第1讲 原子结构 原子核外电子排布 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 原子核外电子排布”专题，依据高考评价体系梳理了原子结构、核素同位素、电子云与原子轨道、电子排布三原则等核心考点，通过知识特训与能力特训结合，明确核外电子排布、同位素判断等高频考点分布，归纳核反应分析、电子排布式书写等常考题型。 课件亮点在于“真题探究+思维建模+素养提升”，以高考真题为例解析同位素判断与电子排布，通过核反应方程守恒法、电子排布三原则模型培养科学思维，特设易错警示与答题模板，助力学生掌握得分技巧，教师可据此精准教学，提升复习效率。

２０２７届 1 第1讲 原子结构　原子核外电子排布 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 1 1.知道元素、核素的含义，了解原子核外电子的排布，认识原子结构呈周期性变化的规律。2.了解有关核外电子运动模型的历史发展过程，认识核外电子的运动特点。 3.知道电子运动的能量状态具有量子化的特征(能量不连续)，电子可以处于不同的能级，在一定条件下会被激发发生跃迁。4.知道电子的运动状态(空间分布及能量)可通过原子轨道和电子云模型来描述。5.知道原子核外电子的能级高低顺序，了解原子核外电子排布的构造原理。6.认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则等。知道1~36号元素基态原子核外电子的排布。 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 2 01 02 特 训 点 一 特 训 点 二 03 真 题 探 究 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 3 01 特 训 点 一 知识特训 能力特训 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 4 1.原子结构 (1)构成微粒及作用 特训点一　原子结构　核素　同位素 核素 元素 化学 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 5 (2)微粒间的数量关系 ①阳离子的核外电子数=质子数－阳离子所带的电荷数。 ②阴离子的核外电子数=质子数＋阴离子所带的电荷数。 中子 质子 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 (3)微粒符号周围数字代表的含义 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 2.元素、核素、同位素 (1)元素、核素、同位素的概念及相互关系 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 (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)一般不变。 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 (3)同位素的“六同三不同” 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 (4)几种重要核素的用途 核素 U C HH O 用途 核燃料 考古断代 制氢弹 示踪原子 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 “四同”判断 (1)同位素——原子，如HH; (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。 辨析归纳 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)质量数就是元素的相对原子质量。(　　) (2)质子数相同的微粒一定属于同一种元素。(　　) (3)核外电子数相同的微粒，其质子数一定相同。(　　) (4)核聚变：如HHHen，因为有新微粒生成，所 以该变化是化学变化。(　　) (5)氢的三种核素形成的单质有6种，它们物理性质有所不同， 但化学性质几乎完全相同。(　　) × × × × √ 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 考向一　核反应的简单分析 典例1　科学家利用α粒子(氦核)进行多种核反应HeH HeH、NHeXH。已知H和H都具有放射性，下列说法错误的是(　　) A.X元素位于元素周期表的第二周期第ⅥA族 BH和H互为同位素，化学性质相同 CHH都可作为示踪原子 D.核反应产生的能量可用于发电，该过程中化学能转化为电能 答案：D 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 解析：由题意可推出Z=8，所以X是O，位于元素周期表中第二周期第ⅥA族，A正确;同位素的化学性质几乎相同，B正确;由于HH都具有放射性，所以二者均可作为示踪原子，C正确;核反应不属于化学反应，利用核反应产生的能量发电的过程中核能转化为电能，D错误。 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 核反应方程分析思路 (1)质量数守恒：各微粒左上角数字之和在核反应前后相等; (2)电荷数守恒：各微粒左下角数字之和在核反应前后相等。 如14C的β衰变：CN＋e。质量数守恒：14=14＋0;电荷数守恒：6=7－1。 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 对点训练1　核反应WX YZ和QRT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原子与Z原子核外电子的空间运动状态种类相等 答案：B 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 解析：由题意可知，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。根据分析可知，b=7、c=91，c=13b，A正确;Y可以形成O2、O3两种单质分子，O3为极性分子，B错误;Q、R为质量数相同、质子数不同的不同核素，C正确;基态He原子和H原子均只有1s轨道，故空间运动状态种类相等，D正确。 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 考向二　元素、核素、同位素 典例2　现有下列9种微粒：H、H、C、C、N、Fe2＋Fe3＋O2O3。按要求完成以下各题： (1)H、H分别是氢元素的一种__________，它们互称为__________。  答案：核素　同位素　 解析：H、H分别是氢元素的一种核素;H、H是质子数相同而中子数不同的核素，它们互为同位素。 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 (2)互为同素异形体的微粒是__________。  (3Fe2＋的中子数为____，核外电子数为____。  (4)上述9种微粒中有____种核素，有____种元素。  答案：(2O2O3　(3)30　24　(4)5　5 解析：(2O2和O3是同种元素组成的不同单质，互为同素异形体。 (3Fe2＋的中子数为56－26=30，核外电子数为26－2=24。 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 判断同位素的两个要点 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 对点训练2　在考古研究中，通过分析铜器中82Pb(铅)同位素的比值，可以推断铜器是否同源。下列说法错误的是(　　) A.Pb是第五周期元素 B.204Pb的中子数为122 C.204Pb和206Pb互为同位素 D.Pb的原子半径比Ge的大 答案：A 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 解析：Pb是82号元素，属于第六周期元素，A错误;Pb是82号元素，Pb的质子数为82，则204Pb的中子数为204－82=122，B正确;204Pb和206Pb是Pb元素形成的两种核素，其质量数不同，互为同位素，C正确;Pb和Ge是同主族元素，Pb是第六周期元素，Ge是第四周期元素，则Pb的原子半径比Ge的大，D正确。 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 02 特 训 点 二 知识特训 能力特训 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 24 1.能层与能级 (1)能层 在多电子原子中，核外电子的能量是不同的，按照电子的能量差异将其分成不同能层。通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。 (2)能级 同一能层里电子的能量也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用s、p、d、f等表示。 特训点二　原子核外电子排布与应用 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 25 (3)能层与能级的关系 能层 K L M N 能级 1s 2s、2p 3s、3p、3d 4s、4p、4d、4f 原子轨道数 1 1＋3 1＋3＋5 1＋3＋5＋7 最多容纳电子数 2 2＋6=8 2＋6＋10=18 2＋6＋10＋14=32 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 2.电子云和原子轨道 (1)电子云：处于一定____________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。  空间运动 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 (2)原子轨道——电子云轮廓图 能级符号 ns np nd nf 轨道形状 球形 哑铃形 — — 轨道 能量 ①相同能层上的原子轨道：ns＜np＜nd＜nf ②形状相同的原子轨道：1s＜2s＜3s＜4s ③同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道能量相等，如2px=2py=2pz 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 3.基态原子的核外电子排布的三原则 (1)能量最低原理：电子尽可能地先占有能量低的轨道，然后进入能量高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态。构造原理示意图(基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序)如下： 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 (2)泡利原理 每个原子轨道里最多只能容纳________个电子，且自旋状态相 反。如2s的轨道表示式为 ，不能表示为 。 2 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 (3)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。如2p3的轨道表示 式为 ，不能表示为　 　 或 。 洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低。如24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 4.核外电子在各能层(电子层)的排布规律 (1)每个电子层最多能容纳________个电子(n代表电子层数)。  (2)最外层电子数最多不超过8个。 (3)次外层电子数最多不超过________个，倒数第三层电子数不超过________个。  2n2 18 32 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 5.基态原子核外电子排布的表示方法 表示方法 含义 举例 原子或离 子结构示 意图 表示核外电子分层排布和核内质子数   电子式 表示原子或离子最外层电子数   第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 表示方法 含义 举例 核外电子 排布式 表示每个能级上排布的电子数 S：1s22s22p63s23p4 　 或[Ne]3s23p4 S2－：1s22s22p63s23p6 轨道表示式(或电子排布图) 表示每个原子轨道中电子的运动状态   第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 表示方法 含义 举例 价电子排 布图或轨 道表示式 表示价电子的排布 S：3s23p4 Fe：3d64s2   第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 6.原子状态与原子光谱 (1)原子状态 ①基态原子：处于能量最低状态的原子。 ②激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，从低能级跃迁到高能级的原子。 (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。利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为_____________。  光谱分析 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 (3)基态、激发态原子及光谱示意图 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等。(　　) (2)22Ti的电子排布式为1s22s22p63s23p10。(　　) (3) 表示的原子能量处于最低状 态。(　　) (4)某些金属及其化合物在燃烧时会产生特殊的颜色，是由于电子跃迁时能量以一定频率的光释放出来。(　　) × × × √ 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 2.(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，该元素的符号为______________，其基态原子的价层电子轨道表示式为____________。  (2)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子且只有一个未成对电子，E的元素符号为____________，其基态原子的核外电子排布式为_____________________________。  答案：(1)N　 (2)Cu　1s22s22p63s23p63d104s1{或[Ar]3d104s1} 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 (3)元素D的正三价离子的3d能级半充满，D的元素符号为__________，其基态原子的核外电子排布式为____________ _______________。  答案：Fe　1s22s22p63s23p63d64s2{或[Ar]3d64s2} 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 考向一　电子排布式、轨道表示式的规范书写 典例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)  第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 42 答案：D　C 解析：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。 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 　在画基态原子的轨道表示式时，常出现以下错误： ① (违反能量最低原理); ② (违反泡利原理); ③ (违反洪特规则); ④ (违反洪特规则); 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 ⑤画轨道表示式时，不能省略空轨道。如C的轨道表示式应 为 ，而不是 。 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 对点训练1　下列化学用语或图示表示正确的是(　　) A.基态砷原子的价层电子轨道表示式为 B.Fe2＋的价层电子轨道表示式为 C.基态镓原子的电子排布式为[Ar]4s24p1 D.Cu原子的结构示意图为 答案：A 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 解析：砷元素的原子序数为33，基态原子的价层电子排布式为 4s24p3，轨道表示式为 ，A正确;Fe2＋的价层电 子轨道表示式为 ，B错误;镓元素的原子 序数为31，基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1，C错误; Cu原子的结构示意图为 ，D错误。 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 考向二　判断原子中未成对电子数目 典例2　按要求填空： (1)基态Ti3＋中未成对电子有________个;与Ti同族且相邻的元素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。  答案：1　4d25s2　3 解析： Ti位于第四周期，基态Ti原子的未成对电子数是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。 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 (2)Cr与Ni的基态原子核外未成对电子数之比为________。  答案：3∶1 解析：基态铬原子的价层电子排布式为3d54s1，核外有6个未成 对电子，基态镍原子的价层电子排布式为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。 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 (3)第四周期中未成对电子数最多的基态原子的价层电子轨道表示式为___________________________________。  (4)氨硼烷(NH3BH3)的制备是当今科学研究的重要课题，反应原理为B(OCH3)3＋NH4Cl＋LiAlH4====NH3BH3＋Al(OCH3)3＋LiCl＋H2↑。反应中涉及元素的基态原子中含1个未成对电子的有________种。  答案：(3) (4)5 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 第四周期元素的原子未成对电子数 原子未成对电子数 元素 1 K、Sc、Cu、Ga、Br 2 Ti、Ni、Ge、Se 3 V、Co、As 4 Fe 5 Mn 6 Cr 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 对点训练2　人们通常将在同一原子轨道上运动、自旋相反的2个电子，称为“电子对”，将在某一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子”。下列基态原子的电子排布式中，未成对电子数最多的是(　　) A.1s22s22p63s23p6 B.1s22s22p63s23p63d54s2 C.1s22s22p63s23p63d54s1 D.1s22s22p63s23p63d104s1 答案：C 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 解析：1s22s22p63s23p6中未成对电子数为0;1s22s22p63s23p63d54s2中未成对电子数为5;1s22s22p63s23p63d54s1中未成对电子数为6;1s22s22p63s23p63d104s1中未成对电子数为1。 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 03 真 题 探 究 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 54 典例　我国科研人员利用激光 操控的方法，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。 真题示范 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 55 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 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 [真题分析] ——本题以激光操控的方法实现了对同位素41Ca的检测为情境，考查原子结构、半衰期与得失电子关系、化学变化等基础知识，考查学生分析物质结构能力，培养学生的宏观辨识与微观探析等学科核心素养。 [思路分析] ——解答思维流程：(1)认真阅读题干，提取有用信息，包括同位素、半衰期、化学变化等。(2)通读问题，整合信息，综合分析得出正确答案。 [命题预测] ——2026年高考预计继续在选择题中加强对原子结构及性质的考查，可能是图表题，也可能是叙述题。 答案：A 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 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;41Ca衰变一半所需的时间要长于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原子的过程中没有新物质产生，不属于化学变化，D错误。 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 1.下列叙述错误的是(　　) A.H2O是极性分子 B.O原子的中子数为10 C.O2与O3互为同素异形体 D. 和 互为同系物 答案：D 真题再练 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 解析：H2O是V形结构，不是中心对称结构，属于极性分子，A正确O原子的中子数为18－8=10，B正确;O2与O3是氧元素形成的不同单质，两者互为同素异形体，C正确; 属于酚， 属于醇，两者结构不相似，因此两者不互为同系物，D错误。 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 2.氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用HHH是氢元素的3种核素，基态H原子1s1的核外电子排布，使得H既可以形成H＋又可以形成H－，还能形成H2O、H2O2、NH3、N2H4、CaH2等重要化合物。下列说法正确的是(　　) A.HHH都属于氢元素 B.N和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp2 C.H2O2分子中的化学键均为极性共价键 D.CaH2晶体中存在Ca与H2之间的强烈相互作用 答案：A 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 解析HHH互为同位素，统称为氢元素，A正确; N和H2O的中心原子的杂化轨道类型均为sp3，B错误;H2O2分子中的化学键既存在O—H极性共价键，也存在O—O非极性共价键，C错误;CaH2晶体中存在Ca2＋与H－之间的离子键，为强烈相互作用，D错误。 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 3.O2在超高压下转化为平行六面体的O8分子(如图)。下列说法错误的是(　　) A.O2和O8互为同素异形体 B.O8中存在不同的氧氧键 C.O2转化为O8是熵减反应 D.常压低温下O8能稳定存在 答案：D 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 解析：O2和O8是由O元素形成的不同单质，两者互为同素异形体，A正确;O8分子为平行六面体，由其结构知，O8中存在两种氧氧键，上下底面中的氧氧键、上下底面间的氧氧键，B正确;O2转化为O8可表示为4O2O8，气体分子数减少，故O2转化为O8是熵减反应，C正确;O2在超高压下转化成O8，则在常压低温下O8会转化成O2，不能稳定存在，D错误。 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 4.下列化学用语或图示正确的是(　　) A. 的系统命名：2－甲基苯酚 B.O3分子的球棍模型： 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 C.激发态H原子的轨道表示式： D.p－p π键形成的轨道重叠示意图： 答案：A 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 解析： 含有的官能团为羟基，甲基与羟基相邻， 系统命名为2－甲基苯酚，A正确;臭氧中心O原子的价层电子对数为2＋=3，采用sp2杂化，有1个孤电子对，臭氧为V形 分子，球棍模型为 ，B错误;K能层只有1个能 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 级1s，不存在1p能级，C错误;p－p π键形成的轨道重叠示意图为   D错误。 ， 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 5.钠和钾是两种常见金属，下列说法正确的是 (　　) A.钠元素的第一电离能大于钾 B.基态钾原子价层电子轨道表示式为 C.钾能置换出NaCl溶液中的钠 D.钠元素与钾元素的原子序数相差18 答案：A 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 解析：同主族元素的第一电离能从上到下依次减小，元素的金属性越强，第一电离能越小，因此，钠元素的第一电离能大于钾，A正确;基态钾原子的价层电子排布式为4s1，轨道表示式为，B错误;钾和钠均能与水发生置换反应，钾不能置换出NaCl溶液中的钠，C错误;钠元素与钾元素的原子序数分别为11和19，两者相差8，D错误。 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 6.下列关于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 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 解析：18F与19F质子数相同、中子数不同，因此两者是不同种核素，A错误;同素异形体指的是同种元素形式的不同单质，18F与19F是两种不同的原子，不是单质，因此两者不互为同素异形体，B错误;同位素中质子数和电子数均相同，19F比18F多1个中子，C错误，D正确。 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 【原创题】下列化学用语正确的是(　　) A.O原子的轨道表示式为 B. 表示处于激发态的B的轨道表示式 C.基态47Ag的价层电子轨道表示式为 D.基态Ca原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d2 答案：C 真题预测 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 解析：O原子的2s能级上的2个电子应自旋相反，A错误;该电子排布轨道中的电子没有跃迁到能量更高的轨道上，B错误;基态47Ag的价电子排布式为4d105s1，价电子轨道表示式为 ，C正确;Ca的核电荷数为20，电 子排布式为1s22s22p63s23p64s2，D错误。 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 第1讲　原子结构　原子核外电子排布 返 回 1 $