2027届高三化学一轮复习讲义：3.1　原子结构　核外电子排布

该高中化学高考复习讲义聚焦原子结构与核外电子排布核心考点，涵盖原子构成、核素同位素辨析及核外电子运动状态、排布规律等内容，按“概念梳理-规律应用-真题突破”逻辑架构知识体系，通过考点精讲、小题对点、真题分析及分层练习，帮助学生构建微观结构认知框架。 讲义采用对比辨析与模型建构教学策略，如通过实例对比同位素、同素异形体等概念培养科学思维，结合轨道表示式分析电子运动状态深化化学观念。设置基础落实与能力提升分层练习，配合即时反馈，助力学生高效突破电子排布式书写等难点，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供系统支持。

第1讲　原子结构　核外电子排布 考点一　原子结构　核素与同位素 1.原子的构成 (1)构成原子的微粒及作用 (2)微粒之间的数量关系 ①原子中:质子数(Z)=核电荷数=核外电子数。 ②质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。 ③阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带的电荷数。 ④阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数。 (3)微粒符号周围数字代表的信息 小题对点过　 (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)核外电子数相同的微粒,其质子数不一定相同,如　　　　和　　　　(其他合理也可)等。  (3)中国计量科学研究院自主研制出了精确度极高的NIM5铯(133Cs)原子喷泉钟,2 000万年不差一秒。已知该铯原子的质子数为55。 ①该铯原子的质量数　　　　,中子数　　　　。  ②Cs+的核外电子数　　　　,133 g该离子含有的电子数为　　　　(用NA表示阿伏加德罗常数)。  答案　(1)1H　H+　(2)Al3+　Na+ (3)①133　78　②54　54NA 2.元素、核素、同位素 (1)元素、核素、同位素的概念及相互关系 (2)元素、核素、同位素的理解 ①同位素的特征 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;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。 ②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 H O 用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 小题对点过　 (1)下列说法错误的是　　　　。  ①核聚变如H――n,因为有新微粒生成,所以该变化是化学变化 Cl得电子能力几乎相同 ③S8与S2互为同位素 ④中子数为9的核素表示为N (2)下列8种化学符号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　(1)①③④ (2)①6　N Mg (一)元素、核素、同位素概念辨析 1.(2024·湖南岳阳一中高三模拟)据科学家推测,月球的土壤吸附着数百万吨的He,在地球上氦元素主要以He的形式存在,下列有关He的说法正确的是(　　) A.属于同一种核素 B.质量数相同 CHe互为同素异形体 DHe互为同位素 答案　D 解析　两者的中子数不同,质量数不同,属于不同的核素,故A错误He的质量数是4,二者质量数不同,故B错误He质子数相同,中子数不同,互为同位素,故C错误、D正确。 2.(2024·江西宜春模拟预测)科技发展与化学密切相关。下列说法错误的是(　　) A.TiO2光催化乙苯脱氢转化为苯乙烯,两种有机物互为同分异构体 B.科研团队合成环状的C10和C14,C10和C14互为同素异形体 C.铌酸锂(LiNbO3)纳米超材料具有独特光学特性Nb的中子数为52 D.我国首次获得公斤级丰度99% 100Mo产品,100Mo与98Mo互为同位素 答案　A 解析　A.乙苯和苯乙烯的分子式不同,不互为同分异构体,A错误;B.C10和C14均为碳的单质,互为同素异形体,B正确;CNb的中子数为52,C正确;D.100Mo与98Mo质子数相同,中子数不同,互为同位素,D正确。 抓住描述对象突破“四同”判断 (1)同位素——原子,如H; (2)同素异形体——单质,如O2、O3; (3)同系物——化合物,如CH3CH3、CH3CH2CH3; (4)同分异构体——化合物,如正戊烷、新戊烷。 (二)原子(离子)、分子中各微粒关系 3.(2024·湖南长沙高三模拟)我国玉兔二号月球车是采用核能来提供能量的,它的核能电池系统主要包括两个组成部分:一个装填钚Pu)二氧化物的热源和一组固体热电偶。该装置使钚238衰变产生的核能转化为电能,其反应可以表示为Pu――He2++2e-+γ光子,其中γ光子是一种电磁波,它具有一定的波长和频率,静止质量为零。下列说法不正确的是(　　) A.U的中子比钚238的中子少2个 BPu互为同位素 CU含有相同的电子数 D2+He含有相同的质子数 答案　B 解析　根据质量数守恒和质子数守恒,钚238发生衰变时产生的U的质量数m为234,质子数z为92,故U的中子数为142,而Pu中子数为144,U的中子比钚238的中子少2个,故A正确Pu质子数不相同,不属于同位素关系,故B错误U为质子数相同的电中性原子,所以含有相同的电子数,故C正确He为氦元素的两种不同粒子,其质子数均为2,故D正确。 4.(2024·淄博高三模拟)(1)1 mol O的中子数之比为　　　　。  (2)已知阴离子R2-的原子核内有n个中子,R原子的质量数为m,则w g R原子完全转化为R2-后,含有电子的物质的量是　　　　。  答案　(1)1∶1　(2) 考点二　原子核外电子排布 1.核外电子运动状态 (1)电子云 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)核外电子运动状态 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。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。 小题对点过　 (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。 ①1s、2s、2p、3s、3p、3d　②2s、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　(3)25　50 (4)①1s<2s<2p<3s<3p<3d ②2s<2px=2py=2pz 2.基态与激发态　原子光谱 (1)基态与激发态 ①基态原子:处于最低能量状态的原子。 ②激发态原子:基态原子吸收能量,它的电子会跃迁到较高能级,变为激发态原子。 (2)原子光谱 不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱上的特征谱线可以鉴定元素,称为光谱分析。 小题对点过　 (1)铜或铜盐的焰色试验为绿色,该光谱是　　　　(填“吸收光谱”或“发射光谱”)。  (2)钾发生焰色试验的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)发射光谱 (2)电子由较高能量的激发态跃迁到能量较低的激发态或基态时,以光的形式释放能量 3.基态原子核外电子排布 (1)构造原理——电子填充顺序 (2)基态原子核外电子排布规律 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。 ③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。 ④洪特规则特例 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24Cr原子的核外电子排布式不应写为1s22s22p63s23p63d44s2正确的是1s22s22p63s23p63d54s1。 (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 轨道表示式 价层电子排布式 3s23p4 小题对点过　 (1)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)。  (2)按要求书写电子排布式或轨道表示式。 ①基态硅原子最外层电子排布的轨道表示式为　　　　。  ②基态镓(Ga)原子的核外电子排布式为　　　　。  ③基态Cu原子简化电子排布式　　　　。  ④基态Ni2+的价层电子轨道表示式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)价层电子排布式与最外层电子排布式相同吗?试举例说明。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  答案　(1)D　C (2)① ②1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1) ③[Ar]3d104s1 ④ (3)价电子是原子在参与化学反应时能够用于成键的电子,是原子核外跟元素化合价有关的电子。在主族元素中,价电子数就是最外层电子数;副族元素原子的价电子,除最外层电子外,还可包括次外层电子。例如,Mn的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,价电子排布式为3d54s2。 解析　(1)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。 1.判断电子的运动状态 (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Si电子排布式表示为[Ne]3s23违背了　　　　。  答案　(1)9　(2)3d24s2　12　22　(3)洪特规则 解析　(1)基态F原子共有9个核外电子,则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种运动状态不同的电子。 2.判断原子中未成对电子数目。 (1)基态Ti3+中未成对电子数有　　　　个;与Ti同族相邻的元素Zr的基态原子价层电子排布式为　　　　。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　　　　。  答案　(1)1　4d25s2　3　(2)4　(3)3∶1 解析　(1)Ti位于第四周期,Ti的基态原子未成对电子数是2,与钛同周期的所有元素的基态原子中,未成对电子数与钛相同的元素有Ni、Ge、Se。(3)基态铬原子价层电子排布式为3d54s1,核外有6个未成对电子,基态镍原子价层电子排布式为3d84s2,核外有2个未成对电子,则铬与镍的基态原子核外未成对电子数之比为3∶1。 3.Fe3+比Fe2+的稳定性更　　　　(填“强”或“弱”),从结构上分析原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　强　Fe3+的价层电子排布式为3d5,处于“半充满状态”,故Fe3+比Fe2+更稳定 4.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。 1.(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　A.CaO是离子化合物,电子式为Ca2+[︰︰]2-,故A正确;B.Li+核外有2个电子,结构示意图为,故B错误;C.中子数为38的镓原子,质量数为69Ga,故C错误;D.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。 2.(2023·浙江1月选考节选)由硅原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1,有关这些微粒的叙述,正确的是　　　　。  A.微粒半径:③>①>② B.电子排布属于基态原子(或离子)的是:①② C.电离一个电子所需最低能量:①>②>③ D.得电子能力:①>② 答案　AB 解析　电子排布式分别为①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1,可推知分别为基态Si原子、Si+离子、激发态Si原子。A.激发态Si原子有四层电子,Si+离子失去了一个电子,根据微粒电子层数及各层电子数多少可推知,微粒半径:③>①>②,选项A正确;B.根据上述分析可知,电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②,选项B正确;C.激发态Si原子不稳定,容易失去电子;基态Si原子失去一个电子是硅的第一电离能,Si+离子失去一个电子是硅的第二电离能,由于I2>I1,可以得出电离一个电子所需最低能量:②>①>③,选项C错误;D.由C可知②比①更难失电子,则②比①更容易得电子,即得电子能力:②>①,选项D错误。 3.(2024·河北卷)钒原子的价层电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  焙烧生成的偏钒酸盐中钒的化合价为　　　　。  答案　3d34s2　+5 解析　V为23号元素,价层电子排布式为3d34s2;焙烧后V的存在形式为V,V为+5价。 4.按要求填空。 (1)(2024·新课标卷)Ni基态原子价电子的轨道表示式为　　　　。  (2)(2024·湖北卷)基态Be2+的轨道表示式为　　　　。  (3)(2023·全国乙卷)基态Fe原子的价电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)(2023·北京卷)基态S原子价层电子排布式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)(2022·全国乙卷)氟原子激发态的电子排布式有　　　　　,其中能量较高的是　　　　(填标号)。  a.1s22s22p43s1 b.1s22s22p43d2 c.1s22s12p2 d.1s22s22p33p2 (6)(2022·海南卷)基态O原子的电子排布式为　　　　,其中未成对电子有　　　　个。  答案　(1) (2) (3)3d64s2　(4)3s23p4　(5)ad　d (6)1s22s22p4或[He]2s22p4　2 　　　　　　　　　　　　　　　　 基础落实 选择题只有1个选项符合题意 1.我国自主设计,被称为“人造太阳”的“东方超环”核聚变实验装置取得重大突破,该核聚变的基础原料是海水中提取的氘和氚。下列叙述错误的是(　　) A.氘原子的质量数为2 B.氚原子内中子数和核外电子数之差为1 C.氘原子和氚原子互为同位素 D.海水中的H2O与D2O互为同素异形体 答案　D 解析　氘原子的中子数为1,质子数为1,质量数为2,A正确;氚原子内中子数为2,核外电子数为1,二者之差为1,B正确;氘原子和氚原子的质子数均为1,中子数分别是1和2,氘原子和氚原子互为同位素,C正确;海水中的H2O与D2O都是化合物,二者不互为同素异形体,D错误。 2.(2024·广东江门三模)化学之美,美在结构,美在变化,下列说法不正确的是(　　) A.天然钻石在打磨过程中,共价键断裂 B.霓虹灯发光是由于电子从基态跃迁到激发态产生 C.红墙灰瓦是中国传统建筑,墙的红色来源于氧化铁 D.清晨山顶光束如瀑布般倾泻而下,是丁达尔效应带来的美景 答案　B 解析　A.天然钻石的内部结构为金刚石,打磨过程中,共价键断裂,故A正确;B.霓虹灯发光是由于电子从激发态回到能量较低的激发态和基态产生的,故B错误;C.氧化铁为红色,墙的红色来源于氧化铁,故C正确;D.空气作为溶剂,空气中的小微粒作为溶质,当小微粒直径介于1~100 nm之间,就形成了胶体,光束照射,就可以产生丁达尔效应,故D正确。 3.(2024·天津河北一模)下列有关叙述正确的是(　　) A.U是同一种核素 B.O2和O3互为同素异形体 C.由于氢键的作用,H2O的稳定性强于H2S D.硫原子核外电子轨道表示式为 答案　B 解析　AU和U的质子数均为92、但中子数不等,是U元素的不同核素,故A错误;B.O2和O3是氧元素形成的不同的单质,互为同素异形体,故B正确;C.氢键只能影响物质的物理性质,H2O的稳定性强于H2S,是因为O-H键的键能高于S-H键的键能,故C错误;D.硫原子核外电子轨道表示式为,故D错误。 4.一定量的锎Cf)在医学上常用作治疗恶性肿瘤的中子源。下列有关锎的说法错误的是(　　) A.Cf原子中,中子数为154 BCf原子中,质子数为98 CCf原子中,核外电子数为98 D.锎元素的相对原子质量为252 答案　D 解析　锎Cf)是锎元素的一种同位素,其质量数为252,核外电子数=核内质子数=98,中子数=252-98=154。锎元素的相对原子质量等于锎元素的各种同位素的相对原子质量与它们的原子个数百分比之积的和,而不等于某一核素的质量数,故D错误。 5.(2024·上海卷)有关18F与19F说法正确的是(　　) A.是同种核素 B.是同素异形体 C.19F比18F多一个电子 D.19F比18F多一个中子 答案　D 解析　18F和19F质子数相同、中子数不同,二者是F元素的不同核素,A错误;同素异形体是指同种元素形成的不同单质,B错误;18F和19F质子数相同,即核外电子数相同,C错误;19F和18F的中子数分别为10、9,D正确。 6.科学研究证明:核外电子的能量不仅与电子所处的电子层、能级有关,还与核外电子的数目及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同,都是1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是(　　) A.两微粒的1s能级上电子的能量相同 B.两微粒的3p能级上电子离核的距离相同 C.两微粒的电子发生跃迁时,产生的光谱不同 D.两微粒都达8电子稳定结构,化学性质相同 答案　C 解析　氩原子与硫离子的核外电子排布虽然相同,但核内质子数(即核电荷数)不同,原子核对核外电子的吸引作用不同,对应相同能级上的电子的能量和离核的距离是不同的,其对应的化学性质也不同,如硫离子虽然达到了8电子稳定结构,但具有较强的还原性,和氩的性质不同。 7.下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是(　　) A.N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级,共16个轨道,可容纳32种运动状态的电子 B.在K能层中,有自旋相反的两条轨道 C.s电子绕核运动,其轨道为球面,而p电子在哑铃形曲面上运动 D.电子云通常是用小黑点来表示电子的多少 答案　A 解析　N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级,各具有1、3、5、7个轨道,每个轨道最多可容纳2个电子,故可容纳32个电子,所以有32种运动状态,A正确;在K能层中,只有1个轨道,能容纳自旋相反的2个电子,B不正确;电子云通常是用小黑点来表示电子出现的机会多少,但小黑点不表示电子,D不正确。 8.短周期元素R基态原子最外层的p能级上有2个未成对电子。则关于基态R原子的描述中正确的是(　　) A.基态R原子核外电子的电子云轮廓图有两种:球形和哑铃形 B.基态R原子的价层电子排布式为ns2np2(n=2或3) C.基态R原子的原子轨道总数为9 D.基态R原子的轨道表示式为 答案　A 解析　由“短周期元素R基态原子最外层的p能级上有2个未成对电子”可知,可能有两种情况:p能级上只有2个电子,R为第ⅣA族元素,C或Si;p能级上有4个电子,R为第ⅥA族元素,O或S,故只有A正确。 9.(1)①基态Cu原子有　　　　种不同能级的电子。  ②N原子中最高能级的电子的电子云轮廓图为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ③在空气中FeO稳定性小于Fe2O3,从电子排布的角度分析,其主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)元素X位于第四周期,其基态原子有4个未成对电子,基态X2+的价层电子排布式是　　　　;X3+的价层电子排布式为　　　　。  (3)M是第四周期元素,最外层只有1个电子,次外层的所有原子轨道均充满电子,M元素基态原子的电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  M+的价层电子排布式为　　　　,M2+的电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)①7　②哑铃形　③Fe2+价层电子排布式为3d6,而Fe3+的价层电子排布式为3d5,为半充满稳定结构,故FeO稳定性小于Fe2O3 (2)3d6　3d5 (3)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)　3d10　1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9) 解析　(2)第四周期元素中,未成对电子数为4的元素为Fe。(3)第四周期元素,最外层为第四能层,只有1个电子,故为4s1,次外层的所有原子轨道都充满电子,次外层的电子排布式为3s23p63d10,该元素为Cu。 能力提升 10.(2024·山东泰安三模)核反应T为研究原子结构和发现新原子做出了重要贡献。下列说法错误的是(　　) A.c=13b B.X、Y、Z形成的单质分子均为非极性分子 C.Q、R为质量数相同的不同核素 D.基态 W 与Z原子核外电子的空间运动状态种类相等 答案　B 解析　由信息推知:W、X、Y、Z分别为He、N、O、H,核素R的质子数为91、质量数为234;A.根据分析可知,b=7、c=91,c=13b,A项正确;B.Y可以形成O2、O3两种单质分子,O3为极性分子,B项错误;C.Q、R为质量数相同、质子数不同的不同核素,C项正确;D.电子的空间运动状态数等于原子轨道数,基态He和H原子均只有1s轨道,故空间运动状态种类相等,D项正确。 11.(2024·广东二模)1934年,约里奥—居里夫妇在核反应中用α粒子(氦核He)轰击金属铝,得到磷,开创了人工放射性核素的先河,其核反应为n。下列化学用语正确的是(　　) A.基态Al原子的价层电子轨道表示式为 B.He没有共价键,不是非极性分子 C.明矾的化学式为K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O D.基态P原子中p能级的轨道总数为3 答案　C 解析　A.Al位于第三周期第ⅢA族,基态Al原子的价层电子轨道表示式为,A项错误;B.He是单原子分子,虽然没有共价键,但仍属于非极性分子,B项错误;C.明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O或K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O,C项正确;D.基态P原子的电子排布式为1s22s22p63s23p3,p能级的轨道数为6,D项错误。 12.(2024·烟台模拟)人们常将在同一原子轨道上运动的自旋状态不同的2个电子,称为“电子对”;将在同一原子轨道上运动的单个电子,称为“未成对电子”。下列有关主族元素原子的“未成对电子”的说法正确的是(　　) A.核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中一定含有“未成对电子” B.核外电子数为偶数的基态原子,其原子轨道中一定不含“未成对电子” C.核外电子数为偶数的基态原子,其原子轨道中一定含有“未成对电子” D.核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中可能不含“未成对电子” 答案　A 解析　核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中一定含有“未成对电子”,选项A正确,选项D错误;核外电子数为偶数的基态原子,其某个能级上的轨道中不一定都是成对电子,如基态C的2p能级上应该有2个单电子,选项B错误;核外电子数为偶数的基态原子,其原子轨道中的电子可能都是成对的,如He,选项C错误。 13.已知某原子的结构示意图为。下列有关说法正确的是(　　) A.结构示意图中x=4 B.该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4 C.该原子的轨道表示式为 D.该原子结构中共有5个能级上填充有电子 答案　D 解析　由原子结构示意图可知,K层电子排满时为2个电子,故x=2,该元素为Si,故A选项错误;该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2,故B选项错误;Si的轨道表示式为,故C选项错误;该原子结构中1s、2s、2p、3s、3p这5个能级上填充有电子。 14.(1)下列基态原子或离子的电子排布式或轨道表示式正确的是　　　　(填标号,下同),违反能量最低原理的是　　　　,违反洪特规则的是　　　　,违反泡利不相容原理的是　　　　。  ①Ca2+:1s22s22p63s23p6 ②F-:1s22s23p6 ③P: ④Cr:1s22s22p63s23p63d44s2 ⑤Fe:1s22s22p63s23p63d64s2 ⑥Mg2+:1s22s22p6 ⑦C: (2)①基态氮原子的价电子的轨道表示式为　　　　。  ②基态Co的核外电子排布式为　　　　。  ③基态Fe3+的核外电子排布式为　　　　。  答案　(1)①⑤⑥　②④　③　⑦ (2)① ②[Ar]3d74s2(或1s22s22p63s23p63d74s2) ③[Ar]3d5(或1s22s22p63s23p63d5) 解析　(1)根据核外电子排布规律,②中错误在于电子排完2s轨道后应排2p轨道而不是3p轨道,正确的应为1s22s22p6;③中没有遵循洪特规则-电子在能量相同的轨道上排布时,应尽可能分占不同的轨道并且自旋状态相同,最外层的轨道表示式应为;④中忽略了能量相同的原子轨道在半充满状态时,体系的能量较低,原子较稳定,正确的应为1s22s22p63s23p63d54s1;⑦中违反泡利不相容原理,正确的应为。(2)①N是7号元素,其基态原子的价电子的轨道表示式为。②Co的原子序数为27,其基态原子的核外电子排布式为 [Ar]3d74s2。③基态Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。 15.现有A、B、C、D、E原子序数依次增大的五种元素,它们位于元素周期表的前四周期。A元素原子的核外电子数与其所在周期数相等;B元素原子核外在3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相同;D元素原子核外有8个运动状态不同的电子;E元素是生活中应用最广泛的金属元素,且E元素的基态原子有4个未成对电子。请回答下列问题: (1)E元素基态原子的核外价层电子排布式为　　　　,价层电子排布图为　　　　。  (2)E3+比E2+稳定的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)B、D核外未成对电子数分别　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、  　　　　　　　　。  (4)D的离子结构示意图为　　　　。  答案　(1)3d64s2　 (2)E3+的3d轨道为半充满状态,能量低、更稳定 (3)2　2　(4) 解析　由题意知:A为H,B为C,C为N,D为O,E为Fe。 学科网（北京）股份有限公司 $