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第五章 物质结构与性质 元素周期律+第1讲 原子结构 核外电子排布-2025届高考化学一轮复习课件
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这是一份第五章 物质结构与性质 元素周期律+第1讲 原子结构 核外电子排布-2025届高考化学一轮复习课件，共60页。PPT课件主要包含了CONTENTS，真题验收制胜高考，知能训练素养落实，课堂点拨等内容，欢迎下载使用。
导航•课标要求 1.结合有关数据和实验事实认识原子结构，知道元素、核素的涵义。2.了解原子核外电子的排布，能画出 1～20 号元素的原子结构示意图。3.知道原子核外电子的能级高低顺序，了解构造原理，能结合能量最低原理、泡利不相容原理、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。4.能说明微观粒子的运动状态与宏观物体运动特点的差异。
考点一 原子结构与核素、同位素
考点二 原子核外电子排布
1.原子的构成 (1)构成原子的微粒及作用
(2)微粒之间的数量关系①原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝____________；②质量数(A)＝________ (Z)＋________ (N)；③阳离子的核外电子数＝质子数____阳离子所带的电荷数；④阴离子的核外电子数＝质子数____阴离子所带的电荷数。
(3)微粒符号周围数字的含义
2.元素、核素、同位素 (1)元素、核素、同位素的关系
(2)同位素的特征①相同存在形态的同位素，化学性质______________，物理性质______。②天然存在的同一元素的各核素所占的原子百分数一般不变。(3)常见的重要核素及其应用
【判一判】 正误判断(正确打“√”，错误打“×”)。
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
题组一 微粒中“粒子数”的确定1.质子数和中子数之和为A，核内中子数为N的R2＋与16O所形成的W g氧化物中 所含质子的物质的量为( )
2.某元素的一种同位素X原子的质量数为A，它与2H原子组成2HmX分子，此分子 含N个中子，在a g 2HmX中所含电子的物质的量是( )
【课堂点拨】 求一定质量的某物质中粒子数的答题模板
4.下列说法正确的是( )
【课堂点拨】 抓住描述对象突破“四同”判断
1.核外电子排布(电子层模型) (1)核外电子排布规律
2.能层(电子层)与能级 (1)能层：原子核外电子是分层排布的，根据电子的______不同，可将核外电子分成不同的能层。 (2)能级：同一能层电子的能量也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用 ________________表示。能级种类数等于所在能层的能层序数。3.电子云与原子轨道 (1)电子云：处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的______________的形象化描述。
(2)原子轨道——电子云轮廓图
(1)电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向，简称自旋相反，常用上下箭头(↑和↓)表示自旋______的电子。(2)能量相同的原子轨道(简并轨道)，箭头表示一种__________的电子，“↑↓”称电子对，“↑”或“↓”称单电子(或称未成对电子)。箭头同向的单电子称自旋______。
5.基态原子的核外电子排布 (1)排布原则
(2)特例：当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时原子的能量最低，如24Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1，29Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1。(3)填充顺序——构造原理以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。
6.电子的跃迁与原子光谱 (1)电子的跃迁
(2)不同元素原子的电子发生跃迁时会______或______不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
题组一 核外电子排布特点及规律1.下列说法错误的是( )
A.电子排布式为1s22s22p63s23p1的元素， 其价态为＋3时最稳定B.在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定不同C.碳原子核外能量最高的电子云轮廓图如图所示D.钠原子由1s22s22p63p1→1s22s22p63s1时，吸收能量，由激发态转化成基态
解析 A.电子排布式为1s22s22p63s23p1的元素是Al，其最外层有3个电子，失去最外层的3个电子，达到8电子稳定结构，所以铝元素的价态为＋3价时最稳定，A正确；B.在同一能级上运动的电子，其自旋状态不同，故其运动状态肯定不同，B正确；C.碳原子核外能量最高的电子为2p能级上的电子，C正确；D.钠原子由1s22s22p63p1→1s22s22p63s1时，由激发态转化成基态，应是释放能量，D错误。
2.下列电子排布式或电子排布图正确的是( )
题组二 核外电子排布的表示方法3.(1)(2021·山东卷)基态F原子核外电子的运动状态有________种。
(2)(2021·湖南卷)基态硅原子最外层的电子排布图为__________________，(3)(2021·河北卷) 在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是________(填离子符号)。(4)(2018·全国卷Ⅲ) Zn原子核外电子排布式为________________。(5)(2017·全国卷Ⅲ)C基态原子核外电子排布式为________________。(6)(2016·全国卷Ⅰ)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]__________________，有________________个未成对电子。
(7)(2016·全国卷Ⅱ)镍元素基态原子的电子排布式为________________，3d能级上的未成对电子数为________________。(8)(2016·全国卷Ⅲ)写出基态As原子的核外电子排布式：________________。
4.根据原子核外电子排布规则，回答下列问题：
(1)写出基态S原子的核外电子排布式：________________，写出基态24Cr原子的价层电子排布式：________________。(2)写出基态N原子的轨道表示式：________________。(3)若将基态14Si的电子排布式写成1s22s22p63s33p1，则它违背了_________________________。(4)Fe3＋比Fe2＋的稳定性更________(填“强”或“弱”)，从结构上分析原因是______________________________。
(1)原子的电子排布式①简单原子：按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。如：14Si：1s22s22p63s23p2。②复杂原子：先按构造原理从低到高排列，然后将同能层的能级移到一起。如26Fe，先排列为：1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一能层的能级排到一起，即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。
(2)离子的电子排布式①判断该原子变成离子时会得到或失去多少个电子。②原子失去电子时，总是从能量高的能级失去电子，即失去电子的顺序是由外向里。一般来说，主族元素只失去它们的最外层电子，而副族和第Ⅷ族元素可能还会进一步向里失去内层电子。③原子得到电子而形成阴离子，则得到的电子填充在最外一个能层的某一个能级上。
(3)简化电子排布式如K：1s22s22p63s23p64s1，其简化电子排布式可表示为[Ar]4s1，其中[Ar]代表Ar的核外电子排布式，即1s22s22p63s23p6。(4)价层电子排布式如K：1s22s22p63s23p64s1，其价层电子排布式可表示为4s1。
解析 ①组质子数均为11，电子数均为10；②组质子数均为9，电子数均为10；③组质子数依次为16、11、12，电子数依次为18、10、10；④组质子数、电子数均为10。
6.已知A、B、C、D四种物质均是由短周期元素原子组成的，它们之间有如图所示的转化关系，且A是一种含有18电子的微粒，C是一种含有10电子的微粒。请完成下列各题：
解析 (1)18电子的气态单质分子为F2，则C为HF、B为H2O、D为O2，反应方程式为2F2＋2H2O===4HF＋O2。(2)B、D为同主族元素的单质，且A含有18电子，C含有10个电子时，则B为O2、A为H2S、C为H2O、D为S。(3)一种四核含18电子的分子为H2O2，C是一种含有10电子的微粒，则C为H2O。D是一种气态单质分子，则D可能为N2，那么A为N2H4。
(4)若A、B均是含2个原子核的微粒，其中B中含有10个电子，D中含有18个电子，则A、B之间发生的离子反应方程式为____________________________。(5)若D是一种含有22电子的分子，则符合如图关系的A的物质有____________(写物质的化学式，如果是有机物则写相应的结构简式)。答案 (4)HS－＋OH－===S2－＋H2O(5)CH3CH3、CH3OH解析 (4)含2个原子核的18电子的微粒为HS－，10电子的微粒为OH－，离子反应方程式为HS－＋OH－===S2－＋H2O。(5)含22电子的分子为CO2，则A为含18电子的含C、H或C、H、O的化合物，可能为CH3CH3和CH3OH。
(1)寻找“10电子”微粒
(2)寻找“18电子”微粒
4.(1)(2022·山东卷)基态Ni原子的价电子排布式为_______________________。
(2)(2022·湖南卷)基态Se原子的核外电子排布式为________。(3)(2022·海南卷)基态O原子的电子排布式________，其中未成对电子有________个。(4)(2022·全国乙卷)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.1s22s22p43s1b.1s22s22p43d2 c.1s22s12p2d.1s22s22p33p2
答案 (1)3d84s2 (2)3d104s24p4(3)1s22s22p4或[He]2s22p4 2 (4)ad d
(5)(2022·全国甲卷)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为_______________。(6)(2022·北京卷)Fe2＋价层电子排布式为________。(7)(2022·河北卷)基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为________。
2.下列有关电子排布图的表述正确的是( )
3.对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是 ( )
A.电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量B.电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线C.氖原子获得电子后转变成发出红光的物质D.在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应解析 在电流作用下，基态氖原子的电子吸收能量跃迁到较高能级，变为激发态原子，这一过程要吸收能量，不会发出红色光；而电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将释放能量，从而产生红光，故A项正确。
4.如图甲是氢原子的1s电子云图(即概率密度分布图)，图乙、丙分别表示s、p能 级的电子云轮廓图。下列有关说法正确的是( )
A.电子云图(即概率密度分布图)就是原子轨道图B.3p2表示3p能级中有两个原子轨道C.由图乙可知，s能级的电子云轮廓图呈圆形，有无数条对称轴D.由图丙可知，p能级的原子轨道图呈哑铃形，且有3个伸展方向
解析 电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述，图甲就是电子云图(即概率密度分布图)。由于电子云图难以绘制，所以通常把电子出现概率约为90%的空间圈出来，称为电子云轮廓图，实际上这种电子云轮廓图就是我们常说的原子轨道图，故A错误；3p2表示3p能级中容纳了两个电子，故B错误；s能级的电子云轮廓图呈球形而不是圆形，故C错误；p能级的原子轨道图呈哑铃形，有px(沿x轴方向)、py(沿y轴方向)、pz(沿z轴方向)三个伸展方向，并且互相垂直，D正确。
5.短周期元素R基态原子最外层的p能级上有2个未成对电子。则关于基态R原子 的描述中正确的是( )
解析 由“短周期元素R基态原子最外层的p能级上有2个未成对电子”可知，可能有两种情况：p能级上只有2个电子，R为第ⅣA族元素，C或Si；p能级上有4个电子，R为第ⅥA族元素，O或S，故只有A正确。
8.科学研究证明：核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关，还与核外电子的数目及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同，都是1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是( ) A.两粒子的1s能级上电子的能量相同 B.两粒子的3p能级上电子离核的距离相同 C.两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同 D.两粒子都达8电子稳定结构，化学性质相同
解析 氩原子与硫离子的核外电子排布虽然相同，但核内质子数(即核电荷数)不同。电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，对应相同能级上的电子的能量和距离原子核的距离是不同的，其对应的化学性质也不同，如S2－虽然达到了稳定结构，但具有较强的还原性，和Ar的性质不同。
9.A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为________。(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的元素符号为________。(3)D元素的正三价离子的3d轨道为半充满，D的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为________。(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，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___________________________________________________________。
答案 (1)N (2)Cl K(3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2(4)Cu 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1解析 (1)A元素原子核外共有7个电子，则其核内有7个质子，因此A元素为N。(2)B、C分别为17、19号元素，即分别为Cl、K。(3)D3＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，可知D为26号元素，即Fe，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。(4)E元素原子核外共有29个电子，第29号元素为Cu，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。
10.元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，M元素原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3∶4，且M原子的质子数是Y原子的2倍；N－、 Z＋、X＋的半径逐渐减小；化合物XN在常温下为气体，回答下列问题： (1)写出Z与N形成的化合物的电子式： _______________________________。 (2)X与Y可分别形成“10电子”和“18电子”的分子，写出该“18电子”分子转化成“10电子”分子的化学方程式：____________________(分解反应)。
解析 根据Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，则可推出Y是O元素；M元素原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3∶4, 则M是S元素；N为短周期主族元素，且原子序数大于S元素，则N为Cl元素；根据化合物XN在常温下为气体，推断X为H；根据N－、Z＋、X＋的半径逐渐减小，推断Z为Na元素。
11.(2021·济南质检)核磁共振技术在临床诊断中的应用越来越多。已知原子核内质子数与中子数有如下三种情况：①均为偶数；②均为奇数；③一个为偶数，另一个为奇数。其中②③原子核能发生核磁共振，则下列说法错误的是( ) A.D、T两种核素均能发生核磁共振 B.6Li、14C、25Mg均能发生核磁共振 C.第ⅤA族元素的原子均能发生核磁共振 D.若n为自然数，2n＋1X能发生核磁共振
解析 由题意知，D、T两种核素的质子数是奇数，中子数分别为奇数、偶数，故A项正确；14C的质子数、中子数都是偶数，故B项错误；第ⅤA族元素的原子质子数都是奇数，中子数是偶数或奇数，故C项正确；n为自然数，2n＋1X中质量数为奇数，质子数或中子数中必有一个是奇数，另一个是偶数，故D项正确。
12.元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的外围电子 排布为ns(n－1)np(n＋1)，则下列说法不正确的是( )
A.Y元素原子的外围电子排布为4s24p4B.Y元素在周期表的第三周期第ⅥA族C.X元素所在周期中所含非金属元素最多D.Z元素原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3解析 Y元素原子的外围电子排布为ns(n－1)np(n＋1)，s能级最多容纳2个电子，n－1＝2，解得n＝3，故Y元素原子的外围电子排布为3s23p4，Y为S元素，由X、Y、Z在周期表中的位置可知，X为F元素，Z为As元素。
13.(2024·广东模拟)有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述：
请根据表中信息填写：(1)A原子的核外电子排布式是_______________________________________。(2)B元素在周期表中的位置是________，离子半径：B________A(填“大于”或“小于”)。(3)C原子的轨道表示式是_________________________，其原子核外有________个未成对电子，能量最高的电子为________轨道上的电子，其轨道呈______形。
(4)D原子的核外电子排布式为________________，D－的结构示意图是________________。(5)B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为____________________________________________________，与D的氢化物的水溶液反应的化学方程式为_____________________________。
导航•课标要求 1.结合有关数据和实验事实认识原子结构，知道元素、核素的涵义。2.了解原子核外电子的排布，能画出 1～20 号元素的原子结构示意图。3.知道原子核外电子的能级高低顺序，了解构造原理，能结合能量最低原理、泡利不相容原理、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。4.能说明微观粒子的运动状态与宏观物体运动特点的差异。
考点一 原子结构与核素、同位素
考点二 原子核外电子排布
1.原子的构成 (1)构成原子的微粒及作用
(2)微粒之间的数量关系①原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝____________；②质量数(A)＝________ (Z)＋________ (N)；③阳离子的核外电子数＝质子数____阳离子所带的电荷数；④阴离子的核外电子数＝质子数____阴离子所带的电荷数。
(3)微粒符号周围数字的含义
2.元素、核素、同位素 (1)元素、核素、同位素的关系
(2)同位素的特征①相同存在形态的同位素，化学性质______________，物理性质______。②天然存在的同一元素的各核素所占的原子百分数一般不变。(3)常见的重要核素及其应用
【判一判】 正误判断(正确打“√”，错误打“×”)。
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
题组一 微粒中“粒子数”的确定1.质子数和中子数之和为A，核内中子数为N的R2＋与16O所形成的W g氧化物中 所含质子的物质的量为( )
2.某元素的一种同位素X原子的质量数为A，它与2H原子组成2HmX分子，此分子 含N个中子，在a g 2HmX中所含电子的物质的量是( )
【课堂点拨】 求一定质量的某物质中粒子数的答题模板
4.下列说法正确的是( )
【课堂点拨】 抓住描述对象突破“四同”判断
1.核外电子排布(电子层模型) (1)核外电子排布规律
2.能层(电子层)与能级 (1)能层：原子核外电子是分层排布的，根据电子的______不同，可将核外电子分成不同的能层。 (2)能级：同一能层电子的能量也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用 ________________表示。能级种类数等于所在能层的能层序数。3.电子云与原子轨道 (1)电子云：处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的______________的形象化描述。
(2)原子轨道——电子云轮廓图
(1)电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向，简称自旋相反，常用上下箭头(↑和↓)表示自旋______的电子。(2)能量相同的原子轨道(简并轨道)，箭头表示一种__________的电子，“↑↓”称电子对，“↑”或“↓”称单电子(或称未成对电子)。箭头同向的单电子称自旋______。
5.基态原子的核外电子排布 (1)排布原则
(2)特例：当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时原子的能量最低，如24Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1，29Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1。(3)填充顺序——构造原理以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。
6.电子的跃迁与原子光谱 (1)电子的跃迁
(2)不同元素原子的电子发生跃迁时会______或______不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
题组一 核外电子排布特点及规律1.下列说法错误的是( )
A.电子排布式为1s22s22p63s23p1的元素， 其价态为＋3时最稳定B.在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定不同C.碳原子核外能量最高的电子云轮廓图如图所示D.钠原子由1s22s22p63p1→1s22s22p63s1时，吸收能量，由激发态转化成基态
解析 A.电子排布式为1s22s22p63s23p1的元素是Al，其最外层有3个电子，失去最外层的3个电子，达到8电子稳定结构，所以铝元素的价态为＋3价时最稳定，A正确；B.在同一能级上运动的电子，其自旋状态不同，故其运动状态肯定不同，B正确；C.碳原子核外能量最高的电子为2p能级上的电子，C正确；D.钠原子由1s22s22p63p1→1s22s22p63s1时，由激发态转化成基态，应是释放能量，D错误。
2.下列电子排布式或电子排布图正确的是( )
题组二 核外电子排布的表示方法3.(1)(2021·山东卷)基态F原子核外电子的运动状态有________种。
(2)(2021·湖南卷)基态硅原子最外层的电子排布图为__________________，(3)(2021·河北卷) 在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是________(填离子符号)。(4)(2018·全国卷Ⅲ) Zn原子核外电子排布式为________________。(5)(2017·全国卷Ⅲ)C基态原子核外电子排布式为________________。(6)(2016·全国卷Ⅰ)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]__________________，有________________个未成对电子。
(7)(2016·全国卷Ⅱ)镍元素基态原子的电子排布式为________________，3d能级上的未成对电子数为________________。(8)(2016·全国卷Ⅲ)写出基态As原子的核外电子排布式：________________。
4.根据原子核外电子排布规则，回答下列问题：
(1)写出基态S原子的核外电子排布式：________________，写出基态24Cr原子的价层电子排布式：________________。(2)写出基态N原子的轨道表示式：________________。(3)若将基态14Si的电子排布式写成1s22s22p63s33p1，则它违背了_________________________。(4)Fe3＋比Fe2＋的稳定性更________(填“强”或“弱”)，从结构上分析原因是______________________________。
(1)原子的电子排布式①简单原子：按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。如：14Si：1s22s22p63s23p2。②复杂原子：先按构造原理从低到高排列，然后将同能层的能级移到一起。如26Fe，先排列为：1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一能层的能级排到一起，即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。
(2)离子的电子排布式①判断该原子变成离子时会得到或失去多少个电子。②原子失去电子时，总是从能量高的能级失去电子，即失去电子的顺序是由外向里。一般来说，主族元素只失去它们的最外层电子，而副族和第Ⅷ族元素可能还会进一步向里失去内层电子。③原子得到电子而形成阴离子，则得到的电子填充在最外一个能层的某一个能级上。
(3)简化电子排布式如K：1s22s22p63s23p64s1，其简化电子排布式可表示为[Ar]4s1，其中[Ar]代表Ar的核外电子排布式，即1s22s22p63s23p6。(4)价层电子排布式如K：1s22s22p63s23p64s1，其价层电子排布式可表示为4s1。
解析 ①组质子数均为11，电子数均为10；②组质子数均为9，电子数均为10；③组质子数依次为16、11、12，电子数依次为18、10、10；④组质子数、电子数均为10。
6.已知A、B、C、D四种物质均是由短周期元素原子组成的，它们之间有如图所示的转化关系，且A是一种含有18电子的微粒，C是一种含有10电子的微粒。请完成下列各题：
解析 (1)18电子的气态单质分子为F2，则C为HF、B为H2O、D为O2，反应方程式为2F2＋2H2O===4HF＋O2。(2)B、D为同主族元素的单质，且A含有18电子，C含有10个电子时，则B为O2、A为H2S、C为H2O、D为S。(3)一种四核含18电子的分子为H2O2，C是一种含有10电子的微粒，则C为H2O。D是一种气态单质分子，则D可能为N2，那么A为N2H4。
(4)若A、B均是含2个原子核的微粒，其中B中含有10个电子，D中含有18个电子，则A、B之间发生的离子反应方程式为____________________________。(5)若D是一种含有22电子的分子，则符合如图关系的A的物质有____________(写物质的化学式，如果是有机物则写相应的结构简式)。答案 (4)HS－＋OH－===S2－＋H2O(5)CH3CH3、CH3OH解析 (4)含2个原子核的18电子的微粒为HS－，10电子的微粒为OH－，离子反应方程式为HS－＋OH－===S2－＋H2O。(5)含22电子的分子为CO2，则A为含18电子的含C、H或C、H、O的化合物，可能为CH3CH3和CH3OH。
(1)寻找“10电子”微粒
(2)寻找“18电子”微粒
4.(1)(2022·山东卷)基态Ni原子的价电子排布式为_______________________。
(2)(2022·湖南卷)基态Se原子的核外电子排布式为________。(3)(2022·海南卷)基态O原子的电子排布式________，其中未成对电子有________个。(4)(2022·全国乙卷)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.1s22s22p43s1b.1s22s22p43d2 c.1s22s12p2d.1s22s22p33p2
答案 (1)3d84s2 (2)3d104s24p4(3)1s22s22p4或[He]2s22p4 2 (4)ad d
(5)(2022·全国甲卷)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为_______________。(6)(2022·北京卷)Fe2＋价层电子排布式为________。(7)(2022·河北卷)基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为________。
2.下列有关电子排布图的表述正确的是( )
3.对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是 ( )
A.电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量B.电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线C.氖原子获得电子后转变成发出红光的物质D.在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应解析 在电流作用下，基态氖原子的电子吸收能量跃迁到较高能级，变为激发态原子，这一过程要吸收能量，不会发出红色光；而电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将释放能量，从而产生红光，故A项正确。
4.如图甲是氢原子的1s电子云图(即概率密度分布图)，图乙、丙分别表示s、p能 级的电子云轮廓图。下列有关说法正确的是( )
A.电子云图(即概率密度分布图)就是原子轨道图B.3p2表示3p能级中有两个原子轨道C.由图乙可知，s能级的电子云轮廓图呈圆形，有无数条对称轴D.由图丙可知，p能级的原子轨道图呈哑铃形，且有3个伸展方向
解析 电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述，图甲就是电子云图(即概率密度分布图)。由于电子云图难以绘制，所以通常把电子出现概率约为90%的空间圈出来，称为电子云轮廓图，实际上这种电子云轮廓图就是我们常说的原子轨道图，故A错误；3p2表示3p能级中容纳了两个电子，故B错误；s能级的电子云轮廓图呈球形而不是圆形，故C错误；p能级的原子轨道图呈哑铃形，有px(沿x轴方向)、py(沿y轴方向)、pz(沿z轴方向)三个伸展方向，并且互相垂直，D正确。
5.短周期元素R基态原子最外层的p能级上有2个未成对电子。则关于基态R原子 的描述中正确的是( )
解析 由“短周期元素R基态原子最外层的p能级上有2个未成对电子”可知，可能有两种情况：p能级上只有2个电子，R为第ⅣA族元素，C或Si；p能级上有4个电子，R为第ⅥA族元素，O或S，故只有A正确。
8.科学研究证明：核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关，还与核外电子的数目及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同，都是1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是( ) A.两粒子的1s能级上电子的能量相同 B.两粒子的3p能级上电子离核的距离相同 C.两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同 D.两粒子都达8电子稳定结构，化学性质相同
解析 氩原子与硫离子的核外电子排布虽然相同，但核内质子数(即核电荷数)不同。电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，对应相同能级上的电子的能量和距离原子核的距离是不同的，其对应的化学性质也不同，如S2－虽然达到了稳定结构，但具有较强的还原性，和Ar的性质不同。
9.A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为________。(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的元素符号为________。(3)D元素的正三价离子的3d轨道为半充满，D的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为________。(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，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___________________________________________________________。
答案 (1)N (2)Cl K(3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2(4)Cu 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1解析 (1)A元素原子核外共有7个电子，则其核内有7个质子，因此A元素为N。(2)B、C分别为17、19号元素，即分别为Cl、K。(3)D3＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，可知D为26号元素，即Fe，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。(4)E元素原子核外共有29个电子，第29号元素为Cu，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。
10.元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，M元素原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3∶4，且M原子的质子数是Y原子的2倍；N－、 Z＋、X＋的半径逐渐减小；化合物XN在常温下为气体，回答下列问题： (1)写出Z与N形成的化合物的电子式： _______________________________。 (2)X与Y可分别形成“10电子”和“18电子”的分子，写出该“18电子”分子转化成“10电子”分子的化学方程式：____________________(分解反应)。
解析 根据Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4，则可推出Y是O元素；M元素原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3∶4, 则M是S元素；N为短周期主族元素，且原子序数大于S元素，则N为Cl元素；根据化合物XN在常温下为气体，推断X为H；根据N－、Z＋、X＋的半径逐渐减小，推断Z为Na元素。
11.(2021·济南质检)核磁共振技术在临床诊断中的应用越来越多。已知原子核内质子数与中子数有如下三种情况：①均为偶数；②均为奇数；③一个为偶数，另一个为奇数。其中②③原子核能发生核磁共振，则下列说法错误的是( ) A.D、T两种核素均能发生核磁共振 B.6Li、14C、25Mg均能发生核磁共振 C.第ⅤA族元素的原子均能发生核磁共振 D.若n为自然数，2n＋1X能发生核磁共振
解析 由题意知，D、T两种核素的质子数是奇数，中子数分别为奇数、偶数，故A项正确；14C的质子数、中子数都是偶数，故B项错误；第ⅤA族元素的原子质子数都是奇数，中子数是偶数或奇数，故C项正确；n为自然数，2n＋1X中质量数为奇数，质子数或中子数中必有一个是奇数，另一个是偶数，故D项正确。
12.元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的外围电子 排布为ns(n－1)np(n＋1)，则下列说法不正确的是( )
A.Y元素原子的外围电子排布为4s24p4B.Y元素在周期表的第三周期第ⅥA族C.X元素所在周期中所含非金属元素最多D.Z元素原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3解析 Y元素原子的外围电子排布为ns(n－1)np(n＋1)，s能级最多容纳2个电子，n－1＝2，解得n＝3，故Y元素原子的外围电子排布为3s23p4，Y为S元素，由X、Y、Z在周期表中的位置可知，X为F元素，Z为As元素。
13.(2024·广东模拟)有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述：
请根据表中信息填写：(1)A原子的核外电子排布式是_______________________________________。(2)B元素在周期表中的位置是________，离子半径：B________A(填“大于”或“小于”)。(3)C原子的轨道表示式是_________________________，其原子核外有________个未成对电子，能量最高的电子为________轨道上的电子，其轨道呈______形。
(4)D原子的核外电子排布式为________________，D－的结构示意图是________________。(5)B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为____________________________________________________，与D的氢化物的水溶液反应的化学方程式为_____________________________。
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