第25講原子結構核外電子排布第七章物質結構與性質高三一輪復習講義人教版(單選)1.了解元素、核素和同位素的含義。2.了解原子序數、核電荷數、質子數、中子數、核外電子數以及它們之間的關系。3.了解核外電子排布規律，掌握原子結構示意圖。復習目標考點一原子結構與核素、同位素考點二核外電子運動狀態與排布原理課時測評內容索引考點一原子結構與核素、同位素

必備知識整合

(2)微粒之間的數量關系①原子中：質子數(Z)＝核電荷數＝____________；②質量數(A)＝________(Z)＋________(N)；③陽離子的核外電子數＝質子數－________；④陰離子的核外電子數＝質子數＋________。核外電子數質子數中子數電荷數電荷數1(1)有質子的微粒不一定有中子，如________，有質子的微粒不一定有電子，如________

。(2)質子數相同的微粒不一定屬于同一種元素，如________與____________________

。(3)核外電子數相同的微粒，其質子數不一定相同，如________和___________________等。1HH＋F－OH－(其他合理也可)Al3＋Na＋(其他合理也可)1

質量數的兩點理解1.只有具體的原子才有質量數，元素沒有質量數。2.某核素的質量數可視為該核素的近似相對原子質量。特別提醒2.元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的關系(2)同位素的特征①相同存在形態的同位素，化學性質______________，物理性質______。②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分數一般______。幾乎完全相同不同不變中子數核電荷數中子2

核素同位素

302455

核素___用途________用于考古斷代制______示蹤原子氕D氘T氚核燃料氫彈

3.兩種相對原子質量(1)原子(即核素)的相對原子質量：一個原子(即核素)的質量與12C質量的_______的比值。一種元素有幾種同位素，就有幾種不同核素的相對原子質量。(2)元素的相對原子質量：是按該元素各種天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如：Ar(Cl)＝Ar(35Cl)×a％＋Ar(37Cl)×b％。1/12考向1元素、核素、同位素的辨析與判斷1.下列說法正確的是A.H、D、T是同一種核素B.O2和O3之間的轉化屬于物理變化C.14C與14N中含有相同的中子數D.C60和石墨互為同素異形體關鍵能力提升H、D、T是三種不同的核素，故A錯誤；O2和O3之間的轉化有新物質生成，屬于化學變化，故B錯誤；14C中有8個中子而14N中有7個中子，中子數不同，故C錯誤；C60和石墨二者都是碳元素形成的不同單質，互為同素異形體，故D正確?！?/p>

歸納總結

√

3.某元素的一種同位素X原子的質量數為A，含N個中子，它與1H原子構成HmX分子，在agHmX中所含原子的物質的量為

，所含中子的物質的量為

。所含質子數為

，所含電子數為

。

思維模型

√

Lr的兩種核素中質子數相等，中子數不同，物理性質不完全相同，A項錯誤；該反應中沒有元素化合價發生變化，不屬于氧化還原反應，B項錯誤；由質子數守恒可得24＋81＝b＋2，解得b＝103，由質量數守恒可得50＋2＋a＝251＋4，解得a＝203，C項正確；Lr－251的中子數為251－103＝148，148－103＝45，D項錯誤?！?/p>

知識括展返回考點二核外電子運動狀態與排布原理1.核外電子運動狀態(1)電子云由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象地稱作電子云。(2)核外電子運動狀態核外電子按能量不同分成能層，同一能層的電子，還被分成不同能級。量子力學把電子在原子核外的一個空間運動狀態稱為一個原子軌道。必備知識整合(3)原子核外電子層、能級、原子軌道之間的關系。電子層(n)一二三四電子層符號KLMN能級符號1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f各能級原子軌道數1131351357各電子層原子軌道數_____________最多容納電子數______________149162818322.基態與激發態、原子光譜(1)基態原子：處于______________的原子。激發態原子：基態原子吸收能量，它的電子會______到較高能級，變為激發態原子。(2)原子光譜不同元素原子的電子發生躍遷時會______或______不同的光，用光譜儀記錄下來便得到原子光譜。利用原子光譜上的特征譜線可以鑒定元素，稱為光譜分析。最低能量狀態躍遷吸收釋放發射吸收3.基態原子的核外電子排布(1)排布原則①______________：在構建基態原子時，電子將盡可能地占據能量最低的原子軌道，使整個原子的能量最低。②________________：一個原子軌道中最多只能容納

個電子，且這兩個電子的自旋______。如2s軌道上的電子排布為

，不能表示為

。③__________：基態原子中，填入簡并軌道的電子總是先單獨分占，且自旋平行。如2p3的電子排布為__________

，不能表示為

或

。能量最低原理泡利不相容原理相反洪特規則兩

能量最低原理泡利原理洪特規則1s22s22p63s23p6強Fe3＋的價層電子排布式為3d5，處于“半充滿狀態”，故Fe3＋比Fe2＋更穩定3d54s1(2)填充順序——構造原理(3)基態原子核外電子排布表示方法(以硫原子為例)電子排布式1s22s22p63s23p4簡化電子排布式[Ne]3s23p4價電子排布式3s23p4價電子軌道表示式1.p能級能量不一定比s能級的能量高

()2.Fe的基態原子的電子排布式為1s22s22p63s23p64s23d6

()

3.

表示的原子能量處于最低狀態

()4.1s22s12p1表示的是激發態原子的電子排布

()正誤判斷√××√考向1核外電子的運動狀態及排布式的書寫1.完成下列題目(1)基態硅原子最外層電子的軌道表示式為

。(2)在KH2PO4的四種組成元素各自所能形成的簡單離子中，核外電子排布相同的是

(填離子符號)。(3)銅或銅鹽的焰色試驗為綠色，該光譜是

(填“吸收光譜”或“發射光譜”)。關鍵能力提升K＋和P3－發射光譜2.下列Li原子軌道表示式表示的狀態中，能量最低和最高的分別為

、

(填字母)。A.B.C.D.DC根據核外電子排布規律可知Li的基態原子核外電子排布式為1s22s1，則D中能量最低；選項C中有2個電子處于2p能級上，能量最高。3.鉀發生焰色試驗的原因是________________________________________

___________________________________。

電子由較高能量的激發態躍遷到較低能量的激發態或基態時，以光的形式釋放能量核外電子排布常見錯誤1.在書寫基態原子的軌道表示式時，常出現以下錯誤：①

(違反能量最低原理)；②

(違反泡利原理)；③

(違反洪特規則)；④

(違反洪特規則)。歸納總結2.當出現d軌道時，雖然電子按ns、(n－1)d、np的順序填充，但在書寫電子排布式時，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而失電子時，卻先失4s軌道上的電子，如Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5。歸納總結考向2核外電子排布規律的應用4.判斷電子的運動狀態(按要求填空)。(1)基態F原子核外電子的運動狀態有

種。9基態F原子共有9個核外電子，則每個電子都有對應的軌道和自旋狀態，所以核外電子的運動狀態有9種。(2)基態鈦原子的價層電子排布式為

，其原子核外電子的空間運動狀態有

種，共有

種運動狀態不同的電子。3d24s21222基態鈦原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2，價層電子排布式為3d24s2；s軌道有一種空間運動狀態，p軌道有三種空間運動狀態，d軌道有五種空間運動狀態，3d軌道只有兩個電子，有兩種空間運動狀態，因此基態Ti原子的核外電子的空間運動狀態有12種；核外有22個電子，就有22種運動狀態。(3)基態Cu原子核外電子的空間運動狀態有

種。15基態Cu原子核外電子排布式為[Ar]3d104s1，基態Cu原子核外有幾個軌道，其核外電子就有幾種空間運動狀態，則基態Cu原子核外電子的空間運動狀態有1＋1＋3＋1＋3＋5＋1＝15種。5.判斷原子中未成對電子數目(按要求填空)。(1)基態Ti3＋中未成對電子數有

個；與鈦同周期元素的基態原子中，未成對電子數與鈦相同的元素有

種。(2)血紅蛋白中的鐵處于基態時，其最高能級中的單電子數為

。(3)Cr與Ni的基態原子核外未成對電子數之比為

。(4)第四周期中未成對電子數最多的基態原子的價層電子軌道表示式為

。1343∶16.核外電子排布與元素推斷(按要求填空)。(1)A元素基態原子的最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子，其元素符號為

。NA元素原子核外共有7個電子，則其核內有7個質子，因此A元素為N。(2)B元素的負一價離子和C元素的正一價離子的電子層結構都與氬相同，B的元素符號為

，C的元素符號為

。B、C分別為17、19號元素，即分別為Cl、K。ClK(3)D元素的正三價離子的3d軌道為半充滿，D的元素符號為

，其基態原子的電子排布式為

。Fe1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2

(4)E元素基態原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子，E的元素符號為

，其基態原子的電子排布式為_____________

。Cu1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1E元素原子核外共有29個電子，第29號元素為Cu，其基態原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。

高考真題感悟

2.按要求回答下列問題(1)(2024·湖北卷)基態Be2＋的軌道表示式為

。(2)(2024·河北卷)釩原子的價層電子排布式為

。(3)(2024·湖北卷)Cu屬于

區元素，其基態原子的價電子排布式為

。(4)(2024·新課標卷)Ni基態原子價電子的軌道表示式為

。ds3d104s13d34s23.(2024·北京卷)我國科研人員利用激光操控方法，從Ca原子束流中直接俘獲41Ca原子，實現了對同位素41Ca的靈敏檢測。41Ca的半衰期(放射性元素的原子核有半數發生衰變所需的時間)長達10萬年，是14C的17倍，可應用于地球科學與考古學。下列說法正確的是A.41Ca的原子核內有21個中子B.41Ca的半衰期長，說明41Ca難以失去電子C.41Ca衰變一半所需的時間小于14C衰變一半所需的時間D.從Ca原子束流中直接俘獲41Ca原子的過程屬于化學變化√41Ca的質量數為41，質子數為20，所以中子數為41－20＝21，A正確；41Ca的半衰期長短與得失電子能力沒有關系，B錯誤；根據題意41Ca衰變一半所需的時間要大于14C衰變一半所需的時間，C錯誤；從Ca原子束流中直接俘獲41Ca原子的過程沒有新物質產生，不屬于化學變化，D錯誤。(1)(2023·浙江1月選考)碳的基態原子軌道表示式：()(2)(2023·北京卷)基態24Cr原子的價層電子軌道表示式為()(3)(2023·湖南卷)基態N原子的價層電子排布圖：

()(4)(2023·遼寧卷)基態Ni原子價電子排布式：3d10

()正誤判斷××√×返回課時測評1.《格物探源》中提到：“天地萬物皆以六十四種元質配合而成，如金銀銅鐵養輕淡炭等皆是元質，皆由微渺而造”，“微渺”即現代之“原子”。下列說法錯誤的是A.“元質”即現代之“元素”，現在人類發現的化學元素已超過六十四種B.“養、輕、淡”即“氧、氫、氮”三種元素，均為短周期主族元素C.上文中提到的八種“元質”中，有四種金屬“元質”D.“微渺”是組成物質的基本微粒，不可再分√

√3.(2024·上海卷)下列關于18F與19F說法正確的是A.是同種核素B.是同素異形體C.19F比18F多一個電子D.19F比18F多一個中子18F與19F質子數相同、中子數不同，因此兩者是不同種核素，A錯誤；同素異形體指的是同種元素的不同單質，18F與19F是兩種不同的原子，不是單質，因此兩者不是同素異形體，B錯誤；同位素之間質子數和電子數均相同，19F比18F多一個中子，C錯誤，D正確。√

√5.(2024·廣東江門三模)百年變局，科技創新是“關鍵變量”，下列科技成果中所蘊含的化學知識敘述不正確的是A.“北斗衛星”使用的氮化鎵芯片屬于新型無機非金屬材料B.量子計算機“悟空”傳導信號用的光纖主要成分是SiO2C.“天宮”空間站存儲器使用的材料石墨烯與金剛石互為同素異形體D.“夢天實驗艙”原子鐘利用電子躍遷計時，工作時發生化學變化氮化鎵芯片屬于新型無機非金屬材料，A正確；二氧化硅具有良好的導光性，傳導信號用的光纖主要成分是SiO2，B正確；石墨烯與金剛石為碳元素的不同單質，互為同素異形體，C正確；“夢天實驗艙”原子鐘利用電子躍遷計時，工作時沒有新物質生成，發生的是物理變化，D錯誤。√6.玻爾理論、量子力學理論都是對核外電子運動的描述方法，根據對它們的理解，下列敘述中正確的是A.因為s軌道的形狀是球形，所以s電子做的是圓周運動B.3px、3py、3pz的軌道相互垂直，能量不同C.各原子能級之間的能量差不一致，這是量子力學中原子光譜分析的理論基礎D.同一能層的p軌道電子能量不一定高于s軌道電子能量√球形表示電子在核外運動概率輪廓圖，而非電子運動軌跡，故A錯誤；p能級在空間有三種取向，相互垂直且能量相同，如3px、3py、3pz相互垂直能量相同，故B錯誤；各原子的能級由于電子填充情況不同，能量有所差異。不同元素的原子的電子發生躍遷時吸收或釋放不同的光，從而利用其原子光譜進行元素分析，故C正確；同一能層np能量大于ns，故D錯誤。7.下列有關原子軌道的說法正確的是A.在K能層中，有自旋相反的兩條軌道B.N能層中有4s、4p、4d、4f四個能級，共16個軌道，可容納32種運動狀態的電子C.基態原子電子能量的高低順序為E(1s)＜E(2s)＜E(2px)＜E(2py)＜E(2pz)D.3p能級上只有一個空軌道的原子和3p能級上有兩個未成對電子的原子對應為同一元素√K層只有1個s能級，有1條軌道，故A錯誤；N能層中有4s、4p、4d、4f四個能級，共16個軌道，每個軌道最多容納2個電子，所以可容納32種運動狀態的電子，故B正確；2px、2py、2pz軌道是3個不同的原子軌道，空間伸展方向不同，3個軌道上的電子的運動狀態不同，但同一能級上的原子軌道具有相同的能量，所以基態原子電子能量的高低順序為E(1s)＜E(2s)＜E(2px)＝E(2py)＝E(2pz)，故C錯誤；3p能級上只有一個空軌道的原子是Si，3p能級上有兩個未成對電子的原子是Si或S，故D錯誤。

√

√由信息推知：W、X、Y、Z分別為He、N、O、H，核素R的質子數為91、質量數為234；根據分析可知，b＝7、c＝91，c＝13b，A項正確；X可以形成O2、O3兩種單質分子，O3為極性分子，B項錯誤；Q、R為質量數相同、質子數不同的不同核素，C項正確；電子的空間運動狀態數等于原子軌道數，基態He和H原子均只有1s軌道，故空間運動狀態種類相等，D項正確。10.下列有關化學用語的表述正確的是A.基態Se原子的價層電子排布式為3d104s24p4B.軌道表示式

，不滿足泡利原理C.基態Mn原子的電子在3d軌道中的表示式為D.基態鈹原子最外層電子的電子云輪廓圖為√

基態Se原子的價層電子排布式為4s24p4，故A錯誤；該軌道表示式不滿足洪特規則，故B錯誤；基態Mn原子的電子在3d軌道中的表示式為

，故C正確；鈹原子基態最外層電子軌道為2s，s軌道的電子云輪廓圖為球形，

，故D錯誤。11.下列關于原子光譜的說法中錯誤的是A.原子光譜只有發射光譜B.吸收光譜由彩色亮背景和不連續的暗線組成C.可以利用特征譜線來鑒定元素的種類D.利用堿金屬最外層電子的原子光譜呈現雙線提出電子自旋概念光譜是由原子中的電子在能量變化時所發射或吸收的一系列波長的光所組成的譜線，原子光譜包括吸收光譜和發射光譜，故A錯誤；吸收光譜是溫度很高的光源發出來的白光，通過溫度較低的蒸氣或氣體后產生的，光譜由彩色亮背景和不連續的暗線組成，故B正確；每種原子吸收的譜線不相同，利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析，故C正確；利用堿金屬最外層電子的原子光譜呈現雙線提出電子自旋概念，故D正確。√12.下列有關電子排布圖的表述正確的是A.基態P原子的價電子排布圖為B.基態N原子的電子排布圖為

，此圖錯誤，違背了泡利原理C.單核10電子粒子基態時電子排布圖為D.

表示處于激發態的B的電子排布圖√磷元素的原子序數為15，基態原子的價電子排布圖為

，故A錯誤；氮元素的原子序數為7，基態原子的電子排布圖為

，則電子排布圖

違背了洪特規則，故B錯誤；單核10電子粒子為氖原子，基態原子的電子排布圖為

，故C正確；硼元素的原子序數為5，基態原子的電子排布圖為

，故D錯誤。13.(2024·河南鄭州一模)X、Y、Z、W、P五種元素，其核電荷數依次增大。X基態原子核外只有三個能級，且各能級電子數相等；Z原子的核外電子有8種運動狀態；Z與W元素位于同一族；P原子核外有4個電子層，最外層只有1個電子，其余各層均排滿電子。下列說法正確的是A.基態X原子最外層有三個未成對電子B.基態Y原子的軌道表示式：C.P原子的價電子排布式為4s1D.P單質分別與Z、W單質反應，產物中P的化合價一定相同√X基態原子核外只有三個能級，且各能級電子數相等，為1s22s22p2，為C元素，Z原子的核外電子有8種運動狀態，Z為O元素，Y為N元素，Z與W元素位于同一族，W為S元素，P原子核外有4個電子層，最外層只有1個電子，其余各層均排滿電子，為Cu元素。X為C元素，最外層有2個未成對電子，A錯誤；Y為N元素，基態原子的軌道表示式

，B正確；P為Cu元素，價電子排布式為3d104s1，C錯誤；Cu和O2反應生成CuO，Cu元素的化合價為＋2價，Cu和S反應生成Cu2S，Cu元素的化合價為＋1價，D錯誤。14.(8分)如圖是元素周期表中的前四周期，回答下列問題：(1)a元素的基態原子的電子排布圖是圖①、②中的一個。①

②另一個電子排布圖錯誤的原因是它不符合

(填字母)。A.泡利原理B.洪特規則C.構造原理b元素的正二價離子的核外價電子排布圖是______________________。B由題圖中元素所在周期表中的位置，可確定a、b、c、d、