1、第14講原子結構核外電子排布復 習 目 標1了解元素、核素和同位素的含義；2.了解原子的構成，了解原子序數、核電荷數、質子數、中子數、核外電子數以及它們之間的關系；3.了解原子核外電子的運動狀態、能級分布和排布原理，能正確書寫136號元素原子核外電子、價電子的排布式和軌道表示式；4.了解電子在原子軌道之間的躍遷及其簡單應用。考點一原子結構核素同位素必備知識梳理夯實學科基礎1.原子的構成(1)構成原子的微粒及作用(2)微粒之間的關系原子中：質子數(Z)核電荷數_；質量數(A)_(Z)_(N)；陽離子的核外電子數質子數所帶電荷數；陰離子的核外電子數質子數所帶電荷數。(3)微粒符號周圍數字的含義特別

2、提醒(1)原子中不一定都含有中子，如11H中沒有中子。(2)電子排布完全相同的原子不一定是同一種原子，如互為同位素的各原子。(3)破壞原子結構的核裂變不屬于化學變化。(4)質子數相同的微粒不一定屬于同一種元素，如F和OH。2.元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的概念及相互關系(2)同位素的特征相同存在形態的同位素，化學性質_，物理性質_。天然存在的同一元素的各核素所占的原子百分數一般_。(3)氫元素的三種核素11H：用字母H表示，名稱為氕，不含中子；12H：用字母D表示，名稱為氘或重氫，含有1個中子；13H：用字母T表示，名稱為氚或超重氫，含有2個中子。(4)常見的重要核素及其應用特別

3、提醒(1)由于同位素的存在，核素的種數遠大于元素的種類。(2)不同核素可能具有相同的質子數，如12H和13H；也可能具有相同的中子數，如614C和816O；也可能具有相同的質量數，如614C和714N。(3)同位素的“六同三不同”(5)兩種相對原子質量辨析原子(即核素)的相對原子質量：一個原子(即核素)的質量與12C質量的112的比值。其近似值可用質量數代替。元素的相對原子質量：是按該元素各種天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如Ar(Cl)Ar(35Cl)a%Ar(37Cl)b%。其近似值是用各核素質量數算出的平均值，即Ar(Cl)35a%37b%。易錯易混辨析(錯誤的說明錯因)(1

4、)所有原子核內一定都有中子()錯因：_。(2)質子數相同的微粒一定屬于同一種元素()錯因：_。(3)核外電子數相同的微粒，其質子數一定相同()錯因：_。(4)同位素的物理性質不同，但化學性質幾乎相同()錯因：_。(5)不同核素之間的轉化屬于化學反應()錯因：_。(6)一種元素可以有多種核素，也可能只有一種核素，有多少種核素就有多少種原子。()錯因：_。(7)核聚變如12H+13H24He01n，因為有新微粒生成，所以該變化是化學變化。()錯因：_。81735Cl與1737Cl得電子能力幾乎相同。()錯因：_。(9)一種核素只有一種質量數。()錯因：_。深度思考(1)已知氫有三種核素(H、D、T

5、)，它們形成的氫分子有_種，分別是_。(2)H、D、T與16O、17O、18O可形成的水分子有_種。特別提醒(1)同位素在元素周期表中處于同一位置，使用同一元素符號。(2)同位素的物理性質差異較大，化學性質幾乎完全相同。(3)同位素之間的轉化不屬于化學變化。(4)同位素之間可形成不同的單質分子。它們的物理性質(如密度)有所不同，但化學性質幾乎完全相同。題組強化訓練形成關鍵能力題組一微粒中“粒子數”的確定1“原子”原意是“不可再分”的意思。20世紀初，人們才認識到原子不是最小的粒子。從電子層模型分析，Ca原子核外N能層中運動的電子數為()A8B2C18D102某元素的一種同位素X原子的質量數為A

6、，含N個中子，它與1H原子構成HmX分子，在a g HmX中所含原子的物質的量為_，所含中子的物質的量為_，所含質子數為_，所含電子數為_。題組二元素、核素、同位素的概念辨析3下列說法正確的是()A18O2和16O3互為同位素B正己烷和2，2二甲基丙烷互為同系物CC60和C70是具有相同質子數的不同核素DH2NCH2COOCH3和CH3CH2NO2是同分異構體4現有下列9種微粒：11H、12H、613C、614C、714N、2656Fe2+、2656Fe3+、816O2、816O3。按要求完成以下各題：111H、12H分別是氫元素的一種_，它們互稱為_。(2)互為同素異形體的微粒是_。3265

7、6Fe2的中子數為_，核外電子數為_。(4)上述9種微粒中有_種核素，含有_種元素。考點二原子核外電子排布原理必備知識梳理夯實學科基礎1.核外電子排布(1)核外電子排布規律(2)核外電子排布與元素性質的關系金屬元素原子的最外層電子數一般小于4，較易_電子，形成陽離子，表現出_性，在化合物中顯正化合價。非金屬元素原子的最外層電子數一般大于或等于4，較易_電子，活潑非金屬原子易形成陰離子，在化合物中主要顯負化合價。稀有氣體元素的原子最外層為8電子(氦為2電子)穩定結構，不易失去或得到電子，它們的化合價通常表現為0價。(3)原子結構示意圖2能層與能級(1)能層(n)在多電子原子中，核外電子的_是不同

8、的，按照電子的_差異將其分成不同能層。通常用K、L、M、N表示，能量依次升高。(2)能級同一能層里電子的_也可能不同，又將其分成不同的能級，通常用_等表示。(3)能層與能級的關系能層一二三四五符號KLMNO能級1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f5s 5p最多電子數22 62 6 102 6 10 142 6電子離核遠近近遠電子能量高低低高3.電子云與原子軌道(1)電子云由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象地稱為電子云。電子云輪廓圖稱為原子軌道。(2)原子軌道4基態原子的核外電子排布(1)能量最低原理：即電子盡可能地先占有_的軌道，然后進入_的軌道，使整個原子

9、的能量處于_狀態。如圖為構造原理示意圖，即基態原子核外電子在原子軌道上的排布順序圖：(2)泡利原理每個原子軌道里最多只能容納_個電子，且自旋狀態_。如2s軌道上的電子排布為，不能表示為(3)洪特規則當電子排布在同一能級的不同軌道時，基態原子中的電子總是優先單獨占據一個軌道，且自旋狀態相同。如2p3的電子排布為_，不能表示為或特別提醒當能量相同的原子軌道在全滿(p6、d10、f14)、半滿(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)時原子的能量最低，如24Cr的電子排布式為Ar3d54s1，29Cu的電子排布式為Ar3d104s1。(4)基態原子核外電子排布的表示方法表示方法以硫原子為例電子排

10、布式_簡化電子排布式_軌道表示式(或電子排布圖)_價電子排布式_價電子軌道表示式_5.原子狀態與原子光譜(1)原子狀態基態原子：處于_的原子。激發態原子：基態原子的電子吸收能量后，從_躍遷到_狀態的原子。(2)原子光譜：不同元素的原子發生躍遷時會_或_不同的光，用光譜儀記錄下來便得到原子光譜。利用原子光譜的特征譜線可以鑒定元素，稱為光譜分析。(3)基態、激發態及光譜示意圖易錯易混辨析(錯誤的說明錯因)(1)2p和3p軌道形狀均為啞鈴形，能量也相等()錯因：_。(2)2px、2py、2pz的能量相等()錯因：_。(3)p軌道的能量一定比s軌道的能量高()錯因：_。(4)2s2的軌道表示式為()錯

11、因：_。(5)2p3的軌道表示式為 ()錯因：_。(6)同一原子中，2p、3p、4p能級的軌道數依次增多。()錯因：_。(7)鐵元素基態原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s23d6。()錯因：_。(8)電子排布式1s22s22p63s23p10違反了能量最低原理。()錯因：_。題組強化訓練形成關鍵能力題組一電子排布式、電子軌道表示式的規范書寫與應用1按要求書寫電子排布式或軌道表示式。(1)基態Fe3的核外電子排布式為_。(2)基態Mn2的核外電子排布式為_。(3)基態釩原子的價電子軌道表示式為_。(4)基態鎵(Ga)原子的電子排布式為_。(5)基態Ni2的價電子軌道表示式為

