高考化学一轮复习-原子结构与性质（复习讲义）（全国通用）（原卷版）

这是一份高考化学一轮复习-原子结构与性质（复习讲义）（全国通用）（原卷版），共17页。试卷主要包含了原子核外电子运动状态等内容，欢迎下载使用。
01 TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc15422" \l "_Tc26714" 考情解码·命题预警
02 \l "_Tc7022" 体系构建·思维可视
03 \l "_Tc306" 核心突破·靶向攻坚
\l "_Tc23645" 考点一 原子结构
\l "_Tc8741" 知识点1 原子结构
\l "_Tc5345" 知识点2 元素、核素、同位素
\l "_Tc21155" 考向1 考查原子结构
\l "_Tc21155" 考向2 考查核反应方程的简单分析
【思维建模】核反应方程分析思路
\l "_Tc28902" 考向3 考查“五同”概念辨析
【思维建模】“五同”概念的比较
\l "_Tc818" 考点二 原子核外电子运动状态
\l "_Tc27137" 知识点1 电子的运动特征
\l "_Tc28076" 知识点2 能层与能级
\l "_Tc27137" 知识点3 原子轨道
\l "_Tc28076" 知识点4 能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则
\l "_Tc27137" 知识点5 原子核外电子运动状态的描述—四个量子数
\l "_Tc27137" 知识点6 原子状态与原子光谱
\l "_Tc10653" 考向1 能层、能级、原子轨道
\l "_Tc18130" 考向2 核外电子排布的规范书写
【思维建模】核外电子排布表示的书写策略
\l "_Tc10653" 考向3 电子跃迁与原子光谱
\l "_Tc22970" 04 \l "_Tc24080" 真题溯源·考向感知

考点一 原子结构
\l "_Tc25045" 知识点1 原子结构
1．原子结构——核素的表示方法

2．微粒之间的等式关系
(1)质量关系：质量数(A)＝________ (Z)＋________ (N)；
(2)电性关系：
①原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝______________；
②阳离子的核外电子数＝质子数－______________，如Mg2＋的核外电子数是10。
③阴离子的核外电子数＝质子数＋______________，如Cl－的核外电子数是18。
3．微粒符号周围数字的含义
得分速记
(1)原子中不一定都含有中子，如eq \\al(1,1)H中没有中子。
(2)电子排布完全相同的原子不一定是同一种原子，如互为同位素的各原子。
(3)易失去1个电子形成＋1价阳离子的不一定是金属原子，如氢原子失去1个电子形成H＋。
(4)形成稳定结构的离子最外层不一定是8个电子，如Li＋为2个电子稳定结构。
\l "_Tc16775" 知识点2 元素、核素、同位素
1．元素、核素、同位素的概念及相互关系
2．同位素的特征
①相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全________，物理性质________。
②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数(丰度)一般________。
3．同位素的“六同三不同”
4．常见的重要核素及其应用
5．元素、核素、同位素的联系与区别
①现行元素周期表已发现的元素有118种，由于同位素的存在，故核素的种数________118种。
②不同核素可能具有相同的________数，如eq \\al(2,1)H、eq \\al(3,1)H；也可能具有相同的________数，如eq \\al(14, 6)C、eq \\al(16, 8)O；也可能具有相同的________数，如eq \\al(14, 6)C、eq \\al(14, 7)N。
③同位素之间的转化，既不是________变化也不是________变化，是________反应。
④同位素之间可形成不同的同位素单质。如氢的三种同位素形成的单质有六种：H2、D2、T2、HD、HT、DT，他们的物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全________。
⑤同位素之间可形成不同的同位素化合物。如水分子有H2O(普通水)、D2O(重水)、T2O(超重水)等。他们的相对分子质量不同，物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全________。
6．相对原子质量
(1)原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与一个12C质量的________的比值。一种元素有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量。
(2)元素的相对原子质量：是根据该元素各种天然同位素的________________按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。即：Ar(E)＝Ar1×a%＋Ar2×b%＋Ar3×c%＋…，其中a%＋b%＋c%＋…=1。
(3)核素的近似相对原子质量＝该核素的质量数。
(4)元素的近似相对原子质量：是根据该元素各种天然同位素的________按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。即：Ar(E)＝A1×a%＋A2×b%＋A3×c%＋…，其中a%＋b%＋c%＋…=1。
7．核反应方程
①卢瑟福发现质子：eq \\al(14, 7)N＋eq \\al(4,2)He→eq \\al(17, 8)O＋eq \\al(1,1)H
②查德威克发现中子：eq \\al(9,4)Be＋eq \\al(4,2)H→eq \\al(12, 6)C＋eq \\al(1,0)n
③铀核裂变反应：eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(89,36)Kr＋eq \\al(144, 56)Ba＋3eq \\al(1,0)n
④氘核与氚核聚变反应：eq \\al(2,1)H＋eq \\al(3,1)H→eq \\al(4,2)He＋eq \\al(1,0)n
\l "_Tc17630" 考向1 考查原子结构
例1(2025·北京丰台二模)我国首次制备出丰度超过99%的64Ni。64Ni经质子束流轰击可获得具有放射性的医用核素64Cu。下列说法不正确的是( )
A．Ni属于d区元素
B．64Ni原子核内中子数是36
C．64Ni与互为同位素
D．64Ni经质子束流轰击获得64Cu的过程不属于化学变化
【变式训练1·变考法】4019X、4018Z、4019Q、4020R+、4120M 5种微粒，所属元素的种类有( )
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
【变式训练1·变题型】(2025·北京高三模拟预测)99Tc的半衰期(放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间)长达年。下列说法正确的是( )
A．99Tc的原子核内有43个中子
B．99Tc的半衰期长，说明在化学反应中99Tc难以失去电子
C．基态99Tc原子中有7个单电子
D．Tc位于第五周期Ⅶ族
【变式训练3·变题型】(2025·北京朝阳高三模拟)钪(21Sc)是极为稀有的战略性关键金属。翟钪闪石是在我国境内发现的第一个含钪新矿物，理想化学式为。下列说法不正确的是( )
A．电负性： B．位于元素周期表区
C．原子半径： D．位于元素周期表第三周期第ⅣA族
\l "_Tc17630" 考向2 考查核反应方程的简单分析
例2核反应和为研究原子结构和发现新原子做出了重要贡献。下列说法错误的是( )
A．c=13b
B．X、Y、Z形成的单质分子均为非极性分子
C．Q、R 为质量数相同的不同核素
D．基态 W 与Z原子核外电子的空间运动状态种类相等
思维建模 核反应方程分析思路
(1)质量数守恒：各微粒左上角数字之和在核反应前后相等；
(2)电荷数守恒：各微粒左下角数字之和(正电荷数)在核反应前后相等
例：碳14的β衰变：eq \\al(14, 6)C→eq \\al(14, 7)N＋eq \\al( 0,－1)e
质量数守恒表达式：14＝14＋0；电荷数守恒表达式：6＝7－1。
【海洋与学科知识结合】【变式训练1】海洋中蕴含着极为丰富的氘和氚元素，以重水和超重水的形式存在。氘和氚元素发生热核聚变时放出巨大的能量，是正在重点攻克的能源难题。下列说法错误的是( )
A．和属于同位素性 B．X为中子
C．核聚变的产物对环境更友好 D．与的沸点相同
【变式训练2·变载体】科学家利用粒子(即氦核)进行多种核反应：、。已知和都具有放射性，下列说法错误的是
A．X元素位于元素周期表的第二周期第ⅥA族
B．和互为同位素，化学性质相同
C．、都可作为示踪原子
D．核反应产生的能量可用于发电，属于化学能转化为电能
【变式训练3·变载体】卢瑟福发现质子的核反应为；卢瑟福的学生查德威克发现中子的核反应为。下列说法错误的是
A．Y元素的第一电离能高于同周期相邻元素的
B．元素的电负性：
C．和的简单氢化物中中心原子的价层电子对数目相同
D．的空间结构为直线形
\l "_Tc16322" 考向3 考查“五同”概念辨析
例3下列说法正确的是( )
A．蔗糖和麦芽糖互为同分异构体
B．甲醇和乙二醇均含有羟基，互为同系物
C．金刚石、石墨、C60互为同素异形体，金刚石转化为石墨是物理变化
D．、互为同位素，它们的质量数、中子数、电子数均不同
思维建模 “五同”概念的比较
【变式训练1·变载体】下列说法正确的是( )
A．油酸与丙烯酸互为同系物 B．H2与T2互为同素异形体
C．14N和14C互为同位素 D．CH3OCHO与HCOOCH3互为同分异构体
【变式训练2·变载体】下列说法正确的是( )
A．1H-、2H、3H+具有相同质子数，互为同位素 B．乙酸、硬脂酸互为同系物
C．乙醇和乙醚互为同分异构体 D．碘和碘蒸气互为同素异形体
【变式训练3·变载体】下列说法正确的是( )
A．18O2和16O3互为同位素 B．S6和S8互为同素异形体
C．CH3COOCH3 与CH3OCHO不互为同系物 D．与互为同分异构体

考点二 原子核外电子运动状态
知识点1 电子的运动特征
电子是________、带________的微观粒子，并具有________________。电子可以在原子内部进行________，运动速度很________，接近________，与宏观物体的运动有极大不同：不能同时确定________________，不能描绘________________。
知识点2 能层与能级
1．能层：根据多电子原子的核外电子的________________，将核外电子分成不同的能层，能层用n表示。n值越________，能量越________。
2．能级
(1)根据多电子原子中同一能层电子________的不同，将它们分成不同能级。
(2)能级用相应能层的序数和字母s、p、d、f组合在一起来表示，如n能层的能级按能量由低到高的顺序排列为________、________、________、________等。
(3)能层序数________该能层所包含的能级数，如第三能层有________能级。
(4)s、p、d、f能级可容纳的电子数为1、3、5、7的________倍。
3．能层、能级与其容纳的最多电子数之间的关系
得分速记
(1)能层数＝电子层数。
(2)第一能层(K)，只有s能级；第二能层(L)，有s、p两种能级，p能级上有三个原子轨道px、py、pz，它们具有相同的能量；第三能层(M)，有s、p、d三种能级。
知识点3 原子轨道
1．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________度分布的形象化描述。小黑点越密，表示概率密度越大。由于核外电子的________分布看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。
2．电子轮廓图：
________________电子云图，s电子云轮廓图是____形；p电子云轮廓图是________形，p电子云有三种伸展方向(px，py，pz，它们相互垂直)，即p能级电子有____个伸展方向；d能级电子有5个伸展方向；f能级电子有7个伸展方向。
3．原子轨道：量子力学把电子在原子核外的一个________________称为一个原子轨道，即电子云的伸展方向。
4．轨道能量
①同能层的不同能级能量s