第23讲 原子结构 原子核外电子排布-2027年高考化学一轮复习课件

该高中化学高考复习课件聚焦“原子结构 原子核外电子排布”专题，依据课标要求和高考评价体系，系统梳理元素、核素、同位素及原子核外电子排布规律等核心考点，通过三年高考分析明确核素辨析、电子排布式书写等高频考点权重，归纳正误判断、结构示意图分析等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题集训+易错点拨+科学思维培养”，如结合2025江苏卷氚同位素判断、2024北京卷41Ca衰变分析等真题，剖析同位素概念辨析、电子排布三原则应用等突破方法，培养学生微观探析的化学观念和证据推理的科学思维。特设“答题模板”和“规律总结”，助力学生掌握得分技巧，教师可据此高效开展专题复习。

第23讲　原子结构　原子核外电子排布 课标 指引 1.知道元素、核素的含义,了解原子核外电子的排布。 2.了解原子核外电子排布的构造原理,认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则等。 3.知道1~36号元素基态原子核外电子的排布。 三年 高考 命题 分析 1.命题特点 基础性:核素、核外电子排布、电离能、电负性仍是核心,要求精准记忆与理解。 综合性:强化原子结构理论与元素周期律的深度融合,通过真实问题链驱动学生构建“位—构—性”认知模型。 应用性:通过新材料、新技术情境考查“原子结构决定元素性质”的学科本质。 2.命题趋势:命题呈现“基础性+应用性+融合性”特点,情境命题深化,能力导向强化。 考点一　原子结构　核素与同位素 必备知识•梳理 1.原子构成 (1)构成粒子及作用 核素 (2)粒子之间的数量关系 对于中性原子:①质子数(Z)=核电荷数=__________。  ②质量数(A)=__________ (Z)+__________(N)。  核外电子数 质子数 中子数 2.元素、核素和同位素 (1)定义及相互关系 质子数 质子 中子 X 质子数 中子数 (2)同位素的特征 ①同一元素的各种核素的__________不同,__________相同,化学性质_________________,物理性质__________;  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)常见的重要核素及其应用 核素 U   H(D) H(T)   用途 核燃料 用于考古断代 制_________ 示踪原子 中子数 质子数 几乎完全相同 差异较大 O　 氢弹 辨析明理 判断正误:对的打“√”,错的打“×”。 (1)(2025·湖南卷)12 g 12C含质子数为6NA。(　　) (2)(2023·湖南卷)中子数为10的氧原子O。(　　) (3)(2025·浙江1月选考卷)质量数为14的碳原子C。(　　) (4)(2025·安徽卷)用14C断代法测定竹简的年代。(　　) (5)(2025·甘肃卷O的同位素O可作为有机反应示踪原子。(　　) (6)(2024·甘肃卷C和C互为同位素。(　　) (7)(2023·江苏卷H都属于氢元素。(　　) √ √ √ √ √ √ √ 关键能力•提升 命题角度　原子结构、核素和同位素的判断 1.(2025·江苏卷)科学家通过核反应Li→HHe发现氚H)。下列说法正确的是(　　) An表示一个质子 BLi的基态原子核外电子排布式为1s12s2 CH与H互为同位素 DHe的原子结构示意图为 C 解析:n的质量数为1,质子数为0,中子数为1,因此表示一个中子,A错误Li的基态原子核外电子排布式为1s22s1,B错误H与H质子数相同,中子数不同,二者互为同位素,C正确He原子核外只有2个电子,其原子结构示意图为 ,D错误。 2.(2024·北京卷)我国科研人员利用激光操控方法,从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子,实现了对同位素41Ca的灵敏检测。41Ca的半衰期(放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间)长达10万年,是14C的17倍,可应用于地球科学与考古学。下列说法正确的是(　　) A.41Ca的原子核内有21个中子 B.41Ca的半衰期长,说明41Ca难以失去电子 C.41Ca衰变一半所需的时间小于14C衰变一半所需的时间 D.从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子的过程属于化学变化 A 解析:41Ca的质量数为41,质子数为20,则中子数为41-20=21,A正确;41Ca的半衰期长短与得失电子能力没有关系,B错误;根据题意,41Ca衰变一半所需的时间要大于14C衰变一半所需的时间,C错误;从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子的过程没有新物质产生,不属于化学变化,D错误。 考点二　原子核外电子的排布 必备知识•梳理 1.核外电子的运动状态 (1)电子云 由于核外电子的__________分布看起来像一片云雾,因而被形象地称作电子云。  (2)核外电子的运动状态 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____________________称为一个原子轨道。 概率密度 空间运动状态 (3)能层、能级和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         (4)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。  K L M N 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 1 4 9 16 2 8 18 32 球 哑铃 3 2.基态、激发态和原子光谱 (1)基态、激发态和原子光谱的关系 (2)原子光谱 不同元素原子的电子发生跃迁时会__________或__________不同的光,用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱上的特征谱线可以鉴定元素,称为光谱分析。  吸收 释放 3.基态原子的核外电子排布 (1)排布原则 最低 2 平行 (2)填充顺序——构造原理 如图为构造原理示意图,即基态原子核外电子在原子轨道上的填充顺序图示。 能层 能级 (3)表示方法(以磷原子为例) 原子结构示意图   电子排布式   简化电子排布式   价层电子排布式   价层电子轨道表示式(价层电子排布图)   1s22s22p63s23p3 [Ne]3s23p3 3s23p3 辨析明理 判断正误:对的打“√”,错的打“×”。 (1)(2025·云南卷)Cl的原子结构示意图: 。(　　) (2)(2025·北京卷)基态30Zn原子的价层电子排布式:3d104s2。(　　) (3)(2025·陕晋青宁卷)基态Be原子的价层电子排布式为2s22p2。(　　) (4)(2025·河南卷)基态S原子的价层电子轨道表示式: 。(　　) (5)(2025·浙江1月选考卷)基态S原子的电子排布式:2s22p4。(　　) (6)(2024·贵州卷)锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族,则其基态原子价层电子排布式是5s25p3。(　　) (7)(2023·湖南卷)基态N原子的价层电子排布图: 。(　　) × √ × × × √ √ 关键能力•提升 命题角度1　核外电子排布规律及应用 1.(1)(2025·湖南卷)基态Ni的价层电子排布式为__________。  (2)(2024·湖南卷)基态Cu原子的价层电子排布式为__________。  (3)(2022·湖南卷)基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]__________。  (4)(2025·海南卷)Ag与Cu是同族相邻周期元素。已知某晶体中Ag阳离子有1个未成对电子,此Ag阳离子的基态价层电子排布式为__________。  3d84s2 3d104s1 3d104s24p4 4d9 2.(1)(2025·重庆卷)焙烧产物为Al2Se3,其中Se的化合价为__________价,铝原子的基态电子排布式为____________________________。  (2)(2025·山东卷)基态Fe原子与基态Fe3+未成对电子数之比为_________。 (3)(2025·安徽卷)锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族,基态原子价层电子排布式为__________ 。  (4)(2025·北京卷)将Mg的基态原子最外层轨道表示式补充完整: 。 -2 1s22s22p63s23p1或[Ne]3s23p1 4∶5 5s2 命题角度2　核外电子运动状态的判断 3.(2025·湖南师大附中模考节选)(1)基态Cu原子的简化电子排布式为__________,基态Se原子的价层电子轨道表示式为______________,基态Mn2+的价层电子排布式为__________。  (2)基态V原子中具有__________种不同能量的电子,具有__________种不同空间运动状态的电子,具有__________种不同运动状态的电子。  (3)基态Si原子价层电子的运动状态有_________种,若其电子排布式表示为[Ne]3s23违背了__________。基态Cu原子核外电子的空间运动状态有__________种。  [Ar]3d104s1 3d5 7 13 23 4 洪特规则 15 能力提升 题组1　教材习题改编 1.(必修第一册·P106,T4改编)IUPAC将第117号元素命名为Ts(中文名“ ”,音tián),Ts的最外层电子数是7。下列说法中,不正确的是(　　) A.中子数为176的Ts,其核素符号是Ts B.Ts的同位素原子具有相同的质子数 C.Ts处于元素周期表的第七周期第ⅦA族 D.基态 原子的价层电子轨道表示式为7s27p5 D 解析:Ts是117号元素,最外层电子数是7,处于元素周期表的第七周期第ⅦA族,其基态原子的价层电子排布式为7s27p5,其价层电子轨道表示式为 ,D错误。 2.(选择性必修2·P28,T1改编)元素周期表中铋元素的数据如图,下列说法不正确的是(　　) A.Bi的中子数与质子数之差为126 B.铋原子的价层电子排布是6s26p3 C.铋原子的6p能级有3个未成对电子 D.基态铋原子核外电子的运动状态有83种 A 解析:Bi的中子数为209-83=126,故中子数与质子数之差为126-83=43, A错误;根据洪特规则,铋原子的6p能级的3个电子分占3个不同轨道,故有3个未成对电子,C正确;同一原子中不同电子的运动状态均不同,故基态铋原子核外电子的运动状态有83种,D正确。 3.(选择性必修2·P17,T6改编)下列有关原子轨道的说法正确的是(　　) A.p能级的能量一定比s能级的能量高 B.2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 C.2p和3p轨道的形状均为球形 D.2px、2py、2pz轨道相互垂直,且能量相等 D 解析:p能级的能量不一定比s能级的能量高,如2p能级的能量比3s能级的能量低,A错误;所有p能级的轨道数都是3,B错误;2p和3p轨道的形状均为哑铃形,C错误;同一能层中p能级的3个轨道相互垂直,且能量相等,D正确。 题组2　高考真题集训 4.(2025·山东卷)第70号元素镱(Yb)的基态原子价层电子排布式为4f146s2。下列说法正确的是(　　) AYb的中子数与质子数之差为104 BYb与Yb是同一种核素 C.基态Yb原子核外共有10个d电子 D.Yb位于元素周期表中第六周期 D 解析:Yb的质子数为70,质量数为174,则中子数为174-70=104,故其中子数与质子数之差为104-70=34,A错误Yb与Yb的质量数不同,是Yb元素的两种不同核素,互为同位素,B错误;基态Yb原子核外的3d、4d轨道排满电子,共有20个d电子,C错误;由基态Yb原子价层电子排布式为4f146s2可知,6s能级排布2个电子,故有6个能层,则Yb位于元素周期表中第六周期,D正确。 5.(1)(2025·湖北卷)基态氟离子的电子排布式为____________________。  (2)(2024·全国新课标卷)Ni基态原子价层电子的轨道表示式为_________________。  (3)(2024·全国甲卷)第ⅣA族元素具有丰富的化学性质,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__________价。  1s22s22p6 2 +4 6.(1)(2025·浙江1月选考卷)关于第ⅤA族元素原子结构的描述,下列说法正确的是__________。  A.基态P原子3p轨道上的电子自旋相同 B.As3+的最外层电子数为18 C.P3+的半径小于P5+的半径 D.电子排布为[Ne]3s13p4的P原子处于激发态 AD (2)(2024·浙江6月选考卷)下列有关单核粒子的描述正确的是_________。 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 AB (3)(2023·浙江1月选考卷)由硅原子核形成的三种粒子,电子排布式分别为:①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1,有关这些粒子的叙述,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 AB $