D表示,名称为氘或重氢; H:用字母T表示,名称为氚或超重氢。 (4)几种重要核素的用途 核素 U C H(D) H(T) O 用途 核燃料 考古断代 制氢弹 示踪原子 【考点通关】 1.(2024·河北石家庄二中模拟)R中共有x个电子,R原子的质量数为A,则a g R中含有质子的物质的量为　　　　。  2.(2025·河南南阳一中模拟)(1)1 mol O与1 mol O的中子数之比为　　　　。  (2)某元素的一种同位素X原子的质量数为A,含N个中子,它与1H原子构成HmX分子,在a g HmX中所含原子的物质的量为　　　　,所含中子的物质的量为　　　　,所含质子数为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  所含电子数为　　　　。  3.(2025·云南昆明一中模拟)现有下列9种微粒:HHCC、N、Fe2+、Fe3+、O2、O3。按要求完成以下各题: (1HH分别是氢元素的一种　　　　,它们互称为　　　　。  (2)互为同素异形体的微粒是　　　　。  (3Fe2+的中子数为　　　　,核外电子数为　　　　。  (4)上述9种微粒中有　　　　　　种核素,含有　　　　种元素。  4.人工合成Cn的过程可表示为ZnPbCnnCn的原子核内中子数比质子数多　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  Cn元素的相对原子质量　　　　277(填“=”或“≠”)Pb的中子数比Zn的中子数多　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【解题妙招】 两种相对原子质量辨析 (1)原子(即核素)的相对原子质量:一个原子(即核素)的质量与12C原子质量的的比值,其近似值可用质量数代替。 (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原子百分比算出的平均值。如Ar(Cl)=Ar(35Cl)×a%+Ar(37Cl)×b%。其近似值是用各核素质量数算出的平均值,即Ar(Cl)≈35×a%+37×b%。 考点二　原子核外电子排布 【知识梳理】 1.原子核外电子运动状态 【基础过关】 回答下列问题。 ①填写下表,熟悉原子核外能层、能级、原子轨道之间的关系。 能层(n) 一 二 三 四 能层符号 能级符号 各能级原 子轨道数 各能层原 子轨道数 最多容纳 电子数 ②常用电子云轮廓图的形状和取向来表示原子轨道的形状和取向。s电子云轮廓图呈　　　　　形、p电子云轮廓图呈　　　　形。p电子云有　　　　种伸展方向。  ③预测第五电子层上原子轨道总数是多少?最多能容纳的电子数是多少? ④比较下列基态原子能级或原子轨道的能量高低。 a.1s、2s、2p、3s、3p、3d　b.2s、2px、2py、2pz 【核心点拨】 (1)核外电子按能量不同分成能层,同一能层的电子,还被分成不同能级。 (2)量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。 (3)由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾,因而被形象地称作电子云。 2.基态与激发态　原子光谱 【基础过关】 判断下列说法正确的是　　　　。  ①处于最低能量状态的原子叫基态原子 ②基态原子吸收能量,电子会跃迁到较高能级,变为激发态原子 ③原子光谱包含吸收光谱和发射光谱,焰色试验为吸收光谱 ④(2024·河北卷)原子光谱是不连续的线状谱线的原因是原子的能级是量子化的 【核心点拨】 (1)基态、激发态相互间转化的能量变化 基态原子激发态原子 (2)原子光谱 利用原子光谱上的特征谱线可以鉴定元素,称为光谱分析。 3.基态原子核外电子排布及规范表示 【基础过关】 判断下列说法中错误的是　　　　。  ①p能级能量不一定比s能级的能量高 ②(2024·安徽卷)基态Ni原子价电子排布式为3d84s2 ③22Ti的电子排布式1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理 ④表示的原子能量处于最低状态 ⑤1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布 ⑥某些金属及其化合物在燃烧时会产生特殊的颜色,是由于电子跃迁时能量以一定频率的光释放出来 【核心点拨】 (1)排布原则 ①能量最低原理 在构建基态原子时,电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道,使整个原子的能量最低。 ②洪特规则 基态原子中,填入简并轨道的电子总是先单独分占,且自旋平行。 ③泡利原理 在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,它们的自旋相反。 (2)电子填充顺序——构造原理 (3)基态原子核外电子排布表示方法(以硫原子为例) 电子排布式 1s22s22p63s23p4 简化电子排布式 [Ne]3s23p4 价层电子排布式 3s23p4 价层电子轨道表 示式(电子排布图) 【考点通关】 1.下图是s能级和p能级的原子轨道图,试回答下列问题: (1)s电子的原子轨道呈　　　　形,每个s能级有　　　　个原子轨道;p电子的原子轨道呈　　　　形,每个p能级有　　　　个原子轨道。  (2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,原子中能量最高的是　　　　电子,其电子云在空间有　　　　　　方向。  (3)下列原子或离子的电子排布式或轨道表示式正确的是　　　　(填序号)。  ①K+:1s22s22p63s23p6 ②F:1s22s23p5 ③P: ④Cu:1s22s22p63s23p63d94s2 ⑤Fe2+:1s22s22p63s23p63d6 ⑥Mg:1s22s22p63s2 ⑦O: 2.下列Li原子轨道表示式表示的状态中,能量最低和最高的分别为　　　　、　　　　(填字母)。  【解题妙招】 (1)在书写基态原子的轨道表示式时,常出现以下错误: ① (违反能量最低原理); ② (违反泡利原理); ③ (违反洪特规则); ④ (违反洪特规则)。 (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。 (3)当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时,体系的能量最低,如基态29Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,而不是1s22s22p63s23p63d94s2。 3.判断电子的运动状态(按要求填空)。 (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Cu原子核外电子的空间运动状态有　　　　种。  【解题妙招】 核外电子运动状态的判断 (1)电子的运动状态与原子核外电子数目相等; (2)空间运动状态与核外电子填充原子轨道的数目相等。 4.判断原子中未成对电子数目(按要求填空)。 (1)基态Ti3+中未成对电子数有　　　　个;与钛同周期元素的基态原子中,未成对电子数与钛相同的元素有　　　　种。  (2)血红蛋白中的铁处于基态时,其最高能级中的单电子数为　　　　。  (3)Cr与Ni的基态原子核外未成对电子数之比为　　　　。  (4)第四周期中未成对电子数最多的基态原子的价层电子轨道表示式为　　　　。  5.核外电子排布与元素推断(按要求填空)。 (1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为　　　　。  (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的元素符号为　　　　。  (3)D元素的正三价离子的3d轨道为半充满,D的元素符号为　　　　,其基态原子的电子排布式为　　　　　　　　　　。  (4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【真题剖析】 1.(2025·八省联考云南卷)下列化学用语或图示表达正确的是(　　) A.氢元素的3种核素HHH B.Ca(OH)2溶于水的电离方程式:Ca(OH)2Ca2++2OH- C.基态Cr原子的价层电子轨道表示式: D.淀粉水解生成葡萄糖的反应方程式:(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnCH2OH(CHOH)4CHO 2.(2025·八省联考河南卷)下列化学用语或图示正确的是(　　) A.CaO的电子式:Ca2+[︰︰]2- B. Li+的结构示意图: C.中子数为38的镓原子Ga D.的化学名称:2-乙基戊烷 3.(2024·浙江6月选考)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 4.填空。 (1)(2024·安徽卷)基态Be2+的轨道表示式为　　　　。  (2)(2024·全国甲卷)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　　　　。  (3)(2024·河北卷)钒原子的价层电子排布式为　　　　;焙烧生成的偏钒酸钙[Ca(VO3)2]中钒的化合价为　　　　。  (4)(2024·山东卷)锰氧化物具有较大应用价值,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)。  (5)(2024·全国新课标卷)Ni基态原子价电子的轨道表示式为　　　　。  (6)(2024·湖南卷)Cu属于　　　　区元素,其基态原子的价电子排布式为　　　　。  【分层训练】 【基础练】 选择题只有1个选项符合题意 1.(2025·成都七中模拟)三星堆见证了中华文明起源的多样性,通过“14C测定法”初步确定其年代区间。下列有关说法正确的是(　　) A.14C与12C互为同位素 B.14C的核外电子数是14 C.14C可由中子轰击14N产生,14C与14N的化学性质相同 D.青铜器皿、骨头、纺织品、灰烬等都可作为检测的样品 2.(2025·广州肇庆一中模拟预测)科学家利用α粒子(即氦核He)进行多种核反应HeH—HeHNHe—XH。已知H和H都具有放射性,下列说法错误的是(　　) A.X元素位于元素周期表的第二周期第ⅥA族 BH和H互为同位素,化学性质相同 CHH都可作为示踪原子 D.核反应产生的能量可用于发电,属于化学能转化为电能 3.(2025·安徽芜湖一中模拟)下列说法正确的是(　　) ①在氮原子中,质子数为7,而中子数不一定为7　O与O是不同的核素,因此分别由这两种原子构成的分子化学性质不同　③O2和O3互为同素异形体　Ti和Ti的质量数不同,属于两种元素　⑤实际存在的HHH、H+和H2,是氢的五种核素　H2H2H2互为同位素　⑦稀土元素Sm与Sm 是同一种核素 A.①⑥ B.②④ C.⑤⑦ D.①③ 4.(2025·郑州四高模拟)玻尔理论、量子力学理论都是对核外电子运动的描述方法,根据对它们的理解,下列叙述中正确的是(　　) A.因为s轨道的形状是球形的,所以s电子做的是圆周运动 B.3px、3py、3pz的轨道相互垂直,能量不同 C.各原子能级之间的能量差不一致,这是量子力学中原子光谱分析的理论基础 D.同一能层的p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量 5.(2025·湖南长沙一中模拟)人们通常将在同一原子轨道上运动、自旋方向相反的2个电子,称为“电子对”,将在某一原子轨道上运动的单个电子,称为“未成对电子”。下列基态原子的电子排布式中,未成对电子数最多的是(　　) A.1s22s22p63s23p6 B.1s22s22p63s23p63d54s2 C.1s22s22p63s23p63d54s1 D.1s22s22p63s23p63d104s1 6.(2025·湖北襄阳四中模拟)下列轨道表示式能表示基态氮原子最外层结构的是(　　) 7.(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H和H C.CH2==CHCH2CH2CH3的分子结构模型为 DCC和C互为同位素 8.(2025·山西太原五中)下列有关电子排布图的表述正确的是(　　) A. 可表示单核10电子粒子基态时电子排布 B. 违背了泡利原理 C. 表示基态N原子的价电子排布 D. 表示处于激发态的B的电子排布图 9.(2024·河北承德一中模拟)按要求填空: (1)Fe成为阳离子时首先失去　　　　轨道电子,Sm的价层电子排布式为4f66s2,Sm3+的价层电子排布式为　　　　。  (2)基态Cu2+核外电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)Li+与H-具有相同的电子构型,r(Li+)小于r(H-),原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表示式)为　　　　　　　　,基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为　　　　　　形。  (5)氮原子价层电子的轨道表示式(电子排布图)为　　　　　　。  【提升练】 10.(2025·河南信阳高中模拟)下列各组表述中,两个原子不属于同种元素原子的是(　　) A.3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子的排布式为1s22s22p63s23p2的原子 B.2p能级无空轨道,且有一个未成对电子的基态原子和原子的最外层电子排布式为2s22p5的原子 C.M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2的原子 D.最外层电子数是核外电子总数的原子和最外层电子排布式为4s24p5的原子 11.某元素的一种同位素X原子的质量数为A,它与2H原子组成2HmX分子,此分子含N个中子,在a g 2HmX中所含电子的物质的量是(　　) A.(A-N+m) mol B.(A-N) mol C.(A-N+m) mol D.(A-N+2m) mol 12.(2025·武汉外国语学校模拟)X、Y、Z、W、P五种元素,其核电荷数依次增大。X基态原子核外只有三个能级,且各能级电子数相等;Z原子的核外电子有8种运动状态;Z与W元素位于同一族;P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。下列说法正确的是(　　) A.基态X原子最外层有三个未成对电子 B.Y基态原子的轨道表示式: C.P原子的价层电子排布为4s1 D.P单质分别与Z、W单质反应,产物中P的化合价相同 13.(2025·湖北宜昌一中模拟)Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中,其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题: (1)钠在火焰上灼烧的黄光是一种　　　　(填字母)。  A.吸收光谱 B.发射光谱 (2)下列Mg原子的核外电子排布式中,能量最高的是　　　　(填序号)。  a.1s22s22p43s1333 b.1s22s22p33s2333 c.1s22s22p63s13 d.1s22s22p63s2 (3)Ti原子位于元素周期表中的　　　　区,其价电子排布式为　　　　。与Ti同周期的过渡元素中,未成对电子数最多的基态原子的价层电子的轨道表示式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)Fe3+与Fe2+的离子半径大小关系为Fe3+　　　　Fe2+(填“大于”或“小于”)。  (5)下列各组多电子原子的能级能量比较不正确的是　　　　。  ①2p=3p　②4s>2s　③4p>4f　④4d>3d A.①④ B.①③ C.③④ D.②③ 14.(2025·陕西宝鸡一中模拟)现有六种元素,其中A、B、C、D为短周期主族元素,E、F为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。 A 元素原子的核外p电子数比s电子数少3 B 元素形成的物质种类繁多,其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具 C 元素基态原子p轨道有3个未成对电子 D 原子核外所有p轨道全充满或半充满 E 在该周期中未成对电子数最多 F 能形成红色(或砖红色)的F2O和黑色的FO两种氧化物 某同学根据上述信息,完成下列各题。 (1)画出A基态原子的核外电子轨道表示式: 　　　　　　　　。  (2)B基态原子的核外电子轨道表示式为该同学所画的轨道表示式违背了　　　　　　。  (3)D基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有　　　　　　个伸展方向,呈　　　　　形。  (4)写出C原子的电子排布式:　　　　　　　　;写出E原子的简化电子排布式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)写出F元素原子的价层电子排布式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  学科网（北京）股份有限公司 $$