12、_。2寫出下列原子或離子的電子排布式、價電子軌道表示式、電子占的原子軌道數、未成對電子數。(1)N：_，_，_，_。(2)Cl：_，_，_，_。(3)Fe2：_，_，_，_。(4)Cu：_，_，_，_。(5)Se：_，_，_，_。(6)Br：_，_，_，_。特別提醒核外電子排布常見錯誤(1)在寫基態原子的軌道表示式時，常出現以下錯誤：(2)當出現d軌道時，雖然電子按ns、(n1)d、np的順序填充，但在書寫電子排布式時，仍把(n1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，失電子時，先失4s軌道上的電子，如Fe3：1s22s22p63s23p63d5。(3)注意比較原子

13、核外電子排布式、簡化電子排布式、原子外圍電子或價電子排布式的區別與聯系。如Cu的電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1；簡化電子排布式：Ar3d104s1；外圍電子或價電子排布式：3d104s1。題組二核外電子排布表示方法比較3下列電子軌道表示式正確且所表示的元素原子的能量處于最低狀態的是()4.已知A原子的3p軌道上得到1個電子后不能再容納外來電子；B原子的2p軌道上有1個電子的自旋狀態與其他電子的自旋狀態相反；C原子的第三電子層上有8個電子，第四電子層上只有1個電子。按要求書寫下列圖式。(1)A原子的結構示意圖：_；(2)B原子的軌道表示式：_；(3)C原子的核外電子排布

14、式：_；(4)A離子的電子式：_。特別提醒化學用語的規范使用及意義(1)結構示意圖：能直觀地反映核內的質子數和核外的電子層數及各層上的電子數。(2)核素組成：如816O，側重于表示原子核的結構，它能告訴我們該原子核內的質子數和核外電子數以及質量數，但不能反映核外電子的排布情況。(3)電子排布式：能直觀地反映核外電子的能層、能級和各能級上的電子數，但不能表示原子核的情況，也不能表示各個電子的運動狀態。(4)軌道表示式：能反應各軌道的能量的高低，各軌道上的電子分布情況及自旋狀態。(5)價電子排布式：如Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，價電子排布式為3d64s2。價電

15、子排布式能反映基態原子的能層數和參與成鍵的電子數以及最外層電子數。題組三電子躍遷與原子光譜5下列有關光譜的說法不正確的是()A原子中的電子在躍遷時會發生能量的變化，能量的表現形式之一是光(輻射)，這也是原子光譜產生的原因B原子光譜只有發射光譜C通過原子光譜可以發現新的元素D通過光譜分析可以鑒定某些元素6下列原子的電子躍遷能釋放光能形成發射光譜的是()A1s22s22p63s21s22s22p63p2B1s22s22p33s11s22s22p4C1s22s21s22s12p1D1s22s22px11s22s22py1高考真題演練明確考查方向1(1)2021全國甲卷太陽能電池板主要材料為單晶硅或多

16、晶硅。Si的價電子層的電子排布式為_。(2)2021全國乙卷對于基態Cr原子，下列敘述正確的是_(填標號)。A.軌道處于半充滿時體系總能量低，核外電子排布應為Ar3d54s1B.4s電子能量較高，總是在比3s電子離核更遠的地方運動C.電負性比鉀高，原子對鍵合電子的吸引力比鉀大(3)2021廣東卷基態硫原子價電子排布式為_。(4)2021湖南卷基態硅原子最外層的電子排布圖為_。22021河北卷用中子轟擊NZX原子產生粒子(即氦核24He)的核反應為：ZNX+01nP7Y24He。已知元素Y在化合物中呈1價。下列說法正確的是()A.H3XO3可用于中和濺在皮膚上的NaOH溶液B.Y單質在空氣中燃燒

17、的產物是Y2O2C.X和氫元素形成離子化合物D.6Y和7Y互為同素異形體32021浙江卷下列說法正確的是 ()A.14N2和15N2互為同位素B.間二甲苯和苯互為同系物C.Fe2C和Fe3C互為同素異形體D.乙醚和乙醇互為同分異構體隨堂過關訓練提升學科素養1下列說法中肯定錯誤的是()A.某原子K層上只有一個電子B.某原子M層上電子數為L層電子數的4倍C.某離子M層上和L層上的電子數均為K層的4倍D.陽離子的最外層電子數可能為2，也可能為82同位素示蹤技術已廣泛應用在農業、工業、醫學、地質及考古等領域。下列有關敘述正確的是()A.14C與12C是兩種不同的元素或核素B.通過化學變化可以實現16O

18、與18O之間的相互轉化C.35Cl2與37Cl2互為同素異形體D.銫元素的兩種核素137Cs比133Cs多4個中子3下列說法錯誤的是()A.電子排布式為1s22s22p63s23p1的元素，其價態為3時最穩定B.在同一能級上運動的電子，其運動狀態肯定不同C.碳原子核外能量最高的電子云輪廓圖如圖所示D.鈉原子由1s22s22p63p11s22s22p63s1時，吸收能量，由激發態轉化成基態4如圖是s能級和p能級的原子軌道圖，試回答下列問題：(1)s電子的原子軌道呈_形，每個s能級有_個原子軌道；p電子的原子軌道呈_形，每個p能級有_個原子軌道。(2)元素X的原子最外層電子排布式為nsnnpn1，

19、原子中能量最高的是_電子，其電子云在空間有_方向；元素X的名稱是_，它的氫化物的電子式是_。若元素X的原子最外層電子排布式為nsn1npn1，那么X的元素符號為_，原子的電子軌道表示式為_。第14講原子結構核外電子排布考點一必備知識梳理夯實學科基礎一、1(1)元素原子化學(2)核外電子數質子數中子數2(1)核電荷數質子中子質子數中子數(2)幾乎完全相同不同不變(4)614C氫彈易錯易混辨析答案：(1)原子核內不一定都有中子，如11H(2)質子數相同的微粒不一定屬于同一種元素，如F與OH(3)核外電子數相同的微粒，其質子數不一定相同，如Al3與Na、F等，NH4+與OH等(4)(5)不同核素之間

20、的轉化屬于核反應，不屬于化學反應(6)(7)該變化屬于核變化，不是化學變化(8)(9)深度思考答案：(1)6H2、D2、T2、HD、HT、DT(2)18題組強化訓練形成關鍵能力1解析： Ca原子核外有4個電子層，分別對應符號K、L、M、N，其原子結構示意圖為，第4層有2個電子，故 N能層中運動的電子數有2個。答案：B2答案：aA+m(m1)molaNA+m molaA+m(mAN)NAaA+m(mAN)NA3解析：同位素的研究對象為原子，而18O2和16O3為單質，A項錯誤；正己烷和2，2二甲基丙烷結構相似，在分子組成上相差1個“CH2”原子團，兩者互為同系物，B項正確；C60和C70均為單質

21、，不是核素，C項錯誤；H2NCH2COOCH3的分子式為C3H7NO2，而CH3CH2NO2的分子式為C2H5NO2，兩者不是同分異構體，D項錯誤。答案：B4解析：111H、12H分別是氫元素的一種核素；11H、12H是質子數相同而中子數不同的氫元素的不同原子，它們互稱為同位素。(2)816O2和816O3是同種元素組成的不同單質，為氧元素的同素異形體。32656Fe2的中子數為562630，陽離子是原子失去2個電子形成的，核外電子數為26224。(4)9種微粒：11H、12H、613C、614C、714N、2656Fe2、2656Fe3、816O2、816O3中有5種核素：11H、12H、6

22、13C、614C、714N，有5種元素：H、C、N、Fe、O。答案：(1)核素同位素(2)816O2、816O3(3)3024(4)55考點二必備知識梳理夯實學科基礎1(1)低高2n2818(2)失去還原得到(3)電子層質子數2(1)能量能量(2)能量s、p、d、f3(2)球形啞鈴13相等4(1)能量低能量高最低(2)2相反(3) (4)1s22s22p63s23p4Ne3s23p4 3s23p4 5(1)最低能量低能級高能級(2)吸收釋放易錯易混辨析答案：(1)3p軌道能量大于2p軌道能量(2)(3)2p軌道能量小于3s軌道能量(4)違背了泡利原理(5)違背了洪特規則(6)np能級的軌道數均

23、為3(7)鐵元素基態原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2(8)電子排布式1s22s22p63s23p10違反了泡利原理題組強化訓練形成關鍵能力1答案：(1)1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)(2)1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)(3) (4)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或Ar3d104s24p1)(5) 2答案：(1)1s22s22p353(2)1s22s22p63s23p5(或Ne3s23p5)91(3)1s22s22p63s23p63d6(或Ar3d6) 144(4)1s22s22p63s23p63d

24、104s1(或Ar3d104s1)151(5)1s22s22p63s23p63d104s24p4(或Ar3d104s24p4)182(6)1s22s22p63s23p63d104s24p6(或Ar3d104s24p6)1803解析：根據洪特規則，選項A中2p能級的3個電子應分別占據3個2p原子軌道，而且自旋方向相同，錯誤；選項B中的2s能級的電子發生躍遷，是激發態，錯誤；選項C中基態碳原子的電子是按照泡利原理和洪特規則排布的，正確；選項D中的2s能級的電子發生躍遷，原子屬于激發態，錯誤。答案：C4解析：由題意可知，A原子的3p軌道上有5個電子，則A為Cl；B原子的2p軌道上有4個電子，則B為O

25、；C原子的外圍電子排布式為4s1，則C為K。答案：(1)(2) (3)1s22s22p63s23p64s1(或Ar4s1)(4) 5解析：電子在基態和激發態之間的躍遷會引起能量的變化，并以光的形式體現，用光譜儀攝取得到光譜。電子從基態向激發態的躍遷會吸收能量，形成吸收光譜；電子從激發態向基態的躍遷會放出能量，形成發射光譜。原子中的電子在躍遷時會發生能量的變化，能量的表現形式之一是光(輻射)，這也是原子光譜產生的原因，選項A正確；原子光譜既有發射光譜，也有吸收光譜，選項B不正確；通過原子光譜可以發現新的元素，選項C正確；通過光譜分析可以鑒定某些元素，選項D正確。答案：B6解析：A項，吸收光能，形

26、成吸收光譜；B項，由激發態基態，釋放光能，形成發射光譜；C項，形成吸收光譜；D項，2px與2py能量相同，不屬于電子躍遷。答案：B高考真題演練明確考查方向1答案：(1)3s23p2(2)AC(3)3s23p4(4) 2解析：根據元素Y在化合物中呈1價及ZNX+01nP7Y+24He可知，X為B元素、Y為Li元素。H3BO3為弱酸，可用于中和濺在皮膚上的NaOH溶液，A正確；Li單質在空氣中燃燒的產物是Li2O，B錯誤；B元素與H元素可形成多種共價化合物，如B2H6、B4H10等，C錯誤；同素異形體是指由同一種元素組成的不同形態的單質，故6Y和7Y不互為同素異形體，二者互為同位素，D錯誤。答案：A3解析：同位素是同種元素的不同核素，14N2和15N2是兩種單質分子，A錯誤；同系物是結構相似，分子組成上相差若干個CH2原子團的物質，間二甲苯和苯都含有苯環，分子組成相差2個CH2，屬于同系物，B正確；同素異形體是同種元素組成的不同單質，Fe2C和Fe3C是兩種化合物，C錯誤；同分異構體是分子式相同、結構不同的化合物，乙醚的結構簡式為CH3CH2OCH2CH3，分子式為C4H10O