2026年高考化學一輪復習課件 第25講　原子結(jié)構(gòu)　核外電子排布

第25講原子結(jié)構(gòu)核外電子排布第七章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)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(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)以及它們之間的關(guān)系。3.了解核外電子排布規(guī)律，掌握原子結(jié)構(gòu)示意圖。復習目標考點一原子結(jié)構(gòu)與核素、同位素考點二核外電子運動狀態(tài)與排布原理課時測評內(nèi)容索引考點一原子結(jié)構(gòu)與核素、同位素

必備知識整合

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

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

。(3)核外電子數(shù)相同的微粒，其質(zhì)子數(shù)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(zhì)量數(shù)的兩點理解1.只有具體的原子才有質(zhì)量數(shù)，元素沒有質(zhì)量數(shù)。2.某核素的質(zhì)量數(shù)可視為該核素的近似相對原子質(zhì)量。特別提醒2.元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的關(guān)系(2)同位素的特征①相同存在形態(tài)的同位素，化學性質(zhì)______________，物理性質(zhì)______。②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分數(shù)一般______。幾乎完全相同不同不變中子數(shù)核電荷數(shù)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(zhì)量(1)原子(即核素)的相對原子質(zhì)量：一個原子(即核素)的質(zhì)量與12C質(zhì)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(zhì)量。(2)元素的相對原子質(zhì)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(zhuǎn)化屬于物理變化C.14C與14N中含有相同的中子數(shù)D.C60和石墨互為同素異形體關(guān)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(zhuǎn)化有新物質(zhì)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(shù)不同，故C錯誤；C60和石墨二者都是碳元素形成的不同單質(zhì)，互為同素異形體，故D正確?！?/p>

歸納總結(jié)

√

3.某元素的一種同位素X原子的質(zhì)量數(shù)為A，含N個中子，它與1H原子構(gòu)成HmX分子，在agHmX中所含原子的物質(zhì)的量為

，所含中子的物質(zhì)的量為

。所含質(zhì)子數(shù)為

，所含電子數(shù)為

。

思維模型

√

Lr的兩種核素中質(zhì)子數(shù)相等，中子數(shù)不同，物理性質(zhì)不完全相同，A項錯誤；該反應中沒有元素化合價發(fā)生變化，不屬于氧化還原反應，B項錯誤；由質(zhì)子數(shù)守恒可得24＋81＝b＋2，解得b＝103，由質(zhì)量數(shù)守恒可得50＋2＋a＝251＋4，解得a＝203，C項正確；Lr－251的中子數(shù)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(tài)與排布原理1.核外電子運動狀態(tài)(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(tài)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(tài)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(guān)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(shù)1131351357各電子層原子軌道數(shù)_____________最多容納電子數(shù)______________149162818322.基態(tài)與激發(fā)態(tài)、原子光譜(1)基態(tài)原子：處于______________的原子。激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子吸收能量，它的電子會______到較高能級，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子。(2)原子光譜不同元素原子的電子發(fā)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(tài)躍遷吸收釋放發(fā)射吸收3.基態(tài)原子的核外電子排布(1)排布原則①______________：在構(gòu)建基態(tài)原子時，電子將盡可能地占據(jù)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(tài)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(guī)則兩

能量最低原理泡利原理洪特規(guī)則1s22s22p63s23p6強Fe3＋的價層電子排布式為3d5，處于“半充滿狀態(tài)”，故Fe3＋比Fe2＋更穩(wěn)定3d54s1(2)填充順序——構(gòu)造原理(3)基態(tài)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(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p64s23d6

()

3.

表示的原子能量處于最低狀態(tài)

()4.1s22s12p1表示的是激發(fā)態(tài)原子的電子排布

()正誤判斷√××√考向1核外電子的運動狀態(tài)及排布式的書寫1.完成下列題目(1)基態(tài)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(fā)射光譜”)。關(guān)鍵能力提升K＋和P3－發(fā)射光譜2.下列Li原子軌道表示式表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為

、

(填字母)。A.B.C.D.DC根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知Li的基態(tài)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(fā)生焰色試驗的原因是________________________________________

___________________________________。

電子由較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)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(tài)原子的軌道表示式時，常出現(xiàn)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(guī)則)；④

(違反洪特規(guī)則)。歸納總結(jié)2.當出現(xiàn)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(jié)考向2核外電子排布規(guī)律的應用4.判斷電子的運動狀態(tài)(按要求填空)。(1)基態(tài)F原子核外電子的運動狀態(tài)有

種。9基態(tài)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(tài)，所以核外電子的運動狀態(tài)有9種。(2)基態(tài)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(tài)有

種，共有

種運動狀態(tài)不同的電子。3d24s21222基態(tài)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(tài)，p軌道有三種空間運動狀態(tài)，d軌道有五種空間運動狀態(tài)，3d軌道只有兩個電子，有兩種空間運動狀態(tài)，因此基態(tài)Ti原子的核外電子的空間運動狀態(tài)有12種；核外有22個電子，就有22種運動狀態(tài)。(3)基態(tài)Cu原子核外電子的空間運動狀態(tài)有

種。15基態(tài)Cu原子核外電子排布式為[Ar]3d104s1，基態(tài)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(tài)，則基態(tài)Cu原子核外電子的空間運動狀態(tài)有1＋1＋3＋1＋3＋5＋1＝15種。5.判斷原子中未成對電子數(shù)目(按要求填空)。(1)基態(tài)Ti3＋中未成對電子數(shù)有

個；與鈦同周期元素的基態(tài)原子中，未成對電子數(shù)與鈦相同的元素有

種。(2)血紅蛋白中的鐵處于基態(tài)時，其最高能級中的單電子數(shù)為

。(3)Cr與Ni的基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)之比為

。(4)第四周期中未成對電子數(shù)最多的基態(tài)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(tài)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(nèi)有7個質(zhì)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(jié)構(gòu)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(tài)原子的電子排布式為

。Fe1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2

(4)E元素基態(tài)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(tài)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(tài)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(tài)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(qū)元素，其基態(tài)原子的價電子排布式為

。(4)(2024·新課標卷)Ni基態(tài)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(xiàn)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(shù)發(fā)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(nèi)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(zhì)量數(shù)為41，質(zhì)子數(shù)為20，所以中子數(shù)為41－20＝21，A正確；41Ca的半衰期長短與得失電子能力沒有關(guān)系，B錯誤；根據(jù)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(zhì)產(chǎn)生，不屬于化學變化，D錯誤。(1)(2023·浙江1月選考)碳的基態(tài)原子軌道表示式：()(2)(2023·北京卷)基態(tài)24Cr原子的價層電子軌道表示式為()(3)(2023·湖南卷)基態(tài)N原子的價層電子排布圖：

()(4)(2023·遼寧卷)基態(tài)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(zhì)配合而成，如金銀銅鐵養(yǎng)輕淡炭等皆是元質(zhì)，皆由微渺而造”，“微渺”即現(xiàn)代之“原子”。下列說法錯誤的是A.“元質(zhì)”即現(xiàn)代之“元素”，現(xiàn)在人類發(fā)現(xiàn)的化學元素已超過六十四種B.“養(yǎng)、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(zhì)”中，有四種金屬“元質(zhì)”D.“微渺”是組成物質(zhì)的基本微粒，不可再分√

√3.(2024·上海卷)下列關(guān)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(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)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(zhì)，18F與19F是兩種不同的原子，不是單質(zhì)，因此兩者不是同素異形體，B錯誤；同位素之間質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)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(chuàng)新是“關(guān)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(wèi)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(fā)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(zhì)，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(zhì)生成，發(fā)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(jù)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(chǔ)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(fā)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(guān)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(tài)的電子C.基態(tài)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(tài)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(tài)不同，但同一能級上的原子軌道具有相同的能量，所以基態(tài)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(zhì)子數(shù)為91、質(zhì)量數(shù)為234；根據(jù)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(zhì)分子，O3為極性分子，B項錯誤；Q、R為質(zhì)量數(shù)相同、質(zhì)子數(shù)不同的不同核素，C項正確；電子的空間運動狀態(tài)數(shù)等于原子軌道數(shù)，基態(tài)He和H原子均只有1s軌道，故空間運動狀態(tài)種類相等，D項正確。10.下列有關(guān)化學用語的表述正確的是A.基態(tài)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(tài)Mn原子的電子在3d軌道中的表示式為D.基態(tài)鈹原子最外層電子的電子云輪廓圖為√

基態(tài)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(guī)則，故B錯誤；基態(tài)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(tài)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(guān)于原子光譜的說法中錯誤的是A.原子光譜只有發(fā)射光譜B.吸收光譜由彩色亮背景和不連續(xù)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(xiàn)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(fā)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(fā)射光譜，故A錯誤；吸收光譜是溫度很高的光源發(fā)出來的白光，通過溫度較低的蒸氣或氣體后產(chǎn)生的，光譜由彩色亮背景和不連續(xù)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(xiàn)雙線提出電子自旋概念，故D正確?！?2.下列有關(guān)電子排布圖的表述正確的是A.基態(tài)P原子的價電子排布圖為B.基態(tài)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(tài)時電子排布圖為D.

表示處于激發(fā)態(tài)的B的電子排布圖√磷元素的原子序數(shù)為15，基態(tài)原子的價電子排布圖為

，故A錯誤；氮元素的原子序數(shù)為7，基態(tài)原子的電子排布圖為

，則電子排布圖

違背了洪特規(guī)則，故B錯誤；單核10電子粒子為氖原子，基態(tài)原子的電子排布圖為

，故C正確；硼元素的原子序數(shù)為5，基態(tài)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(shù)依次增大。X基態(tài)原子核外只有三個能級，且各能級電子數(shù)相等；Z原子的核外電子有8種運動狀態(tài)；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(tài)X原子最外層有三個未成對電子B.基態(tài)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(zhì)分別與Z、W單質(zhì)反應，產(chǎn)物中P的化合價一定相同√X基態(tài)原子核外只有三個能級，且各能級電子數(shù)相等，為1s22s22p2，為C元素，Z原子的核外電子有8種運動狀態(tài)，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(tài)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(tài)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(guī)則C.構(gòu)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、