高中化学：第16讲 原子结构与性质

第16讲原子结构与性质

内容要求

1.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。

2.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。

3.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。

4.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。

5.知道1〜36号元素基态原子核外电子的排布。

6.知道元素周期表中分区、周期和族的元素原子核外电子排布特征。

知识点1原子核外电子排布

阿必备知识梳理

一、能层、能级与原子轨道的关系

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、0、P、Q……表示，

能量依次升高。

2.能级：同一能层里的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、

£的顺序升高。

3.核外电子的空间运动状态

⑴电子云：电子云是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。疏密表示电子在核外空间单位体积内

出现的概率的大小。S电子的电子云轮廓图呈球形,P电子的电子云轮

廓图呈哑铃状。

⑵原子轨道:量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为

一个原子轨道。

能层(n)—*二三四五...

符号KLMN0...

能级............

1s2s2P3s3p3d4s4p4d4f5s

轨道数11313513571............

最多容纳22626102610142............

电子数281832...2n2

二、基态原子的核外电子排布

1.能量最低原理:在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低

的轨道,使整个原子的能量最低。

如图为构造原理示意图，即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺

序图：

蒸：,瀛OOOOO

2.泡利原理（泡利不相容原理）

在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,它们自旋相反。如2s轨

道上的电子排布为当）,不能表示为现

3.洪特规则

基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋壬红。如

33，rrmri丁分士一“[tirm„rn-nr

2p的电子排布为2P，不能表示为2P或2p。

洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全满（d、d\f"）、半满S'、

（T）和全空（p°、d°）状态时，体系的能量最低,如24Cr的电子排布式为

Is22s22P63s23P63d54sL

三、基态原子核外电子排布的表示方法

表示方法以硫原子为例

电子排布式Is22s22P63s23P4

简化电子

[Ne]3s23p4

排布式

电子排布图[miniiiMiM回吐11

Is2s2p3s3p

价层电子3s23P11

排布式

四、基态、激发态及光谱示意图

吸收光谱学史-吸收能量释放能量侬*发射光谱

_J_

态超）

易错易混,

1.在基态多电子原子中，P轨道电子能量一定高于S轨道电子能量。

（）

2.所有原子任意能层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不

同。（）

3.同一原子中,2〉、2py、2Pz的能量相等。（）

4.铁元素基态原子电子排布式为Is22s22P63s23P64s23d6。（）

[til[TT][WW1[til[TTm

1S22p3s3p

5.Si的电子排布图为so（）

6.电子排布式（21Sc）Is22s22P63s23P63d3违反了能量最低原理。（）

7.霓虹灯发出有色光、激光器产生激光、燃放的焰火以及棱镜分光均

与核外电子的跃迁有关。（）

答案：1.X2.J3.V4.X5.X6.J7.X

呵关键能力提升

题点一原子核外电子排布及表示方法

1.下列各原子或离子的电子排布式错误的是（D）

A.K+Is22s22P63s23P6

B.AsIs22s22P63s23P63dzs24P3

C.N3-Is22s22P6

D.CrIs22s22P63s23P63dzs2

解析:Cr原子核外有24个电子,其电子排布式为Is22s22P63s23P63dZs：

故D错误。

2.按要求回答问题：

(DCd基态核外电子排布式为o

(2)基态钢原子的价层轨道表示式为。

(3)Sm的价层电子排布式为4f66s之,Sm"价层电子排布式为。

(4)Fe成为阳离子时首先失去轨道电子;基态Fe2+与Fe”中未

成对的电子数之比为。

(5)基态0原子中，核外电子有种运动状态，电子占据的最高能

层符号为,该能层具有的原子轨道数为,电子数

为o

答案：⑴[Ar]3d"或Is22s22P63s23P63d3

,,rlt|t|t|||[tT]

(2)3d4s

(3)4f5

(4)4s4：5

(5)82p34

显蜡分清核外电子排布的两类化学用语

—核外电子排布式，如Cu:1822822p63s23p63d,04s,

电

子

排一简化核外电了,排布式，如Cu:[Ar]

S

,0

-价层电子排布式，如Cu:3d4fl'

「核外轨道表示式，如[TT]]||[|[|

轨道表不式_Is2s2p

（电子排布图）-

-外围（价层）轨道表示式，如N:[tnrTTTTTI

2s2p

题点二利用原子核外电子排布推断元素

3.X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布分别为ns13s23Pl和

2s22p',由这三种元素组成的化合物的化学式可能是（A）

A.XYZ2B.X2YZ3

C.X2YZ2D.XYZ3

解析:X原子最外层电子排布为ns1,可能为氢、锂、钠等元素,为第I

A族元素，化合价为+1价;Y原子最外层电子排布为3s23p：则Y为Al,

化合价为+3价;Z原子最外层电子排布为2s22p',则Z为氧元素，化合

价为-2价。A.XYZ2中Y的化合价为+3价,如NaA102,符合物质组成的

规律;HX2YZ3中Y的化合价为+4价，不符合物质组成的规律;C.X2YZ2

中Y的化合价为+2价,不符合物质组成的规律;D.XYZ3中Y的化合价为

+5价,不符合物质组成的规律。

4.价层电子排布式为6s?6p"的元素不可能具有的性质是（C）

A.该元素的最高化合价呈+6价

B.该元素单质具有强还原性

C.该元素能与氢气反应生成气态氢化物

D.该元素基态原子的价层轨道表示式为冒6^

解析:A.价层电子排布式为6s26p',最外层有6个电子，因此该元素的

最高化合价为+6价;B.该元素是Po单质，是金属,具有强还原性;C.该

元素是金属，不能与氢气反应生成气态氢化物;D.该元素价层电子排

2[ullnltHI

布式为6S6P),因此基态原子的价层轨道表示式为冒

知识点2原子结构与元素的性质

㈣必备知识梳理

一、元素周期表的分区

1.原子结构与元素周期表的关系

每周期第一种元素每周期最后一种元素

能原基态原子的原

周

层子简子基态原子的

期

数序化电子排布序电子排布式

数式数

二23[He]2s110Is22s22P日

三311[Ne]3sl18Is22s22P63s23P6

四419[Ar]4sl36Is22s22P63s23P63dzs24P6

五537[Kr]5s154Is22s22P63s23P63dzs24P64d5s25P6

Is22s22P63s23P63dzs24P效04fM

六655[Xe]6s'86

5s25P，5d"6s26P6

Is22s22P63s23P国/°4s24P41°4fM

七787[Rn]7sl118

5s25P65d1°516s26P66dHi7s27P6

2.根据原子核外电子排布分区

(1)分区简图

(2)各区元素原子价层电子排布特点及化学性质

分

元素分布价层电子排布元素性质特点

区

除氢外都是活泼金属

元素；

S区IA、HA族ns1-2

通常是最外层电子参与

反应

IIIA族〜VDA族、ns2np1〜6通常是最外层电子参与

P区

。族(氨除外)反应

IIIB族〜VHB族、

(n-l)d''9ns1'2d轨道可以不同程度地

d区W族(除镯系、

(钿除外)参与化学键的形成

钢系外)

ds

IB族、HB族(n-1)d10ns''2金属元素

区

(n-2)f°~14(n-镯系元素化学性质相近；

f区翎系、钢系

l)d°^ns2钢系元素化学性质相近

二、元素周期律

1.原子半径

能层数:能层数越多，原子半径越大

⑴影响因素4核电荷数：同周期元素,核电荷数越大，

原子半径越小

k----

(2)变化规律:元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径逐

渐减小;同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大。

2.电离能

⑴第一电离能:气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态

正离子所需要的最低能量,符号:L，单位:kJ-moF'o

⑵意义:表示原子或离子失去电子的难易程度。第一电离能数值越小,

气态原子越易失去一个电子,该元素的金属性越强;反之,第一电离能

数值越大,气态原子越难失去一个电子。

⑶规律

第一电离能/(W/mol)

原了•序数

3.电负性

⑴含义:用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。元素的

电负性越大，表示其原子对键合电子的吸引力越大。

（2）变化规律:除稀有气体外,一般来说，同周期从左至右,元素的电负

性逐渐变大,同主族从上至下,元素的电负性逐渐变小。

（3）意义:a.判断一种元素是金属还是非金属，金属元素的电负性一般

小于1.8,非金属元素的电负性一般大于1.8,而位于非金属三角区边

界的“类金属”（如错、睇等）的电负性则在1.8左右。

b.判断化合物中元素化合价的正负。

c.判断化学键的性质（以1.7为界）。

4.对角线规则

在元素周期表中，某些主族元素与右下方（或左上方）的主族元素的有

产4

%卜1卜7

MgA1

易错易混1

1.元素周期表P区全部是非金属元素。（）

2.价层电子排布为5s25Pl的元素位于元素周期表第五周期第IA族，

是s区元素。（）

3.与Cr同周期且基态原子最外层电子数相同的元素,一定位于周期

表中的s区。（）

4.同一周期元素从左至右,原子半径逐渐减小,元素的第一电离能依

次增大。（）

5.电负性越大，非金属性越强,第一电离能也越大。（）

6.①Na、K、Rb;②N、P、As;③C、N、0;④F、P、K,元素的电负性随

原子序数增大而递增的只有③。（）

答案：1.X2.X3.X4.X5.X6.V

呵关键能力提升

题点一电离能及其应用

1.已知X、Y是主族元素，I为电离能,单位是kJ-mol，根据下表所

列数据判断错误的是（D）

电离能

IiI214

元素

X496456269129543

Y5781817274511600

A.元素X的常见化合价是+1价

B.元素Y是第HIA族的元素

C.元素X与氧形成化合物时,化学式可能是X202

D.若元素Y处于第三周期，则它可与冷水剧烈反应

解析:X、Y是主族元素，I为电离能,X第一电离能和第二电离能差距

较大，说明X为第IA族元素;Y第三电离能和第四电离能差距较大，

说明Y为第HIA族元素,X的第一电离能小于Y,说明X的金属活泼性

大于Y。A.X为第IA族元素,元素最高化合价与其族序数相等,所以X

常见化合价为+1价,正确;B.通过以上分析知,Y为第HIA族元素,正

确;C.若元素X是Na,与氧形成化合物时,化学式可能是NazOz,正确;D.

若元素Y处于第三周期,则为A1元素,与冷水不反应,错误。

2.金属材料在生产生活中被广泛应用。

（1）（2020•全国I卷）Goodenough等人因在锂离子电池及钻酸锂、磷

酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。

Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(L)如表所示。I1(Li)>L(Na),

原因是o

L(Be)>I1(B)>I1(Li),原因是。

11/(kJ,mol')

Li520Be900B801

Na496Mg738Al578

(2)(2018•全国HI卷改编)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由

Zn和Cu组成。第一电离能L(Zn)L(Cu)(填“大于”或“小于”)，

原因是o元素铜与银的

第二电离能分别为L=1958kJ•mor\INi=l753kJ-mo『，IQL

的原因是o

答案：(l)Na与Li同族,Na电子层数多，原子半径大，易失电子Li、

Be和B为同周期元素,核电荷数依次增加。Be为Is22s?全满稳定结构,

第一电离能最大。与Li相比,B核电荷数大,原子半径小,较难失去电

子，第一电离能较大

⑵大于Zn核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子

铜失去的是全充满的3+°电子，银失去的是4sl电子

曲旦纳维电离能的四个应用

1.判断元素金属性的强弱

电离能越小，金属越容易失去电子,金属性越强;反之金属性越弱。

2.判断元素的化合价

如果某元素的则该元素的常见化合价为+n,如钠元素12»1„

所以钠元素的化合价为+1。

3.判断核外电子的分层排布情况

多电子原子中，元素的各级电离能逐渐增大,有一定的规律性。当电离

能的变化出现突变时，电子层数就可能发生变化。

4.反映元素原子的核外电子排布特点

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

的核外电子排布是全空、半充满和全充满状态时,第一电离能就会反

常的大。如第一电离能:Be>B,NX)。

题点二电负性及其应用

3.在科学研究和生产实践中，仅有定性的分析往往是不够的，为此,人

们用电离能、电子亲和能、电负性来定量地衡量或比较原子得失电子

能力的强弱。

(1)(2019•全国HI卷改编)NHMPO］中，电负性最高的元素

是；Zn、Ge、0电负性由大至小的顺序是。

(2)(2020•全国DI卷)NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(H"),

与B原子相连的H呈负电性(H「)，电负性大小顺序是c

(3)(2017•全国H卷)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负

一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E,)o第二周期部分元

素的Ei变化趋势如图所示,其中除氮元素外,其他元素的E,自左而右

依次增大的原因是；氮元素的日呈现异常的原因是

答案：(1)00>Ge>Zn(2)N>H>B

⑶同周期元素随核电荷数依次增大,原子半径逐渐变小，故结合一个

电子释放出的能量依次增大N原子的2p轨道为半充满状态,具有额

外稳定性,故不易结合一个电子

题点三“位一构一性”综合应用

4.现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G为第

四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息、，回答

问题。

A元素的核外电子数和电子层数相等

B元素原子的核外p轨道电子数比s轨道电子数少1

C原子的第一至第四电离能如下：

-1-1-1

L=738kJ・molI2=l451kJ•molI3=7733kJ•molLt=10540

kJ•mol1

D原子核外所有p轨道全满或半满

E元素的主族序数与周期数的差为4

F是前四周期中电负性最小的元素

G在周期表的第七列

⑴已知BAs为离子化合物,写出其电子式：o

(2)B元素基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有个

方向，原子轨道呈形。

(3)G位于族区，该元素的价层电子排布

式为O

(4)检验F元素的方法是,请用原子结构的知识解释产生

此现象的原因:O

解析：由题意可推知A、B、C、D、E、F、G分别为H、N、Mg、P、Cl、

K、Mno

⑴NH5为离子化合物，是由NH1与H两种离子构成，电子式为

H

+

[H：•N•

H

(2)B为N元素，核外电子排布式为Is22s22P\基态原子中能量最高的

电子,处于2p能级,有3个电子,其电子云在空间有3个方向，原子轨

道呈哑铃(纺锤)形。

(3)G为Mn元素,是25号元素,位于第四周期第VDB族,最后填充的为

d轨道电子,为d区元素，价层电子排布式为3d54s2。

H

答案：⑴[H：V：H]+[：H]

••

H

(2)3哑铃(纺锤)

⑶第VDBd3d54s2

(4)焰色试验当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能

级,变成激发态原子，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激

发态或基态时,将以光的形式释放能量

当堂检测

1.下列说法正确的是（D）

A.多电子原子中，不同能级上电子的能量可能相同

B.不同能层中p电子的原子轨道能量一定相同

C.同一原子中，Is、2s、3s电子的能量逐渐减小

D.对于同一个原子的电子层,能量最低的是K层

解析：同一能层的不同能级能量不同，且按s、p、d……规律依次增大,

故A项错误;离原子核越远的电子,其能量越大,所以p原子轨道电子

平均能量随能层的增大而增大,故B项错误;电子所在的能层越大，电

子的能量越高，所以同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐增大，故

C项错误;离核越近,能量越低,离核最近的电子层为K层,所以该层能

量最低，故D项正确。

2.关于元素周期表中元素的分区，下列说法正确的是（C）

A.元素周期表中的s区全部是金属元素

B.元素周期表中的d区包含所有的过渡元素

C.过渡元素包括d区、f区和ds区的元素

D.s区元素的最后一个电子进入p轨道

解析:A.s区中的H属于非金属元素,错误;B.d区包括第HIB〜VDB族

（镯系和钢系除外）元素和第VID族元素,错误;D.s区元素的最后一个电

子进入s轨道,错误。

3.下列描述原子结构的化学用语正确的是（C）

（+18）288

A.肥。2的离子结构示意图：

B.基态镒原子（25比1）的价层电子排布图：

-I”II回

3d4s

c.氧原子核外能量最高的电子云的形状：oo

D.基态铭•原子QCr）的电子排布式：Is22s22P63s23P64sl3d5

解析:A.氧离子的核电荷数为8不是18,肥0”的离子结构示意图为

⑸IfIt1111111[tTl

错误;B.基态锌原子（25%）的价层电子排布图为।।।।4?

错误;C.0是8号元素,原子核外电子排布式是Is22s22P;可见氧原子

核外能量最高能级是2p能级,其电子云的形状是哑铃形,形状为

OO,正确;D.当原子核外电子排布处于全满、半满或全空时是

稳定结构，能层相同的各个轨道要排布在一起,则24号Cr元素的电子

排布式是Is22s22P63s23P63dZs：错误。

4.（2017•全国II卷改编）我国科学家最近成功合成了世界上首个五

氮阴离子盐（砧）6（%0）3（加）£1。下列有关说法正确的是（C）

A.氮原子价层电子的轨道表示式为母®啤®

B.元素的电负性:H〈0〈N

C.N、0核外电子空间运动状态的数目相同

D.第一电离能:H<N<O〈C1

课时训练

选题表

知识点题号

原子核外电子排布1,4,8,10,15

原子结构与元素性质2,3,5,6,7,9,14

综合11,12,13,16

1.玻尔理论、量子力学理论都是对核外电子运动的描述方法,根据对

它们的理解，下列叙述中正确的是（D）

A.因为s轨道的形状是球形的,所以s电子做的是圆周运动

B.3px、3p、,、3Pz的差异之处在于三者中电子（基态）的能量不同

C.机原子核外有4种形状的原子轨道

D.原子轨道和电子云都是用来形象地描述电子运动状态的

解析:s轨道是球形的,这是电子云的轮廓图，表示电子在单位体积内

出现概率的大小,不是说电子在做圆周运动,A错误;p能级有三个原

子轨道，同一能层上的P轨道能量相同,3p、、3p,.、3Pz能量相同，它们

的差异是延伸方向不同，B错误；23号钮元素，核外电子排布式为

Is22s22P63s23P63d34s）能级有s、p、d三种，对应的原子轨道形状有

3种,C错误；电子云的轮廓图称为原子轨道，形象地描述电子运动的

状态,D正确。

2.下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是（A）

lNe][T][Ne]叵][Ne][t][T][Nej[T|

3s3s383P3p

ABCD

解析：由题给信息知,A项和D项代表Mg；B项和C项代表MgoA项,Mg.

再失去一个电子较难，即第二电离能大于第一电离能，所以电离最外

层一个电子所需能量A大于B;3p能级的能量高于3s,3p能级上电子

较3s上易失去，故电离最外层一个电子所需能量A>C、A>D。

3.基态原子的价层电子排布式为4d105sl的元素应在（B）

A.s区、第五周期第IA族

B.ds区、第五周期第IB族

C.d区、第四周期第IB族

D.ds区、第五周期第IA族

解析：已知基态原子的价层电子排布式为4d105s1,可知该元素原子核

外有5个能层,最外层有1个电子,在周期表中位置为第五周期第IB

族,属于ds区。

4.X、Y、Z、W四种元素中，原子半径最大的是（B）

①X位于第二周期,s能级与p能级上电子总数相等

②Y的原子结构示意图为心'）

③基态Z原子的电子排布式为Is22s22P2

3s3p

④基态w2-的价层电子排布图为回皿皿

A.XB.YC.ZD.W

解析：由题意可知,X、Y、Z、W分别为0、Si、C、S,原子半径最大的

元素为Si,故选B。

5.下列叙述错误的是（A）

A.所有的非金属元素都在p区

B.磷的价层电子排布式为3s23P3

C.碱金属元素具有较小的电负性

D.当各原子轨道处于全充满、半充满、全空时原子较稳定

解析:除氢元素外,所有的非金属元素都在P区,选项A错误。

6.下列四种元素的基态原子的电子排布式如下：

①Is22s22P63s23P4②Is22s22P63s23P3③Is22s22P3④Is22s22P5

则下列有关比较中正确的是（A）

A.第一电离能:④双>②>①

B,原子半径:④〉③X^>①

C.电负性:④>③①

D.最高正化合价:④〉③二②》①

解析：由电子排布式可知,①为S,②为P,③为N,④为Fo第一电离能

为④>③①,A正确;原子半径应是②最大,④最小,B不正确；电负

性④最大,②最小,C不正确;F无正价,最高正价①③,D不正确。

7.A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构,有关两

元素的下列叙述:①原子半径A<B,②离子半径A>B,③原子序数A>B,

④原子最外层电子数MB,⑤A的正价与B的负价绝对值一定相等,⑥A

的电负性小于B的电负性,⑦A的第一电离能大于B的第一电离能。

其中正确的是（B）

A.①②⑦B.③④⑥

C.③⑤D.③④⑤⑥⑦

解析:A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构，则A

在B的下一周期。因A原子半径大于同一主族的上一周期元素原子的

半径,该原子的半径又大于同一周期的B原子的半径,所以原子半径

A>B,①错误;具有相同的电子层结构的离子,核电荷数越大,离子半径

越小，②错误;A、B最外层电子数不能确定，则其元素的化合价关系不

能确定,⑤错误;A的第一电离能小于B的第一电离能,⑦错误。

8.现有主族元素X、Y、Z,X原子的最外层电子排布式为ns'Y原子M

能层的P能级上有4个电子,Z原子的最外层p能级上也有4个电子,

且Z原子的核外电子比Y原子少8个。由这三种元素组成的化合物不

可能是（D）

A.X2YZ3B.X2YZ4

C.X2Y2Z3D.XYZ4

解析:X元素的原子最外层电子排布为ns1,为第IA族元素，化合价为

+1价;Y原子M能层的p能级上有4个电子，其核外电子排布为

Is22s22P63s23p,则Y为S元素;Z原子的最外层p能级上也有4个电子,

且Z原子的核外电子比Y原子少8个，则Z为。元素;这三种元素组成

的化合物中0元素显-2价,S元素显+2价、+4价或+6价,X显+1价。

A.X2YZ3中Y的化合价为+4价,与题意不符;B.X2YZ4中Y的化合价为+6

价,与题意不符;C.X2Y2Z3中Y的化合价为+2价，如Na2s2O3,与题意不

符;D.XYZ,中Y的化合价为+7价,符合题意。

9•下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据（用L、&……表示,

单位为kJ・mol1）o

电离能.........

13

R7401500770010500

下列关于元素R的判断中一定正确的是（C）

A.R的最高正价为+3价

B.R元素位于元素周期表中第II族

C.R元素第一电离能大于同周期相邻元素

D.R元素基态原子的电子排布式为Is22s2

解析：由表中数据可知,R元素的第三电离能与第二电离能的差距最大,

故最外层有2个电子,最高正价为+2价,位于第IIA族,可能为Be或

Mg元素，故A、B、D错误;第HA族(ns2np°)的元素，因P轨道处于全空

状态，比较稳定，故其第一电离能大于同周期相邻主族元素,C正确。

10.下列各组表述中，两个原子一定属于同种元素原子的是(B)

A.3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子的排布式为

Is22s22P63s23P4的原子

B.2p能级无空轨道且有一个未成对电子的基态原子和原子的最外层

电子排布式为2s22Ps的原子

C.M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为

1S22s22P63s23P64s2的原子

3d4s

D.3d能级半充满的原子和价层电子排布图为unnriffl冏的原子

解析：3p能级有一个空轨道的基态原子,按洪特规则可得其3p轨道上

只能有2个电子,该原子核外电子排布式为Is22s22P63s23P；所以两者

核外电子排布不相同，为不同种元素原子，故A项不符合题意;2P能级

无空轨道且有一个未成对电子的基态原子,它的2p能级上只能是5个

电子,该原子价层电子排布式为2s22P1所以两者核外电子排布相同，

为同种元素原子,故B项符合题意;M层全充满而N层为4s2的原子的

核外电子排布为Is22s22P63s23P63dzs1所以两者核外电子排布不同，

不能表示同种元素原子，故C项不符合题意;3d能级半充满的原子可

3d4s

能为铭原子或锦原子,价层电子排布图为IUU”」山川的原子为锦

原子,两者不一定为同种元素原子,故D项不符合题意。

11.下表中是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质，下列判断正

确的是(D)

元素ABCDE

最低化合价-4-2-1-2-1

电负性2.52.53.03.54.0

A.C、D、E的氢化物的稳定性:C>D>E

B.元素A的原子最外层轨道中无自旋相同的电子

C.元素B、C之间不可能形成化合物

D.与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质能与H20发生置换

反应

解析:根据题意分析可知,A为C元素,B为S元素,C为C1元素,D为。

元素,E为F元素。非金属性F>O>C1,元素的非金属性越强,对应的氢

化物越稳定,A项错误;A为C元素，价层电子排布式为2s22P；p轨道有

2个电子，自旋相同,B项错误;元素B、C之间可形成化合物S£k等,C

项错误;与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质为Na,Na为

活泼金属，能与H.0发生置换反应生成氢气,D项正确。

12.研究表明，结构中含有耳、喏的含氮含能材料如Pb(N3)2>愤AsF6均

可以用于炸药。设N,、为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是

C)

A.Pb的常见化合价为+2、+4

B.1mol电中含有22义个电子

C.基态As原子的电子排布式为[Ar]4s24p;t

D.基态F原子中，电子运动状态有9种

解析:A.Pb与C、Si同主族，其常见价态为+2、+4价，如PbSO,、PbO2,

正确;B.每个N3含有22个电子，故1molN3中含有22NA个电子，正确;

C.As为33号元素,核外有33个电子,根据构造原理知其电子排布式

为Is22s22P63s23P63dzs24P\错误;D.由于每个电子运动状态均不同，

即使是同一轨道上两个电子的自旋方向也是不同的，故F原子的电子

运动状态有9种，正确。

13.“胃舒平”的主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁

OfeSisCVnHzO）等化合物。下列叙述中错误的是（B）

A.镁元素基态原子的核外电子排布式是Is22s22P63s2

B,铝元素原子核外共有5种不同运动状态的电子

C.钠离子半径比铝离子半径大

D.金属铝与钠的最高价氧化物对应的水化物溶液发生反应的离子方

程式为2A1+20H+2HzO—2A10&+3H2f

解析:铝元素原子核外共有13种不同运动状态的电子,B错误。

14.元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子

的价层电子排布为ns^DripS?则下列说法不正确的是（A）

A.Y元素原子的价层电子排布为4s24P'

B.Y元素在周期表的第三周期第VIA族

C.X元素所在周期中所含非金属元素最多

D.Z元素原子的核外电子排布式为Is22s22P63s23P63dzs24P3

解析:Y元素原子的价层电子排布为ns(nT)np(M,s能级最多容纳2个

电子，故n-l=2,解得n=3,故Y元素原子的价层电子排布为3s23p',Y为

S元素，由X、Y、Z在周期表中的位置可知,X