第01讲 原子结构 核外电子排布（复习讲义）（江苏专用） 2027年高考化学一轮复习讲练测

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、等电子粒子及能层能级、排布原理等内容，按命题透视、思维建模、考点精讲、真题溯源逻辑架构知识体系。通过考点梳理构建系统框架，方法指导归纳解题范式，真题训练强化考向感知，助力学生突破概念辨析与规范书写难点。 资料以高考考情为导向，创新采用“知识解构-考向破译”双维度教学，如通过“五同概念”对比表培养科学思维，用“填充按构造、书写按能层”口诀强化化学观念。设置分层变式题与真题溯源模块，确保复习高效精准，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

第01讲 原子结构 核外电子排布 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 原子结构 知识解构 知识点1 原子的构成 知识点2 核素与同位素 知识点3 等电子粒子 考向破译 考向1 核素、同位素概念辨析 考点二 原子核外电子排布 知识解构 知识点1 能层、能级与排布三大原理 知识点2 原子核外电子排布表示方法 知识点2 原子轨道及其原子光谱 考向破译 考向1 电子排布规范书写与排布原理判断 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--三年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 原子结构 江苏卷T2,3分 江苏卷T5,3分 原子核外电子排布 江苏卷T5,3分 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1．命题规律： （1）选择题以最新的科技成果、新闻事件或某物质为背景，考查原子结构、同位素、核素知识，核外电子排布表达式的正误判断。 （2）非选择题直接考查原子或离子的电子排布式和电子排布图的书写，利用核外电子排布推断元素等。 2．复习策略： 复习过程引导学生对同位素和同素异形体的概念进行辨析,强化化学术语的规范书写，重点掌握第四周期过渡元素的电子排布式和电子排布图。 ►复习目标： 1．知道元素、核素和同位素的含义，会判断同位素、同素异形体、同分异构体及同系物。 2．理解原子核外电子排布的规律，能正确书写1～36号元素的电子排布式、价层电子排布式。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 原子结构 知●识●解●构 知识点1 原子的构成 1.原子的构成粒子 （1）质子：带 个单位正电荷，决定元素 ； （2）中子： 显电性，决定 ； （3）核外电子：带 个单位负电荷， 排布，最外层电子数决定 性质。 2.微粒之间的等式关系 （1）质量关系：质量数(A)＝ (Z)＋ (N)； （2）电性关系： ①原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝ ； ②阳离子的核外电子数＝质子数－ ，如Mg2＋的核外电子数是10。 ③阴离子的核外电子数＝质子数＋ ，如Cl－的核外电子数是18。 3.微粒符号周围数字的含义 【易错提醒】①原子中不一定都含有中子，如H中没有中子。 ②电子排布完全相同的原子不一定是同一种原子，如互为同位素的各原子。 ③易失去1个电子形成＋1价阳离子的不一定是金属原子，如氢原子失去1个电子形成H＋。 ④形成稳定结构的离子最外层不一定是8个电子，如Li＋为2个电子稳定结构。 得分速记 原子居中原子核，质子中子里面卧； 质子定元中定素，电子分层外边住； 质量等于质子加中，原子电数等于质同； 知识点2 核素与同位素 1.元素、核素、同位素的概念及相互关系 一种元素可能有多种核素 （1）元素：具有相同 的同一类原子的总称。元素种类由 决定，与中子数、电子数无关。元素只讲 ，不讲 。 （2）核素：具有一定数目 和一定数目 的一种原子。核素种类由 数和 数共同决定。 （3）同位素： 相同而 不同的同一元素的不同原子互称为同位素。 得分速记 三关系 数量关系 质子数＝核电荷数＝原子序数＝核外电子数（对原子而言） 质量关系 A＝Z＋N 电性关系 阳离子：Rm＋——Z＞e－ 阴离子：Rn－——Z＜e－（e－指核外电子总数） 2.同位素的特征 ①相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全 ，物理性质 。 ②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数(丰度)一般 。 3.同位素的“六同三不同” 4.常见的重要核素及其应用 核素 U C H(D) H(T) O 用途 5.元素、核素、同位素的联系与区别 ①现行元素周期表已发现的元素有118种，由于同位素的存在，故核素的种数 118种。 ②不同核素可能具有相同的 数，如H、H；也可能具有相同的 数，如C、O；也可能具有相同的 数，如C、N。 ③同位素之间的转化，既不是 变化也不是 变化，是 反应。 ④同位素之间可形成不同的同位素单质。如氢的三种同位素形成的单质有六种：H2、D2、T2、HD、HT、DT，他们的物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全 。 ⑤同位素之间可形成不同的同位素化合物。如水分子有H2O(普通水)、D2O(重水)、T2O(超重水)等。他们的相对分子质量不同，物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全 。 6.相对原子质量 （1）原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与一个12C质量的 的比值。一种元素有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量。 （2）元素的相对原子质量：是根据该元素各种天然同位素的 按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。即：Ar(E)＝Ar1×a%＋Ar2×b%＋Ar3×c%＋…，其中a%＋b%＋c%＋…=1。 （3）核素的近似相对原子质量＝该核素的质量数。 （4）元素的近似相对原子质量：是根据该元素各种天然同位素的 按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。即：Ar(E)＝A1×a%＋A2×b%＋A3×c%＋…，其中a%＋b%＋c%＋…=1。 得分速记 五同概念 同位素 同素异形体 同分异构体 同系物 同一物质 对象 原子 单质 常为有机物或配合物 化合物 任何物质 相同 质子数 元素种类 分子式 结构 结构 相异 中子数 结构或性质 结构 相差n个CH2 写法 实例 H H O2 O3 CH3CH2OH CH3OCH3 CH4 CH3CH3 知识点3 等电子粒子 以稀有气体为基点，先找同周期元素形成的阴离子与下一周期元素形成的阳离子，其二找同周期非金属元素形成的氢化物，第三由氢化物加H＋或去H＋得到新的离子。 注意18 e－微粒中，还可由9电子的基团，两两组合而得。 10电子粒子 18电子粒子 考●向●破●译 考向1 原子微粒、核素同位素概念辨析 例1（2026·江苏连云港·三模）反应可制合成气。下列说法正确的是 A．C的结构示意图为 B．的空间构型为直线形 C．CO是极性分子 D．和互为同素异形体 解题妙招 1.概念辨析抓核心：元素只看质子数，核素质子中子都要定，同位素质子数同、中子数不同。 2.计算牢记三关系：质量数=质子数+中子数；原子中质子数=电子数=核电荷数=原子序数；阳离子电子数=质子数−电荷数，阴离子反之。 3.元素相对原子质量用加权平均法，各同位素相对原子质量乘丰度求和。 4.警惕陷阱：同位素研究对象是原子不是单质，质量数是整数，不等于元素相对原子质量。 【变式1·变载体】下列说法正确的是________ （1）（2025·江苏省南通市二模）Ca2＋ 的结构示意图： （2）（2025·南京市江宁区下学期开学考）Na＋的结构示意图为 （3）（2025·江苏省江宁高级中学、镇江一中12月联考）氧原子的结构示意图为： （4）（2025·江苏省苏北四市一模）S2－的结构示意图为 （5）（2025·江苏省南京市考前指导卷）Cl－的结构示意图为 （6）（2025·江苏省盐城市考前指导卷）中子数为10的氧原子：O （7）（2025·江苏省如皋中学调研二）V、V是钒的两种同素异形体 （8）（2024·江苏苏州市十校12月联考）中子数为8的碳原子可表示为C 【变式2】【新情境——科技成果与学科知识结合】(2026·江苏南京师范大学附属中学·一模)科学家通过核反应发现氚。下列说法正确的是 A．表示一个质子 B．的基态原子核外电子排布式为 C．与互为同位素 D．的原子结构示意图为 考点二 原子核外电子排布 知●识●解●构 知识点1 能层、能级与排布三大原理 1.电子的运动特征 （1）电子是 、带 的微观粒子，并具有 。 （2）电子可以在原子内部进行 ，运动速度很 ，接近 ，与宏观物体的运动有极大不同：不能同时确定 ，不能描绘 。 2.能层和能级 （1）能层：根据多电子原子的核外电子的 ，将核外电子分成不同的能层，能层用 表示。n值越 ，能量越 。 （2）能级： ①根据多电子原子中同一能层电子 的不同，将它们分成不同能级。 ②能级用相应能层的序数和字母s、p、d、f组合在一起来表示，如n能层的能级按能量由低到高的顺序排列为 、 、 、 等。 ③能层序数 该能层所包含的能级数，如第三能层有 能级。 ④s、p、d、f能级可容纳的电子数为1、3、5、7的 倍。 （3）能层、能级与其容纳的最多电子数之间的关系 能层(n) 一 二 三 四 五 六 七 … 符号 K L M N O P Q … 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s … … … … 容纳最多电子数　 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 … … … … 2 8 18 32 …… … … 2n2 3.泡利原理、洪特规则、能量最低原理 （1）构造原理 ①构造原理：随着原子核电荷数的 ，原子核每增加一个质子，原子核外便增加一个电子，这个电子大多是按如图所示的能级顺序填充的，填满一个能级再填一个新能级。 ②排布顺序：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p ③记忆口诀：ns→(n-2)f→(n-1)d→np 【特别提醒】所有电子排布规则都需要满足能量最低原理。绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循构造原理。顺序如图。构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。从中可以看出，不同能层的能级有能级交错现象。构造原理是书写基态原子电子核外排布式的依据，也是绘制基态原子核外电子排布图（即轨道表示式）的主要依据之一。 （2）核外电子排布的三个规律 能量最 低原理 原子的电子排布遵循 能使整个原子的能量处于 状态 泡利原理 每个原子轨道里最多只能容纳 自旋状态 的电子 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 占据一个轨道，而且自旋状态 ，特例：全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)、全空时能量 、较 ，典型反常：Cr为 、Cu为 知识点2 原子核外电子排布表示方法 电子排布式 ①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如 K：1s22s22p63s23p64s1 ②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元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，例如K：[Ar]4s1 轨道表示式 每个方框或圆圈代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。 如基态硫原子的轨道表示式为： 以下是表示铁原子和铁离子的3种不同化学用语 表示方法 Fe Fe2＋ Fe3＋ 原子(或离子)结构示意图 电子排布式 [Ar]3d64s2 [Ar]3d6 [Ar]3d5 外围电子排布式(价电子排布式) 3d64s2 —— —— 轨道表示式 [Ar] [Ar] [Ar] 特别提醒 由于能级交错，3d轨道的能量比4s轨道的能量高，排电子时是先排4s轨道再排3d轨道，而失电子时，却先失4s轨道上的电子 得分速记 （1）原子结构与族的关系 分区 s区 p区 d区 ds区 f区 元素分布 ⅠA ⅡA族 ⅢA族～ⅦA族、0族 ⅢB族～ⅦB族 Ⅷ族 ⅠB族 ⅡB族 镧系、锕系 外围电子排布 ns1～2 ns2np1～6 (n－1)d1～9ns1～2 (除钯外) (n－1)d10ns1～2 (n－2)f1～14(n－1)d0～2ns2（不作要求） （2）前四周期未成对电子数 未成对电子数 1 2 3 4 5 6 元素 ⅠA、ⅢA、ⅦA族元素及钪（Sc）、Cu ⅣA、ⅥA族元素及钛（Ti）、镍（Ni） ⅤA族元素及钒（V）、钴（Co） Fe 锰（Mn） 铬（Cr） （3）①在书写过渡元素电子排布式时，应先写(n－1)d亚层，后写ns亚层。 ②过渡元素失电子生成离子时，先失 亚层上的电子，再失 亚层上的电子。即离子的核外外电子排布式都是由外向内失电子。 ③Ga以后的原子3d轨道上排满了10个电子。 知识点2 原子轨道及其原子光谱 1.电子云：处于一定空间运动状态的 在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。小黑点越密，表示电子在该区域出现的概率密度越 。电子云 电子的真实运动轨迹。 2.原子轨道 （1）概念：电子云的 称为原子轨道，表示电子在原子核外的 空间运动状态。 （2）类型 ①s轨道： 个，球形，关于原子核中心对称。 ②p轨道： 个px、py、pz，哑铃形，分别沿 x、y、z 轴方向伸展，相互 。 ③d轨道： 个，形状较复杂。 ④f轨道： 个。 3.基态与激发态 （1）基态：处于 的原子，电子按构造原理排布，最 。 （2）激发态：基态原子吸收能量后，电子跃迁到 能级，成为激发态。 （3）电子跃迁：电子从一个轨道转移到另一个轨道，吸收或释放 的过程。 4.原子光谱 （1）概念：不同元素的原子发生跃迁时会 不同的光，用光谱仪摄取得到的各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。 （2）类型 ①发射光谱：亮背景上的暗线，由 → 释放光子产生。 ②吸收光谱：暗背景上的亮线，由 → 吸收光子产生。 （3）特征：每种元素都有自己的 谱线，可用于鉴别 。 5.光谱分析 （1）概念：利用原子光谱的特征谱线来鉴定元素、分析物质组成的方法。 （2）应用：定性分析（鉴别元素）、定量分析（测定含量）。 （3）实例： 试验、霓虹灯 、 产生都与电子跃迁有关。 【易错提醒】①电子云不是电子运动轨迹，是概率密度分布； ②电子跃迁是物理变化，不是化学变化； ③焰色试验是电子跃迁的结果，属于物理现象，不是化学变化； ④发射光谱是亮线，吸收光谱是暗线，二者谱线位置对应。 考●向●破●译 考向1 原子核外电子排布的书写与排布原理判断 例1（25-26高三上·江苏徐州·阶段检测）反应可用于除去中混有的。下列说法正确的是 A．基态原子的价电子排布式为 B．为非极性分子 C．中子数为35的铜原子： D．的结构示意图为 解题妙招 1.书写电子排布式牢记"填充按构造、书写按能层"：填充顺序1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p，但书写时将3d写在4s前。 2.原理判断抓三关键词：泡利原理看每轨是否超 2 电子、自旋是否相反；洪特规则看等价轨道是否分占、自旋平行；能量最低看是否先填低能轨道。 3.特例记Cr为3d54s1、Cu为3d104s1，半满、全满稳定。 4.失电子先失ns再失(n-1)d，与填充顺序相反。 【变式1】基态Fe3＋的核外电子排布式为_______________。 【变式2】（2026·江苏·三模）以LiF和BeF2作为载体盐可实现钍（）→铀（）转化。下列说法正确的是 A．Li、Be、F处于周期表同一周期 B．离子半径： C．与互为同位素 D．F原子基态核外电子排布式为2s22p5 【变式3】（2026·江苏扬州·模拟预测）LiAlH4与SiCl4反应可表示为。下列说法正确的是 A．为正四面体结构 B．SiH4分子为极性分子 C．Al的价电子排布式为 D．