专题04 原子结构与性质（期末复习讲义）高二化学上学期苏教版

该高中化学期末复习讲义以“明考情—理要点—破题型—分层验收”为主线构建原子结构与性质知识体系，通过表格对比考查重点与命题角度，用归纳总结梳理能层能级、电子排布等核心要点，清晰呈现知识内在逻辑与重难点分布。 讲义亮点在于“破·重难题型”模块，如能层能级判断、电子排布式书写等典例结合方法点拨，培养科学思维，分层验收练习满足不同学生需求，助力教师实施精准教学，提升学生自主复习效率与知识应用能力。

专题04 原子结构与性质（期末复习讲义） 内容导航 明·期末考情：把握考试趋势方向，精准备考 理·核心要点：系统归纳知识脉络，构建体系 破·重难题型：攻克典型疑难问题，突破瓶颈 过·分层验收：阶梯式检测与评估，稳步提升 考查重点 命题角度 能层与能级 能层与能级的能量大小比较 不同能级的大小比较 基态与激发态 原子光谱 基态与激发态的判断 原子光谱的判断 构造原理与电子排布式 基态电子排布式 离子电子排布式 价层电子排布式 电子云与原子轨道 S电子云 P电子云 原子轨道的形状及伸展方向 原子核外电子排布的原理及表示方法 泡利原理 能量最低原理 洪特规则的应用 原子结构与元素周期表 核外电子排布与族的划分 核外电子排布与周期的划分 元素周期律 原子半径大小比较 第一电离能的大小比较 电负性强弱 要点01 能层与能级 1.能层 划分依据 核外电子按 不同分成能层。 表示方法 能层 一 二 三 四 五 六 七 符号 K L M N O P Q 最多电子数 2 8 18 32 50 72 98 能量高低关系 能层越高，电子的能量越高，能量的高低顺序为E(K)<E(L)<E(M)<E(N)<E(O)<E(P)<E(Q)。 2.能级 含义 在多电子的原子中，同一能层电子的 也可能不同，将它们分成不同的能级。 表示方法 1 在每一能层中，能级符号的顺序是ns、 、 、nf……(n为能层序数)。 ②任一能层的能级总是从s能级开始，能级数等于该能层序数，即第一能层只有1个能级(1s)，第二能层有2个能级(2s和2p)，第三能层有3个能级(3s、3p和3d)，依次类推。 3.能层、能级与可容纳的最多电子数之间的关系 能层(n) 一 二 三 四 五 …… 符号 K L M N O …… 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s …… …… 最多容纳电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 …… …… 2 8 18 32 …… …… 4.能层中各能级的能量关系 ①多电子原子中，同一能层各能级的能量顺序 ……。 ②不同能层中英文字母相同的能级，能层序数越大，能量越高。如E(1s)<E(2s)<E(3s)<E(4s)，E(2p)<E(3p)<E(4p)。 归｜纳｜总｜结 (1)不同能层之间，符号相同的能级的能量随着能层数的递增而增大。 (2)在相同能层各能级能量由低到高的顺序是ns<np<nd<nf。 (3)不同能层中同一能级，能层数越大，能量越高。例如：1s<2s<3s<4s…… 要点02 基态与激发态 原子光谱 1.基态原子与激发态原子 基态原子 处于 状态的原子。 激发态原子 基态原子 能量，电子会跃迁到 能级，变为激发态原子。 基态、激发态相互间转化 2.原子光谱 含义 不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。 成因及分类 应用 光谱分析：在现代化学中，常利用原子光谱上的 来鉴定元素，称为光谱分析。光谱分析的依据是每一种元素都有自己的特征谱线。焰火、霓虹灯光、激光、荧光、LED灯光等都与原子核外电子跃迁释放能量有关。光(辐射)是电子跃迁释放能量的重要形式。 归｜纳｜总｜结 (1)电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量；反之，将吸收能量。光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一。 (2)电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移)，而原子得失电子时发生的是化学变化。 (3)一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。 要点03 构造原理与电子排布式 1.构造原理 (1)内容 以 事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入 的顺序称为构造原理。如图所示为构造原理示意图。 (2)能级交错 构造原理告诉我们，随核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的。电子是按3p→4s→3d 的顺序而不是按3p→3d→4s的顺序填充的，这种现象被称为 。 2.电子排布式 (1)含义 用核外电子分布的能级及各能级上的电子数来表示电子排布的式子。 (2)表达方式 以基态氮原子为例，电子排布式中各符号的意义如下： (3)书写电子排布式的方法 ①“三步法”书写电子排布式 第一步：按着构造原理写出电子填入能级时的顺序：1s→ → → → → → → →5s→4d→5p……。 第二步：分析基态原子的核外电子数，根据各能级容纳的电子数填充电子。如基态铁原子的核外电子数为 ，电子填充顺序为1s2→2s2→2p6→ → → → 。 第三步：去掉空能级，并按能层顺序书写。 Fe： 。 ②简化电子排布式 将电子排布式中内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分用相应的稀有气体元素符号外加方括号表示的式子称为简化电子排布式。如氧、钙的简化电子排布式为： ； 。 3．核外电子排布式 （1）离子的核外电子排布式 先写出基态原子的电子排布式，再根据得失电子情况进行调整。 a.阳离子：对于主族元素的基态原子来说，原子失去电子时，一般只失去最外层电子，而过渡元素的原子可能还会进一步失去内层电子，如Fe失电子的情况及对应电子排布式如图所示： b.阴离子：原子得到电子时，一般是填充到最外层未填满的能级上，如基态Cl原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，基态Cl－的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6。 （2）价层电子排布式 价电子层：为突出化合价与核外电子排布的关系，将在化学反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层(简称价层)。元素周期表中给出了元素的价层电子排布式。如Si的价层电子排布式为 3s23p2，Co的价层电子排布式为3d74s2。 （3）特例 Cr和Cu的最后两个能级的电子排布分别为3d54s1和3d104s1，但它们不符合构造原理，可见构造原理是被理想化了的。 归｜纳｜总｜结 (1)构造原理是以光谱学事实为基础得出的一个思维模型，是经验的，而非任何理论推导的结果。 (2)原子的核外电子不是完全按能层顺序依次填充的，即不总是填满n能层后再填(n＋1)能层，而是按照构造原理示意图中所示的能级顺序填充的，在该顺序中，从第三能层开始，出现了能级交错现象。 要点04 电子云与原子轨道 1.电子云 (1)概率密度 量子力学指出，一定空间运动状态的电子并不在玻尔假定的线性轨道上运行，而在核外空间各处都可能出现但出现的概率不同，可以算出它们的概率密度分布。用P表示电子在某处出现的概率，V表示该处的体积，ρ表示概率密度，则ρ＝ 。 (2)电子云 ①定义：核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而形象地称作电子云。 ②意义：电子云是处于一定空间运动状态的 分布的形象化描述。小点越密，表示概率密度越大。如氢的电子云图为 (3)电子云轮廓图 ①含义：绘制电子云轮廓图的目的是表示电子云轮廓的形状，对核外电子的空间运动状态有一个形象化的简便描述。 2 电子云轮廓图形状：所有原子的任一能层的s电子的电子云轮廓图都是一个 ，只是球的半径不同；p电子云轮廓图是 ，而且都有 3个相互垂直的电子云。 2.原子轨道 (1)定义 量子力学把电子在原子核外的一个 称为一个原子轨道。 (2)形状 ①s轨道呈 ，能层序数越大，原子轨道的半径 。 ②p轨道呈哑铃形，无论2p、3p还是4p都有3个相互 的原子轨道。 (3)各能级所含有的原子轨道数 能级 ns np nd nf …… 原子轨道数 …… 归｜纳｜总｜结 (1)不同能层的同种能级的原子轨道形状相同，只是半径不同。能层序数n越大，原子轨道的半径越大，能量越高。 (2)p能级有3个原子轨道，它们互相垂直。在同一能层中px、py、pz的能量相同，取向不同。同一能级中的轨道能量相等。 (3)原子轨道数与能层序数(n)的关系：原子轨道为n2。 要点05 原子核外电子排布的原理及表示方法 1．原子核外电子排布三原理 能量最低原理 原子核外电子尽可能占有能量 的轨道，然后依次进入能量 的轨道，这样使整个原子处于最 的能量状态。 泡利原理 1个原子轨道里最多容纳 个电子，且自旋方向 。 洪特规则 电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占 的原子轨道，且自旋方向 。 特例：若s、p、d轨道上全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)或全满(p6、d10、f14)，则结构较稳定！ 2．核外电子排布的表示方法的比较 原子(核素)符号 含义 在元素符号的左下方标明质子数、左上方标明质量数的一种图示即为原子符号 实例 O 电子式 含义 化学中常在元素符号周围用“·”或“×”来表示元素原子的最外层电子，相应的式子叫做电子式 实例 原子(离子)结构示意图 含义 将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子 实例 电子排布式 含义 用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式 实例 K：1s22s22p63s23p64s1 简化电子 排布式 含义 为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体原子结构的部分以相应稀有气体元素符号外加方括号表示 实例 K：[Ar]4s1 价电子 排布式 含义 主族元素的价层电子指最外层电子，价层电子排布式即最外层电子排布式 实例 Al：3s23p1 电子排 布图 含义 每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子 实例 Al： 归｜纳｜总｜结 （1）通常应在方框下方或上方标记能级符号，有时画出的能级上下错落，以表达能量高低不同。 （2）洪特规则不仅适用于基态原子，也适用于基态离子。 （3）能级的能量高低顺序如构造原理所示(对于1～36号元素来说，应重点掌握和记忆“1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p”这一顺序)。 要点06 原子结构与元素周期表 1.元素周期律、元素周期系和元素周期表 (1)概念 名称 内涵 元素周期律 元素性质随着 的递增发生 元素周期系 元素按其 递增排列的序列 元素周期表 呈现元素周期系的表格。元素周期系只有一个，元素周期表多种多样 (2)元素周期律实质 元素性质的周期性变化是元素原子的 周期性变化的必然结果。 (3)元素周期系的形成 2.核外电子排布与周期的划分 (1)电子排布与周期划分的本质联系 第一周期从 开始，以 结束；其余各周期总是从 能级开始，以 能级结束。 (2)规律 ①每一周期对应一个能级组。 ②周期序数＝能级组中最大能层序数。 ③本周期包含的元素种数＝对应能级组所含原子轨道数的2倍＝对应能级组最多容纳的电子数。 (3)现行元素周期表共分为7个周期 3.核外电子排布与族的划分 划分依据 取决于原子的价层电子数目和价层电子排布 特点 同族元素的价层电子数目相同和价层电子排布相似 规律 ①主族元素，同主族元素原子的价层电子排布相似，价层电子全部排布在ns或ns、np轨道上。价层电子数与族序数相同 ③稀有气体元素：价层电子排布为ns2np6(He除外) 4．核外电子排布与族的关系 (1)价层电子 主族元素的价层电子为该元素原子的最外层电子。如碱金属元素原子的价层电子排布为ns1。副族元素的价层电子与其最外层电子和次外层电子有关(镧系、锕系元素还与次次外层的f电子有关)。如铁元素的价层电子排布式为3d64s2。 (2)主族元素 主族元素的族序数＝原子的最外层电子数。同主族元素原子的价层电子排布相同，价层电子全部排布在ns或nsnp能级上(如表所示)。 主族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 价层电 子构型 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 当主族元素原子的价层电子全部失去或偏离时，表现出该元素的最高正价(O、F除外)。 (3)稀有气体元素的价层电子排布为ns2np6(He为1s2)。 (4)过渡元素(副族和第Ⅷ族)同一纵列原子的价层电子排布基本相同(如表所示)。 族序数 ⅢB ⅣB …… ⅦB 价层电子构型 (n－1)d1ns2 (n－1)d2ns2 …… (n－1)d5ns2 族序数 Ⅷ ⅠB ⅡB 价层电子构型 (n－1)d6～8ns2 (n－1)d10ns1 (n－1)d10ns2 第ⅢB族～ⅦB族可失去ns和(n－1)d能级上的全部电子，所以，最高正价数＝族序数。 第Ⅷ族可失去最外层的s电子和次外层的部分(n－1)d电子，其最高正价一般低于族序数(8)，只有Ru和Os可表现出＋8价。 第ⅠB族可失去ns电子和部分(n－1)d电子，所以第ⅠB族的族数<最高正价，第ⅡB族只失去ns2电子，第ⅡB族的族序数＝其最高正价。 5．各区元素的特点 包括的元素 价层电子排布 化学性质 s区 第ⅠA、 ⅡA族 ns1～2(最后的电子填在ns上) 除氢外，都是活泼金属元素(碱金属和碱土金属元素) p区 第ⅢA～ ⅦA族、0族 ns2np1～6(最后的电子填在np上) 随着最外层电子数目的增加，非金属性增强，金属性减弱 d区 第ⅢB～ ⅦB、Ⅷ族 (n－1)d1～9ns1～2[最后的电子填在(n－1)d上] 均为过渡金属，由于d轨道都未充满电子，因此d轨道可以不同程度地参与化学键的形成 ds区 第ⅠB、 ⅡB族 (n－1)d10ns1～2[(n－1)d全充满] 均为过渡金属，d轨道已充满电子，因此d轨道一般不再参与化学键的形成 f区 镧系、锕系 (n－2)f0～14 (n－1)d0～2ns2 镧系元素的化学性质非常相近，锕系元素的化学性质也非常相近 归｜纳｜总｜结 对价层电子认识的误区 (1)价层电子不一定是最外层电子，只有主族元素原子的价层电子才是最外层电子。过渡元素原子的价层电子还包括部分内层电子。 (2)元素原子的价层电子数不一定等于其族序数。 (3)同族元素原子的价层电子数不一定相同，如过渡元素中的镧系元素原子和锕系元素原子的价层电子数就不相同，第Ⅷ族中部分元素原子的价层电子数也不相同。 要点07 元素周期律 1.微粒半径大小比较 范围 微粒半径的变化 举例 同周期(0族除外) 原子或离子半径从左到到右逐渐 Na＞Mg＞Al 同主族 原子或离子半径从上而下依次 Li＜Na＜K；Li＋＜Na＋＜K＋ 同元素 ①原子半径比其阳离子半径 ②原子半径比其阴离子半径 H＋＜H＜H－ 电子层结构相同离子 其核电荷数越大，离子半径 Al3＋＜Mg2＋＜Na＋＜F－＜O2－ 既不在同周期 又不在同主族 找与一种元素在同周期、与另一种元素在同主族的元素作参照物 如比较F、Na的原子半径，找Cl或Li作参照物：F＜Cl＜Na或F＜Li＜Na 2.电离能与电负性 电离能 递变性 同周期从左到右，第一电离能有逐渐 的趋势，稀有气体的第一电离能最 同主族从上到下，第一电离能有逐渐 的趋势。 应用 ①判断元素金属性的强弱：电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱 ②判断元素的化合价：如果某元素的In＋1≫In，则该元素的常见化合价为＋n，如钠元素I2≫I1，所以钠元素的化合价为＋1 电负性 递变性 同周期从左到右，主族元素电负性逐渐 同一主族从上到下，元素电负性呈现 的趋势 应用 ①判断金属性怀非金属性强弱：金属的电负性通常小于 ②判断元素在化合物中的价态：电负性大者显 价 ③判断化学键类型：两元素的电负性差值大于 为离子键 3.主族元素结构及性质的递变规律 内容 同周期(从左到右) 同主族(从上到下) 原子结构 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大 电子层数 电子层数_ __ 电子层数逐渐_ __ 最外层 电子数 最外层电子数逐渐_ __ (1～7或2) 最外层电子数_ __ 原子半径 逐渐_ __ 逐渐_ __ 离子半径 阳离子半径逐渐_ __，阴离子半径逐渐_ __，r(阴离子)>r(阳离子) 逐渐增大 元素性质 得电子能力 逐渐_ __ 逐渐_ __ 失电子能力 逐渐_ __ 逐渐_ __ 金属性 逐渐 逐渐_ __ 非金属性 逐渐_ __ 逐渐_ __ 离子的氧化性、还原性 阳离子氧化性逐渐增强，阴离子还原性逐渐减弱 阳离子氧化性逐渐减弱，阴离子还原性逐渐增强 主要化合价 最高正价：由＋1→＋7(O、F除外) 最低负价：主族序数－8 最高正价数＝主族序数(O、F除外) 化合物的性质 气态氢化物 的还原性 依次_ __ 依次_ __ 非金属元素 气态氢化物 的形成难易 及稳定性 气态氢化物的形成越来越_ __，其稳定性逐渐_ __ 气态氢化物形成越来越_ __，其稳定性逐渐_ __ 最高价氧 化物对应 水化物的 酸碱性 酸性逐渐_ __ 碱性逐渐_ __ 酸性逐渐减弱 碱性逐渐增强 归｜纳｜总｜结 “三看法”快速比较简单粒子半径的大小 一看：电子层数 当最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大 例：r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs) r(F－)<r(Cl－)<r(Br－)<r(I－) 二看：核电荷数 当电子层数或电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小 例：r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl) r(O2－)>r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋) 三看：核外电子数 当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大 例：r(Cl－)>r(Cl)　r(Fe2＋)>r(Fe3＋) 题型01 能层与能级 【典例1】下列关于电子层与能级的说法中正确的是 A．同一原子中，符号相同的能级，其电子能量不一定相同 B．任一电子层的能级总是从s能级开始，而且能级数不一定等于该电子层序数 C．钠原子的3s、3p、3d原子轨道均填满电子 D．3d能级最多容纳5个电子，3f能级最多容纳7个电子 方｜法｜点｜拨 (1)任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数； (2)以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的二倍； (3)构造原理中存在着能级交错现象； (4)我们一定要记住前四周期的能级排布(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)。 【变式1-1】有关铁原子说法正确的是 A．有4个不同能级的电子 B．有5个未成对电子 C．占据15个原子轨道 D．有26种能量不同的电子 【变式1-2】若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是 A．E(3s)>E(2s)>E(1s) B．E(3s)>E(3p)>E(3d) C．E(4f)>E(4s)>E(4d) D．E(5s)>E(4s)>E(5f) 题型02 基态与激发态 原子光谱 【典例2】下列不同状态硼原子的电子轨道表示式中，能量最高的是 A． B． C． D． 方｜法｜点｜拨 焰色试验的原理是核外基态电子吸收能量后变成为较高能级的激发态，然后跃迁至较低能级的激发态乃至基态时，以光的形式释放能量，属于发射光谱。 【变式2-1】下列说法正确的是 A．各电子层含有的原子轨道数为2n2(n为电子层序数) B．霓虹灯光、节日焰火，都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关 C．电子的“自旋”类似于地球的“自转” D．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 【变式2-2】同一原子的基态和激发态相比较，正确的是 ①基态时的能量比激发态时低 ②激发态时比较稳定 ③由基态转化成激发态过程中吸收能量 ④电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 A．①③ B．②③ C．①④ D．③④ 题型03 构造原理与电子排布式 【典例3】下列化学用语或图示表达正确的是 A．基态P原子的电子有15种运动状态 B．基态Cr原子的价电子排布图： C．次氯酸的电子式： D．基态Br原子的价电子排布式为 方｜法｜点｜拨 书写电子排布式的关键是熟悉构造原理，各能级能量由低到高可记为ns<n－2f<n－1d<np，最后要把同一能层的不同能级移到一起。 【变式3-1】下列元素的价电子排布与其在周期表中的位置对应正确的是 A．  第4周期Ⅷ族 B．  第1周期ⅡA族 C．  第4周期ⅦB族 D．  第4周期ⅠA族 【变式3-2】下列说法中不正确的是 A．K+的电子排布式为1s22s22p63s23p6 B．24价层电子排布式为 C．基态Fe3+、Fe2+中未成对电子数之比为4：5 D．某元素的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1，则该元素-2价阴离子的核外电子排布式为[Ne]3s23p6 题型04 电子云与原子轨道 【典例4】下列化学用语正确的是 A．基态Al原子最高能级电子云轮廓图： B．在电子云图中，用小黑点表示绕核做高速圆周运动的电子 C．总共含有3个能级的能层符号：L D．基态Ti原子的轨道表示式为1s22s22p63s23p63d24s2 方｜法｜点｜拨 原子轨道与能层序数的关系 (1)不同能层的同种能级的原子轨道形状相同，只是半径不同。能层序数n越大，原子轨道的半径越大。如： 同一原子的s电子的电子云轮廓图 (2)s能级只有1个原子轨道。p能级有3个原子轨道，它们互相垂直，分别以px、py、pz表示。在同一能层中px、py、pz的能量相同。 【变式4-1】下列有关电子运动状态及电子云的叙述正确的是 A．电子的运动速率特别快，运动范围特别小，不可能同时准确地测定其位置和速度 B．电子云直观地表示了核外电子的数目 C．1s电子的电子云轮廓图是一个球形，表示在这个球以外，电子出现的概率为零 D．