专题02 原子结构与性质（知识清单）（全国通用）2027年高考化学一轮复习讲练测

该高中化学高考复习知识清单聚焦“原子结构与性质”专题，涵盖能层能级、电子排布原理、电离能、电负性等核心内容，通过知识脑图搭建框架，考点分层突破重点难点，素养技法提炼解题范式，优题精练强化实战应用。 清单特色在于技法点拨（如基态原子电子排布式书写方法）、易错剖析（如电子排布易错点）及周期表分区应用，培养学生化学观念与科学思维。设高考真题与阶段检测题，标注重难点与记忆技巧，助力学生自主梳理知识，教师可据此优化复习策略。

专题02 原子结构与性质 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 目录导航 01知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架，搭建知识体系 02考点深研·知能分层突破——深挖高频考点，突破重点难点 考点01 原子结构 考点02 原子结构与元素性质 03素养进阶·答题技法突破——提炼解题范式，提升答题素养 ▶技法提炼·审题点拨 技法点拨01 基态原子电子排布式的书写方法 技法点拨02 熟记3种最外层电子的排布特征 技法点拨03 电负性的三应用 ▶易错剖析·避坑攻略 易错剖析01 有关原子核外电子排布的易错点 易错剖析02 有关能层、能级的易错点 易错剖析03 书写电子排布式的技巧与常见错误 易错剖析04 有关电离能、电负性的易错点 易错剖析05 “两原理，一规则”的正确理解 04优题精练·专题实战通关——精选优质试题，强化实战应用 知识脑图·核心脉络搭建 考点深研·知能分层突破 考点01 原子结构 基础梳理・自主夯基——核心背记 1．能层、能级与原子轨道的含义 (1)能层(n)：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：在多电子原子中，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，同一能层里，各能级的能量按_s、p、d、f__的顺序依次升高，即_E(s)<E(p)<E(d)<E(f)__。 (3)原子轨道：电子云轮廓图给出了电子在_核外经常出现__的区域。这种电子云轮廓图称为原子轨道。 2．能层、能级与原子轨道之间的关系 能层 一 二 三 四 五 六 七 能层 符号 _K__ _L__ _M__ _N__ _O__ P Q 能级 符号 _1s__ _2s__ _2p__ _3s__ _3p__ _3d__ _4s__ _4p__ _4d__ 4f 5s 5p …… …… 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__ _2__ _6__ _10__ _2__ _6__ _10__ 14 …… …… 2 _8__ _18__ _32__ 50 2n2 3．原子轨道的形状与能量的关系 原子轨道 4．能量最低原理 电子总是先占有_能量低__的轨道，然后依次进入_能量较高__的轨道，使整个原子的能量处于_最低状态__。即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。如图为构造原理示意图： 5．泡利不相容原理 在一个原子轨道中，最多只能容纳_2个__电子，并且这两个电子的自旋状态_相反__。如2s轨道上的电子排布为，不能表示为。 6．洪特规则 当电子排布在同一能级的不同的轨道时，基态原子中的电子总是优先_单独__占据一个轨道，并且自旋状态_相同__。如2p3的电子排布为，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；29Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。 7．原子的状态 ①基态原子：处于_最低能量__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__状态的原子。 8．原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时会_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。 9．基态、激发态及光谱示意图 提醒：对于同一元素来说，能量：基态原子<激发态原子；稳定性：基态原子>激发态原子。 重难突破・考向深研——要点提炼 基态原子核外电子排布的表示方法 表示方法 举例(以硫原子为例) 电子排布式 S：_1s22s22p63s23p4__ 简化电子排布式 [Ne]3s23p4 电子排布图(轨道表达式)注意空轨道不能省略 外围(价层)电子排布式 3s23p4 考点02 原子结构与元素性质 基础梳理・自主夯基——核心背记 1．电离能 （1）定义：气态电中性基态原子_失去__一个电子转化为气态基态正离子所需的_最低能量__。 （2）电离能的规律 ①同周期：第一种元素的第一电离能_最小__，最后一种元素的第一电离能_最大__，总体呈现从左至右呈_增大__的变化趋势。 ②同族元素：从上至下第一电离能逐渐_减小__。 ③同种元素的逐级电离能逐渐_增大__，即I1_<__I2_<__I3。不同电子层的逐级电离能发生突跃，如Na的I1≪I2。 （3）电离能的3个重要应用 ①判断元素的金属性和非金属性强弱。I1越大，元素的非金属性越强，I1越小，元素的金属性越强。 ②判断元素在化合物中的化合价。如K：I1≪I2<I3表明K原子易失去1个电子形成＋1价阳离子。 ③判断元素核外电子的分层排布情况。如Li：I1≪I2<I3表明Li原子核外的三个电子排布在两个电子层(K、L)上，且最外层上只有一个电子。 2．电负性 （1）概念：用来描述不同元素的原子对键合电子_吸引力__的大小。 （2）意义：电负性越大，其原子在化合物中吸引电子的能力_越强__。利用电负性的大小可以判断元素的金属性和非金属性的强弱。如电负性最大的元素为_氟__元素。 （3）标准：以氟的电负性为_4.0__作为相对标准，计算得出其他元素的电负性。电负性没有单位，且均为正值。在元素周期表中氟的电负性数值最大，铯的电负性数值最小，为0.7(放射性元素除外) （4）变化规律： 金属元素的电负性一般_较小(一般小于1.8)__，非金属元素的电负性一般_较大(一般大于1.8)__，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右，它们既有_金属__性，又有_非金属__性。3．原子结构与元素在周期表中位置的关系 （1）原子结构与周期表的关系 周期 能层数 每周期第一种元素 每周期最后一种元素 原子序数 基态原子的电子排布式 原子序数 基态原子的电子排布式 二 2 3 [He]2s1 10 1s22s22p6 三 3 11 _[Ne]3s1__ _18__ _1s22s22p63s23p6__ 四 4 19 _[Ar]4s1__ _36__ _1s22s22p63s23p63d104s24p6__ 五 5 37 [Kr]5s1 54 1s22s22p63s23p63d10 4s24p64d105s25p6 六 6 55 [Xe]6s1 86 1s22s22p63s23p63d10 4s24p64d104f145s25p6 5d106s26p6 （2）每族元素的价电子排布特点。 ①主族。 主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA 排布特点 _ns1__ _ns2__ _ns2np1__ _ns2np2__ 主族 ⅤA ⅥA ⅦA 排布特点 _ns2np3__ _ns2np4__ _ns2np5__ ②0族：He：1s2；其他：ns2np6。 ③过渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n－1)d1～10ns1～2(Pd、镧系、锕系除外)。 （3）元素周期表的分区。 ①周期表的分区。 ②各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点。 分区 元素分布 价电子排布 元素性质特点 s区 ⅠA、ⅡA族 _ns1～2__ 除氢外都是活泼金属元素；通常是最外层电子参与反应 p区 ⅢA族～ⅦA族、0族 _ns2np1～6__ (除He外) 通常是最外层电子参与反应 d区 ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(除镧系锕系外) (n－1)d1～9ns1～2 (Pd除外) d轨道可以不同程度地参与化学键的形成 ds区 ⅠB族、ⅡB族 (n－1)d10ns1～2 金属元素 f区 镧系、锕系 (n－2)f0～14 (n－1)d0～2ns2 镧系元素化学性质相近，锕系元素化学性质相近 ③元素的分布：非金属在元素周期表中主要集中在右上角三角区内，处于非金属三角区与金属接近的边缘的元素常被称为_半金属__或_准金属__，但不能叫两性非金属。 重难突破・考向深研——要点提炼 同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素的核外电子排布轨道是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常得大。 示例 (1)第三周期所有元素的第一电离能(I1)大小顺序为Na<Al<Mg<Si<S<P<Cl<Ar(用元素符号表示)。 (2)高温条件下Cu2O比CuO稳定的原因是Cu2O中Cu＋的3d轨道处于全充满稳定状态，难失电子。 (1)一个原子的逐级电离能逐渐增大的原因： 随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越大，再要失去一个电子需克服的电性吸引力也越来越大，消耗的能量越来越多。 素养进阶·答题技法突破 技法提炼・审题点拨——技巧总结 【技法点拨01】基态原子电子排布式的书写方法 (1)知道原子序数书写核外电子排布式的方法。 ①常规方法：常根据构造原理(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)，各能级最多容纳的电子数及能量最低原理，依次由低能级向高能级排列，如31号元素镓，首先排满1s2，依次2s2、2p6、3s2、3p6、4s2、3d10最后4p1。 ②原子序数大于18的方法：如31号元素，我们也可以用31－18＝13，然后在[Ar]的基础上再填充13个电子，如[Ar]3d104s24p1。 (2)知道元素名称书写核外电子排布式的方法。 ①前三周期主族元素可以根据最外层电子数书写，如S的最外层电子数为6，其排布式为[Ne]3s23p4。 ②第四周期的元素，要熟记元素名称，然后从K开始数，数到几，就可以写成“[Ar]＋几个电子”。如Fe，从钾开始数到铁为8，其排布式为[Ar]3d64s2；Se，从钾开始数到Se为16，其排布式为[Ar]3d104s24p4。 (3)注意事项。 基态原子失电子生成金属阳离子时，应先失去最外层上的电子，如Fe原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2，失电子变为Fe2＋，失去的不是能量高的3d轨道上的电子，而是能量低的4s轨道上的电子。所以Fe2＋的基态核外电子排布式正确的为[Ar]3d6，其他[Ar]3d44s2、[Ar]3d54s1均错误。 【技法点拨02】熟记3种最外层电子的排布特征 (1)最外层有3个未成对电子的为ns2np3。1～36号元素中分别为N、P、As。 (2)最外层有2个未成对电子的可能是ns2np2或ns2np4。短周期元素中分别为C、Si和O、S。 (3)最外层有一个未成对电子的可能是ns1、ns2np1、(n－1)d5ns1、(n－1)d10ns1、ns2np5。第四周期中的对应元素有K、Ga、Cr、Cu、Br。 【技法点拨03】电负性的三应用 易错剖析・避坑攻略——易错归纳 【易错点01】有关原子核外电子排布的易错点 (1)要注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、原子外围电子排布式的区别与联系。如Cu的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1；简化电子排布式：[Ar]3d104s1；外围价层电子排布式：3d104s1。 (2)核外电子排布常见错误 ①在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误： ②当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而失电子时，却先失4s轨道上的电子，如Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5。 【易错点02】有关能层、能级的易错点 能层数＝电子层数，能级数＝能层序数。即：第一能层(K,1层电子)，只有s能级；第二能层(L,2层电子)，有s、p两种能级，p能级上有三个原子轨道px、py、pz，它们具有相同的能量，第三能层(M,3层电子)，有s、p、d三种能级。 【易错点03】 书写电子排布式的技巧与常见错误 【易错点04】有关电离能、电负性的易错点 (1)第二、三、四周期的同周期主族元素，第ⅡA族(ns2np0)和第ⅤA族(ns2np3)元素，因p轨道处于全空或半充满状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的第ⅢA族和第ⅥA族元素的，如第一电离能：Mg>Al，P>S。 (2)①金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致，故不能根据金属活动性顺序表判断电离能的大小。 ②不能将电负性1.8作为划分金属和非金属的绝对标准。 ③共价化合物中，两种元素电负性差值越大，它们形成共价键的极性就越强。 ④同周期元素，从左到右，非金属性越来越强，电负性越来越大，第一电离能总体呈增大趋势。 【易错点05】“两原理，一规则”的正确理解 (1)原子核外电子排布符合能量最低原理、洪特规则、泡利原理，若违背其一，则电子能量不处于最低状态。 易误警示　在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误： (违反能量最低原理) (违反泡利原理) (违反洪特规则) (违反洪特规则) (2)半充满、全充满状态的原子结构稳定 如ns2、np3、np6 Cr：3d54s1　　　Mn：3d54s2 Cu：3d104s1 Zn：3d104s2 (3)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但在书写时，仍把(n－1)d放在ns前。 注意　在书写简化的电子排布式时，并不是所有的都是[X]＋价电子排布式(注：X代表上一周期稀有气体元素符号)。 优题精练·专题实战通关 1．（2026·贵州·高考真题）反应可用于制备消毒剂。下列有关化学用语的说法错误的是 A．基态氧原子的电子云轮廓图： B．的电子式： C．中子数为20的氯原子符号： D．的电离方程式： 【答案】C 【解析】A．电子云轮廓图为沿y轴伸展的哑铃形，与图示一致，A正确； B．中C与每个O形成双键，给出的电子式中各原子均满足8电子稳定结构，书写正确，B正确； C．中子数为20的氯原子，质量数=质子数+中子数=17+20=37，原子符号为，C错误； D．水是弱电解质，存在自偶电离，电离方程式书写正确，D正确； 故选C。 2．（24-25高三上·湖南长沙·阶段检测）1919年，卢瑟福通过实验，实现了人类历史上第一次人工核反应，其反应原理为。下列说法正确的是 A．的原子结构示意图为 B．的核外电子共有5种空间运动状态 C．和互为同素异形体 D．一个原子中含有一个质子、一个中子和一个电子 【答案】B 【解析】 A．原子核内有2个质子，核外有2个电子，其原子结构示意图为；故A错误； B．的电子排布式为1s22s23p3，电子占据了5个原子轨道，故核外电子共有5种空间运动状态，故B正确； C．和是质子数相同而中子数不同的两种核素，互为同位素，故C错误； D．一个原子中含有一个质子和一个电子，不含中子，故D错误； 答案选B。 3．（25-26高三上·黑龙江·期末）核外电子是分层排布的，原子核外有、、、、、、等电子层，电子层和电子层最多容纳的电子数的关系是 A．层多 B．层多 C．相等 D．不能确定 【答案】B 【解析】A．K层最多容纳2个电子，L层最多容纳8个电子，因此K层电子数不多于L层，A错误； B．根据电子层容纳电子数的公式2n2（n为电子层序号），K层n = 1，最多容纳个电子；L层n = 2，最多容纳个电子，故L层容纳电子数更多，B正确； C．K层和L层最多容纳电子数分别为2和8，不相等，C错误； D．通过电子层容纳电子数的公式可明确确定关系，D错误； 答案选B。 4．（2026·贵州铜仁·模拟预测）下列说法中正确的是 A．表示上有两个杂化轨道 B．处于最低能量的原子叫做较低能量的激发态原子 C．原子中，、、 具有相同的轨道数 D．原子中，、、电子的能量逐渐减小 【答案】C 【解析】A．表示能级上有两个电子，并非杂化轨道，故A错误； B．处于最低能量的原子称为基态原子，而非激发态原子（激发态原子能量高于基态），故B错误； C．同一原子中，、、能级的轨道数都是3，轨道数相同，故C正确； D．能级符号相同，能层越大，电子能量越高，所以1s、2s、3s电子的能量逐渐增大，而非减小，故D错误； 故答案选C。 5．（25-26高三上·河北衡水·阶段检测）下列说法错误的是 A．电子排布式违反了泡利原理 B．基态原子电子排布式违反了能量最低原理 C．原子的核外电子排布式是： D．基态电子排布式为： 【答案】C 【解析】A．根据泡利原理，每个原子轨道最多容纳2个自旋相反的电子，4s轨道最多排2个电子，题给排布式中4s排了3个电子，违反泡利原理，A正确； B．根据能量最低原理，4s轨道能量低于3d轨道，电子应先填充4s轨道再填充3d轨道，题给排布式未填充4s就填充3d，违反能量最低原理，B正确； C．的核外电子排布满足洪特规则特例，d轨道半满结构更稳定，正确排布式应为，C错误； D．Ca原子核外有20个电子，失去最外层2个电子形成，基态电子排布式为，D正确； 故答案选C。 6．（25-26高三上·四川南充·阶段检测）下列化学用语表述错误的是 A．12C的原子结构示意图： B．次氯酸的电子式： C．NH3的球棍模型： D．轨道表示式：违背了泡利原理 【答案】B 【解析】A．12C的质子数为6，核外电子排布为2、4，原子结构示意图中核内+6，核外第一层2个电子、第二层4个电子，A正确； B．次氯酸的结构式为H-O-Cl，中心原子为O，正确电子式应为（O与H、Cl分别成键），题目中将H与Cl相连，违背实际结构，B错误； C．NH3为三角锥形结构，球棍模型中中心球代表N原子，三个小球代表H原子，棍代表N-H键，符合NH3的空间构型，C正确； D．泡利原理指同一轨道中电子自旋方向相反，该轨道表示式中2s轨道两个电子自旋方向均为↑，违背泡利原理，D正确； 故选B。 7．（25-26高三上·河北沧州·开学考试）下列说法错误的是 A．钠原子的核外电子有11种运动状态 B．电子仅从激发态跃迁到基态才产生原子光谱 C．1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋状态相反 D．基态Ti原子核外有7种能量不同的电子 【答案】B 【解析】A．钠原子核外有11个电子，根据泡利不相容原理，每个电子的运动状态均不相同，因此有11种运动状态，A正确； B．原子光谱分为吸收光谱和发射光谱两类，电子从低能级向高能级跃迁时会产生吸收光谱，从高能级向低能级（包括基态）跃迁时会产生发射光谱，二者都属于原子光谱，并非仅从激发态跃迁到基态才产生原子光谱，B错误； C．该内容为泡利不相容原理的核心表述，1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋状态相反，C正确； D．基态Ti原子核外电子排布式为，共占据7个能量不同的能级，因此有7种能量不同的电子，D正确； 故选B。 8．（2026·云南玉溪·模拟预测）下列化学用语表示或说法正确的是 A．基态氮原子轨道表示式：违背了洪特规则 B．基态镓原子的简化电子排布式： C．HBr中σ键的电子云轮廓图： D．甲醇的空间填充模型： 【答案】A 【解析】A．洪特规则规定，基态原子中，填入简并轨道（同一能级的不同轨道）的电子总是优先单独分占不同轨道，且自旋平行， 基态原子能级有3个电子，按洪特规则，应分占在3个轨道，故题给轨道表示式违背了洪特规则，A正确； B．是31号元素，基态原子简化电子排布式应为，选项遗漏了，书写错误，B错误； C．中键是的轨道和的轨道头碰头重叠形成，原子半径远大于，电子云轮廓应为不对称：，（一侧更大，一侧更小），图示错误，C错误； D．图示画有共价键，属于球棍模型，不是空间填充模型（空间填充模型不画出化学键，仅用原子球紧密堆积表示空间结构），表述错误，D错误； 故选A。 9．（2026·重庆·三模）下列基态原子中，未成对电子数目最多的是 A．N B．C C．Fe D．Cr 【答案】D 【解析】基态N原子的电子排布式为，2p轨道的3个电子分占不同轨道，未成对电子数为3；基态C原子的电子排布式为，2p轨道的2个电子分占不同轨道，未成对电子数为2；基态Fe原子的电子排布式为，3d轨道有4个未成对电子，未成对电子数为4；基态Cr原子满足洪特规则的半满稳定特例，电子排布式为，3d轨道有5个未成对电子、4s轨道有1个未成对电子，共6个未成对电子，因此未成对电子数目最多的是Cr，故选D。 10．（25-26高三上·天津西青·阶段检测）下列说法正确的是 A．基态Cr原子的价层电子排布式是 B．基态原子的电子空间运动状态数相同 C．基态的电子占据的最高能级共有3个原子轨道 D．基态S原子有4个未成对电子 【答案】C 【解析】A．基态Cr原子的价层电子排布式应为，因半充满的d轨道更稳定，而非，A错误； B．电子空间运动状态数由占据的原子轨道数决定。C的电子占据1s、2s和2p中的两个轨道（共4个），而N和O的电子占据1s、2s和全部3个2p轨道（共5个），因此三者数目不同，B错误； C．基态的电子排布为，最高能级为3p，p能级有3个原子轨道，C正确； D．基态S原子的价电子排布为，其中两个p轨道各有一个未成对电子，另一个轨道为成对电子，未成对电子数为2，而非4，D错误； 答案选C。 11．（2027高考一轮化学）下列原子轨道表示式表示的状态中能量关系正确的是 ①  ② ③  ④ A．①②③④ B．③④①② C．②①④③ D．④③①② 【答案】C 【解析】原子核外电子排布式中，电子所占的轨道能量越高，该原子的能量就越高，对于C原子，轨道的能量，能量越高，因此轨道表示式表示的状态中能量关系为②①④③； 故答案选C。 12．（25-26高三上·上海·阶段检测）下列有关原子结构与性质的说法，正确的是 A．基态电子排布式违反了泡利不相容原理 B．激发态的电子轨道表示式： C．基态中能级最高的电子所占据轨道的电子云形状为球形 D．基态原子有16种能量不同的电子 【答案】B 【解析】A．基态的正确电子排布式应为，因半满结构更稳定，题目中的违反的是洪特规则的特例（全满、半满更稳定），而非泡利不相容原理（一个轨道最多2个电子，自旋相反），A错误； B．核外有10个电子，基态电子排布为，基态电子可由低能量轨道跃迁到能量高的轨道，图中两个轨道上的电子分别跃迁到了和轨道上，B正确； C．基态电子排布为，最高能级为，轨道电子云形状为哑铃形，C错误； D．基态原子电子排布为，不同能级（、、、、）能量不同，同一能级电子能量相同，共5种能量不同的电子，D错误； 故答案选B。 13．（25-26高三上·北京·阶段检测）下列化学用语或图示表达不正确的是 A．在电子云图中，用小黑点表示绕核做高速圆周运动的电子 B．原子中，电子从的状态跃迁到的状态时，将释放能量 C．2p电子云图为 D．NaOH的电子式： 【答案】A 【解析】A．在电子云图中，小黑点表示电子在核外空间中出现的概率，A项错误； B．电子从的状态跃迁到的状态，为由能量较高状态变为能量较低状态，将释放能量，B项正确； C．p电子云轮廓图是哑铃状的，即2p电子云图为，C项正确； D．NaOH的电子式为 ，D项正确； 故答案选A。 14．（2026·重庆·模拟预测）下列说法错误的是 A．电负性：C<B B．第一电离能：O<N C．能级的能量：E(3s)<E(3d) D．微粒的半径：Mg2+<Cl- 【答案】A 【解析】A．同周期主族元素电负性随原子序数增大而增大，B和C均为第二周期元素，原子序数B<C，故电负性B<C，A错误； B．N原子的2p轨道为半充满的稳定结构，第一电离能大于相邻的O，故第一电离能O<N，B正确； C．同一能层的能级能量满足s<p<d的顺序，故E(3s)<E(3d)，C正确； D．Mg2+核外有2个电子层，Cl-核外有3个电子层，电子层数越多离子半径越大，故半径Mg2+<Cl-，D正确； 故答案选A。 15．（2025·江苏·模拟预测）嫦娥石是一种磷酸盐矿，属于陨磷钠镁钙石)族。的理想组成为，下列说法正确的是 A．电负性大小： B．第一电离能大小： C．碱性强弱： D．半径大小： 【答案】A 【解析】A．元素的非金属性越强，电负性越大，氧元素的非金属性强于磷元素，所以电负性大于磷元素，A正确； B．同周期元素，从左至右第一电离能呈增大趋势，镁原子的3s轨道处于稳定的全充满状态，元素的第一电离能大于同周期相邻的钠元素，B错误； C．同主族元素，从上到下金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强，则氢氧化钙的碱性强于氢氧化镁，C错误； D．电子层数相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以氧离子的离子半径大于镁离子，D错误； 故选A。 16．（25-26高三下·河北·期末）已知W、X、Y、Z为前四周期元素，W、X、Y是核外电子数之和为15的非金属元素，基态原子核外只有一种自旋状态的电子，基态原子和基态原子的未成对电子数相等，的分子构型为直线形，基态原子的次外层电子数是最外层电子数的7倍。下列说法正确的是 A．电负性：Y>W>X B．由W、X、Y形成的化合物只含极性共价键 C．Y所在的周期第一电离能高于的元素有3种 D．元素的焰色试验的火焰呈砖红色 【答案】C 【分析】结合题目信息推断：基态原子核外只有一种自旋状态的电子，则W为H；基态原子和基态原子的未成对电子数相等，的分子构型为直线形，X、Y分别为C、O；基态原子的次外层电子数是最外层电子数的7倍，Z为Fe。W、X、Y、Z分别为H、C、O、Fe，据此分析解答。 【解析】A．由分析可知，W、X、Y分别为H、C、O，电负性，即Y>X>W，A错误； B．由H、C、O形成的化合物可能既含极性共价键又含非极性共价键，例如，B错误； C．Y为O位于第二周期，同周期第一电离能高于的元素还有、、，共三种，C正确； D．Z为Fe，的焰色不在可见光区，D错误； 故答案选C。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 原子结构与性质 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 目录导航 01知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架，搭建知识体系 02考点深研·知能分层突破——深挖高频考点，突破重点难点 考点01 原子结构 考点02 原子结构与元素性质 03素养进阶·答题技法突破——提炼解题范式，提升答题素养 ▶技法提炼·审题点拨 技法点拨01 基态原子电子排布式的书写方法 技法点拨02 熟记3种最外层电子的排布特征 技法点拨03 电负性的三应用 ▶易错剖析·避坑攻略 易错剖析01 有关原子核外电子排布的易错点 易错剖析02 有关能层、能级的易错点 易错剖析03 书写电子排布式的技巧与常见错误 易错剖析04 有关电离能、电负性的易错点 易错剖析05 “两原理，一规则”的正确理解 04优题精练·专题实战通关——精选优质试题，强化实战应用 知识脑图·核心脉络搭建 考点深研·知能分层突破 考点01 原子结构 基础梳理・自主夯基——核心背记 1．能层、能级与原子轨道的含义 (1)能层(n)：在多电子原子中，核外电子的_ __是不同的，按照电子的_ __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：在多电子原子中，同一能层里电子的_ __也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用_ 、 、 、__等表示，同一能层里，各能级的能量按_ 、 、 、 __的顺序依次升高，即_ __。 (3)原子轨道：电子云轮廓图给出了电子在_ __的区域。这种电子云轮廓图称为原子轨道。 2．能层、能级与原子轨道之间的关系 能层 一 二 三 四 五 六 七 能层 符号 ___ ___ ___ ___ ___ P Q 能级 符号 ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ 5s 5p …… …… 原子轨道数 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 …… …… 最多容纳电子数 2 ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ 14 …… …… 2 __ ___ ___ 50 2n2 3．原子轨道的形状与能量的关系 原子轨道 4．能量最低原理 电子总是先占有_ __的轨道，然后依次进入_ __的轨道，使整个原子的能量处于_ __。即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。如图为构造原理示意图： 5．泡利不相容原理 在一个原子轨道中，最多只能容纳___电子，并且这两个电子的自旋状态___。如2s轨道上的电子排布为，不能表示为。 6．洪特规则 当电子排布在同一能级的不同的轨道时，基态原子中的电子总是优先___占据一个轨道，并且自旋状态___。如2p3的电子排布为，不能表示为或。 洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在___(p6、d10、f14)、___(p3、d5、f7)和___(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，如：24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1；29Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。 7．原子的状态 ①基态原子：处于_ __的原子。 ②激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，从_ __跃迁到_ __状态的原子。 8．原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时会_ __或_ __不同的光，用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为_ __分析。 9．基态、激发态及光谱示意图 提醒：对于同一元素来说，能量：基态原子<激发态原子；稳定性：基态原子>激发态原子。 重难突破・考向深研——要点提炼 基态原子核外电子排布的表示方法 表示方法 举例(以硫原子为例) 电子排布式 S：_1s22s22p63s23p4__ 简化电子排布式 [Ne]3s23p4 电子排布图(轨道表达式)注意空轨道不能省略 外围(价层)电子排布式 3s23p4 考点02 原子结构与元素性质 基础梳理・自主夯基——核心背记 1．电离能 （1）定义：气态电中性基态原子_ __一个电子转化为气态基态正离子所需的_ __。 （2）电离能的规律 ①同周期：第一种元素的第一电离能_ __，最后一种元素的第一电离能_ __，总体呈现从左至右呈_ __的变化趋势。 ②同族元素：从上至下第一电离能逐渐_ __。 ③同种元素的逐级电离能逐渐_ __，即I1_ __I2_ __I3。不同电子层的逐级电离能发生突跃，如Na的I1≪I2。 （3）电离能的3个重要应用 ①判断元素的金属性和非金属性强弱。I1越大，元素的非金属性越强，I1越小，元素的金属性越强。 ②判断元素在化合物中的化合价。如K：I1≪I2<I3表明K原子易失去1个电子形成＋1价阳离子。 ③判断元素核外电子的分层排布情况。如Li：I1≪I2<I3表明Li原子核外的三个电子排布在两个电子层(K、L)上，且最外层上只有一个电子。 2．电负性 （1）概念：用来描述不同元素的原子对键合电子_ __的大小。 （2）意义：电负性越大，其原子在化合物中吸引电子的能力_ __。利用电负性的大小可以判断元素的金属性和非金属性的强弱。如电负性最大的元素为_ __元素。 （3）标准：以氟的电负性为_ __作为相对标准，计算得出其他元素的电负性。电负性没有单位，且均为正值。在元素周期表中氟的电负性数值最大，铯的电负性数值最小，为0.7(放射性元素除外) （4）变化规律： 金属元素的电负性一般_ __，非金属元素的电负性一般_ __，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右，它们既有_ __性，又有_ __性。3．原子结构与元素在周期表中位置的关系 （1）原子结构与周期表的关系 周期 能层数 每周期第一种元素 每周期最后一种元素 原子序数 基态原子的电子排布式 原子序数 基态原子的电子排布式 二 2 3 [He]2s1 10 1s22s22p6 三 3 11 _ __ _ __ _ __ 四 4 19 _ __ _ __ _ __ 五 5 37 [Kr]5s1 54 1s22s22p63s23p63d10 4s24p64d105s25p6 六 6 55 [Xe]6s1 86 1s22s22p63s23p63d10 4s24p64d104f145s25p6 5d106s26p6 （2）每族元素的价电子排布特点。 ①主族。 主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA 排布特点 _ __ _ __ _ __ _ __ 主族 ⅤA ⅥA ⅦA 排布特点 _ __ _ __ _ __ ②0族：He：1s2；其他：ns2np6。 ③过渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n－1)d1～10ns1～2(Pd、镧系、锕系除外)。 （3）元素周期表的分区。 ①周期表的分区。 ②各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点。 分区 元素分布 价电子排布 元素性质特点 s区 ⅠA、ⅡA族 _ __ 除氢外都是活泼金属元素；通常是最外层电子参与反应 p区 ⅢA族～ⅦA族、0族 _ __ (除He外) 通常是最外层电子参与反应 d区 ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(除镧系锕系外) (n－1)d1～9ns1～2 (Pd除外) d轨道可以不同程度地参与化学键的形成 ds区 ⅠB族、ⅡB族 (n－1)d10ns1～2 金属元素 f区 镧系、锕系 (n－2)f0～14 (n－1)d0～2ns2 镧系元素化学性质相近，锕系元素化学性质相近 ③元素的分布：非金属在元素周期表中主要集中在右上角三角区内，处于非金属三角区与金属接近的边缘的元素常被称为_ __或_ __，但不能叫两性非金属。 重难突破・考向深研——要点提炼 同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素的核外电子排布轨道是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常得大。 示例 (1)第三周期所有元素的第一电离能(I1)大小顺序为Na<Al<Mg<Si<S<P<Cl<Ar(用元素符号表示)。 (2)高温条件下Cu2O比CuO稳定的原因是Cu2O中Cu＋的3d轨道处于全充满稳定状态，难失电子。 (1)一个原子的逐级电离能逐渐增大的原因： 随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越大，再要失去一个电子需克服的电性吸引力也越来越大，消耗的能量越来越多。 素养进阶·答题技法突破 技法提炼・审题点拨——技巧总结 【技法点拨01】基态原子电子排布式的书写方法 (1)知道原子序数书写核外电子排布式的方法。 ①常规方法：常根据构造原理(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)，各能级最多容纳的电子数及能量最低原理，依次由低能级向高能级排列，如31号元素镓，首先排满1s2，依次2s2、2p6、3s2、3p6、4s2、3d10最后4p1。 ②原子序数大于18的方法：如31号元素，我们也可以用31－18＝13，然后在[Ar]的基础上再填充13个电子，如[Ar]3d104s24p1。 (2)知道元素名称书写核外电子排布式的方法。 ①前三周期主族元素可以根据最外层电子数书写，如S的最外层电子数为6，其排布式为[Ne]3s23p4。 ②第四周期的元素，要熟记元素名称，然后从K开始数，数到几，就可以写成“[Ar]＋几个电子”。如Fe，从钾开始数到铁为8，其排布式为[Ar]3d64s2；Se，从钾开始数到Se为16，其排布式为[Ar]3d104s24p4。 (3)注意事项。 基态原子失电子生成金属阳离子时，应先失去最外层上的电子，如Fe原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2，失电子变为Fe2＋，失去的不是能量高的3d轨道上的电子，而是能量低的4s轨道上的电子。所以Fe2＋的基态核外电子排布式正确的为[Ar]3d6，其他[Ar]3d44s2、[Ar]3d54s1均错误。 【技法点拨02】熟记3种最外层电子的排布特征 (1)最外层有3个未成对电子的为ns2np3。1～36号元素中分别为N、P、As。 (2)最外层有2个未成对电子的可能是ns2np2或ns2np4。短周期元素中分别为C、Si和O、S。 (3)最外层有一个未成对电子的可能是ns1、ns2np1、(n－1)d5ns1、(n－1)d10ns1、ns2np5。第四周期中的对应元素有K、Ga、Cr、Cu、Br。 【技法点拨03】电负性的三应用 易错剖析・避坑攻略——易错归纳 【易错点01】有关原子核外电子排布的易错点 (1)要注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、原子外围电子排布式的区别与联系。如Cu的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1；简化电子排布式：[Ar]3d104s1；外围价层电子排布式：3d104s1。 (2)核外电子排布常见错误 ①在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误： ②当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而失电子时，却先失4s轨道上的电子，如Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5。 【易错点02】有关能层、能级的易错点 能层数＝电子层数，能级数＝能层序数。即：第一能层(K,1层电子)，只有s能级；第二能层(L,2层电子)，有s、p两种能级，p能级上有三个原子轨道px、py、pz，它们具有相同的能量，第三能层(M,3层电子)，有s、p、d三种能级。 【易错点03】 书写电子排布式的技巧与常见错误 【易错点04】有关电离能、电负性的易错点 (1)第二、三、四周期的同周期主族元素，第ⅡA族(ns2np0)和第ⅤA族(ns2np3)元素，因p轨道处于全空或半充满状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的第ⅢA族和第ⅥA族元素的，如第一电离能：Mg>Al，P>S。 (2)①金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致，故不能根据金属活动性顺序表判断电离能的大小。 ②不能将电负性1.8作为划分金属和非金属的绝对标准。 ③共价化合物中，两种元素电负性差值越大，它们形成共价键的极性就越强。 ④同周期元素，从左到右，非金属性越来越强，电负性越来越大，第一电离能总体呈增大趋势。 【易错点05】“两原理，一规则”的正确理解 (1)原子核外电子排布符合能量最低原理、洪特规则、泡利原理，若违背其一，则电子能量不处于最低状态。 易误警示　在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误： (违反能量最低原理) (违反泡利原理) (违反洪特规则) (违反洪特规则) (2)半充满、全充满状态的原子结构稳定 如ns2、np3、np6 Cr：3d54s1　　　Mn：3d54s2 Cu：3d104s1 Zn：3d104s2 (3)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但在书写时，仍把(n－1)d放在ns前。 注意　在书写简化的电子排布式时，并不是所有的都是[X]＋价电子排布式(注：X代表上一周期稀有气体元素符号)。 优题精练·专题实战通关 1．（2026·贵州·高考真题）反应可用于制备消毒剂。下列有关化学用语的说法错误的是 A．基态氧原子的电子云轮廓图： B．的电子式： C．中子数为20的氯原子符号： D．的电离方程式： 2．（24-25高三上·湖南长沙·阶段检测）1919年，卢瑟福通过实验，实现了人类历史上第一次人工核反应，其反应原理为。下列说法正确的是 A．的原子结构示意图为 B．的核外电子共有5种空间运动状态 C．和互为同素异形体 D．一个原子中含有一个质子、一个中子和一个电子 3．（25-26高三上·黑龙江·期末）核外电子是分层排布的，原子核外有、、、、、、等电子层，电子层和电子层最多容纳的电子数的关系是 A．层多 B．层多 C．相等 D．不能确定 4．（2026·贵州铜仁·模拟预测）下列说法中正确的是 A．表示上有两个杂化轨道 B．处于最低能量的原子叫做较低能量的激发态原子 C．原子中，、、 具有相同的轨道数 D．原子中，、、电子的能量逐渐减小 5．（25-26高三上·河北衡水·阶段检测）下列说法错误的是 A．电子排布式违反了泡利原理 B．基态原子电子排布式违反了能量最低原理 C．原子的核外电子排布式是： D．基态电子排布式为： 6．（25-26高三上·四川南充·阶段检测）下列化学用语表述错误的是 A．12C的原子结构示意图： B．次氯酸的电子式： C．NH3的球棍模型： D．轨道表示式：违背了泡利原理 7．（25-26高三上·河北沧州·开学考试）下列说法错误的是 A．钠原子的核外电子有11种运动状态 B．电子仅从激发态跃迁到基态才产生原子光谱 C．1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋状态相反 D．基态Ti原子核外有7种能量不同的电子 8．（2026·云南玉溪·模拟预测）下列化学用语表示或说法正确的是 A．基态氮原子轨道表示式：违背了洪特规则 B．基态镓原子的简化电子排布式： C．HBr中σ键的电子云轮廓图： D．甲醇的空间填充模型： 9．（2026·重庆·三模）下列基态原子中，未成对电子数目最多的是 A．N B．C C．Fe D．Cr 10．（25-26高三上·天津西青·阶段检测）下列说法正确的是 A．基态Cr原子的价层电子排布式是 B．基态原子的电子空间运动状态数相同 C．基态的电子占据的最高能级共有3个原子轨道 D．基态S原子有4个未成对电子 11．（2027高考一轮化学）下列原子轨道表示式表示的状态中能量关系正确的是 ①  ② ③  ④ A．①②③④ B．③④①② C．②①④③ D．④③①② 12．（25-26高三上·上海·阶段检测）下列有关原子结构与性质的说法，正确的是 A．基态电子排布式违反了泡利不相容原理 B．激发态的电子轨道表示式： C．基态中能级最高的电子所占据轨道的电子云形状为球形 D．基态原子有16种能量不同的电子 13．（25-26高三上·北京·阶段检测）下列化学用语或图示表达不正确的是 A．在电子云图中，用小黑点表示绕核做高速圆周运动的电子 B．原子中，电子从的状态跃迁到的状态时，将释放能量 C．2p电子云图为 D．NaOH的电子式： 14．（2026·重庆·模拟预测）下列说法错误的是 A．电负性：C<B B．第一电离能：O<N C．能级的能量：E(3s)<E(3d) D．微粒的半径：Mg2+<Cl- 15．（2025·江苏·模拟预测）嫦娥石是一种磷酸盐矿，属于陨磷钠镁钙石)族。的理想组成为，下列说法正确的是 A．电负性大小： B．第一电离能大小： C．碱性强弱： D．半径大小： 16．（25-26高三下·河北·期末）已知W、X、Y、Z为前四周期元素，W、X、Y是核外电子数之和为15的非金属元素，基态原子核外只有一种自旋状态的电子，基态原子和基态原子的未成对电子数相等，的分子构型为直线形，基态原子的次外层电子数是最外层电子数的7倍。下列说法正确的是 A．电负性：Y>W>X B．由W、X、Y形成的化合物只含极性共价键 C．Y所在的周期第一电离能高于的元素有3种 D．元素的焰色试验的火焰呈砖红色 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $