2026《金版教程》高考复习方案化学经典版-第1讲 原子结构　核外电子排布

0第六单元

物质结构与性质第1讲原子结构核外电子排布

1.结合有关数据和实验事实认识原子结构，知道元素、核素及同位素的含义。2.了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行有关计算。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，能结合能量最低原理、泡利原理、洪特规则书写1～36号元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式。考点一01课时作业04目录CONTENTS考点二02高考真题演练03考点一原子结构核素同位素Z正1A－Z不带1Z负核电荷数核外电子数质子数(Z)＋中子数(N)质子数－阳离子所带的电荷数(Z－n)质子数＋阴离子所带的电荷数(Z＋m)元素化合价质量数离子所带电荷数质子数原子个数2．元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的概念及相互关系相同质子数(核电荷数)的一类原子一定数目质子和一定数目中子质子数相同而中子数不同(2)同位素的特征①当某种元素具有多种天然、稳定的核素时，其各核素在自然界中所占的原子个数百分比一般是不变的。②同一元素的各种核素形成的同种物质的化学性质___________，物理性质_______。(3)几种重要的核素基本相同不同氢弹判断下列说法的正误，并指出错误说法的错因。(1)同种元素的原子均有相同的质子数和中子数。()错因：_________________________________________________(2)16O和18O是氧元素的两种核素，16O2与18O2互为同素异形体。()错因：__________________________________________(3)14C可用于文物的年代鉴定，14C与13C不互为同位素。()错因：______________________________________________________________×同种元素的不同原子质子数相同而中子数不同。16O2与18O2属于同种分子。14C与13C质子数相同、中子数不同，互为同位素。××(4)原子中都含有质子、中子和电子。()错因：_________________________错因：__________________________________________×核聚变属于核反应，不是化学变化。×1．构成原子的微粒及作用2．同位素的“六同”与“三不同”4．(2022·浙江1月选考)下列说法不正确的是(

)A．32S和34S互为同位素B．C70和纳米碳管互为同素异形体C．CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2互为同分异构体D．C3H6和C4H8一定互为同系物解析：41Ca的半衰期长短与得失电子能力没有关系，B错误；根据题意可知41Ca衰变一半所需的时间要大于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原子的过程没有新物质产生，不属于化学变化，D错误。考点二核外电子排布1．能层、能级与原子轨道(1)能层(n)：在多电子原子中，按照核外电子的_____________将其分成不同能层。通常用__________________________表示相应的第一、二、三、四、五、六、七能层，能量依次__________。(2)能级：同一能层的电子被分成不同的能级，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。能量不同K、L、M、N、O、P、Q升高s、p、d、fs、p、d、f空间运动状态球哑铃1236510714ns<np<nd<nf……1s<2s<3s<4s……相等2．原子核外电子排布(1)核外电子在各电子层的排布规律低高2n282(2)原子轨道的填充顺序——构造原理(3)原子核外电子排布规律最低最低2相反简并轨道先单独分占平行以硫原子为例原子结构示意图__________________电子排布式__________________简化电子排布式__________________电子排布图(或轨道表示式)_________________价层电子排布式__________________(4)原子核外电子排布的表示方法1s22s22p63s23p4[Ne]3s23p43s23p43.电子跃迁与原子光谱(1)原子的状态①基态原子：处于____________状态的原子。②激发态原子：基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到____________，变为激发态原子。(2)原子光谱：不同元素原子的电子发生跃迁时会______________________，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。最低能量较高能级吸收或释放不同的光(3)基态、激发态与原子光谱激发态基态判断下列说法的正误，并指出错误说法的错因。(1)多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高。()错因：______________________________________________________________(2)某元素原子的最外层电子数是次外层的a倍(a>1)，则该原子核外电子有三层。()错因：______________________________________________________________(3)p能级能量一定比s能级的能量高。()错因：______________________________________________________________×多电子原子中，能量低的电子在离核较近的区域内运动。××该原子核外电子只有两层。当s和p能级不在同一能层时，p能级能量不一定比s能级的能量高。3p能级最多排6个电子，所以电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利不相容原理。(4)同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多。()错因：______________________________________________________________(5)电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理。()错因：_____________________________________________________________________________________(6)Fe的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6。()错因：______________________________________________________________(7)磷元素基态原子的电子排布图为

。()错因：______________________________________________________________×2p、3p、4p能级都含有3个原子轨道。×××电子排布式应为1s22s22p63s23p63d64s2。磷元素基态原子3p轨道的电子排布图为

。1．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)、全空(p0、d0、f0)时原子的能量较低，如24Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1，29Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1。2．原子(离子)核外电子排布式(图)(1)电子排布式的书写①原子的核外电子排布式：首先明确原子的核外电子数，然后根据构造原理按顺序填充电子并检查是否符合洪特规则特例，最后将相同能层的能级写在一起。如Cu：1s22s22p63s23p63d104s1。②离子的核外电子排布式：先写出基态原子的核外电子排布式，再失去电子(基态原子失去电子时总是优先失去最外层电子)或得到电子，即得到相应阳离子或阴离子的核外电子排布式。(2)电子排布式能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数，但不能表示原子核的情况，也不能表示各个电子的运动状态。(3)简化电子排布式一般用“[稀有气体]＋价层电子”的形式表示。如Cu：[Ar]3d104s1。但31号元素(Ga)及以后的主族p区元素书写简化电子排布式时，除价层电子外还应加上nd10，如33As：[Ar]3d104s24p3。(4)价层电子排布式对于主族元素和0族元素，写出最外层电子排布式即可；对于过渡金属元素，其价层电子排布式一般符合(n－1)d1～10ns1～2(n≥4)。价层电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数。(5)电子排布图(轨道表示式)核外电子排布图能直观地反映出原子的核外电子的自旋状态以及成对的电子对数和未成对电子数。2．按要求书写电子排布式或电子排布图。(1)基态C原子的核外电子排布式为___________。(2)基态Ni原子的核外电子排布式为__________。(3)基态Cr3＋的核外电子排布式为____________。(4)基态Mn2＋的核外电子排布式为____________。(5)基态钒原子的价层电子排布图为____________________。1s22s22p2[Ar]3d84s2[Ar]3d3[Ar]3d5角度二

推测与应用核外电子排布规律3．(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有8个电子，其元素符号为________；其价层电子排布图为________________。(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为________，C离子的结构示意图为__________。(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为____________________________________，其原子的结构示意图为____________。PClFe1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)(4)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______，其基态原子的电子排布式为___________________________________________。(5)F元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋2，则n＝________；原子中能量最高的是________电子，核外电子排布图为________________。(6)G基态原子M层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，则G的价层电子排布式为________。(7)H的基态原子4s和3d轨道电子半充满，则H的价层电子轨道表示式为______________，未成对电子数为________。Cu22p3s23p464．已知A原子中只含1个电子；B原子的3p轨道上得到1个电子后不能容纳外来电子；C原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反；D原子的第三电子层上有8个电子，第四电子层上只有1个电子。按要求书写下列图式。(1)A原子的结构示意图：________。(2)B离子的电子式：________。(3)C原子的电子排布图：________________。(4)D原子的核外电子排布式：_______________________________。1s22s22p63s23p64s1(或[Ar]4s1)93d24s212224洪特规则15(5)基态Ti3＋中未成对电子数有________个；与Ti同族相邻的元素Zr的基态原子价层电子排布式为___________。与Ti同周期元素的基态原子中，未成对电子数与Ti相同的元素有________种。(6)血红蛋白中的铁处于基态时，其最高能级中的单电子数为________。(7)Cr与Ni的基态原子核外未成对电子数之比为________。14d25s2343∶1高考真题演练2．(2023·重庆卷)“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物，其主要由Ca、Fe、P、O和Y(钇原子序数比Fe大13)组成，下列说法正确的是(

)A．Y位于元素周期表的第ⅢB族B．基态Ca原子的核外电子填充在6个轨道中C．5种元素中，第一电离能最小的是FeD．5种元素中，电负性最大的是P解析：基态Ca原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，填充在10个轨道中，B错误；5种元素中，第一电离能最小的是金属性最强的Ca，C错误；5种元素中，电负性最大的是O，D错误。4．(1)(2024·全国甲卷节选)ⅣA族元素具有丰富的化学性质，其化合物有着广泛的应用。该族元素基态原子核外未成对电子数为________，在与其他元素形成化合物时，呈现的最高化合价为________。(2)(2024·北京卷节选)Sn位于元素周期表的第5周期第ⅣA族。将Sn的基态原子最外层轨道表示式补充完整：

。(3)(2024·山东卷节选)Mn在元素周期表中位于第________周期________族；同周期中，基态原子未成对电子数比Mn多的元素是________(填元素符号)。2＋4答案：四ⅦBCr(4)(2024·浙江6月选考节选)下列有关单核微粒的描述正确的是________。A．Ar的基态原子电子排布方式只有一种B．Na的第二电离能>Ne的第一电离能C．Ge的基态原子简化电子排布式为[Ar]4s24p2D．Fe原子变成Fe＋，优先失去3d轨道上的电子AB5．(1)(2023·浙江1月选考节选)由硅原子形成的三种微粒，电子排布式分别为①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1，有关这些微粒的叙述，正确的是________。A．微粒半径：③>①>②B．电子排布属于基态原子(或离子)的是：①②C．电离一个电子所需最低能量：①>②>③D．得电子能力：①>②AB(2)(2023·全国乙卷节选)中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物(MgxFe2－xSiO4)。回答下列问题：基态Fe原子的价电子排布式为____________。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为___________________，铁的化合价为________。(3)(2023·浙江6月选考节选)基态N原子的价层电子排布式是________。3d64s2O＞Si＞Fe＞Mg＋22s22p3解析：(1)①为基态Si原子，②为基态Si＋，③为激发态Si原子。③有4个电子层，半径最大，①、②具有相同的电子层数和核电荷数，核外电子数越多，粒子半径越大，故微粒半径：③>①>②，A、B正确；①、②电离出一个电子所需能量分别为基态Si的第一电离能、第二电离能，③为激发态Si原子，能量高，电离出一个电子所需能量比①小，故电离一个电子所需最低能量：③<①<②，C错误；微粒半径①>②，则原子核对最外层电子的吸引力①<②，得电子能力①<②，D错误。6．(1)(2022·全国甲卷节选)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为____________。(2)(2022·全国乙卷节选)氟原子激发态的电子排布式有________，其中能量较高的是________。(填标号)a．1s22s22p43s1 b．1s22s22p43d2c．1s22s12p5 d．1s22s22p33p2(3)(2022·广东高考节选)Se与S同族，基态硒原子价电子排布式为________。(4)(2022·山东高考节选)基态Ni原子的价电子排布式为________，在元素周期表中位置为__________________。add4s24p43d84s2第四周期第Ⅷ族

课时作业[建议用时：40分钟]2．下列说法中正确的是(

)A．电子云通常是用小黑点来表示电子的多少B．处于最低能量的原子叫基态原子C．能量高的电子在离核近的区域运动，能量低的电子在离核远的区域运动D．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱3．下列碳原子轨道表示式表示的状态中能量关系正确的是(

)A．①＝②＝③＝④ B．③>④>①>②C．④>③>①＝② D．②>①>④>③6．周期表中27号元素钴的方格中注明“3d74s2”，由此可以推断(

)A．它位于周期表的第四周期ⅡA族B．它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]4s2C．Co2＋的核外价层电子排布式为3d54s2D．Co位于周期表中第9列7．被誉为“20世纪人类最伟大的考古发现之一”的三星堆遗址是中华文明“满天星斗”中最神秘的那颗星辰。神秘面具、眼睛崇拜、祭祀谜题……遗址出土了众多青铜器、玉器。下列说法错误的是(

)A．用来测定文物年代的14C与12C互为同位素B．14C与12C核外电子排布相同，化学性质几乎相同C．Si的基态原子价层电子排布式为3s23p2D．青铜器的主要成分为铜，属于纯净物9．下列叙述正确的是(

)A．两种粒子，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同B．凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布C．两原子，如果核外电子排布相同，则一定属于同种元素D．阴离子的核外电子排布与其上一周期的稀有气体元素原子的核外电子排布相同解析：核外电子排布完全相同的两种粒子，其化学性质不一定相同，例如钠离子和氟离子，A错误；单原子形成的离子，不一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布，如H＋，B错误；阴离子的核外电子排布与同周期的稀有气体元素原子的核外电子排布相同，D错误。

二、非选择题12．(1)以下是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断，哪些违反了泡利原理，哪些违反了洪特规则。违反泡利原理的有________，违反洪特规则的有________。①②④⑤(2)某元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1。该原子核外共_____个电子层，有_____种能量不同的电子。核外电子占有的轨道总数是______个，有________种不同运动状态的电子，有________种不同的空间运动状态。(3)Cr的电子排布式从3d54s1→3d6是________能量(填“吸收”或“放出”)；Co3＋核外电子有______个未成对电子；Zn2＋的价层电子排布图为_____________；V原子结构示意图为______________。(4)前四周期未成对电子最多的元素，其基态原子核外电子占有的轨道数目为________。(5)Cu的价层电子排布式为____________。(6)As简化电子排布式为________