电子云是电子绕核运动形成的一团带负电荷的云雾 【变式4-2】下列关于原子核外电子的描述正确的是 A．原子核外电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称“电子云” B．s能级电子的能量一定低于p能级电子的能量 C．同一能层不同能级上的电子，其能量一定不同 D．3s的电子云半径比1s的大，说明3s的电子比1s的多 题型05 原子核外电子排布的原理及表示方法 【典例5】下列有关说法中不正确的是 A．某基态原子的核外电子排布，它违背了能量最低原理 B．电子由低能级跃迁至较高能级时，可通过光谱仪直接摄取原子的发射光谱 C．钠原子由时，原子吸收能量，由基态转化成激发态 D．分子中键的形成： 易｜错｜提｜醒 书写轨道表示式时的“五”注意 (1)一个方框表示一个原子轨道，一个箭头表示一个电子。 (2)不同能级中的要分开，同一能级中的要连接。 (3)整个轨道表示式中各能级的排列顺序要与相应的电子排布式一致。 (4)当中有2个电子时，它们的自旋状态必须相反。 (5)洪特规则的特例：在能量相同的轨道(同一能级)上的电子排布处于全充满、半充满和全空状态时，具有较低的能量和较高的稳定性。如24Cr的价层电子排布式为3d54s1(半充满)，易错写为3d44s2。 【变式5-1】下列化学用语或图示表达正确的是 A．基态原子的价层电子排布式： B．激发态H原子的轨道表示式： C．的原子结构示意图： D．的电子式： 【变式5-2】下列基态原子或基态离子的价层电子排布式正确的是 A．N：2s22p5 B．Si：3s23p2 C．Fe2+：3d54s1 D．Cu：3d94s2 题型06 原子结构与元素周期表 【典例6】短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置如图所示，Y原子最外层电子数是其电子层数的3倍。下列关于这四种元素及其化合物的说法中不正确的是 A．X、Y、Z、W中不可能存在金属元素 B．化合物ZW2分子中所有原子都达到8电子稳定结构 C．气态氢化物的稳定性： D．Y、Z可形成具有漂白性的化合物 方｜法｜点｜拨 已知某元素原子的价层电子排布，可推断该元素在元素周期表中的具体位置。依据最大能层数确定所在周期序数；依据价层电子数确定所在族序数。1对于主族元素，原子的最大能层数等于周期序数，价层电子数等于主族序数；2第ⅢB～ⅦB族，原子的价层电子数等于族序数；3第ⅠB、ⅡB族要根据ns能级上的电子数来划分。 【变式6-1】元素周期表是元素周期律的具体表现形式。下列有关说法错误的是 A．氯元素位于第三周期ⅦA族 B．氢是原子半径最小的元素 C．稀有气体元素原子最外层的电子数可能是2 D．元素周期表中每个长周期均有10种过渡元素 【变式6-2】铋基电子陶瓷可制成核辐射探测器，元素周期表中铋元素的数据如图： 下列说法中正确的是 A．铋元素的质量数是209.0 B．铋是s区元素 C．铋原子6p能级有一对成对电子 D．铋原子的价层电子排布是 题型07 元素周期律 【典例7】短周期主族元素X、Y、Z、W、Q在周期表中的位置如图所示，其中X、W最低负化合价之和为。下列说法错误的是 Q Y Z X W A．单核离子半径： B．第一电离能： C．基态X原子有3个未成对电子 D．简单氢化物的稳定性： 方｜法｜点｜拨 分析粒子半径大小比较的关键 ①不同周期不同主族元素原子半径比较，先看周期再看主族。 ②对于离子的半径比较，要借助于电子层结构相同的离子半径变化规律和元素周期律进行判断。 ③同一元素的阳离子半径小于原子半径；阴离子半径大于原子半径。 逐级电离能 原子的逐级电离能越来越大。首先失去的电子是能量最高的电子，故第一电离能较小，以后再失去的电子多数是能量较低的电子，所需要吸收的能量多；同时，失去电子后离子所带正电荷而对电子的吸引更强，从而逐级电离能越来越大。当逐级电离能突然变大时，说明电子的能层发生了变化，即同一能层中电离能相近，不同能层中电离能有很大的差距。 【变式7-1】元素C、Si、Ge位于周期表中第IVA族。下列说法正确的是 A．原子半径： B．第一电离能：I1(C)<I1(Si)<I1(Ge) C．键、键、键能依次减小 D．可在周期表中金属、非金属交界处寻找半导体材料 【变式7-2】 古代地球大气中含有大量、和水蒸气等气体。下列说法正确的是 A．半径： B．电离能： C．电负性： D．热稳定性： 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（24-25高二下·江苏徐州·阶段练习）国产大飞机C919上用到较多的镁铝合金。下列叙述正确的是 A．镁位于元素周期表的p区 B．基态铝原子能量最高的电子云轮廓图为哑铃形 C．镁铝合金的熔点比Mg和Al都高 D．基态原子价层电子轨道表示式： 2．（24-25高二下·江苏苏州·阶段练习）下列有关原子结构和元素性质的说法正确的是 A．过程中不能形成发射光谱 B．氧元素的电负性小于氮元素的电负性 C．同一原子中，s电子的能量总是低于p电子的能量 D．每一周期元素原子的最外层电子排布均是从过渡到 3．（24-25高二上·江苏连云港·期末）高纯度的锗是半导体材料，下图是锗在周期表中的信息。下列有关锗的说法正确的是 A．中子数为32 B．属于区元素 C．该元素在周期表中的位置是第四周期第ⅥA族 D．与该元素同族的第三周期元素是金属元素 4．基态碳原子的核外电子排布为1s22s22p2，p轨道上电子排布方式正确的为（    ） A． B． C． D． 5．可用反应冶炼钾。下列说法正确的是 A．第一电离能： B．电负性： C．离子半径： D．碱性： 6．（24-25高二下·江苏南京·期末）下列说法不正确的是 A．通过原子光谱可进行元素鉴定 B．基态氮原子的电子的空间运动状态有5种 C．基态硫原子的电子运动状态有16种 D．Mg原子的轨道表示式：违背了洪特规则 7．下列关于价电子排布3s23p4的描述正确的是 A．它的元素符号为O B．它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4 C．可以与H2化合生成液态化合物 D．其电子排布图为 8．（23-24高二下·江苏苏州·阶段练习）某化学学习小组在学习元素周期系和周期的划分时提出以下观点： ①元素周期系的形成是由原子的结构决定的 ②元素周期系中第ⅠA族元素统称为碱金属元素 ③每一周期元素原子外围电子排布均是从ns1开始至ns2np6结束 ④元素周期系的每一周期元素的种类均相等 ⑤基态原子核外电子排布式为1s22s22p3和1s22s22p63s23p3的两元素位于同一周期 ⑥周期序数越大，该周期所含金属元素一般越多 你认为正确的是 A．①⑥ B．①②③⑤⑥ C．①④⑥ D．②③⑤ 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 9．（24-25高二下·江苏镇江·期末）下列化学用语表示正确的是 A．Ca2+的结构示意图： B．基态碳原子的轨道表示式： C．水的电子式： D．中子数为20的氯原子： 10．（24-25高二上·江苏扬州·期末）我国探测器采集的月壤中含氧、硅、铁、钙等多种元素。下列元素位于周期表d区的是 A．氧 B．硅 C．铁 D．钙 11．（24-25高二下·江苏苏州·期末）嫦娥六号在月球背面采集的月壤中含有、、、等元素，这些元素基态原子中有空轨道的是 A． B． C． D． 12．（24-25高二下·江苏南通·阶段练习）C和S是构建化合物的重要元素，下列关于C和S及其同族元素的说法正确的是 A．同周期主族元素中，第一电离能比S大的元素有1种 B．Ge可以作为半导体材料，S元素可应用于农药的制备 C．某元素基态原子的 3p 能级有两个未成对电子，则该元素为 Si 元素 D．基态Se原子核外的简化电子排布式为[Ar]4s24p4 13．（24-25高二下·江苏扬州·期末）NH4H2PO4可用作面包的发酵剂。下列说法正确的是 A．原子半径： B．电负性： C．电离能： D．热稳定性： 14．（24-25高二上·江苏无锡·阶段练习）下列化学用语表述正确的是 A．在电子云图中，用小黑点表示绕核做高速圆周运动的电子 B．p能级能量一定比s能级的能量高 C．电子从较低能级跃迁到较高能级将释放能量 D．镁原子由时，原子释放能量，由激发态转化成基态 15．（24-25高二下·江苏苏州·阶段练习）实验室用反应制备三氯化六氨合钴。下列有关说法正确的是 A．中子数为18的氯原子可表示为 B．的基态核外电子排布式为 C．的电子式为 D．中既含共价键、配位键又含离子键 16．（24-25高二下·江苏苏州·阶段练习）实验室用反应制备三氯化六氨合钴。下列有关说法正确的是 A．中既含共价键、配位键又含离子键 B．的基态核外电子排布式为 C．的电子式为，的电子式为 D．中子数为18的氯原子可表示为 期末综合拓展练（测试时间：15分钟） 17．（24-25高二上·江苏无锡·阶段练习）下列说法正确的是 A．处于最低能量的原子叫激发态原子 B．表示能级有2个轨道 C．同一原子中，电子的能量逐渐减小 D．的电子云轮廓越来越大 18．（23-24高二下·江苏徐州·期末）下列有关化学用语的说法正确的是 A．的电子式： B．轨道的电子云轮廓图： C．基态铜原子外围电子轨道表示式： D．在水中的电离方程式： 19．（25-26高二上·江苏南京·月考）反应可用于吸收，可用氨气和制备尿素，下列说法正确的是 A．基态Cl-的价电子轨道表示式： B．的电子式为 C．中既含离子键又含共价键 D．基态原子的核外电子排布式： 20．（24-25高二下·江苏南通·阶段练习）可做燃料，尿素可用于消除污染。下列化学用语的表达不正确的是 A．用轨道表示式表示石墨烯中C原子的杂化： B．电负性： C．尿素消除NO污染的化学方程式： D．中 N元素的价态只有+2 或+4 21．（25-26高二上·江苏泰州·期中）联氨(N2H4)为二元弱碱，在水中性质与氨相似，可用于处理锅炉水中的溶解氧，防止锅炉被腐蚀，其中一种反应机理如图所示。下列说法正确的是 A．微粒半径：r(Cu)> r(Cu2+) B．电负性：χ(N)> χ(O)> χ(H) C．第一电离能：I1(O)> I1(N)> I1(Cu) D．Cu元素位于元素周期表中的d区 22．已知元素原子的下列结构或性质，能确定其在周期表中位置的是 A．某元素原子的第二电子层电子轨道表示式为 B．某元素在某种化合物中的化合价为 C．某元素的原子最外层上电子数为6 D．某元素的原子价电子排布式为 23．（24-25高二下·江苏淮安·期中）回答下列问题。 (1)下表是某短周期元素R的部分电离能数据： …… 电离能 740 1500 7700 10500 …… 则R是第 族(填族表示符号)，最高正价为 。 (2)含有NaOH的悬浊液可用于检验醛基，也可用于和葡萄糖反应制备纳米。广泛应用于太阳能电池领域。以和抗坏血酸为原料，可制备。 ①氧位于元素周期表 区，基态氧原子的最高能级的电子云轮廓图的形状为 ，其最外层电子中有 个未成对电子。 ②基态核外电子排布式为 。 24．（24-25高二下·江苏淮安·期中）回答下列问题。 (1)尿素(CO(NH2)2)，又称碳酰胺，是生产脲醛树脂和三聚氰胺树脂的重要原料。 ①基态N原子电子占据 个能层，其最高能层有 个原子轨道； ②C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为 ； ③氢化物CH4、NH3、H2O的热稳定性由大到小顺序 。 (2)黄铜矿(CuFeS2)是一种重要的铜铁硫化物矿石，用于工业，医药，化工等领域。Fe3＋基态核外电子排布式为 基态Cu原子外围电子排布式为 。 (3)元素X的基态原子的3p轨道上有5个电子，元素Y基态原子的核外电子共有16种运动状态，X和Y最高价氧化物对应的水化物酸性较强的酸是 (填化学式)。 (4)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_______(填标号)。 A． B． C． D． (5)NH3·BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性()，与B原子相连的H负电性()。在H、B、N三种元素中， 电负性由大到小的顺序是 。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 原子结构与性质（期末复习讲义） 内容导航 明·期末考情：把握考试趋势方向，精准备考 理·核心要点：系统归纳知识脉络，构建体系 破·重难题型：攻克典型疑难问题，突破瓶颈 过·分层验收：阶梯式检测与评估，稳步提升 考查重点 命题角度 能层与能级 能层与能级的能量大小比较 不同能级的大小比较 基态与激发态 原子光谱 基态与激发态的判断 原子光谱的判断 构造原理与电子排布式 基态电子排布式 离子电子排布式 价层电子排布式 电子云与原子轨道 S电子云 P电子云 原子轨道的形状及伸展方向 原子核外电子排布的原理及表示方法 泡利原理 能量最低原理 洪特规则的应用 原子结构与元素周期表 核外电子排布与族的划分 核外电子排布与周期的划分 元素周期律 原子半径大小比较 第一电离能的大小比较 电负性强弱 要点01 能层与能级 1.能层 划分依据 核外电子按能量不同分成能层。 表示方法 能层 一 二 三 四 五 六 七 符号 K L M N O P Q 最多电子数 2 8 18 32 50 72 98 能量高低关系 能层越高，电子的能量越高，能量的高低顺序为E(K)<E(L)<E(M)<E(N)<E(O)<E(P)<E(Q)。 2.能级 含义 在多电子的原子中，同一能层电子的能量也可能不同，将它们分成不同的能级。 表示方法 1 在每一能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……(n为能层序数)。 ②任一能层的能级总是从s能级开始，能级数等于该能层序数，即第一能层只有1个能级(1s)，第二能层有2个能级(2s和2p)，第三能层有3个能级(3s、3p和3d)，依次类推。 3.能层、能级与可容纳的最多电子数之间的关系 能层(n) 一 二 三 四 五 …… 符号 K L M N O …… 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s …… …… 最多容纳电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 …… …… 2 8 18 32 …… …… 4.能层中各能级的能量关系 ①多电子原子中，同一能层各能级的能量顺序E(ns)<E(np)<E(nd)__<E(nf)……。 ②不同能层中英文字母相同的能级，能层序数越大，能量越高。如E(1s)<E(2s)<E(3s)<E(4s)，E(2p)<E(3p)<E(4p)。 归｜纳｜总｜结 (1)不同能层之间，符号相同的能级的能量随着能层数的递增而增大。 (2)在相同能层各能级能量由低到高的顺序是ns<np<nd<nf。 (3)不同能层中同一能级，能层数越大，能量越高。例如：1s<2s<3s<4s…… 要点02 基态与激发态 原子光谱 1.基态原子与激发态原子 基态原子 处于最低能量状态的原子。 激发态原子 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。 基态、激发态相互间转化 2.原子光谱 含义 不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。 成因及分类 应用 光谱分析：在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。光谱分析的依据是每一种元素都有自己的特征谱线。焰火、霓虹灯光、激光、荧光、LED灯光等都与原子核外电子跃迁释放能量有关。光(辐射)是电子跃迁释放能量的重要形式。 归｜纳｜总｜结 (1)电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量；反之，将吸收能量。光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一。 (2)电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移)，而原子得失电子时发生的是化学变化。 (3)一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。 要点03 构造原理与电子排布式 1.构造原理 (1)内容 以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。如图所示为构造原理示意图。 (2)能级交错 构造原理告诉我们，随核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的。电子是按3p→4s→3d 的顺序而不是按3p→3d→4s的顺序填充的，这种现象被称为能级交错。 2.电子排布式 (1)含义 用核外电子分布的能级及各能级上的电子数来表示电子排布的式子。 (2)表达方式 以基态氮原子为例，电子排布式中各符号的意义如下： (3)书写电子排布式的方法 ①“三步法”书写电子排布式 第一步：按着构造原理写出电子填入能级时的顺序：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p……。 第二步：分析基态原子的核外电子数，根据各能级容纳的电子数填充电子。如基态铁原子的核外电子数为26，电子填充顺序为1s2→2s2→2p6→3s2→3p6→4s2→3d6。 第三步：去掉空能级，并按能层顺序书写。 Fe：1s22s22p63s23p63d64s2。 ②简化电子排布式 将电子排布式中内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分用相应的稀有气体元素符号外加方括号表示的式子称为简化电子排布式。如氧、钙的简化电子排布式为：[He]2s22p4；[Ar]4s2。 3．核外电子排布式 （1）离子的核外电子排布式 先写出基态原子的电子排布式，再根据得失电子情况进行调整。 a.阳离子：对于主族元素的基态原子来说，原子失去电子时，一般只失去最外层电子，而过渡元素的原子可能还会进一步失去内层电子，如Fe失电子的情况及对应电子排布式如图所示： b.阴离子：原子得到电子时，一般是填充到最外层未填满的能级上，如基态Cl原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，基态Cl－的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6。 （2）价层电子排布式 价电子层：为突出化合价与核外电子排布的关系，将在化学反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层(简称价层)。元素周期表中给出了元素的价层电子排布式。如Si的价层电子排布式为 3s23p2，Co的价层电子排布式为3d74s2。 （3）特例 Cr和Cu的最后两个能级的电子排布分别为3d54s1和3d104s1，但它们不符合构造原理，可见构造原理是被理想化了的。 归｜纳｜总｜结 (1)构造原理是以光谱学事实为基础得出的一个思维模型，是经验的，而非任何理论推导的结果。 (2)原子的核外电子不是完全按能层顺序依次填充的，即不总是填满n能层后再填(n＋1)能层，而是按照构造原理示意图中所示的能级顺序填充的，在该顺序中，从第三能层开始，出现了能级交错现象。 要点04 电子云与原子轨道 1.电子云 (1)概率密度 量子力学指出，一定空间运动状态的电子并不在玻尔假定的线性轨道上运行，而在核外空间各处都可能出现但出现的概率不同，可以算出它们的概率密度分布。用P表示电子在某处出现的概率，V表示该处的体积，ρ表示概率密度，则ρ＝P/V。 (2)电子云 ①定义：核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而形象地称作电子云。 ②意义：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概率密度分布的形象化描述。小点越密，表示概率密度越大。如氢的电子云图为 (3)电子云轮廓图 ①含义：绘制电子云轮廓图的目的是表示电子云轮廓的形状，对核外电子的空间运动状态有一个形象化的简便描述。 ②电子云轮廓图形状：所有原子的任一能层的s电子的电子云轮廓图都是一个球形，只是球的半径不同；p电子云轮廓图是哑铃形，而且都有 3个相互垂直的电子云。 2.原子轨道 (1)定义 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。 (2)形状 ①s轨道呈球形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。 ②p轨道呈哑铃形，无论2p、3p还是4p都有3个相互垂直的原子轨道。 (3)各能级所含有的原子轨道数 能级 ns np nd nf …… 原子轨道数 1 3 5 7 …… 归｜纳｜总｜结 (1)不同能层的同种能级的原子轨道形状相同，只是半径不同。能层序数n越大，原子轨道的半径越大，能量越高。 (2)p能级有3个原子轨道，它们互相垂直。在同一能层中px、py、pz的能量相同，取向不同。同一能级中的轨道能量相等。 (3)原子轨道数与能层序数(n)的关系：原子轨道为n2。 要点05 原子核外电子排布的原理及表示方法 1．原子核外电子排布三原理 能量最低原理 原子核外电子尽可能占有能量低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，这样使整个原子处于最低的能量状态。 泡利原理 1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋方向相反。 洪特规则 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，且自旋方向相同。 特例：若s、p、d轨道上全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)或全满(p6、d10、f14)，则结构较稳定！ 2．核外电子排布的表示方法的比较 原子(核素)符号 含义 在元素符号的左下方标明质子数、左上方标明质量数的一种图示即为原子符号 实例 O 电子式 含义 化学中常在元素符号周围用“·”或“×”来表示元素原子的最外层电子，相应的式子叫做电子式 实例 原子(离子)结构示意图 含义 将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子 实例 电子排布式 含义 用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式 实例 K：1s22s22p63s23p64s1 简化电子 排布式 含义 为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体原子结构的部分以相应稀有气体元素符号外加方括号表示 实例 K：[Ar]4s1 价电子 排布式 含义 主族元素的价层电子指最外层电子，价层电子排布式即最外层电子排布式 实例 Al：3s23p1 电子排 布图 含义 每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子 实例 Al： 归｜纳｜总｜结 （1）通常应在方框下方或上方标记能级符号，有时画出的能级上下错落，以表达能量高低不同。 （2）洪特规则不仅适用于基态原子，也适用于基态离子。 （3）能级的能量高低顺序如构造原理所示(对于1～36号元素来说，应重点掌握和记忆“1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p”这一顺序)。 要点06 原子结构与元素周期表 1.元素周期律、元素周期系和元素周期表 (1)概念 名称 内涵 元素周期律 元素性质随着原子序数的递增发生周期性的变化 元素周期系 元素按其原子序数递增排列的序列 元素周期表 呈现元素周期系的表格。元素周期系只有一个，元素周期表多种多样 (2)元素周期律实质 元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果。 (3)元素周期系的形成 2.核外电子排布与周期的划分 (1)电子排布与周期划分的本质联系 第一周期从1s1开始，以1s2结束；其余各周期总是从ns能级开始，以np能级结束。 (2)规律 ①每一周期对应一个能级组。 ②周期序数＝能级组中最大能层序数。 ③本周期包含的元素种数＝对应能级组所含原子轨道数的2倍＝对应能级组最多容纳的电子数。 (3)现行元素周期表共分为7个周期 3.核外电子排布与族的划分 划分依据 取决于原子的价层电子数目和价层电子排布 特点 同族元素的价层电子数目相同和价层电子排布相似 规律 ①主族元素，同主族元素原子的价层电子排布相似，价层电子全部排布在ns或ns、np轨道上。价层电子数与族序数相同 ③稀有气体元素：价层电子排布为ns2np6(He除外) 4．核外电子排布与族的关系 (1)价层电子 主族元素的价层电子为该元素原子的最外层电子。如碱金属元素原子的价层电子排布为ns1。副族元素的价层电子与其最外层电子和次外层电子有关(镧系、锕系元素还与次次外层的f电子有关)。如铁元素的价层电子排布式为3d64s2。 (2)主族元素 主族元素的族序数＝原子的最外层电子数。同主族元素原子的价层电子排布相同，价层电子全部排布在ns或nsnp能级上(如表所示)。 主族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 价层电 子构型 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 当主族元素原子的价层电子全部失去或偏离时，表现出该元素的最高正价(O、F除外)。 (3)稀有气体元素的价层电子排布为ns2np6(He为1s2)。 (4)过渡元素(副族和第Ⅷ族)同一纵列原子的价层电子排布基本相同(如表所示)。 族序数 ⅢB ⅣB …… ⅦB 价层电子构型 (n－1)d1ns2 (n－1)d2ns2 …… (n－1)d5ns2 族序数 Ⅷ ⅠB ⅡB 价层电子构型 (n－1)d6～8ns2 (n－1)d10ns1 (n－1)d10ns2 第ⅢB族～ⅦB族可失去ns和(n－1)d能级上的全部电子，所以，最高正价数＝族序数。 第Ⅷ族可失去最外层的s电子和次外层的部分(n－1)d电子，其最高正价一般低于族序数(8)，只有Ru和Os可表现出＋8价。 第ⅠB族可失去ns电子和部分(n－1)d电子，所以第ⅠB族的族数<最高正价，第ⅡB族只失去ns2电子，第ⅡB族的族序数＝其最高正价。 5．各区元素的特点 包括的元素 价层电子排布 化学性质 s区 第ⅠA、 ⅡA族 ns1～2(最后的电子填在ns上) 除氢外，都是活泼金属元素(碱金属和碱土金属元素) p区 第ⅢA～ ⅦA族、0族 ns2np1～6(最后的电子填在np上) 随着最外层电子数目的增加，非金属性增强，金属性减弱 d区 第ⅢB～ ⅦB、Ⅷ族 (n－1)d1～9ns1～2[最后的电子填在(n－1)d上] 均为过渡金属，由于d轨道都未充满电子，因此d轨道可以不同程度地参与化学键的形成 ds区 第ⅠB、 ⅡB族 (n－1)d10ns1～2[(n－1)d全充满] 均为过渡金属，d轨道已充满电子，因此d轨道一般不再参与化学键的形成 f区 镧系、锕系 (n－2)f0～14 (n－1)d0～2ns2 镧系元素的化学性质非常相近，锕系元素的化学性质也非常相近 归｜纳｜总｜结 对价层电子认识的误区 (1)价层电子不一定是最外层电子，只有主族元素原子的价层电子才是最外层电子。过渡元素原子的价层电子还包括部分内层电子。 (2)元素原子的价层电子数不一定等于其族序数。 (3)同族元素原子的价层电子数不一定相同，如过渡元素中的镧系元素原子和锕系元素原子的价层电子数就不相同，第Ⅷ族中部分元素原子的价层电子数也不相同。 要点07 元素周期律 1.微粒半径大小比较 范围 微粒半径的变化 举例 同周期(0族除外) 原子或离子半径从左到到右逐渐变小 Na＞Mg＞Al 同主族 原子或离子半径从上而下依次增大 Li＜Na＜K；Li＋＜Na＋＜K＋ 同元素 ①原子半径比其阳离子半径大 ②原子半径比其阴离子半径小 H＋＜H＜H－ 电子层结构相同离子 其核电荷数越大，离子半径越小 Al3＋＜Mg2＋＜Na＋＜F－＜O2－ 既不在同周期 又不在同主族 找与一种元素在同周期、与另一种元素在同主族的元素作参照物 如比较F、Na的原子半径，找Cl或Li作参照物：F＜Cl＜Na或F＜Li＜Na 2.电离能与电负性 电离能 递变性 同周期从左到右，第一电离能有逐渐增大的趋势，稀有气体的第一电离能最大 同主族从上到下，第一电离能有逐渐减小的趋势。 应用 ①判断元素金属性的强弱：电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱 ②判断元素的化合价：如果某元素的In＋1≫In，则该元素的常见化合价为＋n，如钠元素I2≫I1，所以钠元素的化合价为＋1 电负性 递变性 同周期从左到右，主族元素电负性逐渐增大 同一主族从上到下，元素电负性呈现减小的趋势 应用 ①判断金属性怀非金属性强弱：金属的电负性通常小于1.8 ②判断元素在化合物中的价态：电负性大者显负价 ③判断化学键类型：两元素的电负性差值大于1.7为离子键 3.主族元素结构及性质的递变规律 内容 同周期(从左到右) 同主族(从上到下) 原子结构 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大 电子层数 电子层数_相同__ 电子层数逐渐_增多__ 最外层 电子数 最外层电子数逐渐_增多__ (1～7或2) 最外层电子数_相同__ 原子半径 逐渐_减小__ 逐渐_增大__ 离子半径 阳离子半径逐渐_减小__，阴离子半径逐渐_减小__，r(阴离子)>r(阳离子) 逐渐增大 元素性质 得电子能力 逐渐_增强__ 逐渐_减弱__ 失电子能力 逐渐_减弱__ 逐渐_增强__ 金属性 逐渐减弱 逐渐_增强__ 非金属性 逐渐_增强__ 逐渐_减弱__ 离子的氧化性、还原性 阳离子氧化性逐渐增强，阴离子还原性逐渐减弱 阳离子氧化性逐渐减弱，阴离子还原性逐渐增强 主要化合价 最高正价：由＋1→＋7(O、F除外) 最低负价：主族序数－8 最高正价数＝主族序数(O、F除外) 化合物的性质 气态氢化物 的还原性 依次_减弱__ 依次_增强__ 非金属元素 气态氢化物 的形成难易 及稳定性 气态氢化物的形成越来越_容易__，其稳定性逐渐_增强__ 气态氢化物形成越来越_困难__，其稳定性逐渐_减弱__ 最高价氧 化物对应 水化物的 酸碱性 酸性逐渐_增强__ 碱性逐渐_减弱__ 酸性逐渐减弱 碱性逐渐增强 归｜纳｜总｜结 “三看法”快速比较简单粒子半径的大小 一看：电子层数 当最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大 例：r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs) r(F－)<r(Cl－)<r(Br－)<r(I－) 二看：核电荷数 当电子层数或电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小 例：r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl) r(O2－)>r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋) 三看：核外电子数 当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大 例：r(Cl－)>r(Cl)　r(Fe2＋)>r(Fe3＋) 题型01 能层与能级 【典例1】下列关于电子层与能级的说法中正确的是 A．同一原子中，符号相同的能级，其电子能量不一定相同 B．任一电子层的能级总是从s能级开始，而且能级数不一定等于该电子层序数 C．钠原子的3s、3p、3d原子轨道均填满电子 D．3d能级最多容纳5个电子，3f能级最多容纳7个电子 【答案】A 【解析】A．同一原子中，符号相同的能级（如2s和3s）因处于不同电子层，能量不同，因此电子能量不一定相同，A正确； B．每个电子层的能级数等于该电子层序数（如第三层有s、p、d三个能级），B错误； C．钠原子基态电子排布为1s22s22p63s1，3p和3d轨道均未填充电子，3s也未填满电子，C错误； D．3d能级最多容纳10个电子，且3f能级不存在，D错误； 故选A。 方｜法｜点｜拨 (1)任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数； (2)以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的二倍； (3)构造原理中存在着能级交错现象； (4)我们一定要记住前四周期的能级排布(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)。 【变式1-1】有关铁原子说法正确的是 A．有4个不同能级的电子 B．有5个未成对电子 C．占据15个原子轨道 D．有26种能量不同的电子 【答案】C 【解析】A．铁原子的电子分布在1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7个不同能级，而非4个，A错误； B．铁原子的3d轨道有6个电子，其中4个未成对（5个轨道中4个各1个单电子，1个轨道填2个电子），总未成对电子数为4，而非5，B错误； C．铁原子占据的原子轨道数为：1（1s）+1（2s）+3（2p）+1（3s）+3（3p）+5（3d）+1（4s）=15个，C正确； D．铁原子核外电子占据1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s七个不同能级，有七种不同能量的电子，D错误； 故选C。 【变式1-2】若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是 A．E(3s)>E(2s)>E(1s) B．E(3s)>E(3p)>E(3d) C．E(4f)>E(4s)>E(4d) D．E(5s)>E(4s)>E(5f) 【答案】A 【解析】根据构造原理可知各能级能量由低到高的顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f…，则： A．E(3s)>E(2s)>E(1s)，符合构造原理，A正确； B．应为E(3d)>E(3p)>E(3s)，B错误； C．应为E(4f)>E(4d)>E(4s)，C错误； D．应为E(5f)>E(5s)>E(4s)，D错误； 故答案选A。 题型02 基态与激发态 原子光谱 【典例2】下列不同状态硼原子的电子轨道表示式中，能量最高的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】B项中电子处于基态，能量最低，C、D项中电子由激发至，A项中电子由激发至，所以A项中能量最高； 答案选A。 方｜法｜点｜拨 焰色试验的原理是核外基态电子吸收能量后变成为较高能级的激发态，然后跃迁至较低能级的激发态乃至基态时，以光的形式释放能量，属于发射光谱。 【变式2-1】下列说法正确的是 A．各电子层含有的原子轨道数为2n2(n为电子层序数) B．霓虹灯光、节日焰火，都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关 C．电子的“自旋”类似于地球的“自转” D．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 【答案】B 【解析】A．各电子层含有的原子轨道数为(n为电子层序数)，A项错误； B．霓虹灯光、节日焰火等是原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出，即与电子跃迁释放能量有关，B项正确； C．电子在原子核外高速、无规则运动，电子的“自旋”并不意味着电子像地球那样绕轴“自转”，C项错误； D．电子在能量较高的激发态跃迁到较低激发态或基态时，会产生发射光谱，电子由能量较低的基态跃迁到激发态时，会产生吸收光谱，吸收光谱与发射光谱总称原子光谱，D项错误； 故答案为：B。 【变式2-2】同一原子的基态和激发态相比较，正确的是 ①基态时的能量比激发态时低 ②激发态时比较稳定 ③由基态转化成激发态过程中吸收能量 ④电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 A．①③ B．②③ C．①④ D．③④ 【答案】A 【解析】①基态时能量较低，激发态时能量较高，正确； ②激发态时能量较高，较不稳定，错误； ③电子从较低能量的基态跃迁到较高能量的激发态过程中吸收能量，正确； ④电子从高能级的激发态跃迁至较低能级的激发态时也会产生原子光谱，并非只有跃迁到基态时才会，错误； 综上，正确选项为①③； 故选A。 题型03 构造原理与电子排布式 【典例3】下列化学用语或图示表达正确的是 A．基态P原子的电子有15种运动状态 B．基态Cr原子的价电子排布图： C．次氯酸的电子式： D．基态Br原子的价电子排布式为 【答案】A 【解析】A．基态P原子有15个电子，则共有15种运动状态，A正确； B．基态原子的价电子排布遵循洪特规则特例，为，价电子排布图为：，B错误； C．次氯酸(HClO)为共价化合物，电子式为：，C错误； D．Br元素处于第四周期第VIIA族，基态Br原子的价电子排布式为，D错误； 故答案为：A。 方｜法｜点｜拨 书写电子排布式的关键是熟悉构造原理，各能级能量由低到高可记为ns<n－2f<n－1d<np，最后要把同一能层的不同能级移到一起。 【变式3-1】下列元素的价电子排布与其在周期表中的位置对应正确的是 A．  第4周期Ⅷ族 B．  第1周期ⅡA族 C．  第4周期ⅦB族 D．  第4周期ⅠA族 【答案】C 【解析】A．价电子排布对应第4周期0族的Kr，A错误； B．价电子排布对应第1周期0族的He，B错误； C．价电子排布对应第4周期ⅦB族的锰，位置一致，C正确； D．价电子排布对应第4周期ⅠB族的铜，D错误； 故选C。 【变式3-2】下列说法中不正确的是 A．K+的电子排布式为1s22s22p63s23p6 B．24价层电子排布式为 C．基态Fe3+、Fe2+中未成对电子数之比为4：5 D．某元素的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1，则该元素-2价阴离子的核外电子排布式为[Ne]3s23p6 【答案】C 【解析】A．K为19号元素，K+的电子排布式为，A正确； B．Cr3+的价层电子排布式为3d3，B正确； C．基态Fe3+的价电子排布式为，有5个未成对电子；Fe2+的价电子排布式为，有4个未成对电子，基态Fe3+、Fe2+中未成对电子数之比为5：4，C错误； D．某元素最外层电子排布为，s轨道最多容纳2个电子，则，，该元素为硫，其-2价阴离子为S2-的电子排布为，D正确； 故答案选C。 题型04 电子云与原子轨道 【典例4】下列化学用语正确的是 A．基态Al原子最高能级电子云轮廓图： B．在电子云图中，用小黑点表示绕核做高速圆周运动的电子 C．总共含有3个能级的能层符号：L D．基态Ti原子的轨道表示式为1s22s22p63s23p63d24s2 【答案】A 【解析】A．Al原子的基态电子排布为 1s22s22p63s23p1，最高能级是 3p ，电子云轮廓为哑铃形，A正确； B．在电子云图中，小黑点表示电子在核外空间中出现的概率，B错误； C．含有3个能级的能层符号是M，C错误； D．1s22s22p63s23p63d24s2为基态Ti原子的核外电子排布式，不是轨道表示式，D错误； 故答案选A。 方｜法｜点｜拨 原子轨道与能层序数的关系 (1)不同能层的同种能级的原子轨道形状相同，只是半径不同。能层序数n越大，原子轨道的半径越大。如： 同一原子的s电子的电子云轮廓图 (2)s能级只有1个原子轨道。p能级有3个原子轨道，它们互相垂直，分别以px、py、pz表示。在同一能层中px、py、pz的能量相同。 【变式4-1】下列有关电子运动状态及电子云的叙述正确的是 A．电子的运动速率特别快，运动范围特别小，不可能同时准确地测定其位置和速度 B．电子云直观地表示了核外电子的数目 C．1s电子的电子云轮廓图是一个球形，表示在这个球以外，电子出现的概率为零 D．电子云是电子绕核运动形成的一团带负电荷的云雾 【答案】A 【解析】A．电子的质量小、运动速率快，运动范围小，无法准确地测定其位置和速度，A正确； B．电子云表示电子出现的概率分布，而不是核外电子数目，B错误； C．1s电子云轮廓图的球形表示电子出现概率较高的区域，球外仍有概率，并非为零，C错误； D．电子云是概率分布模型，并非实际存在的云雾，D错误； 故选A。 【变式4-2】下列关于原子核外电子的描述正确的是 A．原子核外电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称“电子云” B．s能级电子的能量一定低于p能级电子的能量 C．同一能层不同能级上的电子，其能量一定不同 D．3s的电子云半径比1s的大，说明3s的电子比1s的多 【答案】C 【解析】A．电子云是对电子运动的形象化描述，它仅表示电子在某一区域内出现的概率，并非原子核真被电子云雾所笼罩，A错误； B．由构造原理可知，能层相同时，s能级电子的能量低于p能级，但能层不同时，3s能级电子的能量高于2p能级，所以s能级电子的能量不一定低于p能级电子的能量，B错误； C．同一能层中的电子依据电子的能量不同，分为s、p、d、f不同能级，所以同一能层不同能级的电子能量一定不同，C正确； D．电子云半径大小由核外电子出现的概率决定，与电子数无关，D错误； 故选C。 题型05 原子核外电子排布的原理及表示方法 【典例5】下列有关说法中不正确的是 A．某基态原子的核外电子排布，它违背了能量最低原理 B．电子由低能级跃迁至较高能级时，可通过光谱仪直接摄取原子的发射光谱 C．钠原子由时，原子吸收能量，由基态转化成激发态 D．分子中键的形成： 【答案】B 【解析】A．电子由能量由低到高排布，2s能量低于2p，应先2s上排满2个电子再排2p，违背了能量最低原理，A正确； B．当电子由低能级跃迁至较高能级时，需要吸收能量，因此可通过光谱仪直接摄取原子的吸收光谱，而不是提取其发射光谱，B错误； C．由于能量：3s＜3p，所以当钠原子由时，原子要吸收能量，这时原子就会由基态转化成激发态，C正确； D．氯原子核外电子排布式为，形成氯气分子是p轨道上的单电子形成键，键是头碰头成键，D正确； 故选B。 易｜错｜提｜醒 书写轨道表示式时的“五”注意 (1)一个方框表示一个原子轨道，一个箭头表示一个电子。 (2)不同能级中的要分开，同一能级中的要连接。 (3)整个轨道表示式中各能级的排列顺序要与相应的电子排布式一致。 (4)当中有2个电子时，它们的自旋状态必须相反。 (5)洪特规则的特例：在能量相同的轨道(同一能级)上的电子排布处于全充满、半充满和全空状态时，具有较低的能量和较高的稳定性。如24Cr的价层电子排布式为3d54s1(半充满)，易错写为3d44s2。 【变式5-1】下列化学用语或图示表达正确的是 A．基态原子的价层电子排布式： B．激发态H原子的轨道表示式： C．的原子结构示意图： D．的电子式： 【答案】C 【解析】A．根据洪特规则，基态原子的3d轨道全充满会更稳定，则基态原子的价层电子排布式应为，A错误； B．H原子只有1个电子层（n=1），该层只有1s轨道，不存在1p轨道，处于激发态时，H原子的轨道表示式可能为等，B错误； C．的原子序数为34，位于周期表中第四周期第VIA族，核外电子层排布分别为2、8、18、6，则原子结构示意图为：，C正确； D．的电子式中P原子最外层有5个电子，与3个H原子形成3对成键电子对，同时还剩1对孤对电子，则其电子式为：，D错误； 故答案为：C。 【变式5-2】下列基态原子或基态离子的价层电子排布式正确的是 A．N：2s22p5 B．Si：3s23p2 C．Fe2+：3d54s1 D．Cu：3d94s2 【答案】B 【解析】A．N原子的价层电子排布式为2s22p3，故A错误； B．Si原子的价层电子排布式为3s23p2，故B正确； C．Fe2+离子的价层电子排布式为3d6，故C错误； D．Cu原子的价层电子排布式为3d104s1，故D错误； 故选B。 题型06 原子结构与元素周期表 【典例6】短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置如图所示，Y原子最外层电子数是其电子层数的3倍。下列关于这四种元素及其化合物的说法中不正确的是 A．X、Y、Z、W中不可能存在金属元素 B．化合物ZW2分子中所有原子都达到8电子稳定结构 C．气态氢化物的稳定性： D．Y、Z可形成具有漂白性的化合物 【答案】C 【分析】由于四种元素为短周期，故X、Y位于第二周期，Z、W位于第三周期。Y原子最外层电子数是其电子层数的3倍，可知Y为元素，则X为元素，Z为元素，W为元素。 【解析】A．X、Y、Z、W分别为，没有金属元素，A正确； B．化合物ZW2分子为，其和两个各共用一对电子达到稳定结构，则三个原子都达到了8个电子的稳定结构，B正确； C．由于非金属性，故气态氢化物的稳定性：，C错误； D．Y、Z可形成具有漂白性的化合物，D正确； 故答案选C。 方｜法｜点｜拨 已知某元素原子的价层电子排布，可推断该元素在元素周期表中的具体位置。依据最大能层数确定所在周期序数；依据价层电子数确定所在族序数。1对于主族元素，原子的最大能层数等于周期序数，价层电子数等于主族序数；2第ⅢB～ⅦB族，原子的价层电子数等于族序数；3第ⅠB、ⅡB族要根据ns能级上的电子数来划分。 【变式6-1】元素周期表是元素周期律的具体表现形式。下列有关说法错误的是 A．氯元素位于第三周期ⅦA族 B．氢是原子半径最小的元素 C．稀有气体元素原子最外层的电子数可能是2 D．元素周期表中每个长周期均有10种过渡元素 【答案】D 【解析】A．氯元素原子序数为17，位于第三周期ⅦA族，A正确； B．氢原子只有一个电子层，原子半径是所有元素中最小的，B正确； C．稀有气体氦的最外层电子数为2，其他如氖、氩等为8，C正确； D．第4、5周期各有10种过渡元素，但第6周期因包含镧系（14种）和d区元素（10种），过渡元素总数超过10种，D错误； 故选D。 【变式6-2】铋基电子陶瓷可制成核辐射探测器，元素周期表中铋元素的数据如图： 下列说法中正确的是 A．铋元素的质量数是209.0 B．铋是s区元素 C．铋原子6p能级有一对成对电子 D．铋原子的价层电子排布是 【答案】D 【解析】A．铋元素的相对原子质量是209.0，A错误； B．根据元素周期表中铋元素的数据，铋原子的价层电子排布是，则铋是p区元素，B错误； C．铋原子的价层电子排布是，则价电子排布图为，因此铋原子6p能级的3个电子都是未成对电子，C错误； D．根据元素周期表中铋元素的数据，铋原子的价层电子排布是，D正确； 答案选D。 题型07 元素周期律 【典例7】短周期主族元素X、Y、Z、W、Q在周期表中的位置如图所示，其中X、W最低负化合价之和为。下列说法错误的是 Q Y Z X W A．单核离子半径： B．第一电离能： C．基态X原子有3个未成对电子 D．简单氢化物的稳定性： 【答案】A 【分析】由题干可知，五种元素都是短周期主族元素，则Q、Y、Z位于第二周期，X、W位于第三周期。已知X、W的最低负化合价之和为-4，二者原子序数相差2，则最外层电子数也差2。设X原子价层电子数为n，最低化合价为n-8；W的价层电子数为n+2，最低化合价为n+2-8。则有n-8+(n+2-8)=-4，解得n=5。则X是P元素，W是Cl元素。结合图像可知，X、Y、Z、W、Q分别是P、O、F、Cl、N。据此作答。 【解析】A．电子层数相同时，原子序数越大，离子半径越小。O和F的原子序数分别是8和9，则的离子半径大于。A错误； B．N原子价层电子排布式为，O原子价层电子排布式为。N的2p能级处于半充满状态，比O更稳定。因此N的第一电离能大于O。B正确； C．根据洪特规则，填入简并轨道的电子总是先单独分占轨道且自旋平行。基态P原子价层电子排布式为，能级的三条轨道会被P原子的3p能级电子分占。因此基态P原子有三个未成对电子。C正确； D．元素的非金属性越强，简单氢化物越稳定。Z和W的氢化物分别是HF和HCl，F的非金属性更强，则HF比HCl更稳定。D正确； 故答案选A。 方｜法｜点｜拨 分析粒子半径大小比较的关键 ①不同周期不同主族元素原子半径比较，先看周期再看主族。 ②对于离子的半径比较，要借助于电子层结构相同的离子半径变化规律和元素周期律进行判断。 ③同一元素的阳离子半径小于原子半径；阴离子半径大于原子半径。 逐级电离能 原子的逐级电离能越来越大。首先失去的电子是能量最高的电子，故第一电离能较小，以后再失去的电子多数是能量较低的电子，所需要吸收的能量多；同时，失去电子后离子所带正电荷而对电子的吸引更强，从而逐级电离能越来越大。当逐级电离能突然变大时，说明电子的能层发生了变化，即同一能层中电离能相近，不同能层中电离能有很大的差距。 【变式7-1】元素C、Si、Ge位于周期表中第IVA族。下列说法正确的是 A．原子半径： B．第一电离能：I1(C)<I1(Si)<I1(Ge) C．键、键、键能依次减小 D．可在周期表中金属、非金属交界处寻找半导体材料 【答案】D 【解析】A．原子半径在同一主族中随原子序数增大而增大，因此应为，A错误； B．同一主族中原子第一电离能随原子半径增大而减小，实际顺序为，B错误； C．碳原子半径小于硅原子半径，原子半径越小，则键能越高，故键能顺序为，C错误； D．周期表中金属与非金属交界处的元素常具有半导体性质，可在周期表中金属、非金属交界处寻找半导体材料，D正确； 故选D。 【变式7-2】 古代地球大气中含有大量、和水蒸气等气体。下列说法正确的是 A．半径： B．电离能： C．电负性： D．热稳定性： 【答案】C 【解析】A．和核外电子排布相同。O原子序数更大，对核外电子吸引力更强，离子半径更小，A错误； B．O的价层电子排布为，N的价层电子排布为。N的2p电子层处于半充满状态更稳定，因此第一电离能更高，B错误； C．一般来说，同周期元素从左到右，电负性增强，C正确； D．O电负性强于N，非金属性更强，的热稳定性强于，D错误； 故答案选C。 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（24-25高二下·江苏徐州·阶段练习）国产大飞机C919上用到较多的镁铝合金。下列叙述正确的是 A．镁位于元素周期表的p区 B．基态铝原子能量最高的电子云轮廓图为哑铃形 C．镁铝合金的熔点比Mg和Al都高 D．基态原子价层电子轨道表示式： 【答案】B 【解析】A．基态Mg的价层电子排布为3s2，Mg位于元素周期表的s区，A错误； B．基态铝原子的价层电子排布式为3s23p1，能量最高的为3p轨道，其电子云轮廓图为哑铃形，B正确； C．一般来说，合金的熔点比其成分金属的熔点低，所以镁铝合金的熔点比Mg和Al都低，C错误； D．基态Al的价层电子排布式为3s23p1，故基态Al原子价层电子轨道表示式为，D错误； 故选B。 2．（24-25高二下·江苏苏州·阶段练习）下列有关原子结构和元素性质的说法正确的是 A．过程中不能形成发射光谱 B．氧元素的电负性小于氮元素的电负性 C．同一原子中，s电子的能量总是低于p电子的能量 D．每一周期元素原子的最外层电子排布均是从过渡到 【答案】A 【解析】A．2px和2py能量相同，没有发生跃迁，不能形成发射光谱，A选项正确； B．一般来说，同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐变大，因此氧元素的电负性大于氮元素的电负性，B选项错误； C．同一原子中，s电子的能量不一定低于p电子的能量，如3s的能量比2p高，C选项错误； D．并不是所有周期元素原子的最外层电子排布均是从过渡到，如第一周期是到，D选项错误； 故选A。 3．（24-25高二上·江苏连云港·期末）高纯度的锗是半导体材料，下图是锗在周期表中的信息。下列有关锗的说法正确的是 A．中子数为32 B．属于区元素 C．该元素在周期表中的位置是第四周期第ⅥA族 D．与该元素同族的第三周期元素是金属元素 【答案】B 【解析】A．Ge的质子数为32，故A错误； B．Ge位于第ⅣA族，属于p区元素，故B正确； C．该元素在周期表中的位置是第四周期第ⅣA族，故C错误； D．与Ge同族的第三周期元素是Si，为非金属元素，故D错误； 故选：B。 4．基态碳原子的核外电子排布为1s22s22p2，p轨道上电子排布方式正确的为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】p轨道上电子排布应遵循“泡利原理”和“洪特规则”，即电子应优先分占不同轨道且自旋方向相同，当不同轨道占满后在占有含有电子的轨道且自旋方向与原电子自旋方向相反，因此比较4个选项，A选项符合题意，故答案选A。 5．可用反应冶炼钾。下列说法正确的是 A．第一电离能： B．电负性： C．离子半径： D．碱性： 【答案】A 【解析】A．同一主族元素从上到下，第一电离能依次减小，则第一电离能：，A正确； B．同一周期从左到右，元素的电负性依次增大，则电负性：，B错误； C．电子层数越多，离子半径越大，氯离子有3个电子层，钠离子有2个电子层，则离子半径：，C错误； D．同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强，则碱性：KOH>NaOH，D错误； 故选A。 6．（24-25高二下·江苏南京·期末）下列说法不正确的是 A．通过原子光谱可进行元素鉴定 B．基态氮原子的电子的空间运动状态有5种 C．基态硫原子的电子运动状态有16种 D．Mg原子的轨道表示式：违背了洪特规则 【答案】D 【解析】A．不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，A正确； B．氮原子核外电子排布式为1s22s22p3，空间运动状态有1+1+3=5种，B正确； C．基态硫原子核外电子有16个，有16种空间运动状态的电子，C正确； D．同一轨道内的两个电子自旋方向应该相反，所以违反了泡利原理，D错误； 故选D。 7．下列关于价电子排布3s23p4的描述正确的是 A．它的元素符号为O B．它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4 C．可以与H2化合生成液态化合物 D．其电子排布图为 【答案】B 【分析】价电子构型为3s23p4的元素是16号元素S，据此回答。 【解析】A．价电子构型为3s23p4的元素是16号元素S，A错误； B．它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，B正确； C．硫和氢气化合生成硫化氢，常温时是气态化合物，C错误 D．其电子排布图为：，D错误； 故选B。 8．（23-24高二下·江苏苏州·阶段练习）某化学学习小组在学习元素周期系和周期的划分时提出以下观点： ①元素周期系的形成是由原子的结构决定的 ②元素周期系中第ⅠA族元素统称为碱金属元素 ③每一周期元素原子外围电子排布均是从ns1开始至ns2np6结束 ④元素周期系的每一周期元素的种类均相等 ⑤基态原子核外电子排布式为1s22s22p3和1s22s22p63s23p3的两元素位于同一周期 ⑥周期序数越大，该周期所含金属元素一般越多 你认为正确的是 A．①⑥ B．①②③⑤⑥ C．①④⑥ D．②③⑤ 【答案】A 【解析】元素周期系的形成是由原子的结构决定的，①对 第ⅠA族元素除H元素外统称为碱金属元素，②错； 第一周期元素原子外围电子排布从1s1开始至1s2结束，③错； 不同周期元素的种类不一定相等，④错； ⑤中的两元素位于同一主族，⑤错 周期序数越大，该周期所含金属元素一般越多，⑥对 故答案选A。 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 9．（24-25高二下·江苏镇江·期末）下列化学用语表示正确的是 A．Ca2+的结构示意图： B．基态碳原子的轨道表示式： C．水的电子式： D．中子数为20的氯原子： 【答案】D 【解析】 A．钙是20号，钙离子的结构示意图为，A错误； B．基态碳原子的轨道表示式中2p轨道上的2个电子应满足洪特规则，单独分占且自旋平行，B错误； C．水为共价化合物，电子式为，C错误； D．中子数等于质量数减去质子数，题中氯的质量数为37，质子数为17，则中子数为20，D正确； 故答案选D。 10．（24-25高二上·江苏扬州·期末）我国探测器采集的月壤中含氧、硅、铁、钙等多种元素。下列元素位于周期表d区的是 A．氧 B．硅 C．铁 D．钙 【答案】C 【解析】A．氧（O）价层电子排布式为2s22p4，位于周期表p区，A不符合题意； B．硅（Si）价层电子排布式为3s23p2，位于周期表p区，B不符合题意； C．铁（Fe）的价电子排布为3d64s2，属于d区，C符合题意； D．钙（Ca）价层电子排布式为4s2，位于周期表s区，D不符合题意； 故选C。 11．（24-25高二下·江苏苏州·期末）嫦娥六号在月球背面采集的月壤中含有、、、等元素，这些元素基态原子中有空轨道的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．Si是第14号元素，核外电子排布，有一个空轨道，A正确；     B．Mn 是第25号元素，核外电子排布，轨道全满，B错误； C．Ti是第22号元素，核外电子排布，轨道全满，C错误；     D．Fe是第26号元素，核外电子排布，轨道全满，D错误； 故答案为：A。 12．（24-25高二下·江苏南通·阶段练习）C和S是构建化合物的重要元素，下列关于C和S及其同族元素的说法正确的是 A．同周期主族元素中，第一电离能比S大的元素有1种 B．Ge可以作为半导体材料，S元素可应用于农药的制备 C．某元素基态原子的 3p 能级有两个未成对电子，则该元素为 Si 元素 D．基态Se原子核外的简化电子排布式为[Ar]4s24p4 【答案】B 【解析】A．S位于第三周期，第三周期主族元素中，从左到右元素的第一电离能呈逐渐增大的趋势，但VA族由于p轨道处于半充满状态，第一电离能比相邻主族元素大，则第一电离能比S大的主族元素有P、Cl共2种，A不正确； B．Ge位于金属与非金属的分界线附近，则可以作为半导体材料，农药中常含有氟、氯、硫、磷等元素，它们位于元素周期表的右上角，则S元素可应用于农药的制备，B正确； C．某元素基态原子的 3p 能级有两个未成对电子，则该元素为Si或S元素，C不正确； D．Se为第四周期第ⅥA族元素，则Se的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4，D不正确； 故选B。 13．（24-25高二下·江苏扬州·期末）NH4H2PO4可用作面包的发酵剂。下列说法正确的是 A．原子半径： B．电负性： C．电离能： D．热稳定性： 【答案】A 【解析】A．磷和氮同主族，根据同主族元素从上至下，原子半径依次增大，可知原子半径：P>N，A正确； B．同周期从左到右电负性依次增大，氧在氮右侧，O的电负性更大，B错误； C．氮的2p轨道为半充满状态，其结构更稳定，故第一电离能N＞O，C错误； D．同主族，从上至下，非金属性依次减弱，即非金属性N＞P，NH3的热稳定性强于PH3，D错误； 答案选A。 14．（24-25高二上·江苏无锡·阶段练习）下列化学用语表述正确的是 A．在电子云图中，用小黑点表示绕核做高速圆周运动的电子 B．p能级能量一定比s能级的能量高 C．电子从较低能级跃迁到较高能级将释放能量 D．镁原子由时，原子释放能量，由激发态转化成基态 【答案】D 【解析】A．在电子云图中，用小黑点表示电子在核外空间中出现的几率，小黑点越密，表示电子出现的几率越高，故A错误； B．p能级能量不一定比s能级的能量高，如3s能级的能量高于2p能级，故B错误； C．电子从较低能级吸收能量跃迁到较高能级，故C错误； D．镁原子由时，由能量较高的激发态转化成能量较低的基态，原子会释放能量，故D正确； 故选D。 15．（24-25高二下·江苏苏州·阶段练习）实验室用反应制备三氯化六氨合钴。下列有关说法正确的是 A．中子数为18的氯原子可表示为 B．的基态核外电子排布式为 C．的电子式为 D．中既含共价键、配位键又含离子键 【答案】D 【解析】A．中子数为18的氯原子可表示为，A错误； B．的基态核外电子排布式为，B错误； C．为离子化合物，由和Cl−构成，电子式为，C错误； D．NH4Cl由和Cl−构成，中N与H之间存在共价键，其中一个N−H键是配位键（N提供孤电子对，H+提供空轨道 ），与Cl−之间是离子键，D正确； 故选D。 16．（24-25高二下·江苏苏州·阶段练习）实验室用反应制备三氯化六氨合钴。下列有关说法正确的是 A．中既含共价键、配位键又含离子键 B．的基态核外电子排布式为 C．的电子式为，的电子式为 D．中子数为18的氯原子可表示为 【答案】A 【解析】A．NH4Cl由和Cl−构成，中N与H之间存在共价键，其中一个N−H键是配位键（N提供孤电子对，H+提供空轨道 ），与Cl−之间是离子键，A正确； B．的基态核外电子排布式为，B错误； C．H2O的电子式中氧原子最外层还有两对孤电子对没有表示出来，正确的电子式应为，C错误； D．中子数为18的氯原子可表示为，D错误； 故选A。 期末综合拓展练（测试时间：15分钟） 17．（24-25高二上·江苏无锡·阶段练习）下列说法正确的是 A．处于最低能量的原子叫激发态原子 B．表示能级有2个轨道 C．同一原子中，电子的能量逐渐减小 D．的电子云轮廓越来越大 【答案】D 【解析】A．原子的能量越高越不稳定，化学上把处于最低能量的原子叫做基态原子，故A错误； B．4p2表示4p能级上有2个电子，故B错误； C．能级符号相同，能层越大，电子能量越高，所以同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐增大，故C错误； D．2p、3p、4p轨道数一样，但电子云轮廓越来越大，故D正确； 故选D。 18．（23-24高二下·江苏徐州·期末）下列有关化学用语的说法正确的是 A．的电子式： B．轨道的电子云轮廓图： C．基态铜原子外围电子轨道表示式： D．在水中的电离方程式： 【答案】D 【解析】A．NH4Br的是离子化合物，阴离子也要标出电子，正确的电子式为，A错误； B．p原子轨道形状为哑铃形，px轨道正确的电子云轮廓图为，B错误； C．铜元素原子序数为29，根据核外电子排布规则，基态铜原子外围电子排布式为3d104s1，故基态铜原子外围电子轨道表示式：，C错误； D．碳酸氢钠是强电解质，在水中完全电离成钠离子和碳酸氢根离子，碳酸氢根是弱酸的酸式酸根不拆，故碳酸氢钠在水中的电离方程式正确，D正确； 本题选D。 19．（25-26高二上·江苏南京·月考）反应可用于吸收，可用氨气和制备尿素，下列说法正确的是 A．基态Cl-的价电子轨道表示式： B．的电子式为 C．中既含离子键又含共价键 D．基态原子的核外电子排布式： 【答案】D 【解析】 A．基态Cl-的价电子轨道表示式为， A错误； B．NaOH为离子化合物，由Na+和构成，电子式应为，B错误； C．是共价化合物，分子中C与O、C与N、N与H均以共价键结合，不含离子键，C错误； D．S为16号元素，基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p4，简化为[Ne]3s23p4，D正确； 故答案选：D。 20．（24-25高二下·江苏南通·阶段练习）可做燃料，尿素可用于消除污染。下列化学用语的表达不正确的是 A．用轨道表示式表示石墨烯中C原子的杂化： B．电负性： C．尿素消除NO污染的化学方程式： D．中 N元素的价态只有+2 或+4 【答案】A 【解析】A．石墨烯是层状结构，其中C原子采用sp2杂化，不是sp3杂化，A错误； B．同短周期主族元素，从左往右，电负性依次增大，CH4中C为-4价H为+1价，则C的电负性大于H，则电负性：χ(O)＞χ(N)＞χ(C)＞χ(H)，B正确； C．尿素与NO反应生成N2和H2O，化学方程式为，C正确； D．NO和NO2中N的价态只有+2和+4，D正确； 答案选A。 21．（25-26高二上·江苏泰州·期中）联氨(N2H4)为二元弱碱，在水中性质与氨相似，可用于处理锅炉水中的溶解氧，防止锅炉被腐蚀，其中一种反应机理如图所示。下列说法正确的是 A．微粒半径：r(Cu)> r(Cu2+) B．电负性：χ(N)> χ(O)> χ(H) C．第一电离能：I1(O)> I1(N)> I1(Cu) D．Cu元素位于元素周期表中的d区 【答案】A 【解析】A．同一元素不同粒子，核外电子数越多，半径越大，则r(Cu)> r(Cu2+)，A正确； B．非金属性越强，电负性越大，电负性：χ(O) > χ(N) > χ(H)，B错误； C．同周期主族元素，原子序数越大，第一电离能越大，但氮原子2p轨道电子属于半充满结构，第一电离能大于相邻元素，故第一电离能：I1(N) > I1(O)> I1(Cu)，C错误； D．Cu元素为29号元素，基态原子的价电子排布式为3d104s1，位于元素周期表中的ds区，D错误； 故答案选A。 22．已知元素原子的下列结构或性质，能确定其在周期表中位置的是 A．某元素原子的第二电子层电子轨道表示式为 B．某元素在某种化合物中的化合价为 C．某元素的原子最外层上电子数为6 D．某元素的原子价电子排布式为 【答案】D 【解析】 A．第二电子层电子轨道表示式为只能说明该元素的L层有8个电子，无法确定其在周期表中的位置，故A错误； B．某些非金属元素有多种化合价，某元素在某种化合物中的化合价为，价不一定是其最高化合价，无法确定其在周期表中的位置，故B错误； C．某元素的原子最外层上电子数为6，只能确定族序数，无法确定周期数，无法确定其在周期表中的位置，故C错误； D．某元素的原子价电子排布式为，则可确定该元素在第五周期第ⅢA族，即能确定其在周期表中的位置，故D正确； 故答案为：D。 23．（24-25高二下·江苏淮安·期中）回答下列问题。 (1)下表是某短周期元素R的部分电离能数据： …… 电离能 740 1500 7700 10500 …… 则R是第 族(填族表示符号)，最高正价为 。 (2)含有NaOH的悬浊液可用于检验醛基，也可用于和葡萄糖反应制备纳米。广泛应用于太阳能电池领域。以和抗坏血酸为原料，可制备。 ①氧位于元素周期表 区，基态氧原子的最高能级的电子云轮廓图的形状为 ，其最外层电子中有 个未成对电子。 ②基态核外电子排布式为 。 【答案】(1) IIA +2 (2) p 哑铃状 2 或 【解析】（1）由表格可知I2到I3出现了突跃，故R元素最外层2个电子，为IIA族元素，最高正价为+2； （2） ①基态氧原子的核外价层电子排布式为2s22p4，氧元素位于元素周期表p区，基态氧原子的最高能级的电子云轮廓图的形状为：哑铃状，基态氧原子价电子轨道表示式为：，最外层电子中有：2个未成对电子； ②基态核外电子排布式为：或。 24．（24-25高二下·江苏淮安·期中）回答下列问题。 (1)尿素(CO(NH2)2)，又称碳酰胺，是生产脲醛树脂和三聚氰胺树脂的重要原料。 ①基态N原子电子占据 个能层，其最高能层有 个原子轨道； ②C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为 ； ③氢化物CH4、NH3、H2O的热稳定性由大到小顺序 。 (2)黄铜矿(CuFeS2)是一种重要的铜铁硫化物矿石，用于工业，医药，化工等领域。Fe3＋基态核外电子排布式为 基态Cu原子外围电子排布式为 。 (3)元素X的基态原子的3p轨道上有5个电子，元素Y基态原子的核外电子共有16种运动状态，X和Y最高价氧化物对应的水化物酸性较强的酸是 (填化学式)。 (4)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_______(填标号)。 A． B． C． D． (5)NH3·BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性()，与B原子相连的H负电性()。在H、B、N三种元素中， 电负性由大到小的顺序是 。 【答案】(1) 2 4 N＞O＞C H2O＞NH3＞CH4 (2) 1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5 3d104s1 (3)HClO4 (4)A (5)N>H>B 【解析】（1）①N是7号元素，核外电子排布式为1s22s22p3，基态N原子电子占据2个电子层，即2个能层；其最高能层为L层，含有4个轨道，即1个2s轨道和3个2p轨道； ②同周期从左往右，元素的第一电离能递增，N元素因2p轨道处于半满的稳定结构，第一电离能高于相邻元素，故第一电离能：N>O>C； ③元素的非金属性越强，对应简单氢化物的稳定性越大，元素非金属性O>N>C，故稳定性：H2O＞NH3＞CH4； （2）Fe为26号元素，位于第四周期Ⅷ族，故基态Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；Cu为29号元素，位于第四周期ⅠB族，故基态Cu原子外围电子排布式为3d104s1； （3）元素X的基态原子的3p轨道上有5个电子，元素Y基态原子的核外电子共有16种运动状态，则X、Y分别为Cl和S，Cl的非金属性强于S，其最高价氧化物对应的水化物的酸性更强，故较强的酸是HClO4； （4）A．该结构为基态Mg＋，再失去一个电子所需能量即为镁的第二电离能，电离最外层一个电子所需能量最大，A正确； B．该结构为基态Mg原子，其3s轨道全满，电离最外层一个电子即镁的第一电离能，故失去最外层一个电子所需能量较A低，B错误； C．该结构中镁原子的电子处于激发态，容易失去3p上的电子，失去一个电子所需能量比基态Mg原子失去一个电子更低，C错误； D．该结构为激发态Mg＋，再失去一个电子即为镁的第二电离能，最外层的电子处于激发态，失去最外层一个电子所需能量比基态Mg＋失去一个最外层电子所需能量低，D错误； 故答案选A。 （5）与N原子相连的H呈正电性(Hδ+)，则电负性：N>H，与B原子相连的H负电性(Hδ−)，则电负性H>B，故电负性：N>H>B。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $