新高考化学一轮复习考点讲义第6章第28讲 原子结构核外电子排布规律（2份，原卷版+解析版）

这是一份新高考化学一轮复习考点讲义第6章第28讲 原子结构核外电子排布规律（2份，原卷版+解析版），共7页。试卷主要包含了原子结构，元素、核素、同位素，现有下列9种微粒，下列有关构造原理的说法错误的是等内容，欢迎下载使用。
考点1 原子核、核素、同位素
1.原子结构
(1)原子的构成
(2)微粒符号及其意义
(3)微粒间的数目关系
①质量数(A)=中子数(N)＋质子数(Z)
②中性粒子(原子、分子等)：核外电子数=质子数=核电荷数
阳离子：核外电子数=质子数－所带电荷数
阴离子：核外电子数=质子数＋所带电荷数
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同一元素的各种核素，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)几种重要核素的用途
【小试牛刀】
微考点1 元素、核素、同位素概念辨析
1.(2024·上海，2)下列关于18F与19F说法正确的是( )
A.是同种核素
B.是同素异形体
C.19F比18F多一个电子
D.19F比18F多一个中子
2.(2024·江西宜春模拟预测)科技发展与化学密切相关。下列说法错误的是( )
A.TiO2光催化乙苯脱氢转化为苯乙烯，两种有机物互为同分异构体
B.科研团队合成环状的C10和C14，C10和C14互为同素异形体
C.铌酸锂(LiNbO3)纳米超材料具有独特的光学特性，4193Nb的中子数为52
D.我国首次获得公斤级丰度99%100M产品，100M与98M互为同位素
3.现有下列9种微粒：11H、12H、613C、614C、714N、2656Fe2＋、2656Fe3＋、816O2、816O3。按要求完成以下各题：
(1)11H、12H分别是氢元素的一种 ，它们互称为 。
(2)互为同素异形体的微粒是 。
(3)2656Fe2＋的中子数为 ，核外电子数为 。
(4)上述9种微粒中有 种核素，含有 种元素。
微考点2 原子、分子中各微粒之间的数量关系
4.(2024·山西忻州名校联考)我国科学家成功合成出新核素251Lr，熔合反应为2450Ti＋201n+81aTl
—→b251Lr+24He。下列叙述正确的是( )
A.251Lr和253Lr的物理性质完全相同
B.上述熔合反应为氧化还原反应
C.上述熔合反应中a=203、b=103
D.251Lr核内中子数和质子数之差为47
5.(1)1 ml H218O与1 ml D216O的中子数之比为 。
(2)某元素的一种同位素X原子的质量数为A，含N个中子，它与1H原子构成HmX分子，在a g HmX中所含原子的物质的量为 ，所含中子的物质的量为 ，所含质子数为 ，所含电子数为 。
考点2 核外电子运动状态与排布原理
1.核外电子运动状态
核外电子按能量不同分成能层，同一能层的电子，还被分成不同能级。量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。
回答下列问题：
(1)填写下表，熟悉原子核外能层、能级、原子轨道之间的关系。
(2)常用电子云轮廓图的形状和取向来表示原子轨道的形状和取向。s电子云轮廓图呈球形、p电子云轮廓图呈哑铃形，p电子云有3种伸展方向。
(3)预测第五电子层上原子轨道总数是多少？最多能容纳的电子数是多少？
(4)比较下列基态原子能级或原子轨道的能量高低。
①1s、2s、2p、3s、3p、3d ②2s、2px、2py、2pz
2.基态与激发态 原子光谱
(1)基态原子：处于最低能量状态的原子。
激发态原子：基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子。
(2)原子光谱
不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱上的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。
3.基态原子核外电子排布原则
(1)泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们的自旋相反。
(2)洪特规则：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。
(3)能量最低原理：在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最低。
4.构造原理——基态原子电子填入能级的顺序
5.基态原子核外电子排布表示方法(以硫原子为例)
【易错提醒】洪特规则的特例
当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，如基态24Cr原子的核外电子排布式不应写为1s22s22p63s23p63d44s2，正确的是1s22s22p63s23p63d54s1。
【小试牛刀】
微考点1 基态原子、离子的电子排布式、轨道表示式书写
1.按要求书写电子排布式或轨道表示式。
(1)基态铜原子的电子排布式为 。
(2)基态Cr3＋的核外电子排布式为 。
(3)基态Mn2＋的核外电子排布式为 。
(4)基态钒(V)原子的价层电子轨道表示式为 。
(5)基态镓(Ga)原子的核外电子排布式为 。
(6)基态Ni2＋的价层电子轨道表示式为 。
微考点2 基态原子核外电子的运动状态、未成对电子数目的判断
2.(1)基态F原子核外电子的运动状态有 种。
(2)基态钛原子的价层电子排布式为 ，其原子核外电子的空间运动状态有 种，共有 种运动状态不同的电子。
(3)基态Si原子价层电子的运动状态有 种，若其电子排布式表示为[Ne]3s23px2违背了 。
3.(1)基态Ti3＋中未成对电子数有 个；与Ti同族相邻的元素Zr的基态原子价层电子排布式为 。与钛同周期元素的基态原子中，未成对电子数与钛相同的元素有 种。
(2)血红蛋白中的铁处于基态时，其最高能级中的单电子数为 。
(3)Cr与Ni的基态原子核外未成对电子数之比为 。
微考点3 核外电子排布与元素推断
4.元素推断
(1)A、B、C、D4种元素的核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等，D原子的K、L层电子数之和等于核外电子总数的一半。则4种元素的元素符号依次是A ，B ，C ，D 。
(2)①E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 ；其基态原子价层电子的轨道表示式为 。
②元素F的正三价离子的3d能级为半充满，F的元素符号为 ，其基态原子的核外电子排布式为 。
【真题挑战】
1.(2022·山东，3)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+baX；816O+23He—→815O+nmY。下列说法正确的是( )
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
2.[2024·湖南，16(1)]Cu属于 区元素，其基态原子的价电子排布式为 。
3.[2024·河北，16(1)节选]钒原子的价层电子排布式为 ；焙烧生成的偏钒酸盐中钒的化合价为 。
4.[2024·湖北，16(1)]基态Be2＋的轨道表示式为 。
5.按要求解答下列问题。
(1)[2019·全国卷Ⅰ，35(1)]下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是 (填字母)。
A.[Ne]B.[Ne]
C.[Ne]D.[Ne]
(2)[2020·全国卷Ⅰ，35(1)]基态Fe2＋与Fe3＋离子中未成对的电子数之比为 。
【限时训练】（限时：60分钟）
[分值：100分]
(选择题1~14题，每小题5分，共70分)
1.下列说法不正确的是( )
A.某些花岗石产生氡(86222Rn)，从而对人体产生伤害，86222Rn的质量数是222
B.Se是人体必需的微量元素，3478Se和3480Se互为同位素
C.613C⁃NMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析，613C的中子数为6
D.原子结构示意图既可以表示16O，也可以表示18O
2.下列能级符号正确且简并轨道数最多的是( )
A.2dB.3fC.4dD.5s
3.下列说法正确的是( )
A.在多电子原子中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B.2p和3p轨道形状均为哑铃形
C.基态氮原子的轨道表示式为
D.B原子由1s22s22px1→1s22s22py1时，由基态转化为激发态，形成发射光谱
4.下列化学用语正确的是( )
A.H2、D2、T2互为同素异形体
B.M2＋核外有a个电子、b个中子，M的核素符号：a＋2a＋b＋2M
C.H2O2的电子式：H＋[×·O‥‥··O‥‥·×]2－H＋
D.用电子式表示Na2S的形成过程：2Na×＋·S‥‥·—→Na×·S‥‥×·Na
5.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
6.下列有关构造原理的说法错误的是( )
A.原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d
B.某基态原子部分核外电子的排布式为3d64s2
C.所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理
D.构造原理中的电子排布能级顺序，并不代表各能级能量由低到高的顺序
7.第四周期元素中基态原子核外有3个未成对电子的共有( )
A.2种B.3种C.4种D.5种
8.下列轨道表示式所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是( )
A.
B.
C.
D.
9.通常情况下，原子核外p、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”的时候更加稳定，称为洪特规则的特例，下列事实能作为这个规则的证据的是( )
①基态He原子的电子排布式为1s2，基态H原子的电子排布式为1s1 ②Fe2＋容易失电子转变为Fe3＋，表现出较强的还原性 ③基态Cu原子的电子排布式是[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2 ④某种激发态碳原子的电子排布式是1s22s12p3而不是1s22s22p2
A.①②B.②③
C.③④D.①②③④
10.下列电子排布式或轨道表示式正确的是( )
①基态C原子的轨道表示式：
②基态Cr原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d44s2
③基态O原子的轨道表示式：
④基态Br原子的价层电子排布式：3d104s24p5
A.①②③B.②③④
C.①②④D.只有③
11.1934年约里奥⁃居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核24He)轰击金属原子ZWX，得到核素z＋230Y，开创了人造放射性核素的先河：
ZWX+24He—→z＋230Y+01n。
其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( )
A.ZWX的相对原子质量为26
B.X、Y均可形成三氯化物
C.X的质子数大于Y的
D.Y仅有一种含氧酸
12.A、B为两短周期元素，A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子，B原子核外电子总数比A原子核外电子总数多5，则A和B形成的化合物的化学式为( )
A.A2B3B.BA2C.AB4D.B3A2
13.X、Y、Z、W、P五种元素，其核电荷数依次增大。X基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等；Z原子的核外电子有8种运动状态；Z与W元素位于同一族；P原子核外有4个能层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子。下列说法正确的是( )
A.基态X原子最外层有三个未成对电子
B.Y基态原子的轨道表示式：
C.P原子的价层电子排布为4s1
D.P单质分别与Z、W单质反应，产物中P的化合价一定相同
14.下列各组表述中，两个微粒一定不属于同种元素原子的是( )
A.3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p2的原子
B.M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2的原子
C.最外层电子数是核外电子总数的15的原子和价层电子排布为4s24p5的原子
D.2p能级有一个未成对电子的基态原子和价层电子排布为2s22p5的原子
15.(14分)(1)以下列出的是原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断，哪些违反了泡利原理？
(填序号，下同)哪些违反了洪特规则？ 。
① ②
③ ④
⑤
⑥
(2)某元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1。该原子核外共 个电子层，有 种能量不同的电子。核外电子占有的轨道总数是 个，有 种不同运动状态的电子。
16.(16分)前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，其相关性质如表所示：
(1)元素A、E的元素符号分别是： 。画出元素A基态原子的轨道表示式： 。
(2)画出C元素原子的结构示意图： 。
(3)写出D元素基态原子的电子排布式： ，其核外电子空间运动状态有 种。
(4)元素A、B、C的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，其原因是 。
(5)实验室合成一种由B和C两种元素形成的化合物，该化合物具有三维骨架结构。其中每个B原子与4个C原子形成共价键，每个C原子与3个B原子形成共价键，其化学式为 。
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核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点
考点1 原子核、核素、同位素★★★☆☆
考点2 核外电子运动状态与排布原理★★★☆☆
（星级越高，重要程度越高）
限时训练挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯
核素
92235U
614C
12H
13H
818O
用途
核燃料
用于考古断代
制氢弹
示踪原子
能层(n)
一
二
三
四
能层
符号
K
L
M
N
能级
符号
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
各能级原
子轨道数
1
1
3
1
3
5
1
3
5
7
各能层原
子轨道数
1
4
9
16
最多容纳
电子数
2
8
18
32
电子排布式
1s22s22p63s23p4
简化电子排布式
[Ne]3s23p4
价层电子排布式
3s23p4
价层电子轨道表示式(电子排布图)
A
基态A原子核外电子占据3个轨道
B
原子核外有6种运动状态不同的电子
C
元素原子的核外p电子数比s电子数少1个
D
基态原子核外有6个原子轨道排有电子，且只有1个未成对电子
E
基态E＋填充电子的能层中原子轨道均全充满