第一节 原子结构（举一反三专项训练，天津专用）【上好课】化学人教版选择性必修2

第一节 原子结构 题型01 能层与能级 题型02 基态与激发态 原子光谱 题型03 构造原理与电子排布式 题型04 电子云与原子轨道 题型05 泡利原理 洪特规则 能量最低原理 题型06 基态原子核外电子排布的表示方法 题型07 基态元素原子中未成对电子的判断 题型01 能层与能级 能层：依据电子的 划分，用符号K、L、M、N、O、P、Q表示，能层序数n越大，电子能量越高。 能级：同一能层中，电子的能量仍有差异，进一步划分的能量等级，用符号s、p、d、f表示。 能层与能级的关系：第n能层包含n个能级，能级类型为s、p……，且能级能量随能层序数增大而升高，同一能层内能级能量顺序为Eₙₛ < Eₙₚ < Eₙₙ < Eₙ。 【典例1】（24-25高二下·天津红桥·期中）人类对核外电子运动的认识不断进步。下列说法正确的是 A．电子在固定的圆周轨道上绕核运动 B．2、2、2轨道相互平行且能量相等 C．电子从激发态跃迁到基态时能产生吸收光谱 D．同一原子的2s轨道比1s轨道半径大，且能量高 【变式1-1】（24-25高二上·天津南开·期末）某基态原子价层电子的轨道表示式为，从中得到的信息错误的是 A．有2个电子层 B．最外层有4个电子 C．有3种能量不同的电子 D．有6种空间运动状态不同的电子 【变式1-2】（24-25高二上·天津·期末）在基态多电子原子中，下列说法正确的是 A．、、能级的轨道数依次增多 B．能级的能量一定比能级的能量高 C．、、轨道相互垂直，能量相等 D．电子云图中的小黑点表示绕核做高速圆周运动的电子 【变式1-3】（24-25高二上·天津滨海新·期末）下列叙述正确的是 A．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7 B．各能层的能级都是从s能级开始到f能级结束 C．在一个原子中可以出现运动状态相同的2个电子 D．各能层含有的原子轨道数为2n2 题型02 基态与激发态 原子光谱 基态原子：处于 的原子，其核外电子排布遵循能量最低原理。 激发态原子：基态原子吸收能量后，电子跃迁到 形成的原子，性质不稳定。 原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时，会吸收或释放特定频率的光，形成的光谱。分为 （电子跃迁吸收光能）和 （电子跃迁释放光能），可用于元素的定性分析。 【典例2】（24-25高二下·天津静海·月考）下列说法不正确的是 A．霓虹灯光、激光、焰火、物理成像都与电子跃迁释放能量有关 B．通过红外光谱可以得知分子中含有的化学键或官能团信息 C．可用质谱法快速、精确测定分子的相对分子质量 D．利用X射线衍射仪鉴别金刚石和石墨 【变式2-1】（24-25高三上·天津·阶段练习）下列应用中涉及到氧化还原反应的是 A．铁红作红色油漆 B．霓虹灯发出五颜六色的光 C．使用明矾对水进行净化 D．暖贴中的铁粉遇空气放热 【变式2-2】（24-25高二上·天津河西·期末）以下基态原子的价层电子排布式正确的是 A．Mn：1s22s22p63s23p63d54s2 B．Zn：[Ar]3d104s2 C．Cr：3d44s2 D．Cu：3d104s1 答案选D。 【变式2-3】（24-25高二下·天津和平·期末）下列说法中，正确的是 A．处于最低能量的原子叫做基态原子 B．4p表示4p能级有4个轨道 C．同一原子中，2p、3p、4p电子的能量逐渐减小 D．1s、2s、3s能级的轨道数依次增多 题型03 构造原理与电子排布 构造原理：多电子原子中，电子优先填充 的能级，能级填充顺序为：1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p……。 电子排布式：按照构造原理，用能级符号和右上角数字表示核外电子在各能级的排布，数字表示该能级的电子数。 【典例3】（24-25高二下·天津·阶段练习）对于基态 Cr原子，下列叙述正确的是 A．轨道处于半充满时体系总能量低，所以核外电子排布应为[Ar]3d54s1 B．4s电子能量较高，其运动轨迹总是在比3s电子离核更远的地方 C．最外能层只有一个电子，在化合物中只能显+1价 D．属于主族元素，价层电子排布为4s1 【变式3-1】（24-25高二上·天津南开·期末）下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是 A．Cr   B．   C．Cu   D．   【变式3-2】（24-25高二下·天津·阶段练习）下列各项叙述不正确的是 A．若硫原子核外电子排布图为则违反了泡利原理 B．若21号元素的基态原子电子排布式为，则违反了构造原理 C．铍原子核外有4种运动状态不同的电子 D．原子的电子排布子由能释放特定能量产生发射光谱 【变式3-3】（24-25高二下·天津·阶段练习）下列说法错误的是 A．电子的能量不一定高于电子的能量 B．的电子排布式为，违背了洪特规则 C．电子排布式违背了能量最低原则 D．电子排布式违背了泡利原理 题型04 电子云与原子轨道 电子云：电子在原子核外空间 的形象化描述，不代表电子的运动轨迹。 原子轨道：电子云轮廓图中，电子出现概率约为90%的空间区域，是描述核外电子运动状态的基本单位。 各能级的原子轨道数：s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，d能级有5个轨道，f能级有7个轨道。 【典例4】（24-25高二下·天津·期中）下列表达式正确的是 A．碳原子的L层电子轨道表示式： B．基态碳原子核外有三种能量不同的电子 C．基态溴原子的价电子排布式是 D．H原子的电子云图，由图可见H原子核外靠近核运动的电子多 【变式4-1】（24-25高二上·天津·期末）下列原子结构相关内容表述正确的是 A．、、轨道能量不相同 B．原子核外电子只能在电子云轮廓内运动 C．电子排布图违背了泡利原理 D．电子由能级跃迁至能级时，可以用光谱仪摄取其吸收光谱 【变式4-2】（24-25高二上·天津·期中）下列化学用语表示正确的是 A．电子云轮廓图： B．基态Cr原子的价层电子轨道表示式： C．的核外电子排布式： D．中子数为17的氯原子： 【变式4-3】（24-25高三下·t·月考）化学用语可表达化学过程，下列化学用语的表达正确的是 A．用电子云轮廓图表示H—Cl σ键形成的示意图： B．用热化学方程式表示C的燃烧热：   C．用化学方程式表示甲醛与苯酚制备线型酚醛树脂： D．用电子式表示CaCl2的形成过程： 题型05 泡利原理 洪特规则 能量最低原理 泡利原理：在一个原子轨道中，最多只能容纳2个电子，且这两个电子的 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 ，且自旋状态相同。 能量最低原理：基态原子的核外电子排布，会使整个原子的能量处于 ，是电子排布的核心原则。 【典例5】（24-25高二下·天津红桥·期中）下列电子排布图能表示碳原子的最低能量状态的是 A． B． C． D． 【变式5-1】（25-26高三上·天津南开·期末）某基态原子的电子排布图为，从中得到的信息错误的是 A．有 2 个电子层 B．有 3 种能量不同的电子 C．有 7 种运动状态不同的电子 D．最外层有 3 个电子 【变式5-2】（25-26高三上·天津西青·阶段练习）下列说法正确的是 A．基态Cr原子的价层电子排布式是 B．基态原子的电子空间运动状态数相同 C．基态的电子占据的最高能级共有3个原子轨道 D．基态S原子有4个未成对电子 【变式5-3】（24-25高二上·天津河北·期末）下列说法中，正确的是 A．表示3s能级有两个轨道 B．处于最低能量的原子叫做基态原子 C．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 D．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量相同 题型06 基态原子核外电子排布的表示方法 电子排布式：完整表示各能级的电子数，可简化为 加价层电子排布的形式。 轨道表示式（电子排布图）：用方框表示原子轨道，箭头表示电子及自旋状态，直观体现泡利原理和洪特规则。 价层电子排布式：仅表示 的电子排布，反映元素的化学性质。 【典例6】（2025·天津·二模）化学学科的特征是从宏观和微观两个角度认识物质。下列化学用语表述正确的是 A．含8个中子的碳原子； B．HClO结构式： C．的电子式： D．基态砷原子的价层电子的轨道表示式： 故答案为：A。 【变式6-1】（2025·天津宁河·一模）下列化学用语表示正确的是 A．CaC2的电子式： B．基态溴原子的电子排布式： C．基态氧原子的轨道表示式： D．基态铍原子最高能级的电子云轮廓图为 【变式6-2】（24-25高二上·天津南开·阶段练习）下列有关化学用语的表述正确的是 A．基态磷原子的最外层电子排布图： B．的简化电子排布式： C．铜原子价层电子轨道表示式： D．