|教案下载
搜索
    上传资料 赚现金
    2025年高考化学精品教案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原理
    立即下载
    加入资料篮
    2025年高考化学精品教案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原理01
    2025年高考化学精品教案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原理02
    2025年高考化学精品教案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原理03
    还剩15页未读, 继续阅读
    下载需要10学贝 1学贝=0.1元
    使用下载券免费下载
    加入资料篮
    立即下载

    2025年高考化学精品教案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原理

    展开
    这是一份2025年高考化学精品教案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原理,共18页。


    模型化视角
    通过建立核外电子运动模型、核外电子排布的构造模型、原子轨道模型等,理解内涵、掌握规律。如:原子结构示意图→电子排布式→轨道表示式,逐步细化核外电子的运动状态。
    考点1 原子结构
    1.原子结构
    (1)构成原子的微粒及作用
    (2)微粒之间的数目关系
    ①阳离子的核外电子数=[4] 质子数 -阳离子所带的电荷数;
    ②阴离子的核外电子数=[5] 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)“三素”概念的辨析
    (2)同位素的特征
    ①同一元素的各种核素的中子数不同,质子数相同,化学性质几乎完全相同,物理性质差异较大。
    ②同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。
    (3)几种重要的核素
    1.易错辨析(设NA 为阿伏加德罗常数的值)。
    (1)[2023上海改编]2022年6月,由来自德国、日本、美国和中国等国的科学家组成的国际科研团队在《自然》杂志发表论文证实“四中子态”物质的存在。该物质只由四个中子组成,则其质量数是4。( √ )
    (2)常温常压下,16 g 14CH4中所含中子数为8NA。( ✕ )
    (3)甲酸、硬脂酸互为同系物。( √ )
    (4)83209Bi和 83210Bi的核外电子排布、原子结构示意图均相同。( √ )
    (5)16O2与18O2互为同素异形体。( ✕ )
    (6)通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化。( ✕ )
    (7)[海南高考改编]同温、同压、同体积的CO和NO含有的质子数相等。( ✕ )
    (8)92235U和 92238U互为同位素。( √ )
    (9)C70和纳米碳管互为同素异形体。( √ )
    2.某阳离子Mn+的核外有x个电子,核内有y个中子,则M原子的质量数为( B )
    A.y-x-nB.y+x+n
    C.y+x-nD.y-x+n
    3.现有下列7种微粒:11H、 12H、 613C、 614C、 714N、 816O2、 816O3。按要求完成以下填空:
    (1)11H、12H分别是氢元素的一种 核素 ,它们互称为 同位素 。
    (2)互为同素异形体的微粒是 816O2和 816O3 。
    (3)上述7种微粒中含有 6 种核素,含有 4 种元素。
    命题点1 微粒的构成与微粒中“粒子数目”的确定
    1.[2021天津]核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一。氘(12H)是核聚变反应的主要原料,下列有关叙述正确的是( B )
    A. 12H的中子数为2
    B.12H的核电荷数为1
    C.12H是自然界中最轻的原子
    D.12H是氢元素的一种同素异形体
    解析 12H的质量数是2,中子数=质量数-质子数=1,A项错误。原子的核电荷数=质子数,B项正确。11H的质量比 12H的小,C项错误。12H是氢元素的一种核素,D项错误。
    命题拓展
    [2021上海]以下关于氚的说法正确的是( D )
    A.质子数为2B.电子数为3
    C.质量数为4D.氚原子和1H化学性质相似
    解析 氚(13H)的质子数为1,A项错误;对于原子,其质子数等于电子数,故氚的电子数为1,B项错误;氚(13H)的质量数为3,C项错误;氚原子和1H互为同位素,化学性质相似,D项正确。
    2.[上海高考]下列微粒中电子数大于质子数的是( B )
    A.H3O+B.O2-
    C.188OD.
    解析 H3O+中质子数为11、电子数为10,A项错误;O2-中质子数为8,电子数为10,B项正确;188O中质子数、电子数均为8,C项错误;中质子数、电子数均为8,D项错误。
    命题点2 元素、核素、同位素等概念的辨析
    3.下列叙述正确的是( A )
    A.[2022浙江]32S和34S互为同位素
    B.[浙江高考]35Cl和37Cl是两种不同的元素
    C.[浙江高考]单晶硅和石英互为同素异形体
    D.[浙江高考]C60和C70是具有相同质子数的不同核素
    解析 32S和34S的质子数相同,中子数不同,互为同位素,A项正确。35Cl 和37Cl的质子数相同,中子数不同,是氯元素的两种不同的核素,B项错误。同素异形体为同种元素形成的不同单质,石英为化合物,C项错误。C60和C70均为单质,不是核素,D项错误。
    技巧点拨
    元素、核素、同位素、同素异形体的辨析
    4.[2022山东]813O、815O的半衰期很短,自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下: 816O+ 23He 813O+abX; 816O+23He 815O+mnY。下列说法正确的是( B )
    A.X的中子数为2
    B.X、Y互为同位素
    C.813O、815O可用作示踪原子研究化学反应历程
    D.自然界不存在 813O2、815O2分子是因其化学键不稳定
    解析 根据合成反应中质子数和质量数守恒,可推断X为 26He、Y为 24He,X的中子数为6-2=4,A项错误;26He、24He的质子数相同,中子数不同,互为同位素,B项正确; 813O、 815O的半衰期很短,不能用作示踪原子研究化学反应历程,C项错误;自然界不存在 813O2、 815O2分子是因为 813O、815O的半衰期很短,D项错误。
    考点2 构造原理 核外电子排布
    1.能层、能级
    注意 (1)多电子原子中,同一能层各能级的能量由低到高的顺序为[1] ns、 np 、 nd 、 nf ……第n层中有[2] n 个能级,如L层,有[3] 2s 、 2p 两个能级。
    (2)能层和能级确定电子的[4] 能量 状态。
    2.原子轨道
    量子力学把电子在原子核外的一个[5] 空间运动 状态称为一个原子轨道。
    (1)原子轨道形状
    (2)能量高低
    ①相同能层上原子轨道能量:ns<np<nd<nf……
    ②形状相同的原子轨道能量:1s<2s<3s<4s……
    ③同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等,如npx、npy、npz轨道(简并轨道)的能量相等。
    注意 原子轨道确定电子的空间运动状态。
    3.电子云
    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[9] 概率密度 分布的形象化描述。电子云图是用小黑点疏密来表示电子在原子核外空间出现[10] 概率 大小的一种图形,小黑点越密表示电子出现概率越[11] 大 。
    4.核外电子分层排布规律
    5.核外电子能级排布
    6.基态粒子核外电子排布的表示方法
    7.基态、激发态原子的相互转化及原子光谱
    (1)基态与激发态原子的转化关系
    (2)原子光谱与光谱分析
    1.易错辨析。
    (1)同位素的核外电子排布相同。( √ )
    (2)最外层电子数为8的粒子一定是稀有气体元素原子。( ✕ )
    (3)当M层是最外层时,最多可排布18个电子。( ✕ )
    (4)某原子M层上电子数可能为L层上电子数的4倍。( ✕ )
    (5)p能级的能量一定比s能级的能量高。( ✕ )
    (6)基态磷原子的轨道表示式为。( ✕ )
    (7)同一原子中,2p、3p、4p能级的原子轨道数依次增多。( ✕ )
    (8)2p轨道和3p轨道均为哑铃形,能量也相等。( ✕ )
    (9)2px、2py、2pz的能量相等。( √ )
    (10)[2023上海]Cl-的最外层电子排布式是3s23p5。( ✕ )
    (11)[2023湖北]用电子云轮廓图表示H—H的s-s σ键形成的示意图:( √ )
    (12)[2023北京]2pz电子云图为。( √ )
    (13)[2023北京]基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为。( ✕ )
    (14)[2023浙江]碳的基态原子轨道表示式:。( ✕ )
    (15)[2023浙江]能量最低的激发态N原子的电子排布式:1s22s12p33s1。( ✕ )
    2.基态Fe原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 ,价层电子轨道表示式为 ,从原子结构角度分析Fe3+比Fe2+稳定的原因 Fe3+的价层电子排布式为3d5, Fe2+的价层电子排布式为3d6, 前者为半充满状态,而后者既不是半充满状态,也不是全充满或全空状态,故Fe3+更稳定 。
    3.从原子结构角度分析黑色 CuO在空气中加热可以转化为红色的Cu2O的原因 基态Cu的价层电子排布式为3d104s1,基态Cu2+的价层电子排布式为3d9,基态Cu+的价层电子排布式为3d10。根据能量相同的原子轨道在全空、全充满和半充满状态时,体系的能量较低,则Cu2O更稳定 。
    4.从原子结构角度分析基态原子的第二电离能I2Cu>I2Zn的原因 基态Zn原子的价层电子排布式为3d104s2,失去一个电子后变为3d104s1,易再失去一个电子达到3d10全充满稳定结构;基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1,失去一个电子后达到3d10全充满稳定结构,不易失去第二个电子 。
    5.焰火呈现五颜六色的原因是 光(辐射)是电子跃迁释放能量的重要形式。焰色试验就是某些金属原子的电子在高温火焰中吸收能量,使原子外层的电子从基态跃迁到激发态;处于激发态的电子是十分不稳定的,在极短的时间内便跃迁到基态或能量较低的能级上,并在跃迁过程中将能量以一定波长的光释放出来。由于各种元素的能级是被限定的,因此在向基态或能量较低的能级跃迁时释放的能量也就不同。碱金属及碱土金属的能级差正好对应于可见光范围,于是我们就看到了各种色彩 。
    6.吸收光谱和发射光谱的特征的区别是 吸收光谱的特征:亮背景、暗线,线状不连续。发射光谱的特征:暗背景、亮线,线状不连续 。
    7.以下属于硅原子激发态的电子排布式的有 BD (填标号,下同),其中能量最高的是 D 。
    A.1s22s22p63s23p2
    B.1s22s22p63s13p3
    C.1s22s22p63s13p2
    D.1s22s22p63s13p24s1
    命题点1 基态粒子的核外电子排布的表示方法
    1.[电子排布式](1)[2023北京]基态S原子价层电子排布式是 3s23p4 。
    (2)[2021河北]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 K+、P3- (填离子符号)。
    (3)[全国Ⅱ高考]基态Ti原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2 。
    (4)[海南高考]Al在周期表中的位置为 第三周期第ⅢA族 。基态Zn的价层电子排布式为 3d104s2 。
    解析 (1)S是16号元素,位于第三周期第ⅥA族,基态S原子价层电子排布式为3s23p4。(2)KH2PO4中的四种元素形成的简单离子分别为K+、H+、P3-、O2-,分别有3、0、3、2个电子层,且K+、P3-最外层均为8电子,因此核外电子排布相同的是K+、P3-。(3)Ti是22号元素,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2。(4)Al位于周期表第三周期第ⅢA族。Zn的原子序数是30,其基态原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2,基态Zn的价层电子排布式为3d104s2。
    2.[电子排布图](1)[2023广东]基态Fe2+的3d电子轨道表示式为 。
    (2)[2022全国甲]基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为 。
    (3)[2021湖南]基态硅原子最外层的电子排布图为 。
    解析 (1)基态Fe2+由Fe原子(价层电子排布式为3d64s2)失去2个电子得到,所以其3d电子轨道表示式为。(2)F的原子序数为9,价电子数为7,根据泡利原理和洪特规则,即可画出其基态原子的价电子排布图。(3)硅原子核外有14个电子,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,其基态原子最外层的电子排布图为3s。
    技巧点拨
    基态原子电子排布式的书写方法(以Cr为例)
    1.首先确定该原子的原子序数,Cr的原子序数为24。
    2.根据构造原理写出该原子填充电子的能级,如Cr:1s2s2p3s3p4s3d。
    3.根据每个能级最多能容纳的电子数,按照上述能级顺序填充电子,如Cr:1s22s22p63s23p64s23d4。
    4.验证是否符合洪特规则特例(原子轨道在全充满、半充满或全空时能量最低),若符合,则调整最后两个能级填充的电子数,如Cr:1s22s22p63s23p64s13d5。
    5.将相同能层的能级书写在一起,如Cr:1s22s22p63s23p63d54s1。
    6.简写方法:把电子排布式中内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分用相应的稀有气体元素的符号外加方括号来表示,如Cr:[Ar]3d54s1。
    命题点2 电子云和核外电子运动状态
    3.(1)[2021全国乙]对于基态Cr原子,下列叙述正确的是 AC (填标号)。
    A.轨道处于半充满时体系总能量低,核外电子排布应为[Ar]3d54s1
    B.4s电子能量较高,总是在比3s电子离核更远的地方运动
    C.电负性比钾高,原子对键合电子的吸引力比钾大
    (2)[2021河北]原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+12表示,与之相反的用-12表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为 +32(或-32) 。
    (3)[全国Ⅲ高考改编]镁元素基态原子核外M层电子的自旋状态 相反 (填“相同”或“相反”)。
    (4)[全国Ⅱ高考]基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 哑铃(或纺锤) 形。
    (5)[上海高考]铝原子核外电子云有 4 种不同的伸展方向,有 13 种不同运动状态的电子。
    解析 (1)Cr是24号元素,基态Cr原子核外电子排布式为[Ar]3d54s1,3d轨道处于半充满状态,此时体系总能量低,A项正确;4s电子能量较高,但其并不总是在比3s电子离核更远的地方运动,B项错误;因为Cr原子半径小于K,故电负性比钾高,原子对键合电子的吸引力比钾大,C项正确。(2)基态磷原子的价电子轨道表示式为3s,3p能级的3个原子轨道上的电子自旋平行,故基态磷原子的价电子自旋磁量子数的代数和为+32或-32。(3)Mg为12号元素,M层只有2个电子,排布在3s轨道上,基态镁原子核外M层电子的轨道表示式为,电子自旋状态相反。(4)基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,电子占据的最高能级为3p,p能级的电子云轮廓图形状为哑铃(纺锤)形。(5)基态铝原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级,ns、np电子云分别有1种、3种伸展方向,核外13个电子的运动状态各不相同。
    命题点3 核外电子排布与元素推断
    4.[2023浙江]X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。X的2s轨道全充满,Y的s能级电子数量是p能级的两倍,M是地壳中含量最多的元素,Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是( B )
    A.电负性:Z>X
    B.最高正价:Z<M
    C.Q与M的化合物中可能含有非极性共价键
    D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y
    解析 Y的s能级电子数量是p能级的两倍,则电子排布式为1s22s22p2,则Y为C元素;X的2s轨道全充满,五种短周期元素的原子序数依次增大,则X为Be或B元素;M是地壳中含量最多的元素,则M为O元素;Z为N元素;Q是纯碱中的一种元素,则Q为Na元素。一般来说,同周期元素从左到右电负性逐渐增大,则电负性N>Be(或B),A项正确;N的最高正价为+5,但O无最高正价,B项错误;Na和O形成的Na2O2中O和O之间为非极性共价键,C项正确;非金属性N>C,故酸性:HNO3>H2CO3,D项正确。
    1.[2022天津]下列叙述错误的是( D )
    A.H2O是极性分子
    B.818O原子的中子数为10
    C.O2与O3互为同素异形体
    D.和互为同系物
    解析 H2O为V形结构,正负电荷中心不重合,为极性分子,A项正确; 818O原子的中子数为18-8=10,B项正确;O2、O3为氧元素的两种不同单质,互为同素异形体,C项正确;属于酚,属于醇,二者不互为同系物,D项错误。
    2.[2022北京]38Sr(锶)的87Sr、86Sr稳定同位素在同一地域土壤中87Sr/86Sr值不变。土壤生物中87Sr/86Sr值与土壤中87Sr/86Sr值有效相关。测定土壤生物中87Sr/86Sr值可进行产地溯源。下列说法不正确的是( A )
    A.Sr位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族
    B.可用质谱法区分87Sr和86Sr
    C.87Sr和86Sr含有的中子数分别为49和48
    D.同一地域产出的同种土壤生物中87Sr/86Sr值相同
    解析 Sr和Mg、Ca同主族,位于元素周期表第五周期第ⅡA族,A项错误;87Sr和86Sr的质量数不同,可用质谱法区分,B项正确;Sr的质子数为38,87Sr的中子数为87-38=49,86Sr的中子数为86-38=48,C项正确;根据题意可知,D项正确。
    3.[粒子半径比较]下列四种粒子中,半径由大到小的排列顺序正确的是( C )
    ①基态X的原子结构示意图:
    ②基态Y的价电子排布式:3s23p5
    ③Z2-的电子排布图:
    ④基态W有2个能层,电子式为·:W····:
    A.①>②>③>④B.③>④>①>②
    C.③>①>②>④D.①>②>④>③
    解析 ①基态X的原子结构示意图为,则X为S。②基态Y的价电子排布式为3s23p5,则Y为Cl。③Z2-的电子排布图为 ,则Z2-为S2-。④基态W有2个能层,结合电子式可知W为F。四种粒子的半径大小顺序为S2->S>Cl>F,即③>①>②>④,C项正确。
    4.[2021上海](1)硫原子核外有 16 种运动状态不同的电子,其能量最高的电子所占电子亚层符号为 3p,与硫同周期的原子中半径最小的是 Cl (写出元素符号)。
    (2)斜方硫和单斜硫都是常见单质,它们互为 同素异形体 ,CS2的电子式为 S····∶∶C∶∶S···· 。
    5.(1)[全国Ⅱ高考]Fe成为阳离子时首先失去 4s 轨道电子,Sm的价层电子排布式为4f66s2,Sm3+价层电子排布式为 4f5 。
    (2)[全国Ⅱ高考]基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 哑铃(纺锤) 形。
    解析 (1)Fe的价层电子排布式为3d64s2,其阳离子Fe2+、Fe3+的价层电子排布式分别是3d6、3d5,Fe成为Fe2+和Fe3+时,均首先失去4s轨道上的电子;Sm失去3个电子成为Sm3+时首先失去6s轨道上的2个电子,然后失去4f轨道上的1个电子,故Sm3+的价层电子排布式为4f5。(2)基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,电子占据最高能级为3p,p能级的电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形。

    1.高铁动车车厢禁止吸烟。高铁装有的离子式烟雾传感器具有稳定性好、灵敏度高的特点,其主体是一个放有镅(95241Am)放射源的电离室。下列关于 95241Am的说法不正确的是( D )
    A.质子数为95B.中子数为146
    C.质量数为241D.核外电子数为146
    解析 根据原子中核电荷数=质子数=核外电子数、质量数=质子数+中子数可知, 95241Am的核外电子数=质子数=95,质量数为241,中子数=241-95=146,故D错误。
    2.[2024模拟组合]下列化学用语正确的是( B )
    A.[贵阳摸底考试]基态氮原子的轨道表示式:
    B.[浙江名校联考]Cr3+的最外层电子排布式:3s23p63d3
    C.[惠州模拟]Be原子最外层电子的电子云轮廓图为
    D.[南京六校联考]基态S原子核外价电子的轨道表示式为
    解析 由泡利原理和洪特规则知,基态氮原子的轨道表示式为,A项错误;Cr的核外电子排布式为[Ar]3d54s1,Cr失去3个电子得到Cr3+,所以Cr3+的最外层电子排布式为3s23p63d3,B项正确;Be原子最外层电子为2s能级的电子,其电子云轮廓图为球形,C项错误;基态S原子核外价电子的轨道表示式为,D项错误。
    3.[2023太原名校考试改编]《Green Chemistry》报道了我国学者发明的低压高效电催化还原CO2的新方法,其反应为NaCl+CO2 通电 CO+NaClO。下列叙述错误的是( D )
    A.钠原子核外电子有11种运动状态
    B.Na和Cl形成离子键的过程为
    C.与C同主族的Ge价电子排布式为4s24p2
    D.基态Cl原子价电子的轨道表示式为
    解析 钠原子核外有11个电子,每个电子的运动状态不同,故有11种运动状态,A项正确;钠原子失电子形成钠离子,氯原子得电子形成氯离子,二者通过静电作用,形成离子键,B项正确;Ge为第四周期第ⅣA族元素,价电子排布式为4s24p2,C项正确;基态Cl原子的价电子排布式为3s23p5,则价电子的轨道表示式为,D项错误。
    4.下列说法正确的是( A )
    A.[浙江高考]818O表示中子数为10的氧元素的一种核素
    B.[浙江高考]金刚石和石墨互为同素异形体,两者之间不能相互转化
    C.[2021浙江]14N2和15N2互为同位素
    D.[2021浙江]Fe2C和Fe3C互为同素异形体
    解析 金刚石和石墨在一定条件下可以相互转化,B项错误;14N2和15N2均为氮气分子,不能互称为同位素,C项错误;Fe2C和Fe3C均为化合物,不能互称为同素异形体,D项错误。
    5.[2023广东佛山部分学校考试改编]现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:①1s22s22p63s23p2、②1s22s22p63s23p3、③1s22s22p3、④1s22s22p5。下列有关比较正确的是( A )
    A.第一电离能:④>③>②>①
    B.原子半径:④>③>②>①
    C.电负性:①>②>③>④
    D.最高正化合价:③>②>①
    解析 由题给基态原子的电子排布式可知,①为Si,②为P,③为N,④为F。同主族元素从上到下第一电离能逐渐降低,同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,因此第一电离能:F>N>P>Si,A项正确;同主族元素从上向下,原子半径逐渐增大,同周期元素从左向右,原子半径逐渐减小,因此原子半径:Si>P>N>F,B项错误;元素的非金属性越强,则电负性越大,同周期主族元素从左到右电负性逐渐增强,同主族元素从上到下电负性逐渐减弱,因此电负性:F>N>P>Si,C项错误;一般情况下,元素的最高正化合价等于其族序数,最高正化合价:Si<P=N,D项错误。
    6.[全国Ⅲ高考]下列叙述正确的是( B )
    A.24 g镁与27 g铝中,含有相同的质子数
    B.同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同
    C.1 ml重水与1 ml水中,中子数比为2∶1
    D.1 ml乙烷和1 ml乙烯中,化学键数相同
    解析 24 g镁与27 g铝的物质的量均为1 ml,但Mg、Al的质子数分别为12、13,A项错误;1 ml O2含有16 ml电子,1 ml O3含有24 ml电子,质量相同(设为m g)的O2、O3中含有电子的物质的量分别为m32×16 ml=m2 ml、m48×24 ml=m2 ml,B项正确;1 ml D2O含有10 ml中子,1 ml H2O含有8 ml中子,C项错误;1 ml CH3CH3含有7 ml共价键,1 ml CH2 CH2含有6 ml共价键,D项错误。
    7.下列对原子核外电子运动状态的描述正确的是( D )
    A.电子的运动与行星相似,围绕原子核在固定的轨道上高速旋转
    B.能量低的电子只能在s原子轨道上运动,能量高的电子总是在f原子轨道上运动
    C.能层序数越小,s原子轨道的半径越大
    D.在同一能级上运动的电子,其运动状态一定不同
    解析 电子的运动没有固定的轨道,也不能描绘出它的运动轨迹,A项错误。原子轨道能量的高低取决于能层序数和原子轨道的类型,不能只从原子轨道的类型来判断,例如7s原子轨道的能量比4f原子轨道的能量高,B项错误。相同类型的原子轨道,能层序数越大,能量越高,电子运动的区域越大,原子轨道的半径越大,C项错误。根据泡利原理和洪特规则可知,一个原子中不存在运动状态完全相同的2个电子,D项正确。
    8.[电子云和原子轨道的理解误区]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。下列有关电子云的说法正确的是( B )
    A.概率密度的大小体现了电子数目的多少
    B.概率密度的大小体现了电子在空间某处出现概率的大小
    C.基态C原子的1s电子的电子云和2s电子的电子云完全相同
    D.基态Li原子的1s电子的电子云和2s电子的电子云形状不同
    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,体现了电子在空间某处出现概率的大小,而不是电子数目的多少,A项错误,B项正确。1s、2s电子的电子云形状相同,都是球形,但球的半径不同,C、D项错误。
    9.[全国Ⅰ高考]下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为D、C(填标号)。
    A. B.
    C. D.
    解析 根据能级能量E(1s)<E(2s)<E(2p)判断,能量最低的为D,能量最高的为C。
    10.[2023重庆八中模拟等组合]根据要求回答下列问题:
    (1)基态铜原子的价电子排布式为 3d104s1 ,其核外电子占据的原子轨道有 9 种伸展方向。
    (2)钴及其化合物有重要的用途,探究其结构有重要意义。基态C的价电子排布式是3d74s2,价电子轨道表示式是 ,在元素周期表中,该元素位于 d (填“d”或“ds”)区。
    解析 (1)基态铜原子的价电子为其3d、4s能级上的电子,其基态价电子排布式为3d104s1,基态Cu原子核外电子占据的轨道有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s,其中s轨道有1种伸展方向,p轨道有3种伸展方向,d轨道有5种伸展方向,因此共有9种伸展方向。(2)基态C的价电子排布式是3d74s2,根据构造原理,其价电子轨道表示式是↑↓↑↓↑↑↑3d ↑↓4s。在元素周期表中,钴位于第四周期Ⅷ族,即位于d区。
    11.[2023河南名校摸底考试等组合](1)锰酸锂(LiMn2O4)电池具有原料成本低、合成工艺简单等优点。原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+12表示,与之相反的用-12表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态Li原子,其核外电子自旋磁量子数的代数和为 +12或-12 。基态 Mn原子核外价电子的运动状态有 7 种。
    (2)光电材料[氟代硼铍酸钾晶体(KBe2BO3F2)等]是目前科学家特别关注的材料。基态B原子中有3种能量不同的电子,存在未成对电子的能级电子云有 3 种伸展方向。
    (3)基态碳原子的电子占据的最高能级的电子云轮廓图形状为 纺锤形(或哑铃形) 。
    (4)Ti原子位于元素周期表中的 d 区,最高能层电子的电子云轮廓图形状为 球形 。
    解析 (1)基态Li原子核外电子排布图为,故其核外电子自旋磁量子数的代数和为+12或-12;核外价电子的运动状态种类数=核外价电子总数,基态 Mn原子核外价电子数为7,故基态 Mn原子核外价电子的运动状态有7种。(2)基态B原子的核外电子排布式为1s22s22p1,1s、2s、2p中电子的能量不同,则有3种能量不同的电子。2p能级存在未成对电子,p能级电子云有3种伸展方向,为px、py、pz。(3)基态碳原子的电子排布式是1s22s22p2,占据的最高能级是2p,电子云轮廓图形状为纺锤形(哑铃形)。(4)Ti是22号元素,其核外电子排布式为[Ar]3d24s2,电子最后占据3d能级,故Ti位于元素周期表中的d区;最高能层电子位于4s轨道,其电子云轮廓图形状为球形。
    12.(1)[2023天津模拟]写出基态Zn2+的电子排布式: 1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10) 。Sn与C均为第ⅣA族元素,基态Sn原子的价电子中,两种自旋状态的电子数之比为 1∶3(或3∶1) 。
    (2)[2023四川石室中学模拟]基态铜原子的核外电子有 15 种空间运动状态。与Cu元素同周期,基态原子有2个未成对电子的金属元素有 3 种。
    解析 (1)基态Zn原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2,失去最外层两个电子变为Zn2+,Zn2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。基态Sn原子的价电子排布式为5s25p2,其中两种自旋相反的电子数之比为1∶3或3∶1。(2)基态铜原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,共占据15个轨道,有15种空间运动状态。与Cu同周期,基态原子有2个未成对电子的金属元素有Ti([Ar]3d24s2)、Ni([Ar]3d84s2)、Ge([Ar]3d104s24p2)3种。
    13.(1)[2023宁夏石嘴山一模]基态Fe2+的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6) ,Fe3+有 6 种能量不同的电子。
    (2)[2023四川成都三模]①经测定滕氏蓝与普鲁士蓝晶体结构相同,测定晶体结构的手段是 X-射线衍射实验 ;深蓝色是Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)之间价电子转移的结果,这些电子是 3d 能级电子。
    ②[顺磁性物质]将含有未成对电子的物质置于外磁场中,会使磁场强度增大,称其为顺磁性物质,下列物质中,属于顺磁性物质的是 BD (填标号)。
    A.[Cu(NH3)2]ClB.[Cu(NH3)4]SO4
    C.[Zn(NH3)4]SO4D.[Cr(H2O)5Cl]Cl2
    解析 (1)Fe为26号元素,Fe原子失去2个电子形成Fe2+,则基态Fe2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6),Fe原子失去3个电子形成Fe3+,则基态Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,则Fe3+有1s、2s、2p、3s、3p、3d共6种能量不同的电子。(2)①可以通过X-射线衍射实验测定晶体结构。Fe(Ⅱ)的价电子排布式为3d6,Fe(Ⅲ)的价电子排布式为3d5,Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)之间转移的是3d能级电子。②[Cu(NH3)2]Cl中Cu+的价电子排布式为3d10,没有未成对电子,A项不符合题意;[Cu(NH3)4]SO4中Cu2+的价电子排布式为3d9,有未成对电子,B项符合题意;[Zn(NH3)4]SO4中Zn2+的价电子排布式为3d10,没有未成对电子,C项不符合题意;[Cr(H2O)5Cl]Cl2中Cr3+的价电子排布式为3d3,有未成对电子,D项符合题意。
    14.[跨学科/物理][2023山东菏泽模拟改编]居里夫妇用α粒子(24He)轰击某金属原子 ZAX得到 Z+2 30Y,基态Y原子的3p能级半充满。Z+2 30Y具有放射性,很快衰变为 Z+1 WQ。上述过程可表示为 24He+ZAX Z+2 30Y+01n, Z+2 30Y Z+1 WQ+10e。下列说法错误的是( C )
    A.第一电离能:X<Q<Y
    B.自然界中不存在 Z+2 30Y4,是因为其化学键不稳定且 Z+2 30Y易衰变
    C.AZX原子核内中子数与质子数之比为13∶14
    D.简单氢化物的稳定性:Y>Q
    解析 基态Y原子的3p能级半充满,则基态Y原子为 1530P,即Z+2=15,Z=13,由衰变可知,A+4=30+1,A=27,W=30,则X为 1327Al,Q为 1430Si。同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,所以第一电离能:Al<Si<P,A项正确;由题意知 1530P易衰变,且 1530P4中P—P键不稳定,故自然界中不存在 1530P4,B项正确;1327Al的质子数为13,中子数为14,所以中子数与质子数之比为14∶13,C项错误;非金属性:P>Si,所以简单氢化物的稳定性:PH3>SiH4,D项正确。课标要求
    核心考点
    五年考情
    核心素养对接
    1.认识原子结构。
    2.知道元素、核素的含义,了解原子核外电子的排布。
    3.了解有关核外电子运动模型的历史发展过程,认识核外电子的运动特点。知道电子运动的能量状态具有量子化的特征(能量不连续),电子可以处于不同的能级,在一定条件下会发生激发与跃迁。知道电子的运动状态(空间分布及能量)可通过原子轨道和电子云模型来描述。
    4.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,认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则等。知道1~36号元素基态原子核外电子的排布
    原子结构
    2023江苏,T5;2023湖南,T2;2022天津,T10;2022山东,T3;2022年6月浙江,T7;2021北京,T2;2021天津,T3;2021辽宁,T2;2021广东,T3;2021上海,T2;2020全国Ⅰ,T11;2020年7月浙江,T7;2020江苏,T2;2019上海,T1;2019天津,T7
    证据推理与模型认知:建立核外电子运动模型、核外电子排布的构造模型、原子轨道模型,描述核外电子的运动状态
    构造原理
    核外电子
    排布
    2023湖北,T5;2023年1月浙江,T10;2022全国甲,T35;2022湖南,T18;2022广东,T20;2021全国乙,T35;2021天津,T13;2021山东,T16;2021湖南,T18;2021河北,T17;2020年1月浙江,T16;2019江苏,T21;2019全国Ⅲ,T35
    命题分析预测
    1.高考常结合阿伏加德罗常数考查原子结构,结合新材料考查基态粒子核外电子排布、电子云形状和电子运动状态等,结合核外电子排布考查元素推断。
    2.2025年高考仍会延续目前的考查方式,可能会更加注重结合新材料、新信息、新物质结构考查基态粒子核外电子排布
    核素
    92235U
    614C
    12H
    13H
    818O
    用途
    核燃料
    考古断代
    制氢弹
    示踪原子
    元素
    核素
    同位素
    同素异形体
    本质
    质子数相同的一类原子
    质子数、中子数都一定的一种原子
    质子数相同、中子数不同的核素之间的互称
    同种元素形成的不同单质之间的互称
    研究对象
    原子
    原子
    原子
    单质
    特性
    只有种类,没有个数
    化学反应中的最小微粒
    化学性质几乎完全相同
    组成元素相同、物理性质差异较大
    决定因素
    质子数
    质子数、中子数
    质子数、中子数
    构成和结构
    举例
    H、C、O三种元素
    1H、2H、3H三种核素
    12C与14C
    互为同位素
    O2与O3互为同素异形体
    能层





    ……
    能层符号
    K
    L
    M
    N
    O
    ……


    符号
    1s
    2s
    2p
    3s
    3p
    3d
    4s
    4p
    4d
    4f
    5s
    ……
    ……
    原子轨
    道数
    1
    1
    3
    1
    3
    5
    1
    3
    5
    7
    1
    ……
    ……
    最多容纳
    电子数
    2
    2
    6
    2
    6
    10
    2
    6
    10
    14
    2
    ……
    ……
    2
    8
    18
    32
    ……
    ……
    原子轨道
    原子轨道的形状与取向
    原子轨道数
    形状
    取向
    ns
    [6] 球形
    1
    np
    [7] 哑铃(纺锤)形
    [8] 相互垂直
    3
    nd
    花瓣形
    5
    nf
    7
    表示方法
    含义
    示例
    原子或离子结构示意图
    表示核外电子分层排布和核内质子数
    Na:[25]
    Na+:[26]
    电子式
    表示原子最外层电子数目
    Cl:[27] ∶Cl·····
    核外电子排布式
    表示每个能级上排布的电子数
    S:[28] 1s22s22p63s23p4 或[29] [Ne]3s23p4
    S2-:[30] 1s22s22p63s23p6
    轨道表示式(电子排布图)
    表示每个原子轨道中电子的运动状态
    O:[31]
    价层电子排布式或排布图
    表示价层电子的排布
    S:3s23p
    概念
    不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,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
    在现代化学中,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析
    应用
    发现元素、检测一些物质的存在与含量等
    相关教案

    2025年高考化学精品教案第五章物质结构与性质元素周期律第4讲化学键分子的空间结构: 这是一份2025年高考化学精品教案第五章物质结构与性质元素周期律第4讲化学键分子的空间结构,共27页。

    2025年高考化学精品教案第五章物质结构与性质元素周期律第5讲分子结构与物质的性质: 这是一份2025年高考化学精品教案第五章物质结构与性质元素周期律第5讲分子结构与物质的性质,共18页。

    2025年高考化学精品教案第五章物质结构与性质元素周期律第6讲晶体结构与性质: 这是一份2025年高考化学精品教案第五章物质结构与性质元素周期律第6讲晶体结构与性质,共29页。

    • 精品推荐
    • 所属专辑

    免费资料下载额度不足,请先充值

    每充值一元即可获得5份免费资料下载额度

    今日免费资料下载份数已用完,请明天再来。

    充值学贝或者加入云校通,全网资料任意下。

    提示

    您所在的“深圳市第一中学”云校通为试用账号,试用账号每位老师每日最多可下载 10 份资料 (今日还可下载 0 份),请取消部分资料后重试或选择从个人账户扣费下载。

    您所在的“深深圳市第一中学”云校通为试用账号,试用账号每位老师每日最多可下载10份资料,您的当日额度已用完,请明天再来,或选择从个人账户扣费下载。

    您所在的“深圳市第一中学”云校通余额已不足,请提醒校管理员续费或选择从个人账户扣费下载。

    重新选择
    明天再来
    个人账户下载
    下载确认
    您当前为教习网VIP用户,下载已享8.5折优惠
    您当前为云校通用户,下载免费
    下载需要:
    本次下载:免费
    账户余额:0 学贝
    首次下载后60天内可免费重复下载
    立即下载
    即将下载:资料
    资料售价:学贝 账户剩余:学贝
    选择教习网的4大理由
    • 更专业
      地区版本全覆盖, 同步最新教材, 公开课⾸选;1200+名校合作, 5600+⼀线名师供稿
    • 更丰富
      涵盖课件/教案/试卷/素材等各种教学资源;900万+优选资源 ⽇更新5000+
    • 更便捷
      课件/教案/试卷配套, 打包下载;手机/电脑随时随地浏览;⽆⽔印, 下载即可⽤
    • 真低价
      超⾼性价⽐, 让优质资源普惠更多师⽣
    VIP权益介绍
    • 充值学贝下载 本单免费 90%的用户选择
    • 扫码直接下载
    元开通VIP,立享充值加送10%学贝及全站85折下载
    您当前为VIP用户,已享全站下载85折优惠,充值学贝可获10%赠送
      充值到账1学贝=0.1元
      0学贝
      本次充值学贝
      0学贝
      VIP充值赠送
      0学贝
      下载消耗
      0学贝
      资料原价
      100学贝
      VIP下载优惠
      0学贝
      0学贝
      下载后剩余学贝永久有效
      0学贝
      • 微信
      • 支付宝
      支付:¥
      元开通VIP,立享充值加送10%学贝及全站85折下载
      您当前为VIP用户,已享全站下载85折优惠,充值学贝可获10%赠送
      扫码支付0直接下载
      • 微信
      • 支付宝
      微信扫码支付
      充值学贝下载,立省60% 充值学贝下载,本次下载免费
        下载成功

        Ctrl + Shift + J 查看文件保存位置

        若下载不成功,可重新下载,或查看 资料下载帮助

        本资源来自成套资源

        更多精品资料

        正在打包资料,请稍候…

        预计需要约10秒钟,请勿关闭页面

        服务器繁忙,打包失败

        请联系右侧的在线客服解决

        单次下载文件已超2GB,请分批下载

        请单份下载或分批下载

        支付后60天内可免费重复下载

        我知道了
        正在提交订单

        欢迎来到教习网

        • 900万优选资源,让备课更轻松
        • 600万优选试题,支持自由组卷
        • 高质量可编辑,日均更新2000+
        • 百万教师选择,专业更值得信赖
        微信扫码注册
        qrcode
        二维码已过期
        刷新

        微信扫码,快速注册

        还可免费领教师专享福利「樊登读书VIP」

        手机号注册
        手机号码

        手机号格式错误

        手机验证码 获取验证码

        手机验证码已经成功发送,5分钟内有效

        设置密码

        6-20个字符,数字、字母或符号

        注册即视为同意教习网「注册协议」「隐私条款」
        QQ注册
        手机号注册
        微信注册

        注册成功

        下载确认

        下载需要:0 张下载券

        账户可用:0 张下载券

        立即下载
        账户可用下载券不足,请取消部分资料或者使用学贝继续下载 学贝支付

        如何免费获得下载券?

        加入教习网教师福利群,群内会不定期免费赠送下载券及各种教学资源, 立即入群

        即将下载

        2025年高考化学精品教案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原理
        该资料来自成套资源,打包下载更省心 该专辑正在参与特惠活动,低至4折起
        [共10份]
        浏览全套
          立即下载(共1份)
          返回
          顶部
          Baidu
          map