高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)（新高考版）原子結(jié)構(gòu)

第六章

DILIUZHANG

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)元素周期律

第一講原子結(jié)構(gòu)

【課標(biāo)要求】1.了解有關(guān)核外電子運(yùn)動模型的歷史發(fā)展過程，認(rèn)識核外電子的

運(yùn)動特點。知道電子運(yùn)動的能量狀態(tài)具有量子化的特征(能量不連續(xù))，電子可以

處于不同的能級，在一定條件下會發(fā)生激發(fā)與躍遷。知道電子的運(yùn)動狀態(tài)(空間分

布及能量)可通過原子軌道和電子云模型來描述。

2.知道原子核外電子的能級高低順序，了解原子核外電子排布的構(gòu)造原理，認(rèn)識

基態(tài)原子中核外電子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特規(guī)則等。

知道1?36號元素基態(tài)原子核外電子的排布。

夯;必備知識

一、原子結(jié)構(gòu)核素

1.原子構(gòu)成

(1)構(gòu)成原子的微粒及作用

普應(yīng)負(fù)原子(:H)F,令原子和電子無中子

與質(zhì)子數(shù)共同決定原子種類

核素

-------—=~1

T質(zhì)量數(shù))

1薊匚1核電荷數(shù)卜質(zhì)子數(shù)決定元素種類

虹

核列(最外層電子數(shù)一決定主族元素的化學(xué)性質(zhì)

也到各層電子數(shù)

(2)構(gòu)成原子或離子的微粒間的數(shù)量關(guān)系

①質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)

②質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=原子序數(shù)=核處電壬數(shù)

③陽離子的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)一陽離子所帶電荷數(shù)

④陰離子的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+陰離子所帶電荷數(shù)

(3)表示方法

元素化合價

質(zhì)量數(shù)離子所帶電荷數(shù)

質(zhì)子數(shù)原子個數(shù)

2.“三素”——元素'核素、同位素

⑴元素、核素、同位素的概念辨析

具有相同核電荷數(shù)的同一類原子

的總稱.一種元素可有多種核素

兀素

具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目

中子的一種原子

同位素質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同的同

一種元素的不同原子的互稱

(2)同位素

①同位素的“六同三不同”

質(zhì)子數(shù)相同—―同一元素

工二在元素周期表中

核電荷數(shù)相同7^

的位置相同

核外電子數(shù)相同、化學(xué)性質(zhì)相同

臺「中子數(shù)不同

不一質(zhì)量數(shù)不同

胞L物理性質(zhì)不同

②氫的三種同位素

又為苜氫，又稱超W氫，

河表后、、用表后、、

1)、T、、

笈(；H)荒(；H)M(?H)

質(zhì)子數(shù)111

中子數(shù)012

(3)常見的重要核素及其應(yīng)用

核素23592U汨(D)iH(T)1880

用途核燃料用于考古斷代制氫彈示蹤原子

【診斷1】判斷下列敘述的正誤(正確的劃“，錯誤的劃“義”)。

(1)核聚變?nèi)玢?汨一如e+6n,因為有新微粒生成，所以該變化是化學(xué)變化(X)

(2用C1與次1得電子能力幾乎相同(J)

(3)146C與^7N互為同位素(X)

(4)氫的三種核素形成的單質(zhì)有6和I它們物理性質(zhì)有所不同，但化學(xué)性質(zhì)幾乎完

全相同(V)

二、原子核外電子排布原理

1.核外電子排布

(1)核外電子排布規(guī)律

能量規(guī)律一離核由近到遠(yuǎn)，電子能量由低到高

能笊規(guī)律?離核由近到遠(yuǎn)，電干能量由低到高

每層最多容納的電子數(shù)為2〃2

最外層不超過§個(K層為最

數(shù)量規(guī)律一

外層時不超過2個)

次外層不超過18個

(2)原子結(jié)構(gòu)示意圖

Na妙3隊

/、//2層內(nèi)電子數(shù)

微粒符號原子核核內(nèi)質(zhì)子數(shù)

2.能層與能級

(1)能層(〃)

"第一能層只有S能級

在多電子原子中，核外電子的能量是不同的,按照電子的能量差異將其分成不同

能層，通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。

(2)能級

同一能層里電子的能量也可能不同，又將其分成不同的能級，通常用s、p、d、f

等表示。同一能層里，各能級的能量按s、p、d、f的順序依次升高。

3.電子云'原子軌道和電子自旋

(1)電子云

①用P表示電子在某處出現(xiàn)的概率，V表示該處的體積，則?稱為概率密度,用p

表示。

②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)原子軌道

量子力學(xué)把電子在原子核外的一個空間運(yùn)動狀態(tài)稱為一個原子軌道。

(3)電子自旋

電子自旋在空間有順時針和逆時針兩種取向，簡稱自旋相反，常用上下箭頭(t和

I)表示自旋相反的電子。

(4)原子軌道能量關(guān)系

①相同能層上原子軌道能量的高低：ns</?p</?d</if

②形狀相同的原子軌道能量的高低：1SV2SV3SV4s.....

③同一能層內(nèi)形狀相同而伸展方向不同的原子軌道的能量相等，如2p>、2p>、2pz

軌道的能量相等。

4.基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜

(1)原子的狀態(tài)

①基態(tài)原子：處于能量最低狀態(tài)的原子。

②激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子吸收能量后，它的電子會躍遷到能量較高能級，變?yōu)榧?/p>

發(fā)態(tài)原子。

(2)原子光譜：不同元素原子的電子發(fā)生躍遷時會吸收或疊放不同的光，可以用光

譜儀攝取各種元素原子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。在現(xiàn)代化學(xué)中，

常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析。

(3)基態(tài)、激發(fā)態(tài)及光譜的關(guān)系示意圖：

吸收光譜?當(dāng)吃出?發(fā)射光譜

5.構(gòu)造原理與電子排布式

(1)構(gòu)造原理：下圖為基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序。

(2)基態(tài)原子的核外電子排布

表示方法示例(以硫原子為例)

電子排布式Is22s22P63s23E>4

簡化電子排布式[Ne]3s23P4

價電子排布式3s23一

3s3p

價電子軌道表示式

[Miltl|t1f1

6.泡利不相容原理、洪特規(guī)則'能量最低原理

(1)泡利不相容原理

一個原子軌道中最多只能容納之個電子，且這兩個電子的自旋狀態(tài)不同。如2s

2s2s

軌道上的軌道表示式為不能表示為E3。

Q)洪特規(guī)則

基態(tài)原子中填入簡并軌道的電子總是先單獨(dú)分占，自旋平行,如2P3的軌道表示

2P

式為不能表示為

2p

A

或

當(dāng)能量相同的原子軌道在全充遒(p6、甲。、?4)、半充滿(p3、d.\f7)和全空(P。、d°、

f°)狀態(tài)時，體系的能量最低。如24Cr的電子排布式為Is22s22P63s23P63d54sl或

[Ar]3d54s1。

(3)能量最低原理

核外電子在原子軌道上排布時，電子盡可能地占據(jù)能量最低的原子軌道，使整個

原子的能量最低，這就是能量最低原理。

I提醒

?S原子軌道形狀是球形，p原子軌道形狀為啞鈴形；

?Fe2+的價電子排布式是3d6而不是3d54sl。

【診斷2】判斷下列敘述的正誤(正確的劃“，錯誤的劃“義”)。

(1)同一原子中，2p、3p、4P能級的軌道數(shù)依次增多(X)

Is2s

⑵基態(tài)磷原子的軌道表示式為1"個1

2p3s3p

1Y|A'OI"一鳥

(3)Cu的電子排布式為ls22s22p63s23p63dl04s'(V)

(4)2p和3P軌道形狀均為啞鈴形，能量也相等(X)

提‘關(guān)鍵能力

考點一“三素”“兩同”概念辨析

【題組訓(xùn)練】

1.(2021-1月湖北適應(yīng)性考試)旨C的衰變反應(yīng)為忡C-9X+Qie,其半衰期(反應(yīng)物

的量被消耗到其初始量的一半需要的時間)為5730年。下列說法正確的是()

A.PC與VX互為同位素

B陽C與9X的中子數(shù)相同

C*C和WC的價層軌道電子數(shù)相差2

D.某考古樣品中空C的量應(yīng)為其11460年前的1

答案D

解析根據(jù)質(zhì)子守恒，可知Z=7,即夕X為甲N。A/C與苧N不屬于同一種元素

的原子，不互為同位素，錯誤；B.KC與*/N的中子數(shù)分別為8、7,錯誤；C.煤C

和4C的價層電子排布式為2s22P2,價層軌道電子數(shù)相同，錯誤；D.11460年是半

衰期5730年的2倍，因此11460年后變?yōu)樵瓉淼谋?，正確。

2.（2021.黃石模擬）海洋中蘊(yùn)含著極為豐富的笊和僦元素，以重水和超重水的形式

存在。笊和次元素發(fā)生熱核聚變彳H+汨f-He+X時放出巨大的能量，是正在重

點攻克的能源難題。下列說法錯誤的是（）

A.?H和珀屬于同位素

B.X為中子加

C.核聚變的產(chǎn)物對環(huán)境更友好

D*H2與阻2的沸點相同

答案D

解析A*H和1H均為氫元素，質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，屬于同位素，A正確；

B.根據(jù)守恒關(guān)系，X為中子廟，B正確；C.相比于核裂變產(chǎn)物，核聚變的產(chǎn)物為

夕He,無放射性，對環(huán)境更友好，C正確；D*H2與沿2的相對分子質(zhì)量不同，泊2

分子間的范德華力更大，出2沸點更高，D錯誤。

I易錯警示

?“同”字概念的區(qū)分

區(qū)分時抓住概念的關(guān)鍵點一一研究對象，同位素一一原子（如IH、+H、?H）,同素

異形體—單質(zhì)（如金剛石與石墨、C60；紅磷與白磷），同分異構(gòu)體——化合物（如

CHaCOOH與HCOOCH3）。

?原子結(jié)構(gòu)與同位素的認(rèn)識五誤區(qū)

①原子不一定都有中子，如IH。

②質(zhì)子數(shù)相同的微粒不一定屬于同一種元素，如F與OH,

③核外電子數(shù)相同的微粒，其質(zhì)子數(shù)不一定相同，如AF+和Na+、FINH：與OH

一等。

④不同的核素可能具有相同的質(zhì)子數(shù)，如：IH與泡；也可能具有相同的中子數(shù)，

如146c與廄0；也可能具有相同的質(zhì)量數(shù)，如146c與叼N；也可能質(zhì)子數(shù)、中子

數(shù)、質(zhì)量數(shù)均不相同，如：IH與％C。

⑤不同核素之間的轉(zhuǎn)化屬于核反應(yīng)，不屬于化學(xué)反應(yīng)。

考點二原子核外電子排布

題組一核外電子排布的表示方法

1.（2021?大慶模擬）下列化學(xué)用語的書寫正確的是（）

Is2s2p3s

A.基態(tài)Mg原子的核外電子排布圖為“EE，中“尸]

H：（）：（）：H

B.過氧化氫的電子式為一

C.As原子的簡化電子排布式為[Ar]3s23P3

D.基態(tài)Cu原子的核外電子排布式為Is22s22P63s23P63d94s2

答案B

解析A.違反泡利原理（1個原子軌道里最多能容納2個電子且自旋相反），A項錯

誤；B.過氧化氫是共價化合物，H、O原子最外層均達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，B項正確；

C.As原子核外共有33個電子，其簡化電子排布式為[Ar]3d4s24P3,C項錯誤；

D.忽視了d軌道全充滿時原子較穩(wěn)定，正確的應(yīng)為Is22s22P63s23P63di04si,D項錯

誤。

2.（2021.遼寧卷）下列化學(xué)用語使用正確的是（）

2s2P

A.基態(tài)c原子價電子排布圖：QJLUJLLL

B.C「結(jié)構(gòu)示意圖：J）

K-+-C1：>K：C1：

C.KC1形成過程：????

D.質(zhì)量數(shù)為2的氫核素：TH

答案D

解析基態(tài)C原子核外有6個電子，其價電子排布式為2s22P2,價電子的電子排

2s2p

noA

布圖為一-」，A項錯誤；C「的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)是17,B項錯

誤；KC1形成過程中，有1個電子從K轉(zhuǎn)移至C1,且KC1為離子化合物，形成

????

過程應(yīng)表示為KU'S!：-K+[:口：「，c項錯誤；質(zhì)子數(shù)為1、質(zhì)量數(shù)為2的氫

核素可表示為汨，D項正確。

題組二電子排布式或軌道表示式的書寫

3.按要求書寫電子排布式或軌道表示式，并指出未成對電子數(shù)。

(1)基態(tài)C產(chǎn)的核外電子排布式為_______________________________________

____________________________________________________________________;

(2)基態(tài)Mi?+的核外電子排布式為_______________________________________

____________________________________________________________________;

(3)基態(tài)鋼原子的價電子軌道表示式為

(4)基態(tài)像(Ga)原子的電子排布式為_____________________________________

(5)基態(tài)Ni2+的價電子軌道表示式為____________________________________

答案(l)ls22s22P63s23P63d3(或[Ar]3d3)3

(2)1s22s22P63s23P63d5(或[Ar]3d5)5

3d4s

11iinm

3

(4)Is22s22P63s23P63d4s24Pl(或[Ar]3d1°4s24pi)1

3d

(5)~?v?-------------12

4.(2021?惠州模擬)已知A原子中只含1個電子；B原子的3p軌道上得到1個電子

后形成半滿結(jié)構(gòu)；C原子的2P軌道上有1個電子的自旋方向與其他電子的自旋方

向相反；D原子3d能級全空，第四電子層上只有1個電子；E原子的核電荷數(shù)為

B、D核電荷數(shù)之和。

(1)按要求書寫下列圖式。

①B原子的核外電子排布簡式：；

②C原子的價層電子軌道表示式：；

③D原子的核外電子排布式：；

(2)寫出E的元素符號：,價電子排布式為

答案⑴①[Ne]3s23P2

2s2p

③Is22s22P63s23P64sl

(2)As4s24P3

解析已知A原子中只含1個電子，則為H元素，B原子的3P軌道上得到1個

電子后形成半滿結(jié)構(gòu)，則3P軌道上有2個電子，為Si元素，C原子的2P軌道上

有1個電子的自旋方向與其他電子的自旋方向相反，則2P軌道上有4個電子，為

0元素，D原子3d能級全空，第四電子層上只有1個電子，為K元素，E原子

的核電荷數(shù)為B、D核電荷數(shù)之和，則原子序數(shù)為14+19=33,為As元素，以

此解答。(1)①B為Si元素，原子序數(shù)為14,原子核外有3個電子層，最外層電

子數(shù)為4,原子核外電子排布簡式為[Ne]3s23P2；②C為O元素，原子核外有8個

2s2p

A1IAIIAIA

電子，原子的價層電子軌道表示式口JLJU————I；③D為K元素，原

子核外有4個電子層，最外層電子數(shù)為1,電子排布式為Is22s22P63s23P64s)(2)E

為As元素，原子序數(shù)為33,價電子排布式為4s24P3。

|歸納總結(jié)

?核外(價)電子排布的五種表示方法

表示方法含義舉例

原子或離子表示核外電子分層Na：

結(jié)構(gòu)示意圖排布和核內(nèi)質(zhì)子數(shù)Na+：領(lǐng))

表示原子最外層電

電子式C1：：C1-

子數(shù)

S：Is22s22P63s23P4

表示每個能級上排

核外電子排布式或[Ne]3s23P4

布的電子數(shù)

S2-：Is22s22P63s23P6

表示每個原子軌道

軌道表示式0：

中電子的運(yùn)動狀態(tài)

Is2s2p

四亙A11

S：3s23P4

3s3p

價電子排AA

布式(或Fe：3dh4s~

表示價電子的排布

軌道表3d

AA

示式)Mt!

4s

zu

?電子排布式的書寫方法

(1)簡單原子：按照構(gòu)造原理將電子依次填充到能量逐漸升高的能級中。

(2)復(fù)雜原子：先按構(gòu)造原理從低到高排列，然后將同能層的能級移到一起。

(3)特殊原子：當(dāng)p、d、f能級處于全空、全充滿或半充滿狀態(tài)時，能量相對較低,

原子結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。如24Cr：

先按能量最低原理

s-2sJ2p，3s23[)''Is"3d1

從低到高排列

|將同一能層的排在一起s22s22P.3s23P63d$4s)

?核外電子排布式書寫的注意事項

(1)在寫基態(tài)原子的電子排布式時，常出現(xiàn)以下錯誤:

①HE

(違反能量最低原理)。

②[13(違反泡利原理)。

A

(違反洪特規(guī)則)。

（2）當(dāng)出現(xiàn)d軌道時雖然電子按〃s、（〃-l）d、〃p的順序填充，但在書寫電子排布

式時，仍把（九一l）d放在〃s前，即將能層低的能級寫在前，而不能按填充順序?qū)懀?/p>

如Fe：1s22s22P63s23P63d64s2°

⑶注意比較原子核外電子排布式、簡化電子排布式、價電子排布式的區(qū)別與聯(lián)系。

如Cu的電子排布式：Is22s22P63s23P63di°4s1簡化電子排布式：［Ar］3di°4s］；價

電子排布式：3di04si。

練二高考真題

1.（2021.北京卷）下列有關(guān)放射性核素點（汨）的表述不正確的是（）

A.汩原子核外電子數(shù)為1

BdH原子核內(nèi)中子數(shù)為3

CdH2與H2化學(xué)性質(zhì)基本相同

DdHzO具有放射性

答案B

解析A.放射性核素泡，質(zhì)量數(shù)是3,質(zhì)子數(shù)是1,質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)，所

以核外電子數(shù)等于1,故A正確；B.放射性核素泊，質(zhì)量數(shù)是3,質(zhì)子數(shù)是1,所

以中子數(shù)等于3—1=2,故B錯誤；C.阻2與H2的相對分子質(zhì)量不同，二者的沸

點不同，但二者同屬于氫氣，化學(xué)性質(zhì)基本相同，故C正確；D.1H是放射性核素，

所以3H2。也是有放射性，故D正確。

2.（2021.天津卷）下列化學(xué)用語表達(dá)正確的是（）

AV_

B.基態(tài)碳原子的軌道表示式：1s2s2P

C.丙快的鍵線式:

D.H20分子的球棍模型:

答案D

解析F-最外層為8個電子，A項錯誤；基態(tài)碳原子的2P軌道上的兩個電子占

據(jù)兩個不同的軌道，且自旋方向相同，B項錯誤；丙煥中的三個碳原子在同一直

線上，其鍵線式是“一”，C項錯誤。

3.填寫下列空白：

(1)(2021.湖南卷)基態(tài)硅原子最外層的電子排布圖為

(2)(2021.廣東卷)基態(tài)硫原子價電子排布式為

(3)(2021.山東卷)基態(tài)F原子核外電子的運(yùn)動狀態(tài)有種。

(4)(2021.全國乙卷)對于基態(tài)Cr原子，下列敘述正確的是(填標(biāo)號)。

A.軌道處于半充滿時體系總能量低，核外電子排布應(yīng)為[Ar]3d54sl

B.4s電子能量較高，總是在比3s電子離核更遠(yuǎn)的地方運(yùn)動

C.電負(fù)性比鉀高，原子對鍵合電子的吸引力比鉀大

(5)(2021.河北卷)①在KH2P04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)。

②原子中運(yùn)動的電子有兩種相反的自旋狀態(tài)，若一種自旋狀態(tài)用+3表示，與之相

反的用一3表示，稱為電子的自旋磁量子數(shù)。對于基態(tài)的磷原子，其價電子自旋磁

量子數(shù)的代數(shù)和為_______________o

3s3p

A

(2)3s23P4(3)9(4)AC

⑸①K+和P3-②+]或一]

解析(1)基態(tài)硅原子的電子排布式為Is22s22P63s23P2,故最外層的電子排布圖為

AA

3s3p。

(2)16號元素的電子排布式為Is22s22P63s23P4,故價電子排布式為3s23P4。

(3)F核外有9個電子，故核外電子的運(yùn)動狀態(tài)有9種。

(4)軌道處于半充滿狀態(tài)時體系總能量低，基態(tài)Cr原子核外電子排布式為

[Ar]3d54slA正確；由量子力學(xué)的基本理論可知，4s軌道的電子也會出現(xiàn)在離核

較近的位置，B錯誤；銘的電負(fù)性比鉀的大，對鍵合電子的吸引力比鉀的大，C

正確。

(5)①H、0、P、K四種元素各自所能形成的簡單離子中P3,K'的核外電子排布

相同。②基態(tài)磷原子的價電子排布式為3s23P3,其中3s軌道中自旋磁量子數(shù)的代

數(shù)和為0,3P軌道中3個電子自旋方向相同，所以代數(shù)和為+]或一會

4.(1)(2020?全國卷I)基態(tài)Fe2+與Fe3+離子中未成對的電子數(shù)之比為。

(2)(2020.全國卷II)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為o

(3)(2019.全國卷I)下列狀態(tài)的鎂中，電離最外層一個電子所需能量最大的是

(填標(biāo)號)。

A」Ne]①B.[Ne](g)C.[Ne]①①D.[Ne]①

3s3s3s3p3p

(4)(2019?全國卷H)Fe成為陽離子時首先失去_______軌道電子，Sm的價電子排

布式為4166s2,Sn?+價電子排布式為o

答案(1)4：5(2)ls22s22P63s23P63d24s2或[Ar]3d24s2

(3)A(4)4s49

解析(1)根據(jù)構(gòu)造原理可知基態(tài)Fe2+和Fe3+的價層電子排布式分別為3d6和3d5,

其未成對電子數(shù)分別為4和5,即未成對電子數(shù)之比為4：50(2)Ti是22號元素，

其基態(tài)原子核外電子排布式為Is22s22P63s23P63d24s2或[Ar]3d24s2。(3)根據(jù)影響電

離能大小的因素(有效核電荷數(shù)、微粒半徑和電子層結(jié)構(gòu))可知，A中電離最外層

一個電子所需能量最大。(4)Fe的價層電子排布式為3d64s2,成為陽離子時首先失

去的是4s軌道的電子。Sn?'是Sm原子失去3個電子形成的，Sm的價層電子排

布式為4下6s2,失去3個電子時，首先失去6s軌道上的2個電子，再失去4f軌道

上的1個電子，因此Sm3+的價電子排布式為4戶。

成,學(xué)科素養(yǎng)

LA級基礎(chǔ)鞏固

1.(2021.珠海模擬)X、Y、Z、W四種元素中，原子半徑最大的是()

①X位于第二周期，s能級與p能級上電子總數(shù)相等②Y的原子結(jié)構(gòu)示意圖為

③基態(tài)Z原子的電子排布式為Is22s22P2

3s3p

A1IAIIAIIAI

④基態(tài)W2一的價電子排布圖為L上?丫?丫?Y?

A.XB.Y

C.ZD.W

答案B

解析由題意可知，X、Y、Z、W分別為0、Si、C、S,原子半徑最大的元素為

Sio

2.下列描述原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語正確的是（）

A.碳原子結(jié)構(gòu)示意圖：

B.基態(tài)銅原子（29CU）的價層電子排布式：3d94s2

C.氧原子核外能量最高的電子云的形狀：CXD

Is2s2p

D.碳原子核外電子的軌道表示式：E3[331M||[

答案C

（+6）24

解析碳原子結(jié)構(gòu)示意圖應(yīng)該為A錯誤；基態(tài)銅原子（29CU）的價層電子排

布式應(yīng)該為3dI°4slB錯誤；氧原子核外能量最高的電子是2P4,p能級電子云形

狀為啞鈴形，C正確；碳原子核外電子的軌道表示式應(yīng)該為

Is2s2p

[TTJfTTJQIZD錯誤。

3.（2021.石家莊模擬）下列基態(tài)原子的原子核外未成對電子數(shù)最多的是（）

A.CrB.P

C.SeD.Ca

答案A

解析A.Cr的電子排布式為[Ar]3d54sl其原子核外未成對電子數(shù)為6；B.P的電

子排布式為[Ne]3s23P3,其原子核外未成對電子數(shù)為3；C.Se的電子排布式為

[Ar]3d'°4s24p4,其原子核外未成對電子數(shù)為2；D.Ca的電子排布式為[Ar]4s2,其

原子核外未成對電子數(shù)為0;故原子核外未成對電子數(shù)最多的是Cr,故A正確。

4.某元素基態(tài)原子4s軌道上有1個電子，則該基態(tài)原子價電子排布不可能是（）

A.3P64slB.4s'

C.3d54slD.3d4sl

答案A

解析A項為19K,核外電子排布式為Is22s22P63s23P64sl主族元素的價電子是最

外層電子，應(yīng)為4s1,A項錯誤；B項為19K的價層電子排布式，正確；C項為24Cr,

副族元素的價電子是最外層電子與次外層的部分電子，核外電子為[Ar]3d54sl即

價電子為3d54S1D項為29C11,價電子為3di°4sl3d軌道上的電子處于全充滿狀

態(tài)，整個體系的能量最低。

5.科學(xué)家成功合成了一種擁有117個質(zhì)子的新元素?？茖W(xué)家用況Ca轟擊避Bk,生

成了6個擁有117個質(zhì)子的新原子，其中的5個原子有176個中子，1個原子有

177個中子。下列有關(guān)說法正確的是（）

A.第117號元素是副族元素

B.鑼Bk的質(zhì)量數(shù)為97

C.豺Ca的中子數(shù)為48

D幫Ca2+的中子數(shù)比核外電子數(shù)多10

答案D

解析A.第117號元素在元素周期表中的第17列即VDA族，為主族元素,A錯誤；

B.鑼Bk的質(zhì)子數(shù)為97,質(zhì)量數(shù)為249,B錯誤；C或Ca的質(zhì)子數(shù)為20,質(zhì)量數(shù)為

48,中子數(shù)=48—20=28,C錯誤；D.豺Ca?+的質(zhì)子數(shù)為20,質(zhì)量數(shù)為48,中子

數(shù)=48—20=28,核外電子數(shù)=20—2=18,中子數(shù)比核外電子數(shù)多10,D正確。

6.（2021.孝感模擬）煤炭的大量使用，導(dǎo)致地球二氧化碳的劇增，從而加劇了地球

溫室效應(yīng)。煤炭燃燒的化學(xué)方程式可簡單表示為C+O2選蜷CO2。下列說法錯誤

的是（）

A.基態(tài)碳原子有2個未成對電子

B.lmol"80含9moi中子

C.166c的核外電子排布式是Is22s22P63s23P4

D.氧原子容納電子的能級類型為3個

答案C

解析基態(tài)碳原子2P軌道有2個未成對電子，A正確；178。的中子數(shù)為9,則1

mol|780含9mol中子，B正確；基態(tài)166c的質(zhì)子數(shù)為6,則核外電子數(shù)為6個，

核外電子排布式是Is22s22P2,C錯誤；。原子容納電子的能級為Is、2s、2p,故

能級類型為3個，D正確。

7.（2021.邢臺模擬）設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法不正確的是（）

A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，3.2g14cl8。中含中子數(shù)為1.8NA

B.常溫常壓下，4.6gNO2和N2O4混合氣體中含有的氧原子數(shù)目為0.2NA

C.78gNa2s和Na2O2的混合物中含有陰離子數(shù)等于NA

D.235g核素23592U發(fā)生裂變反應(yīng)：23592U+6n^^Br+l3654Xe+10b,凈產(chǎn)生

的中子（4）數(shù)為IONA

答案D

解析A.3.2gi4cl8。中含中子數(shù)為就扁X18XNA=L8NA,故A正確；B.NO2

和N2O4最簡式都是N02.4.6gNO2和N2O4混合氣體中含有的氧原子數(shù)目為

46g

46/O|X2XNA=0.2NA,故B正確；C.Na2s和NazCh的相對分子質(zhì)量都是78,

且陰陽離子之比均為1：2,78gNa2s和Na2O2的混合物中含有陰離子數(shù)為

78g

78薪01義1*必=以,故C正確；D.235g核素23592U的物質(zhì)的量是1mol,發(fā)

生裂變反應(yīng)：23592U+Jn蚤"即Sr+】3654Xe+10dn,凈產(chǎn)生的中子"n）數(shù)為9NA,

故D錯誤。

8.（2021.張家口模擬）近日，溫州大學(xué)王舜教授課題組與美國北德克薩斯大學(xué)

ZhenhaiXia教授合作在雜原子摻雜碳的超級電容領(lǐng)域取得了新突破。下列C原子

電子排布圖表示的狀態(tài)中能量關(guān)系正確的是（）

Is2s2p

①叵口EHUB

Is2s2p

②口五EHUB

Is2s2p

③同幅「I?

Is2s2p

④冏rn「?"A

A.①二②二③=④

C.④>③也=②D.②陽>④〉③

答案D

解析電子能量為ls<2s<2p,則2P軌道上電子越多，1s、2s軌道上電子越少，

其能量越高，則能量由高到低的順序是②，①〉④〉③，故合理選項是D。

9.（2021?衡陽模擬）鈿（Bi）在醫(yī)藥方面有重要應(yīng)用，下列關(guān)于20983Bi和2i%3Bi的說

法正確的是（）

A.兩者互為同素異形體

B.20983Bi和2"）83Bi的物理性質(zhì)往往不同

C.20983Bi轉(zhuǎn)化成2i°83Bi是化學(xué)變化

D.兩者分別含有126和127個質(zhì)子

答案B

解析A.2（）983Bi和2i（）83Bi質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，二者互為同位素，故A錯

誤；B.互為同位素的核素，化學(xué)性質(zhì)幾乎相同，物理性質(zhì)可以不同，故B正確；

C￥983Bi和2i083Bi之間的轉(zhuǎn)化，沒有新物質(zhì)的生成屬于物理變化，故C錯誤；

D.20983Bi中質(zhì)子數(shù)為83,2]<>83Bi中質(zhì)子數(shù)為83,故D錯誤。

10.已知鋅的核電荷數(shù)為25,下列有關(guān)基態(tài)鎰原子核外電子排布正確的是（）

3d

A.價電子軌道表示式為

B.核外電子排布時，先排滿4s軌道，再排3d軌道

C.錦原子失去電子形成時應(yīng)失去3d軌道上的電子

D.鎰原子的2p和3p軌道的形狀、能量均相同

答案B

解析按洪特規(guī)則知，基態(tài)鎰原子核外電子排布時，5個3d軌道上各有1個電子

十|A|A|工

且自旋狀態(tài)相同，價電子軌道表示式為3d4s

，A錯誤；4s軌道能量比3d軌道低，故核外電子排布時，先排滿4s軌道，再排

3d軌道，B正確；銃原子失去電子形成Mi?+時應(yīng)先失去4s軌道上的電子，C錯

誤；錦原子的2P和3P軌道的形狀均為啞鈴形、能量高低則不同，2P軌道能量低

于3P軌道，D錯誤。

11.(2021.威海模擬)(1)基態(tài)Fe原子價電子的電子排布圖(軌道表示式)為

，基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為

________________形。

(2)Zn原子核外電子排布式為o

(3)氮原子價層電子的軌道表示式(電子排布圖)為o

(4)Co基態(tài)原子核外電子排布式為o

3d4s

I

答案(1)--U---I---A-----I---I--A---I--A--II1--H---1I啞鈴

2s2p

A1IAIAIA

(2)[Ar]3d'04s2(3)------------1-------

(4)Is22s22P63s23P63d74s2(或)[Ar]3d74s2

解析(1)基態(tài)原子Fe的價電子排布式為3d64s2,對應(yīng)電子排布圖(軌道表示式)為

4s

AJ

」；基態(tài)S原子的電子排布式為

Is22s22P63s23P4,則電子占據(jù)最高能級是3p,對應(yīng)電子云輪廓圖為啞鈴形或紡錘

形;⑵Zn為30號元素，核外有30個電子，對應(yīng)電子排布式為Is22s22P63s23P63d104s2

或[Ar]3d104s2；(3)N元素位于第二周期第VA族，價電子排布式為2s22P3,對應(yīng)

2s2p

A1IIAIAIA

軌道表示式是3-1IIIIIII；(4)Co是27號元素，其基態(tài)原子核外

有27個電子，對應(yīng)排布式為Is22s22P63s23P63d74s2或[Ar]3d74s2。

12.(1)已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42。X元素原子的4P軌道上

有3個未成對電子，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子。X與Y

可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成負(fù)一價離子。

①X元素基態(tài)原子的電子排布式為，

該元素的化學(xué)符號是o

②Y元素原子的價層電子軌道表示式為,

該元素的名稱是o

③已知化合物X2Y3在稀硫酸中可被金屬鋅還原為XZ3,產(chǎn)物還有ZnS04和H20,

該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________________________

(2)C、N、0、Al、Si、Cu是常見的六種元素。

①Si位于元素周期表第周期第族。

②N的基態(tài)原子核外電子排布式為；Cu的基態(tài)原子最外層有

個電子。

答案⑴①Is22s22P63s23P63』。4s24P3(或[Ar]3d1°4s24P3)As

2s2p

[H]什一

②氧③AS2O3+6Zn+6H2so4-2ASH3f+

6ZnSO4+3H2O

⑵①三IVA②Is22s22P31

解析(1)X元素原子的4P軌道上有3個未成對電子，X為As；Y元素原子的最

外層2P軌道上有2個未成對電子，X與Y可形成化合物X2Y3,Y為0；X、Y

和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42,Z元素可以形成負(fù)一價離子，Z為H；①X

元素基態(tài)原子的電子排布式為Is22s22P63s23P634。4s24P3或[Ar]3cP。4s24P3,該元素

為33號元素碑，符號是Aso②Y為0,其價層電子軌道表示式為

2s2p

OWH十I十元素名稱為氧。③X2Y3為AS2C）3,XZ3為ASH3,反

應(yīng)中1molAS2O3得至I12mol電子，1molZn失去2mol電子，根據(jù)得失電子守恒

配平化學(xué)方程式：AS2O3+6Z11+6H2so4=2ASH3t+6Z11SO4+3H2OO

IB級能力提升

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