F⁻的结构示意图： 【变式6-3】（24-25高二上·天津河西·期末）下列化学用语正确的是 A．的结构示意图： B．基态的电子排布式： C．中子数为20的氯原子： D．基态原子最低能级电子云轮廓图： 题型07 元素基态原子中未成对电子的判断 依据：根据原子的电子排布式或轨道表示式，结合洪特规则判断。 方法：分析各能级的轨道填充情况， 为未成对电子，统计其数量即可。 规律：同一能级的轨道在半充满、全充满或全空时，原子能量较低，未成对电子数遵循洪特规则的特例。 【典例7】（24-25高二上·天津河西·期末）元素周期表中铋（）元素的数据如下图。下列它的说法错误的是 A．相对原子质量是 B．最高化合价为价 C．原子能级有3个未成对电子 D．原子最外层有5个能量相同的电子 【变式7-1】（24-25高二上·天津武清·阶段练习）下列元素中，未成对电子最多的是 A．Ne B．P C．Fe D．Cr 【变式7-2】（24-25高二上·天津河西·期末）具有下列电子层结构的原子或离子，其对应元素一定属于同一周期的是 A．两原子核外全部都是s电子 B．最外层电子排布式为的原子和最外层电子排布式为的离子 C．能级上只有一个空轨道的原子和能级上只有一个未成对电子的原子 D．原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而能级上没有电子的原子和离子 【变式7-3】（24-25高二上·天津河西·期末）向含的废水中加入铁粉和可制备，发生反应：，下列说法错误的是 A．依据反应可知：；还原性： B．基态碳原子和基态氮原子的未成对电子之比为2∶3 C．位于周期表中第VIII族；反应中失去电子 D．离子半径大小： / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 原子结构 题型01 能层与能级 题型02 基态与激发态 原子光谱 题型03 构造原理与电子排布式 题型04 电子云与原子轨道 题型05 泡利原理 洪特规则 能量最低原理 题型06 基态原子核外电子排布的表示方法 题型07 基态元素原子中未成对电子的判断 题型01 能层与能级 能层：依据电子的能量差异划分，用符号K、L、M、N、O、P、Q表示，能层序数n越大，电子能量越高。 能级：同一能层中，电子的能量仍有差异，进一步划分的能量等级，用符号s、p、d、f表示。 能层与能级的关系：第n能层包含n个能级，能级类型为s、p……，且能级能量随能层序数增大而升高，同一能层内能级能量顺序为Eₙₛ < Eₙₚ < Eₙₙ < Eₙ。 【典例1】（24-25高二下·天津红桥·期中）人类对核外电子运动的认识不断进步。下列说法正确的是 A．电子在固定的圆周轨道上绕核运动 B．2、2、2轨道相互平行且能量相等 C．电子从激发态跃迁到基态时能产生吸收光谱 D．同一原子的2s轨道比1s轨道半径大，且能量高 【答案】D 【详解】A．电子在核外是在一个有形状的轨道空间内运动，A错误； B．2、2、2轨道相互垂直、能量相等，B错误； C．电子从激发态跃迁到基态时放出能量，能产生发射光谱，C错误； D．同一原子的2s轨道能量比1s轨道能量大，2s轨道半径更大，D正确； 故选D。 【变式1-1】（24-25高二上·天津南开·期末）某基态原子价层电子的轨道表示式为，从中得到的信息错误的是 A．有2个电子层 B．最外层有4个电子 C．有3种能量不同的电子 D．有6种空间运动状态不同的电子 【答案】D 【分析】由基态原子的轨道表示式可知，该基态原子的核外电子排布式为 1s22s22p2，该原子序数为6，为C元素； 【详解】A．该原子有2个电子层，分别为K层、L层，每层的电子数分别为2、4，故A正确； B．每层的电子数分别为 2、4，所以最外层有 4 个电子，故B正确； C．核外电子的能级为1s、2s、2p 能级，同一能级上的电子能量相同，电子在各能级的能量关系为：1s<2s<2p，故有3种能量不同的电子，故C正确； D．对于同一个原子的核外电子，每一个电子的运动状态都不同，则原子核外有几个电子，就有几种运动状态不同的电子，该原子核外共有 6 个电子，则有 6 种不同运动状态的电子，故D错误； 故选：D。 【变式1-2】（24-25高二上·天津·期末）在基态多电子原子中，下列说法正确的是 A．、、能级的轨道数依次增多 B．能级的能量一定比能级的能量高 C．、、轨道相互垂直，能量相等 D．电子云图中的小黑点表示绕核做高速圆周运动的电子 【答案】C 【详解】A．、、能级的轨道数都是5个，轨道数相等，A错误； B．