第02讲 原子结构与性质（复习讲义）（天津专用）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、电负性等核心考点，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，通过知识解构、考向破译、解题妙招、真题演练环节，帮助学生系统构建知识框架，突破电子排布规范书写、电离能差异解释等难点。 资料突出高考命题趋势靶向设计，采用思维建模构建系统认知，如通过能级关系表梳理能层与轨道规律，结合洪特规则特例分析Cr、Cu电子排布，培养科学思维与化学观念。设置基础变式、考向变式分层练习，配合真题溯源感知考向，助力学生高效提升应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

第02讲 原子结构与性质 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 能层、能级、原子轨道 ∣ 知识点2 基态原子核外电子排布的三个原理 知识点3 原子状态与原子光谱 考向破译 考向1 电子排布原理及应用 ∣ 考向2 基态核外电子排布的表示方法 解题妙招1 书写电子排布式的技巧与常见错误 考点二 原子结构与元素性质 知识解构 知识点1 电离能 ∣ 知识点2 电负性 知识点3 原子结构与元素在周期表中位置的关系 考向破译 考向1 电离能、电负性及其应用 ∣ 考向2 元素周期表分区和原子核外电子排布的相互判断 解题妙招1 电负性的三应用 ) ( 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—五年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 原子结构 天津卷T4 天津卷T13 天津卷T13 天津卷T13 构造原理核外电子排布 天津卷T13 天津卷T13 天津卷T13 天津卷T13 电离能、电负性 天津卷T13 天津卷T2、T13 天津卷T5 天津卷T2 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1.规范书写权重提升：轨道表示式、价电子排布书写要求更严苛，漏写能级、自旋方向全部扣分； 2.说理类设问增多：电离能、电负性差异必须结合电子排布解释，拒绝单纯 “同周期递增” 一句话结论； 3.第四周期过渡金属考查更均衡，不再只考 Cu、Cr，增加 Fe、Mn 常规排布； 4.弱化冷门量子知识，只保留电子跃迁（焰色、原子光谱）基础常识，无复杂能级计算； 5.与前序周期律深度捆绑：给出原子结构反推周期位置，结合半径、金属性联动设问。 ►复习目标： 1.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写1～36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和电子排布图。 2.了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。 3.了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。 4.了解电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质。 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 能层、能级、原子轨道 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 得分速记 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。 知识点2 基态原子核外电子排布的三个原理 1．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： 2．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。 (3)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。 3．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：_ __ 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 4．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。 得分速记 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。 知识点3 原子状态与原子光谱 1．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。 2．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。 3．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。 得分速记 (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。 考●向●破●译 考向1 电子排布原理及应用 例1（2026·天津滨海新区·一模）下列化学用语或图示表示正确的是 A．的键形成过程： B．HCl的形成过程： C．基态镓原子最高能级的电子云轮廓图： D．违反了洪特规则 【变式1·变载体】（2026·天津·三模）下列化学用语不正确的是 A．Na与水反应的实验过程中涉及的图标：   B．甲基的电子式：   C．轨道表示式违背了泡利规则 D．晶态和非晶态SiO2粉末的X射线衍射图谱对比：   【变式2】（2026·天津·一模）下列化学用语或图示表达正确的是 A．NH4Cl的电子式： B．铅酸蓄电池放电时的负极反应式：PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+SO+4H+ C．Na与水反应的实验过程中涉及到的图标： D．轨道表示式违背了洪特规则 【变式3】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： 考向2 基态核外电子排布的表示方法 例2（2026·天津·二模）下列化学用语或图示不正确的是 A．CO2的电子式： B．邻羟基苯甲醛分子内氢键： C．水分子的空间结构模型： D．基态As原子的简化电子排布式：[Ar]3d104s24p3 解题妙招 书写电子排布式的技巧与常见错误 【变式1·变载体】（2026·天津南开·一模）下列有关化学用语表示正确的是 A．基态Cr原子的价电子排布式： B．的VSEPR模型名称：三角锥形 C．Ga的原子结构示意图： D．反—2—丁烯的球棍模型： 【变式2·变题型】（2026·天津南开·模拟预测）下列有关化学用语表示正确的是 A．N2H4的电子式： B．基态Fe2+的价层电子排布式：3d44s2 C．CH3CH=C(CH3)2 的名称：2-甲基-2-丁烯 D．用电子式表示 CaCl2的形成过程： 【变式3·变考法】（25-26高三上·天津滨海新区·阶段检测）下列说法错误的是 A．原子半径： B．的轨道表示式： C．饱和溶液的物质的量浓度： D．热稳定性： 考点二 原子结构与元素性质 知●识●解●构 知识点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。 得分速记 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。 知识点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。 知识点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。 得分速记 (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。 考●向●破●译 考向1 电离能、电负性及其应用 例1（2026·天津·模拟预测）下列说法正确的是 A．2-丁烯的键线式： B．的电子式： C．第一电离能： D．四氯化碳的球棍模型： 解题妙招 电负性的三应用 【变式1·变载体】（24-25高三上·天津·开学考试）《天工开物》记载：“凡火药以硝石、硫磺为主，草木灰为辅……而后火药成声”，涉及的主要反应为：。下列说法正确的是 A．电负性： B．单质硫属于共价晶体 C．第一电离能： D．因为酸性：，所以非金属性： 【变式2】（2026·天津河西·二模）工业合成尿素的原理：，下列有关叙述错误的是 A．第一电离能： B．尿素中碳原子杂化方式：杂化 C．沸点： D．电负性： 【变式3】（2026·天津滨海新区·二模）下列依据相关数据作出的推断中，正确的是 A．依据元素的第一电离能：，可推断单质的还原性： B．依据元素的电负性：，可推断分子极性： C．依据离子半径：，可推断结构相似的晶体的熔点： D．依据键能：，可推断沸点： 考向2 元素周期表分区和原子核外电子排布的相互判断 例2（24-25高三上·天津·阶段检测）下列说法正确的是 A．s区元素全部是金属元素 B．p能级电子能量不一定高于s能级电子能量 C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小 D．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 【变式1·变载体】下列关于元素周期表与原子结构的说法正确的是 A．N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，共16个轨道，可容纳32种运动状态的电子 B．所有非金属元素都分布在p区，最外层电子数为2的元素都分布在s区 C．元素周期表中每一周期元素原子的最外层电子排布均是从过渡到 D．元素周期表中从第IIIB族到第IIB族的10个纵列的元素中有一部分是非金属元素 【变式2·变题型】我国战略高技术领域迎来新跨越，如“嫦娥”揽月、“天和”驻空、“天问”探火及“地壳一号”挺进地球深处。下列说法正确的是 A．“嫦娥六号”采集样本中所含的元素均位于元素周期表区 B．“天和一号”铝基复合材料中所含的碳化硅属于分子晶体 C．“天问一号”在火星大气中探测出的和互为同位素 D．“地壳一号”在万米深处钻出的石油和天然气均属于化石能源 【变式3·变考法】是一种具有高催化活性的新型光催化剂，下列说法错误的是 A．处于元素周期表中的区 B．基态原子存在8种不同能量的电子 C．基态的电子占据的最高能级共有5个原子轨道 D．基态原子的核外电子有5种运动状态 真题溯源·考向感知 1．（2022·天津·高考真题）嫦娥5号月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图，下列有关含量前六位元素的说法正确的是 A．原子半径：Al＜Si B．第一电离能：Mg＜Ca C．Fe位于元素周期表的p区 D．这六种元素中，电负性最大的是O 2．（2022·天津·高考真题）金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题： (1)基态Na原子的价层电子轨道表示式为___________。 (2)NaCl熔点为800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na，电解反应方程式：，加入的目的是___________。 (3)的电子式为___________。在25℃和101kPa时，Na与反应生成1mol 放热510.9kJ，写出该反应的热化学方程式：___________。 (4)采用空气和Na为原料可直接制备。空气与熔融金属Na反应前需依次通过___________、___________(填序号) a．浓硫酸    b．饱和食盐水    c．NaOH溶液    d．溶液 (5)钠的某氧化物晶胞如下图，图中所示钠离子全部位于晶胞内。由晶胞图判断该氧化物的化学式为___________。 (6)天然碱的主要成分为，1mol 经充分加热得到的质量为___________g。 3．（2025·天津·高考真题）硫是一种重要的非金属元素。 (1)基态S原子的价层电子的轨道表示式为___________。H2S的VSEPR模型名称为___________，其空间结构为___________。 (2)H2O、H2S、H2Se的沸点由高到低的顺序为___________。 (3)NH4HS的电子式为___________。在25℃和101 kPa下，NH3与H2S两种气体反应生成1 mol NH4HS固体时，放出90.4 kJ的热量，该反应的热化学方程式为___________。 (4)25℃时，H2S的Ka1和Ka2分别为1.1×10-7、1.3×10-13，NH3·H2O的Kb为1.8×10-5，则NH4HS水溶液显___________(填“酸性”“中性”“碱性”)。 (5)硫化锂晶体的晶胞如图，晶胞中含有硫离子的数目为___________；与硫离子最近且距离相等的锂离子的数目为___________。 (6)将1.0 g硫粉和2.0 g铁粉均匀混合，放在陶土网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端引发反应，反应剧烈。实验中可能发生的反应为_________(用化学方程式表示)。 4．（2023·天津·高考真题）铜及其化合物在生产生活中有重要作用。 (1)基态Cu原子的价层电子排布式是______，与相比较，离子半径较大的是______。 (2)铜的一种化合物的晶胞如图所示，其化学式为______。 (3)在H2O2作用下，铜与浓盐酸的反应可用于制备，写出该反应化学方程式：______。反应中，H2O2实际消耗量大于理论用量的原因是______。H2O2电子式为______。 (4)上述制备反应中，下列物质均可替代H2O2作氧化剂，最适合的是______(填序号)。 a．硝酸    b．    c． (5)Cu2+和I-的反应可用于Cu含量的定量分析。向CuCl2溶液中滴入KI溶液，生成一种碘化物白色沉淀，且上层溶液可使淀粉溶液变蓝。该白色沉淀的化学式为______。反应中KI的作用为______。 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02讲 原子结构与性质 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 能层、能级、原子轨道 ∣ 知识点2 基态原子核外电子排布的三个原理 知识点3 原子状态与原子光谱 考向破译 考向1 电子排布原理及应用 ∣ 考向2 基态核外电子排布的表示方法 解题妙招1 书写电子排布式的技巧与常见错误 考点二 原子结构与元素性质 知识解构 知识点1 电离能 ∣ 知识点2 电负性 知识点3 原子结构与元素在周期表中位置的关系 考向破译 考向1 电离能、电负性及其应用 ∣ 考向2 元素周期表分区和原子核外电子排布的相互判断 解题妙招1 电负性的三应用 ) ( 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—五年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 原子结构 天津卷T4 天津卷T13 天津卷T13 天津卷T13 构造原理核外电子排布 天津卷T13 天津卷T13 天津卷T13 天津卷T13 电离能、电负性 天津卷T13 天津卷T2、T13 天津卷T5 天津卷T2 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1.规范书写权重提升：轨道表示式、价电子排布书写要求更严苛，漏写能级、自旋方向全部扣分； 2.说理类设问增多：电离能、电负性差异必须结合电子排布解释，拒绝单纯 “同周期递增” 一句话结论； 3.第四周期过渡金属考查更均衡，不再只考 Cu、Cr，增加 Fe、Mn 常规排布； 4.弱化冷门量子知识，只保留电子跃迁（焰色、原子光谱）基础常识，无复杂能级计算； 5.与前序周期律深度捆绑：给出原子结构反推周期位置，结合半径、金属性联动设问。 ►复习目标： 1.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写1～36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和电子排布图。 2.了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。 3.了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。 4.了解电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质。 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 能层、能级、原子轨道 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 得分速记 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。 知识点2 基态原子核外电子排布的三个原理 1．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： 2．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。 (3)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。 3．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 4．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。 得分速记 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。 知识点3 原子状态与原子光谱 1．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。 2．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。 3．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。 得分速记 (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。 考●向●破●译 考向1 电子排布原理及应用 例1（2026·天津滨海新区·一模）下列化学用语或图示表示正确的是 A．的键形成过程： B．HCl的形成过程： C．基态镓原子最高能级的电子云轮廓图： D．违反了洪特规则 【答案】C 【解析】A．分子中的键，是由两个Cl原子的3p轨道沿键轴方向“头碰头”重叠形成，图中展示的是p轨道沿轴的“肩并肩”重叠，这种重叠方式形成的是键，非键，A错误； B．HCl是共价化合物，其形成过程是H原子和Cl原子通过共用电子对成键，不存在电子的得失，因此电子式中不能出现离子符号和，正确的形成过程应为+→，B错误； C．基态镓原子的核外电子排布式为，其最高能级为4p能级，p轨道的电子云轮廓图为哑铃形，图中展示的是沿z轴伸展的轨道，符合4p轨道的形状，C正确； D．洪特规则是指：电子在能量相同的轨道（简并轨道）上排布时，总是优先分占不同的轨道，且自旋方向相同，图中1s、2s轨道的电子排布符合泡利不相容原理，2p轨道只有1个电子，分占一个轨道，符合洪特规则，D错误； 故答案选C。 【变式1·变载体】（2026·天津·三模）下列化学用语不正确的是 A．Na与水反应的实验过程中涉及的图标：   B．甲基的电子式：   C．轨道表示式违背了泡利规则 D．晶态和非晶态SiO2粉末的X射线衍射图谱对比：   【答案】D 【解析】 A．Na与水剧烈反应生成氢气和强腐蚀性氢氧化钠，实验过程中需佩戴护目镜，注意通风，实验后洗手，切割金属钠时防止小刀划伤，所以涉及的图标 ，故A正确； B．甲基的结构简式为-CH3，电子式为 ，故B正确； C．由泡利不相容原理可知，每个原子轨道最多只能容纳两个自旋方向相反的电子，轨道表示式违背了泡利规则，故C正确； D．晶态二氧化硅的X 射线衍射峰是由尖锐峰(窄峰)组成，而非晶态二氧化硅的粉末 X 射线衍射峰的数量较少且呈弥散状(为宽峰或馒头峰)，有尖锐峰的为晶态SiO2，故D错误； 选D。 【变式2】（2026·天津·一模）下列化学用语或图示表达正确的是 A．NH4Cl的电子式： B．铅酸蓄电池放电时的负极反应式：PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+SO+4H+ C．Na与水反应的实验过程中涉及到的图标： D．轨道表示式违背了洪特规则 【答案】C 【解析】 A．氯化铵是离子化合物，电子式为：，A错误； B．铅酸蓄电池放电时，铅电极为负极，硫酸根离子作用下铅失去电子发生氧化反应生成硫酸铅，电极反应式为：Pb-2e-+SO=PbSO4，B错误； C．钠需要与水反应生成氢氧化钠和氢气，实验时用小刀切金属钠需要防止划伤；反应剧烈、且有氢气放出，需要在通风条件良好的环境下反应，且需要戴护目镜防止溅出溶液伤害眼睛；实验结束时需洗手防止氢氧化钠溶液腐蚀皮肤，所以实验过程中涉及到的图标为： ，C正确； D．由泡利不相容原理可知，两个电子占据同一轨道时，自旋方向要相反，则由图可知，轨道表示式违背了泡利原理，D错误； 故选C。 【变式3】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。 考向2 基态核外电子排布的表示方法 例2（2026·天津·二模）下列化学用语或图示不正确的是 A．CO2的电子式： B．邻羟基苯甲醛分子内氢键： C．水分子的空间结构模型： D．基态As原子的简化电子排布式：[Ar]3d104s24p3 【答案】C 【解析】 A．CO2中存在两个碳氧双键，电子式：，A正确； B．邻羟基苯甲醛中的羟基氢原子可与醛基中的氧原子形成分子内氢键：，B正确； C．H2O的中心O原子的价层电子对数为，O原子采用sp3杂化，O原子上含有2对孤对电子，水分子的VSEPR模型为：，空间结构应略去孤电子对，应为V形，C错误；D．As为33号元素，基态As原子的简化电子排布式：[Ar]3d104s24p3，D正确； 故选C。 解题妙招 书写电子排布式的技巧与常见错误 【变式1·变载体】（2026·天津南开·一模）下列有关化学用语表示正确的是 A．基态Cr原子的价电子排布式： B．的VSEPR模型名称：三角锥形 C．Ga的原子结构示意图： D．反—2—丁烯的球棍模型： 【答案】D 【解析】A．Cr为24号元素，根据洪特规则特例，半满轨道更稳定，基态Cr原子的价电子排布式为，不是　，A错误； B．中心N原子的价层电子对数，VSEPR模型为四面体形，三角锥形是的分子空间构型，不是VSEPR模型，B错误； C．Ga是31号元素，原子核外电子分层排布为，共4个电子层，题图电子层数和各层电子数均错误，C错误； D．反-2-丁烯中，两个甲基（大基团）位于碳碳双键的两侧，题图球棍模型符合反-2-丁烯的结构，D正确； 故答案选D。 【变式2·变题型】（2026·天津南开·模拟预测）下列有关化学用语表示正确的是 A．N2H4的电子式： B．基态Fe2+的价层电子排布式：3d44s2 C．CH3CH=C(CH3)2 的名称：2-甲基-2-丁烯 D．用电子式表示 CaCl2的形成过程： 【答案】C 【解析】 A．N2H4中含有1个N-N键和4个N-H键，电子式为，A错误； B．铁是26号元素，基态Fe2+的价层电子排布式为3d64s2，，基态Fe2+的价层电子排布式为3d6，B错误； C．CH3CH=C(CH3)2的最长碳链为4个碳，双键在2号碳，2号碳有一个甲基，名称为2-甲基-2-丁烯，C正确； D．CaCl2中钙原子失去电子，Cl原子得到电子，则用电子式表示氯化钙的形成过程为：，D错误； 故选C。 【变式3·变考法】（25-26高三上·天津滨海新区·阶段检测）下列说法错误的是 A．原子半径： B．的轨道表示式： C．饱和溶液的物质的量浓度： D．热稳定性： 【答案】D 【解析】A．一般来说，电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，核电荷数越多，半径越小，故原子半径：，A正确； B．核外电子排布为，轨道表示式中各轨道电子均成对且自旋相反，符合泡利原理和洪特规则，B正确； C．侯氏制碱法中以沉淀形式析出，说明其溶解度小于，故饱和溶液浓度：，C正确； D．受热易分解为和，热稳定性强，热稳定性：，D错误； 答案选D。 考点二 原子结构与元素性质 知●识●解●构 知识点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。 得分速记 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。 知识点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。 知识点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。 得分速记 (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。 考●向●破●译 考向1 电离能、电负性及其应用 例1（2026·天津·模拟预测）下列说法正确的是 A．2-丁烯的键线式： B．的电子式： C．第一电离能： D．四氯化碳的球棍模型： 【答案】B 【解析】A．2-丁烯的结构为，分子中只含1个碳碳双键，键线式为，A错误； B．是离子化合物，由和构成，电子式为：，B正确； C．H原子半径远小于Li，H原子核对外层电子的吸引力更强，更难失去电子，因此第一电离能：，C错误； D．Cl原子半径大于C原子，该球棍模型中中心原子半径大于周围原子，不符合四氯化碳的原子半径比例，D错误； 故选B。 解题妙招 电负性的三应用 【变式1·变载体】（24-25高三上·天津·开学考试）《天工开物》记载：“凡火药以硝石、硫磺为主，草木灰为辅……而后火药成声”，涉及的主要反应为：。下列说法正确的是 A．电负性： B．单质硫属于共价晶体 C．第一电离能： D．因为酸性：，所以非金属性： 【答案】C 【解析】A．同周期元素电负性从左到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小，正确电负性顺序为，A错误； B．单质硫由小分子构成，微粒间作用力为分子间作用力，属于分子晶体，不属于共价晶体，B错误； C．同周期第一电离能从左到右呈增大趋势，N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，C正确； D．判断非金属性强弱需比较最高价氧化物对应水化物的酸性，不是S的最高价含氧酸，不能据此得出非金属性的结论，D错误； 故选C。 【变式2】（2026·天津河西·二模）工业合成尿素的原理：，下列有关叙述错误的是 A．第一电离能： B．尿素中碳原子杂化方式：杂化 C．沸点： D．电负性： 【答案】A 【解析】A．同周期元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势，但N原子2p轨道为半充满的稳定结构，第一电离能大于O，正确顺序为，A错误； B．尿素中C原子形成1个双键和2个单键，价层电子对数为3，杂化方式为杂化，B正确； C．常温下为液态、为气态，且分子间氢键作用更强、数目更多，故沸点，C正确； D．同周期主族元素电负性从左到右逐渐增大，故，且C的电负性大于H，电负性顺序为，D正确。 【变式3】（2026·天津滨海新区·二模）下列依据相关数据作出的推断中，正确的是 A．依据元素的第一电离能：，可推断单质的还原性： B．依据元素的电负性：，可推断分子极性： C．依据离子半径：，可推断结构相似的晶体的熔点： D．依据键能：，可推断沸点： 【答案】C 【解析】A．第一电离能是因为的轨道全充满更稳定，按照第一电离能的变化逻辑，电离能越大失电子越难、还原性越弱，无法推出还原性的结论，还原性强弱与金属活动性相关，不能通过该第一电离能特例推断，A错误； B．为正四面体对称结构，属于非极性分子，为三角锥形结构，属于极性分子，分子极性，B错误； C．和均为结构相似的离子晶体，离子半径越小，晶格能越大，晶体熔点越高，离子半径，故熔点，C正确； D．、、的沸点由分子间作用力决定，存在分子间氢键沸点最高，相对分子质量大于，分子间作用力更强，沸点高于，沸点顺序为，与分子内共价键的键能无关，D错误； 故选C。 考向2 元素周期表分区和原子核外电子排布的相互判断 例2（24-25高三上·天津·阶段检测）下列说法正确的是 A．s区元素全部是金属元素 B．p能级电子能量不一定高于s能级电子能量 C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小 D．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 【答案】B 【解析】A．s区包括IA族、ⅡA族，其中氢元素是非金属元素，其它都是金属元素，故A错误； B．2p能级的电子能量比4s能级电子能量低，故B正确； C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐增大，故C错误； D．p能级的轨道数都是3，与能层无关，故D错误； 答案选B。 【变式1·变载体】下列关于元素周期表与原子结构的说法正确的是 A．N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，共16个轨道，可容纳32种运动状态的电子 B．所有非金属元素都分布在p区，最外层电子数为2的元素都分布在s区 C．元素周期表中每一周期元素原子的最外层电子排布均是从过渡到 D．元素周期表中从第IIIB族到第IIB族的10个纵列的元素中有一部分是非金属元素 【答案】A 【解析】A．N能层为第4能层，包含4s、4p、4d、4f四个能级，各能级轨道数分别为1、3、5、7，总轨道数为16，每个轨道最多容纳2个自旋相反的电子，且每个电子的运动状态均不同，因此共可容纳32种运动状态的电子，A正确； B．非金属元素H分布在s区，最外层电子数为2的元素如He分布在p区、Zn分布在ds区，并不都在s区，B错误； C．第一周期元素原子最外层电子排布从过渡到，不存在轨道，不符合从过渡到的规律，C错误； D．从第IIIB族到第IIB族的10个纵列均为过渡金属元素，全部是金属元素，没有非金属元素，D错误； 故选A。 【变式2·变题型】我国战略高技术领域迎来新跨越，如“嫦娥”揽月、“天和”驻空、“天问”探火及“地壳一号”挺进地球深处。下列说法正确的是 A．“嫦娥六号”采集样本中所含的元素均位于元素周期表区 B．“天和一号”铝基复合材料中所含的碳化硅属于分子晶体 C．“天问一号”在火星大气中探测出的和互为同位素 D．“地壳一号”在万米深处钻出的石油和天然气均属于化石能源 【答案】D 【解析】A．Ca属于s区元素，故A错误； B．碳化硅属于共价晶体，故B错误； C．同位素是质子数相同，而中子数不同的核素的互称，和属于化合物，不是同位素，故C错误； D．煤、石油、天然气属于化石能源，故D正确； 故选：D。 【变式3·变考法】是一种具有高催化活性的新型光催化剂，下列说法错误的是 A．处于元素周期表中的区 B．基态原子存在8种不同能量的电子 C．基态的电子占据的最高能级共有5个原子轨道 D．基态原子的核外电子有5种运动状态 【答案】D 【分析】根据元素的价电子排布式判断元素所在区，根据元素电子排布式判断含有的电子所处的能级个数；利用电子排布原则判断含有的电子轨道特点。 【解析】A．Zn元素价电子排布式是3d104s2，根据价电子排布式判断Zn元素位于ds区，故A正确； B．基态Ge的电子排布式为，根据能级能量不同判断共有8种能量的电子，故B正确； C．Zn元素价电子排布式是3d104s2，基态核外电子排布式是，电子占据的最高能级为d能级共有5个原子轨道，故C正确； D．基态O原子核外电子排布式为1s22s22p4，核外有8个电子则有8种运动状态，故D错误； 故答案为：D。 真题溯源·考向感知 1．（2022·天津·高考真题）嫦娥5号月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图，下列有关含量前六位元素的说法正确的是 A．原子半径：Al＜Si B．第一电离能：Mg＜Ca C．Fe位于元素周期表的p区 D．这六种元素中，电负性最大的是O 【答案】D 【解析】A．Al、Si同周期，Al的核电荷数小于Si，原子半径：Al>Si，故A错误； B．Mg、Ca同主族，同主族从上到下第一电离能减小，故B错误； C．Fe位于元素周期表的d区，故C错误； D．同周期元素从左到右电负性增大，同主族元素从上到下电负性减弱，则由此可知六种元素中电负性最大的为O，故D正确； 故选：D。 2．（2022·天津·高考真题）金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题： (1)基态Na原子的价层电子轨道表示式为___________。 (2)NaCl熔点为800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na，电解反应方程式：，加入的目的是___________。 (3)的电子式为___________。在25℃和101kPa时，Na与反应生成1mol 放热510.9kJ，写出该反应的热化学方程式：___________。 (4)采用空气和Na为原料可直接制备。空气与熔融金属Na反应前需依次通过___________、___________(填序号) a．浓硫酸    b．饱和食盐水    c．NaOH溶液    d．溶液 (5)钠的某氧化物晶胞如下图，图中所示钠离子全部位于晶胞内。由晶胞图判断该氧化物的化学式为___________。 (6)天然碱的主要成分为，1mol 经充分加热得到的质量为___________g。 【答案】(1)(或) (2)作助熔剂，降低了共熔物的熔点，节省能耗 (3) (4) c a (5) (6)159 【解析】（1） 基态Na原子的价电子排布式为3s1，则价层电子轨道表示式为(或)；故答案为：(或)。 （2）NaCl熔点为800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na，电解反应方程式：，电解时温度降低了即熔点降低了，说明加入的目的是作助熔剂，降低了共熔物的熔点，节省能耗；故答案为：作助熔剂，降低了共熔物的熔点，节省能耗。 （3） 含有钠离子和过氧根离子，其电子式为。在25℃和101kPa时，Na与反应生成1mol 放热510.9kJ，则该反应的热化学方程式：    ；故答案为：；    。 （4）采用空气和Na为原料可直接制备，由于空气中含有二氧化碳和水蒸气，因此要用氢氧化钠除掉二氧化碳，用浓硫酸除掉水蒸气，一般最后除掉水蒸气，因此空气与熔融金属Na反应前需依次通过NaOH溶液、浓硫酸；故答案为：c；b。 （5）钠的某氧化物晶胞如下图，图中所示钠离子全部位于晶胞内，则晶胞中有8个钠，氧有个，钠氧个数比为2：1，则该氧化物的化学式为；故答案为：。 （6），因此1mol 经充分加热得到1.5mol，其质量为1.5mol×106g∙mol−1＝159g；故答案为：159。 3．（2025·天津·高考真题）硫是一种重要的非金属元素。 (1)基态S原子的价层电子的轨道表示式为___________。H2S的VSEPR模型名称为___________，其空间结构为___________。 (2)H2O、H2S、H2Se的沸点由高到低的顺序为___________。 (3)NH4HS的电子式为___________。在25℃和101 kPa下，NH3与H2S两种气体反应生成1 mol NH4HS固体时，放出90.4 kJ的热量，该反应的热化学方程式为___________。 (4)25℃时，H2S的Ka1和Ka2分别为1.1×10-7、1.3×10-13，NH3·H2O的Kb为1.8×10-5，则NH4HS水溶液显___________(填“酸性”“中性”“碱性”)。 (5)硫化锂晶体的晶胞如图，晶胞中含有硫离子的数目为___________；与硫离子最近且距离相等的锂离子的数目为___________。 (6)将1.0 g硫粉和2.0 g铁粉均匀混合，放在陶土网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端引发反应，反应剧烈。实验中可能发生的反应为_________(用化学方程式表示)。 【答案】(1) 四面体形 V形 (2) (3) (4)碱性 (5) 4 8 (6)、、 【解析】（1） S是16号元素，基态S原子的价层电子排布式为3s23p4，轨道表示式为。H2S中S原子价电子对数为4，VSEPR模型名称为四面体形，S原子有2个孤电子对，其空间结构为V形。 （2）H2O、H2S、H2Se都是分子晶体，结构相似，H2O能形成分子间氢键，沸点最高；H2S的相对分子质量小于H2Se，范德华力H2S<H2Se，所以沸点由高到低的顺序为； （3） NH4HS是离子化合物，电子式为。在25℃和101 kPa下，NH3与H2S两种气体反应生成1 mol NH4HS固体时，放出90.4 kJ的热量，放热反应焓变为负值，该反应的热化学方程式为； （4）25℃时，H2S的Ka1为1.1×10-7，NH3·H2O的Kb为1.8×10-5，根据“谁强显谁性”，NH4HS水溶液显碱性。 （5）根据均摊原则，晶胞中含有硫离子的数目为；根据图示，与硫离子最近且距离相等的锂离子的数目为8。 （6）实验中可能发生的反应有铁和S加热生成硫化亚铁、铁和氧气点燃生成四氧化三铁、硫燃烧生成二氧化硫，、、。 4．（2023·天津·高考真题）铜及其化合物在生产生活中有重要作用。 (1)基态Cu原子的价层电子排布式是______，与相比较，离子半径较大的是______。 (2)铜的一种化合物的晶胞如图所示，其化学式为______。 (3)在H2O2作用下，铜与浓盐酸的反应可用于制备，写出该反应化学方程式：______。反应中，H2O2实际消耗量大于理论用量的原因是______。H2O2电子式为______。 (4)上述制备反应中，下列物质均可替代H2O2作氧化剂，最适合的是______(填序号)。 a．硝酸    b．    c． (5)Cu2+和I-的反应可用于Cu含量的定量分析。向CuCl2溶液中滴入KI溶液，生成一种碘化物白色沉淀，且上层溶液可使淀粉溶液变蓝。该白色沉淀的化学式为______。反应中KI的作用为______。 【答案】(1) 3d104s1 Cu+ (2)CuCl (3) Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O 反应生成Cu2+能够催化H2O2分解为H2O和O2 (4)b (5) CuI 还原剂、沉淀剂 【解析】（1）已知Cu是29号元素，则铜的价层电子排布式是3d104s1，根据同一元素的微粒化合价越高，核外电子数越少，半径越小，故Cu+与Cu2+中半径较大的是Cu+，故答案为：3d104s1；Cu+； （2）由题干铜的一种化合物的晶胞图所示可知，一个晶胞中含有Cu+为4个，含有Cl-个数为：=4个，故其化学式为CuCl，故答案为：CuCl； （3） 在H2O2作用下，铜与浓盐酸的反应可用于制备CuCl2，根据氧化还原反应配平可得，该反应化学方程式为：Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O，由于反应生成Cu2+能够催化H2O2分解为H2O和O2，导致反应中，H2O2实际消耗量总是大于理论，H2O2为共价化合物，故其电子式为：，故答案为：Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O；反应生成Cu2+能够催化H2O2分解为H2O和O2；； （4）HNO3被还原生成NO有毒，会污染环境，Cl2本身有毒也会污染环境，故上述制备反应中，下列物质均可替代H2O2作氧化剂，最适合的是是O2，故答案为：b； （5）Cu2+和I-的反应可用于Cu含量的定量分析，向CuCl2溶液中滴入KI溶液，生成一种碘化物白色沉淀，且上层溶液可使淀粉溶液变蓝，说明反应生成了I2，根据化合价有升必有降的原理可知，反应中Cu的化合价降低到+1价，故反应的离子方程式为：2Cu2++4I-═2CuI↓+I2，即该白色沉淀的化学式为CuI，反应中KI的作用为将Cu2+充分还原为CuI，故答案为：CuI；将Cu2+充分还原为CuI。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $