第一章 专题突破(一) 核外电子排布的规范书写 元素推断与元素周期律的综合应用-【金版新学案】2026-2027学年高中化学选择性必修2 物质结构与性质同步课堂高效讲义教师用书Word（人教版 双选）

本讲义聚焦核外电子排布规范书写与元素推断及周期律综合应用两大核心知识点，前者从原子结构示意图到电子排布式再到轨道表示式逐步细化电子运动状态，明确d轨道书写顺序、泡利原理等常见误区，后者构建元素推断思路与方法，关联价层电子排布与周期表位置，梳理同周期同主族性质递变规律，形成完整知识支架。 该资料通过“针对练”与“课时测评”强化科学思维，如分析Cr、Cu电子排布特例培养证据推理能力，元素推断题结合原子结构与周期律提升模型认知，课中辅助教师突破易错点，课后助力学生通过实例练习查漏补缺，落实化学观念与科学探究素养。

一、核外电子排布的规范书写 1.核外电子排布式与原子结构示意图、轨道表示式(电子排布图)的关系 原子结构示意图→电子排布式→轨道表示式逐步细化核外电子的运动状态。 2.核外电子的排布表示方法的常见误区 (1)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正确， Fe：1s22s22p63s23p64s23d6错误。 (2)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)； 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。 针对练1.下列几种表示电子排布的方法中正确的是(　　) A.32Ge原子的电子排布式：4s24p2 B.28Ni原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d94s1 C.O原子的轨道表示式： D.29Cu＋的价层电子排布式：3d94s1 答案：C 解析：32Ge原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p2，A错误；28Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，B错误；能层高的电子先失去，即先失去4s电子，后失去3d电子，29Cu＋的价层电子排布式为3d10，D错误。 针对练2.下列说法错误的是(　　) A.ns电子的能量可能低于(n－1)p电子的能量 B.6C的电子排布式为1s22s22，违反了洪特规则 C.电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理 D.电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理 答案：A 解析：电子的能量与能层、能级有关，ns电子的能量一定高于(n－1)p电子的能量，A错误；根据洪特规则知，2p能级上的两个电子应排在两个不同轨道上，B正确；根据能量最低原理知，电子先排能量低的轨道，后排能量高的轨道，故应先排4s轨道，即21Sc电子排布式应为1s22s22p63s23p63d14s2，C正确；根据泡利原理知，3p能级最多容纳6个电子，D正确。 针对练3.已知基态铬原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，其并未严格按照基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序进行排布，为什么核外电子这样排布呢？ 答案：由洪特规则的特例可知，能量相同的原子轨道在全充满、半充满和全空的状态时，体系的能量较低。 题后总结 1.s、p、d轨道最多容纳电子数分别为2、6、10。 2.1～36号元素中的洪特规则的两个特例：24Cr和29Cu。 二、元素推断与元素周期律的综合应用 1.元素推断的一般思路 2.元素推断的常用方法 (1)利用稀有气体元素原子结构的特殊性。 (2)利用常见元素及其化合物的特征性质。 3.由基态原子的价层电子排布确定元素在元素周期表中的位置 (1)周期序数＝电子层数＝最高能层序数。 (2)主族元素的族序数＝价层电子数。 (3)第ⅢB族～第ⅦB族的价层电子排布为 (n－1)d1～5ns1～2(镧系、锕系除外)，族序数＝价层电子数。如锰的价层电子排布为3d54s2，它位于元素周期表中第四周期第ⅦB族。 (4)第ⅠB族和第ⅡB族的价层电子排布为 (n－1)d10ns1～2，族序数＝ns能级上的电子数。 4.同周期、同主族元素的结构与性质递变规律 结构与性质 同周期主族元素(从左到右) 同主族元素(从上到下) 最外层电子数 从1递增到7(第一周期除外) 相同 金属性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属性 逐渐增强 逐渐减弱 主要化合价 最高正价＝族序数(O、F除外)，非金属元素最低负价＝－(8－族序数)(H除外) 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 简单气态氢化物的稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 最高价氧化物对应水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强 碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱 第一电离能 总体呈增大趋势 逐渐减小 电负性 逐渐增大 逐渐减小 针对练1.X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大，X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是(　　) A.电负性：Z＞X B.最高正价：Z＜M C.Q与M的化合物中可能含有非极性共价键 D.最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞Y 答案：B 解析：Y的s能级电子数量是p能级的2倍，则Y为C；X的2s轨道全满，则X为Be或B；M是地壳中含量最多的元素，M为O；Z为N；Q为Na；同周期元素从左到右电负性增大，则电负性：N＞Be或B，A正确；N最高正价为＋5，O无最高正价，B错误；Na与O形成Na2O2中，中有非极性共价键，C正确；非金属性：N＞C，酸性：HNO3＞H2CO3，D正确。 针对练2.短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小，Q与Z同主族。下列说法错误的是(　　) A.X能与多种元素形成共价键 B.简单氢化物沸点：Z＜Q C.第一电离能：Y＞Z D.电负性：W＜Z 答案：B 解析：短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，W简单离子在同周期离子中半径最小，说明W为第三周期元素Al。短周期元素的基态原子中有两个单电子，可分类讨论：①为第二周期元素时，最外层电子排布为2s22p2或2s22p4，即C或O；②为第三周期元素时，最外层电子排布为3s23p2或3s23p4，即Si或S。Q与Z同主族，结合原子序数大小关系可知，X、Z、Q分别为C、O和S，则Y为N。X为C，能与多种元素(H、O、N、S等)形成共价键，A正确；Z和Q的简单氢化物分别为H2O和H2S，常温下，水为液体，H2S为气体，故H2O的沸点高于H2S，B错误；Y为N，Z为O，N的最外层p轨道电子为半充满结构，比较稳定，故其第一电离能比O大，C正确；W为Al，Z为O，O的电负性更大，D正确。 1.下列电子排布式中，原子处于激发状态的是(　　) A.1s22s2 B.1s22s22p5 C.1s22s22p63s23p63d54s1 D.1s22s22p63s23p63d104s14p3 答案：D 解析：电子排布式1s22s2符合能量最低原理，所以原子为基态，故A不选；1s22s22p5符合能量最低原理，所以原子为基态，故B不选；1s22s22p63s23p63d54s1符合能量最低原理，所以原子为基态，故C不选；1s22s22p63s23p63d104s14p3为激发态，根据能量最低原理知，其基态应为1s22s22p63s23p63d104s24p2。 2.下列关于硅原子的核外电子排布表示方法中，错误的是(　　) A.1s22s22p63s23p2 B.[Ne]3s23p2 C. D. 答案：C 解析：A、B两项是电子排布式，C、D两项是轨道表示式，其中C项违背了洪特规则，故选C。 3.化合物XYZ4ME4可作肥料，所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满，X的基态原子价层电子排布式为nsn－1，X与M同周期，E在地壳中含量最多。下列说法正确的是(　　) A.元素电负性：E＞Y＞Z B.氢化物沸点：M＞Y＞E C.第一电离能：X＞E＞Y D.YZ3是电解质 答案：A 解析：由题给信息分析知，E为O，Y为N，Z为H，M为P，X为Mg。元素电负性：O＞N＞H，A正确；简 单氢化物沸点：H2O＞NH3＞PH3，B错误；第一电离能：N＞O＞Mg，C错误。 4.周期表是学习物质结构和性质的重要工具，下图是元素周期表的一部分，A、B、C、D、E、F、G、H、J、W、Q各代表一种化学元素。请回答下列问题。 (1)基态W原子有　　　　个未成对电子；Q位于元素周期表的　　　　区；基态J原子核外简化电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　； (2)B、C、D三种元素电负性从大到小的顺序是　　　　　　(填元素符号)； (3)基态G原子有　　　种不同运动状态的电子；HG的电子式为　　　　　　　　。 答案：(1)6　p　[Ar]3d104s1　(2)O＞N＞C (3)17　Na＋［︰︰］－ 解析：根据元素在周期表中的位置，可知A是Be元素；B是C元素；C是N元素；D是O元素；E是Al元素；F是S元素；G是Cl元素；H是Na元素；W是Cr元素；J是Cu元素；Q是Br元素； (1)W是Cr元素，价电子排布式为3d54s1，基态Cr原子有6个未成对电子；Q是Br元素，价电子排布式为4s24p5，位于元素周期表的p区；J是Cu元素，基态J原子核外简化电子排布式为[Ar]3d104s1； (2)同周期元素，从左到右电负性逐渐增大，C、N、O三种元素电负性从大到小的顺序是O＞N＞C； (3)G是Cl元素，氯原子核外有17个电子，基态Cl原子有17种不同运动状态的电子；NaCl是离子化合物，电子式为Na＋［︰︰］－。 课时测评6　核外电子排布的规范书写 元素推断与元素周期律的综合应用　 (时间：45分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (1－8题，每小题2分，共16分) 1.下列表示氮原子的化学用语中，描述正确且能据此确定电子能级的是(　　) A. B.·· C.1s22s22p3 D. 答案：C 解析：A项所示是N原子的结构示意图，只能看出在原子核外各能层上含有的电子数的多少，不能确定电子能级，错误；B项所示是N原子的电子式，可以看出原子的最外层电子数，不能确定电子能级，错误；C项所示是N原子的核外电子排布式，不仅能知道原子核外有几个能层，还能确定电子能级，正确；D项所示是N原子的轨道表示式，违反了洪特规则，错误。 2.元素X基态原子的第三能层上有16个电子，该基态原子的价层电子排布式为(　　) A.3d16 B.3d84s2 C.3d94s1 D.3d94s2 答案：B 解析：第三能层上有16个电子，则第三能层的电子排布式为3s23p63d8，又因E(3d)＞E(4s)，所以X原子的第四能层的电子排布式为4s2，故元素X基态原子的价层电子排布式为3d84s2。 3.下列各组表述中，两个粒子不属于同种原子的是(　　) A.3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p2的基态原子 B.2p能级无空轨道且有一个未成对电子的基态原子和最外层电子排布式为2s22p5的基态原子 C.M层全充满而N层为4s2的基态原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2的基态原子 D.最外层电子数是核外电子总数的的基态原子和最外层电子排布式为4s24p5的基态原子 答案：C 解析：3p能级有一个空轨道的基态原子，该原子的3p能级有2个电子，则核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，题述两粒子为同一原子，A错误；2p能级无空轨道，且有一个未成对电子的基态原子，该原子2p能级有5个电子，最外层电子排布式为2s22p5，题述两粒子为同一原子，B错误；M层全充满而N层为4s2的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，题述两粒子核外电子排布不相同，不表示同一原子，C正确；最外层电子数是核外电子总数的，说明内层电子数是最外层电子数的4倍，即内层电子数是4的倍数，符合题意的内层电子数为2＋8＋18＝28，则最外层电子数为7，即核外电子总数为35，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，最外层电子排布式为4s24p5，题述两粒子为同一原子，D错误。 4.下列四种元素中，其单质氧化性最强的是(　　) A.基态原子最外层电子排布式为3s23p3的元素 B.位于周期表中第三周期第ⅢA族的元素 C.基态原子最外层电子排布式为2s22p4的元素 D.基态原子含有未成对电子最多的第二周期元素 答案：C 解析：基态原子最外层电子排布式为3s23p3的元素是P元素，位于周期表中第三周期第ⅢA族的元素是Al元素，基态原子最外层电子排布式为2s22p4的元素是O元素，基态原子含未成对电子最多的第二周期元素是N元素，非金属性：O＞N＞P＞Al，氧气的氧化性最强，答案选C。 5.(双选)下列各组表述中，正确的是(　　) A.核外电子排布式为1s22s22p63s23p4的基态原子3p能级有一个空轨道 B.第四周期中，未成对电子数最多的原子为Cr C.基态34Se原子的简化电子排布式为 [Ar]3d104s24p4 D.2p能级有2个未成对电子的基态原子的价层电子排布一定为2s22p2 答案：BC 解析：基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，3p能级的轨道表示式为，没有空轨道，故A错误；第四周期中，未成对电子数最多的原子的价层电子排布为3d54s1，为Cr原子，故B正确；Se为34号元素，基态Se原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，其简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4，故C正确；2p能级有2个未成对电子，则该原子2p能级有2个或4个电子，价层电子排布为2s22p2或2s22p4，故D错误。 6.下列原子的价层电子排布式(或价层电子排布图)中，①②两种状态的能量符合E(①)＞E(②)的是(　　) A.氮原子： B.钠原子：①3s1、②3p1 C.铬原子：①3d54s1、②3d44s2 D.碳原子： 答案：A 解析：A项，②状态2p能级处于半充满状态，能量低；B项，①代表基态，②代表激发态，②状态能量较高；C项，①状态3d能级处于半充满状态，能量较低；D项，①状态2p能级中两个电子分占两个不同的轨道且自旋方向相同，能量较低，故选A。 7.下列有关核外电子排布不正确的是(　　) A.24Cr的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1 B.K的简化电子排布式：[Ar]4s1 C.N的基态原子的电子排布图： D.S的基态原子的电子排布图： 答案：D 解析：D项中S的基态原子的电子排布图违背了洪特规则，正确的应是 8.A、B属于短周期中不同主族的元素，A、B原子的最外层电子中，成对电子和未成对电子占据的轨道数相等，若A元素的原子序数为a，则B元素的原子序数不可能为(　　) A.a＋8 B.a－5 C.a＋3 D.a＋11 答案：A 解析：根据题意可写出短周期中各主族中符合题意的元素原子的最外层电子的轨道表示式：第ⅢA族、第ⅥA族。据此分析可知B、Al、O和S符合要求，结合A、B属于短周期中不同主族的元素，则B的原子序数不可能为a＋8。 9.(10分)A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素。A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子结构示意图为，B是同周期除稀有气体外原子半径最大的元素，C的最外层有三个未成对电子，E的价层电子排布式为3d64s2。回答下列问题： (1)A为　　　　(填元素符号，下同)，电子排布式是　　　　　　　。 (2)B为　　　　，电子排布式是　　　　　　　。 (3)C为　　　　，电子排布式是　　　　　　　。 (4)D为　　　　，轨道表示式是　　　　　　　。 (5)E为　　　　，原子结构示意图是　　　　　　　。 答案：(1)Si　1s22s22p63s23p2 (2)Na　1s22s22p63s1 (3)P　1s22s22p63s23p3 (4)N　 (5)Fe　 解析：由题意可知，A为Si，B为Na，C为P，则D为N，E为Fe。A、B、C、D、E 5种元素核外电子排布式分别为1s22s22p63s23p2、1s22s22p63s1、1s22s22p63s23p3、1s22s22p3、1s22s22p63s23p63d64s2。N的轨道表示式为，Fe的原子结构示意图为。 10.(13分)按要求填空： (1)写出下列基态原子或基态离子的电子排布式。 B：　　　　　　　； V：　　　　　　　； N3－：　　　　　　　； Cr3＋：　　　　　　　。 (2)氧元素基态原子核外未成对电子数为　　　；写出3p轨道上有2个未成对电子的元素符号：　　　　，M层上有2对成对电子的原子最外层共有　　　　种不同运动状态的电子。 (3)某元素的原子序数为33，该元素原子的价层电子排布为　　　　　　　　，该元素原子核外有　　　　个能层，　　　　个能级，占据　　　　个原子轨道。 (4)基态Fe核外有　　　　个未成对电子，基态Fe2＋核外有　　　　对自旋状态相反的电子。 答案：(1)1s22s22p1(或[He]2s22p1) 1s22s22p63s23p63d34s2(或[Ar]3d34s2)　1s22s22p6(或[He]2s22p6)　1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3) (2)2　Si和S　6　(3)4s24p3　4　8　18 (4)4　10 解析：(2)O原子核外有8个电子，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p4，2p轨道上4个电子在3个轨道中排布，故未成对电子数是2；3p轨道上有2个未成对电子的元素的价层电子排布为3s23p2和3s23p4，核外电子数为14和16，元素符号为Si和S；M层上有2对成对电子的原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，最外层上有6个电子，它们共有6种不同运动状态。 (3)33号元素电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，价层电子排布为4s24p3，得出该元素原子核外有4个能层、8个能级，共1＋1＋3＋1＋3＋5＋1＋3＝18个原子轨道(s：1个轨道；p：3个轨道；d：5个轨道)。 (4)基态Fe原子电子排布式为[Ar]3d64s2，在3d轨道上有4个未成对电子，基态Fe2＋电子排布式为[Ar]3d6，有10对自旋状态相反的电子。 11.(10分)A、B、C、D、E代表五种元素。请回答下列问题。 (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，其元素符号为　　　　，轨道表示式为　　　　　　　　　　　　　，原子核外电子的运动状态有　　　　种。 (2)B元素的－2价离子和C元素的＋1价离子的电子层结构都与氩原子的相同，B的原子结构示意图为　　　　　　，B、C所形成的化合物的电子式为　　　　　。 (3)D元素的＋3价离子的3d能级为半充满状态，D的元素名称为　　　　，其基态原子的所有电子占有　　　　个原子轨道。 (4)E元素基态原子的M层为全充满状态，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，则E的基态原子的电子有　　　种伸展方向，E＋的价层电子的轨道表示式为　　　。 答案：(1)N　 　7 (2)　K＋[︰︰]2－K＋　(3)铁　15 (4)9　 解析：(1)由题意知，A元素基态原子只能有2个能层，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p3，A为N元素，其轨道表示式为，核外没有运动状态完全相同的电子，故原子核外有7种运动状态的电子。 (2)由题意知，B为S元素、C为K元素，B的原子结构示意图为，B、C所形成的化合物的电子式为K＋[︰︰]2－K＋。 (3)D元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2 3p63d64s2，D的元素名称为铁。s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，d能级有5个轨道，均填充电子，故其基态原子的所有电子占有1×4＋3×2＋5×1＝15个原子轨道。 (4)E元素原子核外电子数目为2＋8＋18＋1＝29，故E为Cu元素，其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，s轨道有1种伸展方向，p轨道有3种伸展方向，d轨道有5种伸展方向，故共有1＋3＋5＝9种伸展方向，Cu＋的价层电子的轨道表示式为 。 12.(11分)X、Y、Z、M、W、Q、R是分布在周期表中三个短周期的主族元素，已知其原子半径及主要化合价如下： 元素代号 X Y(铝) Z M W Q R 原子半径/nm 0.186 0.143 0.102 0.099 0.075 0.074 0.037 主要化合价 ＋1 ＋3 ＋6，－2 ＋7，－1 ＋5，－3 －2 ＋1 (1)X在周期表中的位置是　　　　　　　　；X、Y、Q各自形成的简单离子中，离子半径由大到小的顺序是　　　　　　　　　　　(填离子符号)。W和R按原子个数比1∶3构成的粒子中所含的化学键类型为　　　　。 (2)X与Y相比，金属性较强的是　　　　(填元素名称)，两元素最高价氧化物对应的水化物中，碱性较强的是　　　　　(填化学式)。 (3)写出X元素的最高价氧化物对应的水化物与Y的最高价氧化物反应的化学方程式：　　　　　　 　　　　　　　。 (4)写出实验室制取M单质的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　。 (5)下列事实能说明M元素的非金属性比Z元素的非金属性强的是　　　　　(填字母)。 a.M单质与H2Z溶液反应，溶液变浑浊 b.在氧化还原反应中，1 mol M单质比1 mol Z得电子多 c.M和Z两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高 答案：(1)第三周期第ⅠA族　O2－＞Na＋＞Al3＋　共价键　(2)钠　NaOH (3)Al2O3＋2NaOH＋3H2O2Na[Al(OH)4] (4)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (5)ac 解析：依据题表可得，X是钠元素，Y是铝元素，Z是硫元素，M是氯元素，W是氮元素，Q是氧元素，R是氢元素。(1)Na在周期表中的位置是第三周期第ⅠA族；在电子层结构相同的情况下，核电荷数越大，半径越小，X、Y、Q各自形成的简单离子电子层结构相同，离子半径由大到小的顺序是O2－＞Na＋＞Al3＋；氮和氢按原子个数比1∶3构成的粒子(氨)中所含的化学键类型为共价键。 (2)同一周期元素从左到右，金属性越来越弱，最高价氧化物对应水化物的碱性越来越弱，钠与铝相比，金属性较强的是钠，两元素最高价氧化物对应的水化物中，碱性较强的是NaOH。 (5)Cl2与H2S溶液反应，溶液变浑浊，生成了S单质：Cl2＋H2S2HCl＋S↓，氧化剂的氧化性大于氧化产物，氧化性：Cl2＞S，氧化性越强，元素非金属性越强，故a正确；非金属性的强弱与得电子的能力有关，与得电子的数目无关，故b错误；氯和硫两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高，说明前者的稳定性高，气态氢化物的稳定性越高，元素非金属性越强，故c正确。 学科网（北京）股份有限公司 $