相同能层的p能级的能量比s能级的能量高，不同能层不一定p能级的能量比s能级的能量高，如2p能级的能量低于3s能级，B错误； C．2px、2py、2pz轨道相互垂直，同一能级的不同轨道的能量相同，所以2px、2py、2pz轨道的能量相同，C正确； D．在电子云示意图中，小黑点是电子在原子核外出现概率密度的形象描述，而不是表示电子绕核作高速圆周运动的轨迹，D错误； 答案选C。 【变式1-3】（24-25高二上·天津滨海新·期末）下列叙述正确的是 A．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7 B．各能层的能级都是从s能级开始到f能级结束 C．在一个原子中可以出现运动状态相同的2个电子 D．各能层含有的原子轨道数为2n2 【答案】A 【详解】A．原子核外各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7，A正确； B．当n=1时，只有1s能级，n=2时只有两个能级2s、2p能级，n=3时只有3s、3p、3d，均没有f能级，B错误； C．在多电子的原子中，电子填充在不同的能层，能层又分不同的能级，同一能级又有不同的原子轨道，每个轨道中最多可以填充两个电子，自旋相反，在一个基态多电子的原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，C错误； D．各能层最多含有的电子数为2n2，每个原子轨道含有2个电子，所以各能层含有的原子轨道数为n2(n为能层序数)，D错误； 故答案为：A。 题型02 基态与激发态 原子光谱 基态原子：处于最低能量状态的原子，其核外电子排布遵循能量最低原理。 激发态原子：基态原子吸收能量后，电子跃迁到较高能量轨道形成的原子，性质不稳定。 原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时，会吸收或释放特定频率的光，形成的光谱。分为吸收光谱（电子跃迁吸收光能）和发射光谱（电子跃迁释放光能），可用于元素的定性分析。 【典例2】（24-25高二下·天津静海·月考）下列说法不正确的是 A．霓虹灯光、激光、焰火、物理成像都与电子跃迁释放能量有关 B．通过红外光谱可以得知分子中含有的化学键或官能团信息 C．可用质谱法快速、精确测定分子的相对分子质量 D．利用X射线衍射仪鉴别金刚石和石墨 【答案】A 【详解】A．物理成像是光的直线传播，而霓虹灯光、激光、焰火均是由于电子处于激发态不稳定跃迁到较低能级而释放能量，A项错误； B．红外光谱是利用原子间的相对振动和分子的转动来确定分子结构和鉴别物质的方法。不同化学键和官能团振动频率是不同，所以红外光谱可以用于确定分子中的化学键或官能团，B项正确； C．质谱法即用电场和磁场将运动的离子（带电荷的原子、分子或分子碎片，有分子离子、同位素离子、碎片离子、重排离子、多电荷离子、亚稳离子、负离子和离子－分子相互作用产生的离子）按它们的质荷比分离后进行检测的方法。质谱法是纯物质鉴定的最有力工具之一，其中包括相对分子量测定、化学式的确定及结构鉴定等，C项正确； D．X射线衍射用于确定晶体及内部结构，D项正确； 故选A。 【变式2-1】（24-25高三上·天津·阶段练习）下列应用中涉及到氧化还原反应的是 A．铁红作红色油漆 B．霓虹灯发出五颜六色的光 C．使用明矾对水进行净化 D．暖贴中的铁粉遇空气放热 【答案】D 【详解】A．铁红呈红棕色，可用作红色油漆，没有涉及氧化还原反应，A项不符合题意； B．霓虹灯发出五颜六色的光是原子核外电子由较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态释放能量引起的，没有涉及氧化还原反应，B项不符合题意； C．明矾溶于水电离产生的Al3+水解生成Al(OH)3胶体吸附水中的悬浮物，用于净水，没有涉及氧化还原反应，C项不符合题意； D．暖贴中的铁粉遇空气放热，铁粉最终被氧化成Fe2O3，该过程中元素的化合价发生升降，涉及到氧化还原反应，D项符合题意； 答案选D。 【变式2-2】（24-25高二上·天津河西·期末）以下基态原子的价层电子排布式正确的是 A．Mn：1s22s22p63s23p63d54s2 B．Zn：[Ar]3d104s2 C．Cr：3d44s2 D．Cu：3d104s1 【答案】D 【详解】A．1s22s22p63s23p63d54s2为基态Mn原子的电子排布式，基态Mn原子的价层电子排布式为3d54s2，A错误； B．[Ar]3d104s2为基态Zn原子的电子排布式，基态Zn原子的价层电子排布式为3d104s2，B错误； C．元素是24Cr，它们基态原子的价电子排布应该遵循洪特规则的特例，应该是3d54s1，C错误； D．原子轨道中电子处于全满、全空、半满时最稳定，所以基态Cu原子的价电子排布为3d104s1，D正确； 答案选D。 【变式2-3】（24-25高二下·天津和平·期末）下列说法中，正确的是 A．处于最低能量的原子叫做基态原子 B．4p表示4p能级有4个轨道 C．同一原子中，2p、3p、4p电子的能量逐渐减小 D．1s、2s、3s能级的轨道数依次增多 【答案】A 【详解】A．基态原子是指处于最低能量状态的原子，A正确； B．p能级无论处于哪个能层，轨道数均为3，所以4p能级有3个轨道，B错误； C．同一原子中，能层越高，电子能量越高，2p、3p、4p电子能量应逐渐增大，C错误； D．s能级的轨道数恒为1，与能层无关，1s、2s、3s轨道数均为1，D错误； 故选A。 题型03 构造原理与电子排布 构造原理：多电子原子中，电子优先填充能量较低的能级，能级填充顺序为：1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p……。 电子排布式：按照构造原理，用能级符号和右上角数字表示核外电子在各能级的排布，数字表示该能级的电子数。 【典例3】（24-25高二下·天津·阶段练习）对于基态 Cr原子，下列叙述正确的是 A．轨道处于半充满时体系总能量低，所以核外电子排布应为[Ar]3d54s1 B．4s电子能量较高，其运动轨迹总是在比3s电子离核更远的地方 C．最外能层只有一个电子，在化合物中只能显+1价 D．属于主族元素，价层电子排布为4s1 【答案】A 【详解】A．基态Cr原子的核外电子排布为，这是因为当3d轨道处于半充满状态（5个电子）时，体系能量更低，更加稳定，因此电子从4s轨道转移至3d轨道，A正确； B．然4s电子能级高于3s，但其电子云分布更靠近原子核（穿透效应），而3s电子平均距离更近。因此，4s电子的运动轨迹并非“总是在比3s离核更远的地方”，B错误； C．最外层虽仅有一个电子，但其在化合物中可呈现多种价态（如+3、+6等），C错误； D．位于元素周期表区，属于副族元素（过渡金属），而非主族元素；其价层电子排布为，D错误； 故选A。 【变式3-1】（24-25高二上·天津南开·期末）下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是 A．Cr   B．   C．Cu   D．   【答案】A 【详解】A．Cr的原子序数为24，其基态原子核外电子排布式为：，A正确； B．O的原子序数为8，得2个电子形成，核外有10个电子，其电子排布式为：，B错误； C．Cu的原子序数为29，其基态原子核外电子排布式为：，C错误； D．Fe的原子序数为26，失两个电子形成，核外电子排布式：，D错误； 故选A。 【变式3-2】（24-25高二下·天津·阶段练习）下列各项叙述不正确的是 A．若硫原子核外电子排布图为则违反了泡利原理 B．若21号元素的基态原子电子排布式为，则违反了构造原理 C．铍原子核外有4种运动状态不同的电子 D．原子的电子排布子由能释放特定能量产生发射光谱 【答案】A 【详解】 A．3p轨道应该尽可能分占不同的原子轨道，若硫原子核外电子排布图为违反了洪特规则，不是违反了泡利原理，故A错误； B．Sc元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理，应该为1s22s22p63s23p63d14s2，故B正确； C．Be是4号元素，核外电子为4，每个电子的运动状态都不同，故有4种运动状态不同的电子，故C正确； D．3s能级的能量大于2p能级的能量，原子的电子排布式由1s22s22p33s1→1s22s22p4，能量较低，所以能释放特定能量产生发射光谱，故D正确； 答案选A。 【变式3-3】（24-25高二下·天津·阶段练习）下列说法错误的是 A．电子的能量不一定高于电子的能量 B．的电子排布式为，违背了洪特规则 C．电子排布式违背了能量最低原则 D．电子排布式违背了泡利原理 【答案】A 【详解】A．ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量，A错误； B．对于6C 原子来说，2p能级有3个能量相同的原子轨道，最后2个电子应以自旋状态相同的方式分布在两个不同的2p轨道上，违反了洪特规则，B正确； C．根据轨道能量高低顺序可知E4s＜E3d，对于21Sc原子来说，最后3个电子应先排满4s轨道，再排3d轨道，应为1s22s22p63s23p63d14s2，故违反了能量最低原则，C正确； D．对于22Ti原子来说，3p能级共有3个轨道，最多可以排6个电子，如果排10 个电子，则违反了泡利原理，D正确； 故选A。 题型04 电子云与原子轨道 电子云：电子在原子核外空间概率密度分布的形象化描述，不代表电子的运动轨迹。 原子轨道：电子云轮廓图中，电子出现概率约为90%的空间区域，是描述核外电子运动状态的基本单位。 各能级的原子轨道数：s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，d能级有5个轨道，f能级有7个轨道。 【典例4】（24-25高二下·天津·期中）下列表达式正确的是 A．碳原子的L层电子轨道表示式： B．基态碳原子核外有三种能量不同的电子 C．基态溴原子的价电子排布式是 D．H原子的电子云图，由图可见H原子核外靠近核运动的电子多 【答案】B 【详解】 A．碳元素的原子序数为6，L层电子排布式为2s22p2，轨道表示式为，故A错误； B．碳元素的原子序数为6，基态原子的电子排布式为1s22s22p2，共有3个能级，则原子核外有三种能量不同的电子，故B正确； C．溴元素的原子序数为35，基态原子的价电子排布式4s24p5，故C错误； D．氢原子的原子核外只有1个电子，则氢原子的电子云图说明核外电子在原子核附近出现的几率大，故D错误； 故选B。 【变式4-1】（24-25高二上·天津·期末）下列原子结构相关内容表述正确的是 A．、、轨道能量不相同 B．原子核外电子只能在电子云轮廓内运动 C．电子排布图违背了泡利原理 D．电子由能级跃迁至能级时，可以用光谱仪摄取其吸收光谱 【答案】D 【详解】轨道处于同一能级，能量相同，错误； B．电子云是电子在核外空间的概率密度分布的形象化描述，原子核外电子不只能在电子云轮廓内运动，在轮廓外也有，只是概率小，错误； C．洪特规则是指在相同能量的轨道上，电子在排布的时候优先进入空轨道，图中违背了洪特原理，C错误 D．3s能级能量小于能级，电子由跃迁至能级时会吸收特定频率的光，可以用光谱仪摄取其吸收光谱，D正确； 故选D。 【变式4-2】（24-25高二上·天津·期中）下列化学用语表示正确的是 A．电子云轮廓图： B．基态Cr原子的价层电子轨道表示式： C．的核外电子排布式： D．中子数为17的氯原子： 【答案】A 【详解】A．P轨道形状为哑铃型，A正确； B．Cr价层电子排布式为，价层电子轨道表示式为：，价层电子轨道表示式错误，B错误； C．的核外电子排布式，C错误； D．中子数为17的氯原子的质量数为34，正确的表示为：，D错误； 答案选A。 【变式4-3】（24-25高三下·t·月考）化学用语可表达化学过程，下列化学用语的表达正确的是 A．用电子云轮廓图表示H—Cl σ键形成的示意图： B．用热化学方程式表示C的燃烧热：   C．用化学方程式表示甲醛与苯酚制备线型酚醛树脂： D．用电子式表示CaCl2的形成过程： 【答案】A 【详解】 A．用电子云轮廓图表示 H-Cl的 σ 键形成的示意图：，A正确； B．燃烧热指在一定条件下，1摩尔纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，C完全燃烧生成的稳定化合物为CO2，B错误； C. 甲醛与苯酚制备线型酚醛树脂化学方程式：C错误； D. 用电子式表示氯化钙的形成过程：，D错误。 故选A。 题型05 泡利原理 洪特规则 能量最低原理 泡利原理：在一个原子轨道中，最多只能容纳2个电子，且这两个电子的自旋状态相反。 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优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同。 能量最低原理：基态原子的核外电子排布，会使整个原子的能量处于最低状态，是电子排布的核心原则。 【典例5】（24-25高二下·天津红桥·期中）下列电子排布图能表示碳原子的最低能量状态的是 A． B． C． D． 【答案】A 【分析】 基态碳原子的电子排布式为1s22s22p2，根据能量最低原理、洪特规则、泡利原理可知基态碳原子的轨道表达式为； 【详解】 A．基态碳原子的轨道表达式为，为碳原子的最低能量状态，A正确； B．2p能级的2个电子分占不同的轨道，但自旋相反，不是最低能量状态，B错误； C．2p能级的2个电子没有分占不同的轨道，不是最低能量状态，C错误； D．中只有5个电子，不是碳原子，D错误； 故选A。 【变式5-1】（25-26高三上·天津南开·期末）某基态原子的电子排布图为，从中得到的信息错误的是 A．有 2 个电子层 B．有 3 种能量不同的电子 C．有 7 种运动状态不同的电子 D．最外层有 3 个电子 【答案】D 【详解】A．每层的电子数分别为2、5，所以有2个电子层，故A正确； B．有三种能量不同的轨道，分别为：1s、2s、2p，故B正确； C．每个电子为一种运动状态，共7个电子，有7种不同运动状态的电子，故C正确； D．每层的电子数分别为2、5，所以最外层有5个电子，故D错误； 故选：D。 【变式5-2】（25-26高三上·天津西青·阶段练习）下列说法正确的是 A．基态Cr原子的价层电子排布式是 B．基态原子的电子空间运动状态数相同 C．基态的电子占据的最高能级共有3个原子轨道 D．基态S原子有4个未成对电子 【答案】C 【详解】A．基态Cr原子的价层电子排布式应为，因半充满的d轨道更稳定，而非，A错误； B．电子空间运动状态数由占据的原子轨道数决定。C的电子占据1s、2s和2p中的两个轨道（共4个），而N和O的电子占据1s、2s和全部3个2p轨道（共5个），因此三者数目不同，B错误； C．基态的电子排布为，最高能级为3p，p能级有3个原子轨道，C正确； D．基态S原子的价电子排布为，其中两个p轨道各有一个未成对电子，另一个轨道为成对电子，未成对电子数为2，而非4，D错误； 答案选C。 【变式5-3】（24-25高二上·天津河北·期末）下列说法中，正确的是 A．表示3s能级有两个轨道 B．处于最低能量的原子叫做基态原子 C．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 D．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量相同 【答案】B 【详解】A． 3s能级只有1个轨道，表示3s能级有两个电子，A错误； B． 处于最低能量的原子叫做基态原子，B正确； C． 2p、3p、4p能级的轨道数均为3，C错误； D． 同一原子中，1s、2s、3s电子的能量依次增大，D错误； 故选B。 题型06 基态原子核外电子排布的表示方法 电子排布式：完整表示各能级的电子数，可简化为稀有气体元素符号加价层电子排布的形式。 轨道表示式（电子排布图）：用方框表示原子轨道，箭头表示电子及自旋状态，直观体现泡利原理和洪特规则。 价层电子排布式：仅表示最外层及参与成键的电子排布，反映元素的化学性质。 【典例6】（2025·天津·二模）化学学科的特征是从宏观和微观两个角度认识物质。下列化学用语表述正确的是 A．含8个中子的碳原子； B．HClO结构式： C．的电子式： D．基态砷原子的价层电子的轨道表示式： 【答案】A 【详解】A．质量数等于质子数加中子数，因此含8个中子的碳原子表示为：，A正确； B．根据化合价与共用电子对的关系，HClO的结构式为，B错误； C．是离子化合物，多个离子的要分开书写，则其电子式为，C错误； D．砷为33号元素，基态砷原子价层电子排布式为：，根据洪特规则可知，其基态砷原子价层电子的轨道表示式为：，D错误； 故答案为：A。 【变式6-1】（2025·天津宁河·一模）下列化学用语表示正确的是 A．CaC2的电子式： B．基态溴原子的电子排布式： C．基态氧原子的轨道表示式： D．基态铍原子最高能级的电子云轮廓图为 【答案】A 【详解】 A．是离子化合物，电子式为：，A正确； B．基态溴原子的电子排布式：，B错误； C．基态氧原子核外电子排布式为1s22s22p4，轨道表达式为：，C错误； D．铍原子最高能级为2s2，s轨道为球形，电子云轮廓图应是球形，D错误； 故选A。 【变式6-2】（24-25高二上·天津南开·阶段练习）下列有关化学用语的表述正确的是 A．基态磷原子的最外层电子排布图： B．的简化电子排布式： C．铜原子价层电子轨道表示式： D．F⁻的结构示意图： 【答案】C 【详解】 A．基态磷原子的最外层排布式为3s23p3，其中p轨道上有3个电子应占3个不同轨道，其电子排布图：，A错误； B．As是第33号元素，的简化电子排布式：，B错误； C．基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1，则基态铜原子的价层电子轨道表示式为，C正确； D．的荷电核数是9，其离子结构示意图为，D错误； 故选C。 【变式6-3】（24-25高二上·天津河西·期末）下列化学用语正确的是 A．的结构示意图： B．基态的电子排布式： C．中子数为20的氯原子： D．基态原子最低能级电子云轮廓图： 【答案】C 【详解】 A．的结构示意图：，A错误； B．基态的核电荷数为17，位于第三周期，核外电子排布式：，B错误； C．中子数为20的氯原子，质量数为20+17=37，表示为：，C正确； D．基态原子最低能级为1s，电子云轮廓图为球形：，D错误； 故选C。 题型07 元素基态原子中未成对电子的判断 依据：根据原子的电子排布式或轨道表示式，结合洪特规则判断。 方法：分析各能级的轨道填充情况，单独占据轨道的电子为未成对电子，统计其数量即可。 规律：同一能级的轨道在半充满、全充满或全空时，原子能量较低，未成对电子数遵循洪特规则的特例。 【典例7】（24-25高二上·天津河西·期末）元素周期表中铋（）元素的数据如下图。下列它的说法错误的是 A．相对原子质量是 B．最高化合价为价 C．原子能级有3个未成对电子 D．原子最外层有5个能量相同的电子 【答案】D 【详解】A．根据图形可知，图中最下边数据209.0表示的就是该原子的相对原子质量，A正确； B．根据表中数据基态原子价层电子排布式，最外层电子数为5，则最高化合价为价，B正确； C．该原子的基态原子价层轨道表示式为：，原子能级有3个未成对电子，C正确； D．根据基态原子价层轨道表示式为：，中的两个电子具有‌相同的能量，中的三个电子具有相同的能量，但是6s轨道和6p轨道上电子的能量不同，所以原子最外层的5个电子的能量不相同，D错误； 故答案为：D。 【变式7-1】（24-25高二上·天津武清·阶段练习）下列元素中，未成对电子最多的是 A．Ne B．P C．Fe D．Cr 【答案】D 【详解】A．Ne的电子排布式为1s2，没有未成对电子； B．P的电子排布式为1s22s22p63s23p3，3个未成对电子； C．Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，4个未成对电子； D．Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，6个未成对电子； 未成对电子最多的是Cr，故选D。 【变式7-2】（24-25高二上·天津河西·期末）具有下列电子层结构的原子或离子，其对应元素一定属于同一周期的是 A．两原子核外全部都是s电子 B．最外层电子排布式为的原子和最外层电子排布式为的离子 C．能级上只有一个空轨道的原子和能级上只有一个未成对电子的原子 D．原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而能级上没有电子的原子和离子 【答案】C 【详解】A．氢原子和锂原子的核外全部都是s电子，但氢元素和锂元素不在同一周期，故A错误； B．最外层电子排布式为3s23p6的原子为氩原子，最外层电子排布式为3s23p6的离子可能为钾离子，钾元素和氩元素不在同一周期，故B错误； C．3p能级上只有一个空轨道的原子为硅原子，3p能级上只有一个未成对电子的原子为氯原子，硅元素和氯元素都位于元素周期表第三周期，故C正确； D．原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而3d能级上没有电子的原子为氩原子、离子可能为钾离子或钙离子，氩元素与钾元素或钙元素不在同一周期，故D错误； 故选C。 【变式7-3】（24-25高二上·天津河西·期末）向含的废水中加入铁粉和可制备，发生反应：，下列说法错误的是 A．依据反应可知：；还原性： B．基态碳原子和基态氮原子的未成对电子之比为2∶3 C．位于周期表中第VIII族；反应中失去电子 D．离子半径大小： 【答案】A 【详解】A．由方程式可知，该反应为有化合价变化的氧化还原反应，因此无法判断和的酸性强弱，即无法比较酸的电离常数的大小，故A项错误； Ｂ．基态碳原子的电子排布式为，基态氮原子的电子排布式为，因此基态碳原子、氮原子的未成对电子数分别为2、3，故B项正确； Ｃ．Fe是26号元素，在周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族，的价层电子排布式为，在该反应中元素升两价，失两个电子，因此失去了电子，故C项正确； Ｄ．离子半径大小比较，电子层数相同时，核电荷数越多，半径越小，故D项正确。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $