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第十单元 第一讲 原子结构 核外电子排布-2025年高考化学一轮复习方案课件
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这是一份第十单元 第一讲 原子结构 核外电子排布-2025年高考化学一轮复习方案课件，文件包含第1讲pptx、第1讲doc等2份课件配套教学资源，其中PPT共60页， 欢迎下载使用。
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 原子结构 核素 同位素
1．原子结构(1)原子的构成
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)
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．元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的概念及相互关系
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。
质子数相同、中子数不同，互为同位素。
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注意：原子是化学变化中的最小微粒，化学反应过程原子核不改变，也就是原子不改变。
2．同位素的“六同”与“三不同”
角度一 理解与辨析原子结构的相关概念
角度二 理解与辨析元素、核素、同位素、同素异形体
角度三 推断与应用核反应中的元素
K、L、M、N、O、P、Q
ns
2．原子核外电子排布(1)核外电子在各电子层的排布规律
(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
(4)原子核外电子的排布表示方法
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。
(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。
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。
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____________________。
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____________。
1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
(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________。
1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
4．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)
1．(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。
5．(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>②
(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________。
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__________________。
课时作业［建议用时：40分钟］
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
二、非选择题13．(2023·经典习题选萃)C、N及第四周期过渡元素不仅能用于生产传统材料，也是很多新材料的关键元素。回答下列问题：(1)(2023·广东汕头模拟)光刻胶常含C、N等元素，在基态C原子中，核外存在________对自旋方向相反的电子，N的3个2p轨道的取向为______________。(2)(2023·河北唐山模拟)基态Sc原子的核外电子排布式为________________________________________；其价电子中未成对电子数与成对电子数之比为________。
1s22s22p63s23p63d14s2(或[Ar]3d14s2)
(3)(2023·河北邯郸模拟)氧原子价电子层上的电子可以进行重排以便提供一个空轨道与氮原子形成配位键，该氧原子重排后的价电子排布图为________________，电子重排后的氧原子能量有所升高，原因是不符合________(填“泡利原理”或“洪特规则”)。
14．(1)目前合成氨通常采用的压强为10～30 MPa，温度为400～500 ℃，十分耗能。我国科研人员研制出了“FeLiH”等催化剂，温度、压强分别降到了350 ℃、1 MPa，这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。①基态Li原子的核外电子排布式为____________。②从结构角度比较稳定性：Fe2＋________Fe3＋(填“>”或“<”)，其原因是_____________________________________________。
Fe3＋的核外价层电子排布为3d5半满稳定结构
(2)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2－和B＋具有相同的电子层结构；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。四种元素中电负性最大的是________(填元素符号)，其中C原子的核外电子排布式为______________________________。
1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)
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 原子结构 核素 同位素
1．原子结构(1)原子的构成
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)
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．元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的概念及相互关系
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。
质子数相同、中子数不同，互为同位素。
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注意：原子是化学变化中的最小微粒，化学反应过程原子核不改变，也就是原子不改变。
2．同位素的“六同”与“三不同”
角度一 理解与辨析原子结构的相关概念
角度二 理解与辨析元素、核素、同位素、同素异形体
角度三 推断与应用核反应中的元素
K、L、M、N、O、P、Q
ns
2．原子核外电子排布(1)核外电子在各电子层的排布规律
(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
(4)原子核外电子的排布表示方法
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。
(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。
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。
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____________________。
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____________。
1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
(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________。
1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
4．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)
1．(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。
5．(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>②
(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________。
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__________________。
课时作业［建议用时：40分钟］
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
二、非选择题13．(2023·经典习题选萃)C、N及第四周期过渡元素不仅能用于生产传统材料，也是很多新材料的关键元素。回答下列问题：(1)(2023·广东汕头模拟)光刻胶常含C、N等元素，在基态C原子中，核外存在________对自旋方向相反的电子，N的3个2p轨道的取向为______________。(2)(2023·河北唐山模拟)基态Sc原子的核外电子排布式为________________________________________；其价电子中未成对电子数与成对电子数之比为________。
1s22s22p63s23p63d14s2(或[Ar]3d14s2)
(3)(2023·河北邯郸模拟)氧原子价电子层上的电子可以进行重排以便提供一个空轨道与氮原子形成配位键，该氧原子重排后的价电子排布图为________________，电子重排后的氧原子能量有所升高，原因是不符合________(填“泡利原理”或“洪特规则”)。
14．(1)目前合成氨通常采用的压强为10～30 MPa，温度为400～500 ℃，十分耗能。我国科研人员研制出了“FeLiH”等催化剂，温度、压强分别降到了350 ℃、1 MPa，这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。①基态Li原子的核外电子排布式为____________。②从结构角度比较稳定性：Fe2＋________Fe3＋(填“>”或“<”)，其原因是_____________________________________________。
Fe3＋的核外价层电子排布为3d5半满稳定结构
(2)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2－和B＋具有相同的电子层结构；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。四种元素中电负性最大的是________(填元素符号)，其中C原子的核外电子排布式为______________________________。
1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)
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