Cl-的结构示意图为 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2025·江苏卷）科学家通过核反应发现氚。下列说法正确的是 A．表示一个质子 B．的基态原子核外电子排布式为 C．与互为同位素 D．的原子结构示意图为 2．（2026·广东卷）中国科技多方位成就世界之最。下列说法正确的是 A．“氢”装上阵：兆瓦级氢燃料航空涡桨发动机研制成功。燃烧属于放热反应 B．“黑色黄金”：T1200级超高强度碳纤维实现百吨级量产。碳纤维是天然高分子 C．“会飞的电站”：高空风力发电捕风伞使用氦气球升空。和中子数相同 D．“镁铈”成双：嫦娥五号月壤中发现含镁、含铈两种新矿物。镁和铈位于同周期 3．（2026·河南卷）我国科研团队研制出一种真空紫外非线性光学晶体材料，将在精密制造、前沿科研等领域发挥重要作用。下列说法错误的是 A．中存在共价键 B．与是同种核素 C．的电子式为 D．的空间结构为平面三角形 4．（2026·陕晋青宁卷）下列化学用语表示正确的是 A．2-氯丙烷的键线式： B．基态O原子的轨道表示式： C．中子数为8的碳核素： D．用电子式表示H2S的形成过程： 5．（2025·安徽卷）以下研究文物的方法达不到目的的是 A．用断代法测定竹简的年代 B．用X射线衍射法分析玉器的晶体结构 C．用原子光谱法鉴定漆器表层的元素种类 D．用红外光谱法测定古酒中有机分子的相对分子质量 6．（2024·北京卷）我国科研人员利用激光操控方法，从原子束流中直接俘获原子，实现了对同位素的灵敏检测。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，是的17倍，可应用于地球科学与考古学。下列说法正确的是 A．的原子核内有21个中子 B．的半衰期长，说明难以失去电子 C．衰变一半所需的时间小于衰变一半所需的时间 D．从原子束流中直接俘获原子的过程属于化学变化 7．（2023·天津卷）利用18O示踪技术研究H2O2与Cl2的反应历程，结果如下： ① ② 下列叙述正确的是 A．反应①是置换反应 B．18O的核电荷数是18 C．18O与16O互为同素异形体 D．反应历程中中的O-O键未发生断裂 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第01讲 原子结构 核外电子排布 内容导航 ( 01 ) ( 命题透视·考情前瞻 ) ( 对标素养，研判高考命题趋势 ) ( 0 2 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架，构建系统思维 ) ( 0 3 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点，归纳解题范式 ) ( 考点一 原子结构 知识解构 知识点1 原子 的构成 知识点2 核素 与 同位素 知识点3 等电子粒子 考向破译 考向1 核素 、 同位素概念辨析 考点二 原子核外电子排布 知识解构 知识点1 能层、能级与排布三大原理 知识点2 原子核外电子排布表示方法 知识点2 原子轨道及其原子光谱 考向破译 考向1 电子排布规范书写与排布原理判断 ) ( 0 4 ) ( 真题溯源·考向感知 ) ( 溯源真题逻辑，感知高考考向 ) 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--三年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 原子结构 江苏卷T2,3分 江苏卷T5,3分 原子核外电子排布 江苏卷T5,3分 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1．命题规律： （1）选择题以最新的科技成果、新闻事件或某物质为背景，考查原子结构、同位素、核素知识，核外电子排布表达式的正误判断。 （2）非选择题直接考查原子或离子的电子排布式和电子排布图的书写，利用核外电子排布推断元素等。 2．复习策略： 复习过程引导学生对同位素和同素异形体的概念进行辨析,强化化学术语的规范书写，重点掌握第四周期过渡元素的电子排布式和电子排布图。 ►复习目标： 1．知道元素、核素和同位素的含义，会判断同位素、同素异形体、同分异构体及同系物。 2．理解原子核外电子排布的规律，能正确书写1～36号元素的电子排布式、价层电子排布式。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 原子结构 知●识●解●构 知识点1 原子的构成 1.原子的构成粒子 （1）质子：带1个单位正电荷，决定元素种类； （2）中子：不显电性，决定同位素； （3）核外电子：带1个单位负电荷，分层排布，最外层电子数决定化学性质。 2.微粒之间的等式关系 （1）质量关系：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)； （2）电性关系： ①原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数； ②阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数，如Mg2＋的核外电子数是10。 ③阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数，如Cl－的核外电子数是18。 3.微粒符号周围数字的含义 【易错提醒】①原子中不一定都含有中子，如H中没有中子。 ②电子排布完全相同的原子不一定是同一种原子，如互为同位素的各原子。 ③易失去1个电子形成＋1价阳离子的不一定是金属原子，如氢原子失去1个电子形成H＋。 ④形成稳定结构的离子最外层不一定是8个电子，如Li＋为2个电子稳定结构。 得分速记 原子居中原子核，质子中子里面卧； 质子定元中定素，电子分层外边住； 质量等于质子加中，原子电数等于质同； 知识点2 核素与同位素 1.元素、核素、同位素的概念及相互关系 一种元素可能有多种核素 （1）元素：具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称。元素种类由质子数决定，与中子数、电子数无关。元素只讲种类，不讲个数。 （2）核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。核素种类由质子数和中子数共同决定。 （3）同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。 得分速记 三关系 数量关系 质子数＝核电荷数＝原子序数＝核外电子数（对原子而言） 质量关系 A＝Z＋N 电性关系 阳离子：Rm＋——Z＞e－ 阴离子：Rn－——Z＜e－（e－指核外电子总数） 2.同位素的特征 ①相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全相同，物理性质不同。 ②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数(丰度)一般不变。 3.同位素的“六同三不同” 4.常见的重要核素及其应用 核素 U C H(D) H(T) O 用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 5.元素、核素、同位素的联系与区别 ①现行元素周期表已发现的元素有118种，由于同位素的存在，故核素的种数远大于118种。 ②不同核素可能具有相同的质子数，如H、H；也可能具有相同的中子数，如C、O；也可能具有相同的质量数，如C、N。 ③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。 ④同位素之间可形成不同的同位素单质。如氢的三种同位素形成的单质有六种：H2、D2、T2、HD、HT、DT，他们的物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。 ⑤同位素之间可形成不同的同位素化合物。如水分子有H2O(普通水)、D2O(重水)、T2O(超重水)等。他们的相对分子质量不同，物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。 6.相对原子质量 （1）原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与一个12C质量的的比值。一种元素有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量。 （2）元素的相对原子质量：是根据该元素各种天然同位素的相对原子质量按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。即：Ar(E)＝Ar1×a%＋Ar2×b%＋Ar3×c%＋…，其中a%＋b%＋c%＋…=1。 （3）核素的近似相对原子质量＝该核素的质量数。 （4）元素的近似相对原子质量：是根据该元素各种天然同位素的质量数按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。即：Ar(E)＝A1×a%＋A2×b%＋A3×c%＋…，其中a%＋b%＋c%＋…=1。 得分速记 五同概念 同位素 同素异形体 同分异构体 同系物 同一物质 对象 原子 单质 常为有机物或配合物 化合物 任何物质 相同 质子数 元素种类 分子式 结构 结构 相异 中子数 结构或性质 结构 相差n个CH2 写法 实例 H H O2 O3 CH3CH2OH CH3OCH3 CH4 CH3CH3 知识点3 等电子粒子 以稀有气体为基点，先找同周期元素形成的阴离子与下一周期元素形成的阳离子，其二找同周期非金属元素形成的氢化物，第三由氢化物加H＋或去H＋得到新的离子。 注意18 e－微粒中，还可由9电子的基团，两两组合而得。 10电子粒子 18电子粒子 考●向●破●译 考向1 原子微粒、核素同位素概念辨析 例1（2026·江苏连云港·三模）反应可制合成气。下列说法正确的是 A．C的结构示意图为 B．的空间构型为直线形 C．CO是极性分子 D．和互为同素异形体 【答案】C 【解析】A．碳原子核电荷数=6，原子结构示意图原子核数字应为+6，核外电子排布2、4；题目里原子核标+4错误，A错误； B．H2O中心O原子sp3杂化，含2对孤电子对，空间构型为V形（角形），不是直线形，B错误； C．CO中C、O电负性不同，共用电子对偏向O，分子正负电荷中心不重合，属于极性分子，C正确； D．16O、18O质子数相同、中子数不同，是不同核素，互为同位素；同素异形体指同种元素形成的不同单质（如O2和O3），D错误； 故答案选C。 解题妙招 1.概念辨析抓核心：元素只看质子数，核素质子中子都要定，同位素质子数同、中子数不同。 2.计算牢记三关系：质量数=质子数+中子数；原子中质子数=电子数=核电荷数=原子序数；阳离子电子数=质子数−电荷数，阴离子反之。 3.元素相对原子质量用加权平均法，各同位素相对原子质量乘丰度求和。 4.警惕陷阱：同位素研究对象是原子不是单质，质量数是整数，不等于元素相对原子质量。 【变式1·变载体】下列说法正确的是________ （1）（2025·江苏省南通市二模）Ca2＋ 的结构示意图： （2）（2025·南京市江宁区下学期开学考）Na＋的结构示意图为 （3）（2025·江苏省江宁高级中学、镇江一中12月联考）氧原子的结构示意图为： （4）（2025·江苏省苏北四市一模）S2－的结构示意图为 （5）（2025·江苏省南京市考前指导卷）Cl－的结构示意图为 （6）（2025·江苏省盐城市考前指导卷）中子数为10的氧原子：O （7）（2025·江苏省如皋中学调研二）V、V是钒的两种同素异形体 （8）（2024·江苏苏州市十校12月联考）中子数为8的碳原子可表示为C 【答案】（8） 【解析】（1）Ca2＋ 的核电荷数为20，核外电子数为18，结构示意图为，错误；（2）Na＋的核电荷数为11，核外电子数为10，所以Na＋的结构示意图为，错误；（3）氧原子的结构示意图为：，错误；（4）S2－的核电荷数为16，核外电子数为18，则S2－的结构示意图为，不正确；（5）Cl－的结构示意图为，错误；（6）氧原子的质子数为8，中子数为10的氧原子的质量数为18，可表示为O，错误；（7）V、V质子数相同，中子数不同，是钒的两种同位素，错误；中子数为8的碳原子，质子数为6，质量数＝中子数＋质子数＝8＋6＝14，则该原子可表示为：C，正确。 【变式2】【新情境——科技成果与学科知识结合】(2026·江苏南京师范大学附属中学·一模)科学家通过核反应发现氚。下列说法正确的是 A．表示一个质子 B．的基态原子核外电子排布式为 C．与互为同位素 D．的原子结构示意图为 【答案】C 【解析】A．质量数为1，质子数为0，中子数为1，因此其表示一个中子，A错误； B．的基态原子核外电子排布式为，B错误； C．质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，与质子数相同、中子数不同，二者互为同位素，C正确； D．原子核外只有2个电子，原子结构示意图为，D错误。 故选C。 考点二 原子核外电子排布 知●识●解●构 知识点1 能层、能级与排布三大原理 1.电子的运动特征 （1）电子是质量轻、带负电的微观粒子，并具有波粒二象性。 （2）电子可以在原子内部进行圆周运动，运动速度很快，接近光速，与宏观物体的运动有极大不同：不能同时确定速度和位置，不能描绘运动轨迹。 2.能层和能级 （1）能层：根据多电子原子的核外电子的能量差异，将核外电子分成不同的能层，能层用n表示。n值越大，能量越高。 （2）能级： ①根据多电子原子中同一能层电子能量的不同，将它们分成不同能级。 ②能级用相应能层的序数和字母s、p、d、f组合在一起来表示，如n能层的能级按能量由低到高的顺序排列为ns、np、nd、nf等。 ③能层序数等于该能层所包含的能级数，如第三能层有3s、3p、3d能级。 ④s、p、d、f能级可容纳的电子数为1、3、5、7的二倍。 （3）能层、能级与其容纳的最多电子数之间的关系 能层(n) 一 二 三 四 五 六 七 … 符号 K L M N O P Q … 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s … … … … 容纳最多电子数　 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 … … … … 2 8 18 32 …… … … 2n2 3.泡利原理、洪特规则、能量最低原理 （1）构造原理 ①构造原理：随着原子核电荷数的递增，原子核每增加一个质子，原子核外便增加一个电子，这个电子大多是按如图所示的能级顺序填充的，填满一个能级再填一个新能级。 ②排布顺序：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p ③记忆口诀：ns→(n-2)f→(n-1)d→np 【特别提醒】所有电子排布规则都需要满足能量最低原理。绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循构造原理。顺序如图。构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。从中可以看出，不同能层的能级有能级交错现象。构造原理是书写基态原子电子核外排布式的依据，也是绘制基态原子核外电子排布图（即轨道表示式）的主要依据之一。 （2）核外电子排布的三个规律 能量最 低原理 原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态 泡利原理 每个原子轨道里最多只能容纳2个自旋状态相反的电子 洪特规则 当电子排布在同一能级的不同简并轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同，特例：全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)、全空时能量较低、较稳定，典型反常：Cr为3d54s1、Cu为3d104s1 知识点2 原子核外电子排布表示方法 电子排布式 ①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如 K：1s22s22p63s23p64s1 ②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元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，例如K：[Ar]4s1 轨道表示式 每个方框或圆圈代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。 如基态硫原子的轨道表示式为： 以下是表示铁原子和铁离子的3种不同化学用语 表示方法 Fe Fe2＋ Fe3＋ 原子(或离子)结构示意图 电子排布式 [Ar]3d64s2 [Ar]3d6 [Ar]3d5 外围电子排布式(价电子排布式) 3d64s2 —— —— 轨道表示式 [Ar] [Ar] [Ar] 特别提醒 由于能级交错，3d轨道的能量比4s轨道的能量高，排电子时是先排4s轨道再排3d轨道，而失电子时，却先失4s轨道上的电子 得分速记 （1）原子结构与族的关系 分区 s区 p区 d区 ds区 f区 元素分布 ⅠA ⅡA族 ⅢA族～ⅦA族、0族 ⅢB族～ⅦB族 Ⅷ族 ⅠB族 ⅡB族 镧系、锕系 外围电子排布 ns1～2 ns2np1～6 (n－1)d1～9ns1～2 (除钯外) (n－1)d10ns1～2 (n－2)f1～14(n－1)d0～2ns2（不作要求） （2）前四周期未成对电子数 未成对电子数 1 2 3 4 5 6 元素 ⅠA、ⅢA、ⅦA族元素及钪（Sc）、Cu ⅣA、ⅥA族元素及钛（Ti）、镍（Ni） ⅤA族元素及钒（V）、钴（Co） Fe 锰（Mn） 铬（Cr） （3）①在书写过渡元素电子排布式时，应先写(n－1)d亚层，后写ns亚层。 ②过渡元素失电子生成离子时，先失ns亚层上的电子，再失(n－1)d亚层上的电子。即离子的核外外电子排布式都是由外向内失电子。 ③Ga以后的原子3d轨道上排满了10个电子。 知识点2 原子轨道及其原子光谱 1.电子云：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。小黑点越密，表示电子在该区域出现的概率密度越大。电子云不是电子的真实运动轨迹。 2.原子轨道 （1）概念：电子云的轮廓图称为原子轨道，表示电子在原子核外的一个空间运动状态。 （2）类型 ①s轨道：1 个，球形，关于原子核中心对称。 ②p轨道：3 个px、py、pz，哑铃形，分别沿 x、y、z 轴方向伸展，相互垂直。 ③d轨道：5 个，形状较复杂。 ④f轨道：7 个。 3.基态与激发态 （1）基态：处于最低能量的原子，电子按构造原理排布，最稳定。 （2）激发态：基态原子吸收能量后，电子跃迁到较高能级，成为激发态。 （3）电子跃迁：电子从一个轨道转移到另一个轨道，吸收或释放能量的过程。 4.原子光谱 （1）概念：不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，用光谱仪摄取得到的各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。 （2）类型 ①发射光谱：亮背景上的暗线，由激发态→基态释放光子产生。 ②吸收光谱：暗背景上的亮线，由基态→激发态吸收光子产生。 （3）特征：每种元素都有自己的特征谱线，可用于鉴别元素。 5.光谱分析 （1）概念：利用原子光谱的特征谱线来鉴定元素、分析物质组成的方法。 （2）应用：定性分析（鉴别元素）、定量分析（测定含量）。 （3）实例：焰色试验、霓虹灯发光、激光产生都与电子跃迁有关。 【易错提醒】①电子云不是电子运动轨迹，是概率密度分布； ②电子跃迁是物理变化，不是化学变化； ③焰色试验是电子跃迁的结果，属于物理现象，不是化学变化； ④发射光谱是亮线，吸收光谱是暗线，二者谱线位置对应。 考●向●破●译 考向1 原子核外电子排布的书写与排布原理判断 例11．（25-26高三上·江苏徐州·阶段检测）反应可用于除去中混有的。下列说法正确的是 A．基态原子的价电子排布式为 B．为非极性分子 C．中子数为35的铜原子： D．的结构示意图为 【答案】C 【解析】A．价电子排布式仅表示原子的外围价层电子，基态Cu原子的价电子排布式为，A错误； B．中S原子价层电子对数为，含2对孤电子对，空间构型为V形，正负电荷中心不重合，为极性分子，B错误； C．Cu的质子数为29，中子数为35时质量数为，核素可表示为，C正确； D．的质子数为16，核电荷数应为+16，结构示意图为，D错误； 故选C。 解题妙招 1.书写电子排布式牢记"填充按构造、书写按能层"：填充顺序1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p，但书写时将3d写在4s前。 2.原理判断抓三关键词：泡利原理看每轨是否超 2 电子、自旋是否相反；洪特规则看等价轨道是否分占、自旋平行；能量最低看是否先填低能轨道。 3.特例记Cr为3d54s1、Cu为3d104s1，半满、全满稳定。 4.失电子先失ns再失(n-1)d，与填充顺序相反。 【变式1】基态Fe3＋的核外电子排布式为_______________。 【答案】1s22s22p63S23p63d5 【解析】基态Fe的原子序数为26，其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，因此，基态Fe3＋的核外电子排布式为：1s22s22p63S23p63d5。 【变式2】（2026·江苏·三模）以LiF和BeF2作为载体盐可实现钍（）→铀（）转化。下列说法正确的是 A．Li、Be、F处于周期表同一周期 B．离子半径： C．与互为同位素 D．F原子基态核外电子排布式为2s22p5 【答案】A 【解析】A．Li、Be、F原子核外均有2个电子层，均处于元素周期表第二周期，A正确； B．和核外电子排布相同，核电荷数，核电荷数越大对核外电子吸引力越强，离子半径越小，故，B错误； C．同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素，和质子数分别为92和90，质子数不同，不互为同位素，C错误； D．F是9号元素，基态核外电子排布式为，选项仅给出价电子排布式，不是完整的核外电子排布式，D错误； 故答案选A。 【变式3】（2026·江苏扬州·模拟预测）LiAlH4与SiCl4反应可表示为。下列说法正确的是 A．为正四面体结构 B．SiH4分子为极性分子 C．Al的价电子排布式为 D．Cl-的结构示意图为 【答案】A 【解析】A．中心的价层电子对数为4，无孤电子对，为杂化，空间结构为正四面体，A正确；B．为正四面体形对称结构，正负电荷中心重合，属于非极性分子，B错误；C．的价电子为最外层的3个电子，价电子排布式为，选项给出的是的核外电子总排布式，C错误；D．的核电荷数为17，结构示意图中原子核内质子数应为+17，D错误；故选A。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2025·江苏卷）科学家通过核反应发现氚。下列说法正确的是 A．表示一个质子 B．的基态原子核外电子排布式为 C．与互为同位素 D．的原子结构示意图为 【答案】C 【解析】A．质量数为1，质子数为0，中子数为1，因此其表示一个中子，A错误； B．的基态原子核外电子排布式为，B错误； C．质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，与质子数相同、中子数不同，二者互为同位素，C正确； D．原子核外只有2个电子，原子结构示意图为，D错误。 故选C。 2．（2026·广东卷）中国科技多方位成就世界之最。下列说法正确的是 A．“氢”装上阵：兆瓦级氢燃料航空涡桨发动机研制成功。燃烧属于放热反应 B．“黑色黄金”：T1200级超高强度碳纤维实现百吨级量产。碳纤维是天然高分子 C．“会飞的电站”：高空风力发电捕风伞使用氦气球升空。和中子数相同 D．“镁铈”成双：嫦娥五号月壤中发现含镁、含铈两种新矿物。镁和铈位于同周期 【答案】A 【解析】A．所有燃烧反应均为放热反应，燃烧释放热量，属于放热反应，A正确； B．碳纤维主要成分为碳单质，是人工合成的高性能材料，不属于天然高分子，B错误； C．中子数=质量数-质子数，中子数为，中子数为，二者中子数不相同，C错误； D．镁元素位于第三周期，铈为镧系元素，位于第六周期，二者不位于同周期，D错误； 故选A。 3．（2026·河南卷）我国科研团队研制出一种真空紫外非线性光学晶体材料，将在精密制造、前沿科研等领域发挥重要作用。下列说法错误的是 A．中存在共价键 B．与是同种核素 C．的电子式为 D．的空间结构为平面三角形 【答案】B 【解析】A．中N原子与H原子之间均为极性共价键，A正确； B．核素是具有一定质子数和一定中子数的原子，和质子数相同、中子数不同，属于不同核素，B错误； C．含有10个电子，电子式为：，C正确； D．中心B原子的价层电子对数为，无孤电子对，空间结构为平面三角形，D正确； 故选B。 4．（2026·陕晋青宁卷）下列化学用语表示正确的是 A．2-氯丙烷的键线式： B．基态O原子的轨道表示式： C．中子数为8的碳核素： D．用电子式表示H2S的形成过程： 【答案】C 【解析】A．该键线式共含有4个碳原子，为2-氯丁烷的键线式，2-氯丙烷键线式：，A错误； B．基态O原子核外电子排布为，根据洪特规则，2p轨道的4个电子应优先分占不同简并轨道，轨道表示式应为，B错误； C．碳元素质子数为6，中子数为8时质量数为，对应核素表示为，C正确； D．是共价化合物，形成过程为共用电子对，不存在电子得失、没有阴阳离子，不能使用离子符号和中括号表示，其电子式的形成过程为：，D错误； 故选C。 5．（2025·安徽卷）以下研究文物的方法达不到目的的是 A．用断代法测定竹简的年代 B．用X射线衍射法分析玉器的晶体结构 C．用原子光谱法鉴定漆器表层的元素种类 D．用红外光谱法测定古酒中有机分子的相对分子质量 【答案】D 【解析】A．14C断代法通过测定有机物中14C的残留量确定年代，竹简为植物制品，适用此方法，A正确； B．X射线衍射法通过衍射图谱分析物质晶体结构，玉器为晶体矿物，适用此方法，B正确； C．原子光谱法通过特征谱线鉴定元素种类，可用于分析漆器表层元素，C正确； D．红外光谱法用于分析分子官能团和结构，无法直接测定相对分子质量（需质谱法），D达不到目的； 故选D。 6．（2024·北京卷）我国科研人员利用激光操控方法，从原子束流中直接俘获原子，实现了对同位素的灵敏检测。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，是的17倍，可应用于地球科学与考古学。下列说法正确的是 A．的原子核内有21个中子 B．的半衰期长，说明难以失去电子 C．衰变一半所需的时间小于衰变一半所需的时间 D．从原子束流中直接俘获原子的过程属于化学变化 【答案】A 【解析】A．的质量数为41，质子数为20，所以中子数为，A正确； B．的半衰期长短与得失电子能力没有关系，B错误； C．根据题意衰变一半所需的时间要大于衰变一半所需的时间，C错误； D．从原子束流中直接俘获原子的过程没有新物质产生，不属于化学变化，D错误； 本题选A。 7．（2023·天津卷）利用18O示踪技术研究H2O2与Cl2的反应历程，结果如下： ① ② 下列叙述正确的是 A．反应①是置换反应 B．18O的核电荷数是18 C．18O与16O互为同素异形体 D．反应历程中中的O-O键未发生断裂 【答案】D 【解析】A．反应①生成两种化合物，不是置换反应，故A错误； B．核电荷数等于核内质子数，所以18O的核电荷数是8，故B错误； C．18O与16O是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，故C错误； D．反应历程中、H-O-O-Cl、O2都含O-O键，所以中O-O键没有发生断裂，故D正确； 选D。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $