原子结构 核外电子排布规律 课件-2027届高三化学一轮复习

该高中化学高考复习课件聚焦“原子结构与性质”专题，依据高考评价体系梳理了原子构成、核外电子排布规律、化学用语等核心考点，通过2024全国甲卷等真题分析，明确元素推断、电子排布式书写等高频题型占比，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题精析+考点突破+素养培养”，如以2021河北核反应题解析质子数关系，结合洪特规则分析电子排布图错误培养科学思维，提供10/18电子微粒速记技巧，助力学生掌握答题规律，教师可据此精准定位学情，提升复习效率。

一、原子结构 考纲解读：了解原子的构成及同位素的概念。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数、质量数以及它们之间的相互关系。 第七章 原子结构与性质 第31讲 原子结构 核外电子排布规律 讨论：（2024·全国甲）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W和X原子序数之和等于Y-的核外电子数，化合物 可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是 A．X和Z属于同一主族 B．非属性：X>Y>Z C．气态氢化物的稳定性：Z>Y D．原子半径：Y>X>W 质子 （+） 中子 相对质量为1.007≈1 带1个单位正电荷 质子数=核电荷数=原子序数=核外电子数 =质量数-中子数 （原子） 决定元素种类 相对质量为1.008≈1 不显电性 中子数（N） =质量数（A）-质子数（Z） 决定同种元素的不同种原子 质量仅为质子质量的1/1836 带1个单位负电荷 核外电子数（原子）=核电荷数=质子数 核外电子的排布与变化决定元素的性质 元素的化学性质主要决定于原子的价电子数[最外层电子数(主族)]。 原子 原子核 （+） 核外电子 （-） 1、原子的构成 阳离子： 阴离子： 讨论1：已知某元素的阴离子Rn-的原子核里中子数为A-x +n，其中A为原子的 质量数，则m g Rn-中电子数为（ ） （NA为阿佛加德罗常数） 质子数-所带电荷=核外电子数 质子数+所带电荷=核外电子数 讨论2： （2021·河北）用中子轰击 X原子产生α粒子(即氮核 He)的核反应为： A．H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液 B．Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2 C．X和氢元素形成离子化合物 D．6Y和7Y互为同素异形体 已知元素Y在化合物中呈+1价。下列说法正确的是（ ） 讨论3：（海南）重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是（ ） A．氘(D)原子核外有1个电子 B．1H与D互称同位素 C．H2O与D2O互称同素异形体 D．1H218O与D216O的相对分子质量相同 考纲解读：了解相对原子质量，相对分子质量的定义；掌握有关原子量、 分子量的计算。 化学中常用计量及相关计算 1、相对原子质量和相对分子质量 讨论1：a个某原子的质量为b g，则该种原子的相对原子质量为( ) A.b/a B.6.021023b/a C. 6.021023b D. 6.021023a/b  某原子相对原子质量在数值上等于NA个该原子的质量之和。 （2）同位素近似相对原子质量 ——该原子质量数 质量数=质子数+中子数 （1）同位素相对原子质量= 一个原子的质量 一个12C原子质量的1/12 推出：相对原子质量之比等于原子质量之比。 （3）元素的相对原子质量 某元素的各种天然同位素相对原子质量与其丰度乘积的代数和。 丰度即自然界中同位素原子所占原子个数百分比。 例如，Cl 的相对原子质量为34.969，自然丰度为75.77%， Cl 的相对原子质量为36.966，自然丰度为24.23%， 氯元素的相对原子质量=34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.453 氯元素近似原子量=35×75.77%+37×24.23%=35.485 （4）元素的近似相对原子质量 某元素的各种天然同位素质量数与其丰度乘积的代数和。 同位素原子量 同位素近似原子量 （质量数） 元素原子量 元素近似原子量 近似值 使用范畴：原 子 近似值 使用范畴：元 素 丰度 精确值 丰度 近似值 （5）相对分子质量：分子中各原子相对原子质量的代数和。 计算分子量常用方法： a. b. 标况下 M = 22.4•（ 为标况下密度g/L） c. 同温同压下 （D为相对密度） d. （xn为体积分数或物质的量分数） 1mol任何粒子的质量以克为单位时，数值上都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。 2、原子核外电子排布 （1）能层、能级和原子轨道 能 层 K L M N O P Q 能 级 … …… 最 多 电子数 … …… …… …… 注意： ①同一能层的电子能量也可能不同，可分成能级(s、p、d、f…)： ②每个能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf…… ④s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍 ③任一能层，能级数=能层序数 考纲解读：了解原子核外运动状态，能级分布和排布原理，能用电子排布式 表示1-36号元素的原子及简单离子的核外电子排布。 （2）核外电子排布的原理 ①能量最低原理 构造原理示意图：即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图 构造原理： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p； 5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d ＊相同能层的不同能级的能量高低顺序 ： ns<np<nd<nf ＊英文字母相同的不同能级的能量高低顺序： 1s<2s<3s<4s；2p<3p<4p; 3d<4d ＊ 不同层不同能级可由下面的公式得出: ns < (n-2)f < (n-1)d < np (n为能层序数) ②泡利原理： ③洪特规则 一个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋方向相反。 当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同。 洪特规则特例：全空、半充满、全充满时相对稳定 ②不符合洪特规则； ④不符合能量最低原理 ①不符合能量最低原理； 讨论1： 讨论2：下列两个微粒一定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排布为 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 为2s22p5的原子 C．M层全充满而N层排布为4s2的原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2的原子 D．最外层电子数是核外电子总数的1/5的原子和最外层电子排布为4s24p5的原子 讨论3：（2022·河北）含Cu、Zn、Sn及S的四元半导体化合物(简写为CZTS)，是一种低价、 无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题： （1）基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为_______。 （4）将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为 顺磁性物质，下列物质中，属于顺磁性物质的是_______(填标号)。 B. C. D. A. 思考：具有以下特殊原子结构的分别是哪些原子？ A.原子核中无中子的原子： B.最外层电子数等于次外层电子数的元素： Be、Ar C.最外层电子数是次外层电子数2倍的元素： C 是次外层电子数3倍的元素： 是次外层电子数4倍的元素： O Ne D.最外层电子数是内层电子数一半的元素： Li、P E.电子层数与最外层电子数相等的元素： H、Be、Al F.电子总数为最外层电子数2倍的元素： Be 1H G.次外层电子数是最外层电子数2倍的元素： Li、Si 注意： （1）核外电子的运动特征：运动速度快，运动空间小，形成电子云 （2）短周期元素粒子结构特点 （1） 核外电子总数为10个电子的微粒 阳离子： 阴离子： 分子： Na+ Mg2+ Al3+ NH4+ H3O+ N3－ O2— F— OH— HF H2O NH3 CH4 Ne K+ Ca2+ S2— Cl— HS— HCl H2S PH3 SiH4 Ar 核外电子数相同的微粒 F2 H2O2 N2H4 C2H6 等 （2） 核外电子总数为18个电子的微粒 阳离子： 阴离子： 分子： 等电子体： 原子总数相同、价电子总数相同的分子。 等电子体具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的。 （1）根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是： 和 。 （2）等电子原理又有发展，例如：由短周期元素组成的物质中，与NO2-互为等 电子体的分子有 、 。 （3）已知CN－与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为________。 （4） CaC2中C22-与O22+互为等电子体，O22+的电子式可表示为____； 1 mol O22+中含有的π键数目为________。 常见的等电子体 微粒 通式 价电子 总数 立体构型 CO2、SCN－、N2O、N3- AX2 16e－ 直线形 CO32-、NO3-、SO3 AX3 24e－ 平面三角形 SO2、O3、NO2- AX2 18e－ V形 SO42-、PO43- AX4 32e－ 正四面体形 PO33-、SO32-、ClO3- AX3 26e－ 三角锥形 CO、N2 AX 10e－ 直线形 CH4、NH4+ AX4 8e－ 正四面体形 常见元素包括： 1、金属活动顺序表中的元素 2、1—36号元素 3、各主族元素 4、零族元素 X Z A +m n+ x 质量数 核电荷数 微粒个数 电荷数及电荷符号 化合价 讨论：某元素的某种原子可表示为 X，下列结论正确的是（ ） A.元素X的原子量是m B.元素X的质量数是m C.m ≥ n D.元素X的质量数是n （一）表示元素的原子、离子、原子团的符号 考纲解读：熟记并正确书写常见元素的名称、符号、离子符号。 化学用语: （二）化合价 化合价：一种元素一定数目的原子跟其他元素一定数目的原子 化合的性质。 化合价数：得失电子数或共用电子对偏移数，电子对无偏移计0价， 复杂化合物元素计平均价。  化合物中正负化合价的代数和为0。 考纲解读：掌握常见元素的化合价。能根据化合价正确书写化学式(分子式)， 并能根据化学式判断化合价。 讨论1：某非金属R的最高化合价为+m，它的最高价氧化物所对 应的酸分子中有b个氧原子，则这种酸的化学式为 _____________，该酸和碱反应最多生成____________种酸式盐。 讨论：（2022·河北） （5）如图是硫的四种含氧酸根的结构： 根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将 转化为 的 是_______(填标号)。理由是_______。 （三）原子结构示意图、电子式、电子排布式、分子式、结构式和结构简式 考纲解读：了解原子结构示意图、电子式、电子排布式、轨道表达式、 分子式、结构式和结构简式的表示方法。 1、原子结构示意图 会画以下元素的原子及其常见离子的结构示意图： 各主族元素、零族元素、Fe （1）原子的电子式 （2）离子的电子式 阴离子要用[ ]号把最外层电子及元素符号括起来， 在括号 的右上角标明离子的电荷数。 H O Cl Na Mg N 等 简单阳离子用离子符号表示。 例：Na+ 、Al3+ （3）离子化合物的电子式 各离子电子式都要单写，不可合并，离子的电子式尽可能对称排列 例： 2、电子式：在元素符号周围用小黑点(或)来表示原子的最外层电子的式子。 （4）共价化合物的电子式 Cl H O O C 无阴、阳离子存在 练习1：用电子式表示 NaCl、H2S、NH4Cl、CCl4、Mg3N2、H2O2、N2H4、Na2O2、－CH3、HClO、KOH （5） 用电子式表示化合物的形成过程 注意：A、原子物质 B、用箭头标注电子转移方向 C、左右相同的微粒均不合并 练习2：用电子式表示下列化合物的形成过程：Na2S、H2O 能层序数+能级符号+能级上排布电子数 ［稀有气体元素符号］+ 余下电子排布 电子排布图： 电子排布式： 简化电子排布式： 外围电子排布式： 价电子排布 方框表示原子轨道，箭头表示电子 练习：Mg、S、Cr、Fe、Cu、Br 3、电子排布式 4、分子式: 用元素符号表示分子组成的式子。 注意分子式与最简式、化学式的区别与联系。 化学式：用元素符号表示物质组成和结构的式子。 最简式：表示化合物中元素原子个数最简整数比的式子。 （离子晶体及某些原子晶体的组成也称为化学式） 讨论3：最简式为CH和CH2O的有机物。 5、结构式：用短线来表示一对共用电子的图式。 结构简式：结构式的简写，简写后要保持物质的结构特点。 H—Cl O=C=O 6、键线式: 省略分子中的碳氢键、碳原子及与碳原子相连的氢原子的式子。 每一个端点和拐角处都代表一个碳。 例如： 讨论2：下列表达方式错误的是( ) A.甲烷的电子式 B.氟化钠的电子式 C.硫离子的核外电子排布式 1s22s22p63s23p4 D.碳－12原子符号 126C 讨论1： 下列叙述正确的是（ ） A 聚丙烯的结构简式为： CH 2 － CH 2 － CH 2 B 石英的化学式为： CaSiO 3 C 在 CS 2 、 PCl 3 中各原子最外层均能达到 8 电子的稳定结构 D Ar 原子的结构示意图为： （2022·全国甲）(1)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为_______。 （2022·全国乙） (1)氟原子激发态的电子排布式有____，其中能量较高的是____。 a.        b.        c.        d. （2021·全国乙） (1)对于基态Cr原子，下列叙述正确的是_______(填标号)。 A．轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1 B．4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动 C．电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大 （2021·河北） (1)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是__(填离子符号)。 讨论3： （2023·北京）基态S原子价层电子排布式是__________。 （2024·山东） 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__________ （2024·全国甲） ⅣA族元素基态原子核外未成对电子数为_________ 29 课后作业 2、 1、阅读教材相应章节复习本课内容 　 3．下列电子排布图所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是__________。 $