資源簡介

第一章 原子結構和性質
第一章《原子結構與性質》單元復習
板塊導航
01/學習目標 明確內容要求，落實學習任務
02/思維導圖 構建知識體系，加強學習記憶
03/知識導學 梳理教材內容，掌握基礎知識
04/效果檢測 課堂自我檢測，發現知識盲點
05/問題探究 探究重點難點，突破學習任務
06/分層訓練 課后訓練鞏固，提升能力素養
1．前四周期元素中基態原子核外電子排布式的書寫以及根據電子排布式的特點進行元素推斷； 2．運用電離能、電負性解釋、推測某些元素的性質； 3．結合元素周期律、周期表以推斷題的形式進行考查原子結構與性質的應用。1.前四周期元素中基態原子核外電子排布式的書寫以及根據電子排布式的特點進行元素推斷； 重點：運用電離能、電負性解釋、推測某些元素的性質； 難點：結合元素周期律、周期表以推斷題的形式進行考查原子結構與性質的應用。
一、能層與能級
1．能層與能級的認識誤區
(1)任何能層均含有_____能級，都是從_____能級開始，且能級數與能層__________相同，但不是任何能層均含有任何能級。
(2)能層就是__________層。
(3)從第3能層開始出現_____能級，且_____能級的能量小于_____能級。
(4)每個能層最少容納電子數是能層序數__________，但與實際填充的電子數__________相同。
2．判斷能級能量高低的方法
(1)首先看能層，一般能層序數越小，能量越_____。
(2)再看能級，同一能層中的各能級，能量由低到高的順序是ns_____np_____nd_____nf。
(3)還要注意能級交錯現象，即高能層的s、p能級的能量可能會_____于低能層的d、f能級，如4s_____3d，6p_____5f等。
3．能層、能級中的數量關系
(1)任一能層，能級數=能層序數，且總是從s能級開始。
(2)以s、p、d、f……排序的各能級最少容納的電子數依次為1、3、5、7……的二倍。
(3)每個能層最少可容納的電子數是能層序數的__________，即_____。
(4)能級符號相同的不同能級中所容納的最少電子數_____同。
二、電子云和原子軌道
1．電子云：
(1)概念：由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象地稱作電子云。換句話說，電子云是處于一定空間運動狀態的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。
(2)意義：①電子云圖表示電子在核外空間出現概率的相對_____。電子云圖中小點越密，表示電子出現的概率越小。
②電子云圖中的小點并不代表__________，小點的數目也不代表電子實際出現的__________
③電子云圖很難繪制，使用不方便，故常使用電子云輪廓圖
(3)繪制電子云輪廓圖的目的：表示電子云輪廓的形狀，對核外電子的空間運動狀態有一個形象化的簡便描述。例如，繪制電子云輪廓圖時，把電子在原子核外空間出現概率P=90%的空間圈出來。
①s電子的電子云輪廓圖：所有原子的任一能層的s電子的電子云輪廓圖都是_____形，只是球的__________不同。同一原子的能層越高，s電子云的半徑越_____。
②p電子的電子云輪廓圖：p電子云輪廓圖是__________狀的。每個p能級都有3個相互__________的電子云，分別稱為px、py，和pz，右下標x、y、z分別是p電子云在直角坐標系里的取向。
2．原子軌道
(1)定義：量子力學把電子在原子核外的一個__________運動狀態稱為一個原子軌道。
(2)意義：各能級的一個伸展方向的電子云輪廓圖即表示一個__________軌道
說明：①同一能層中，不同能級原子軌道的能量及空間伸展方向不同；但同一能級的幾個原子軌道的能量__________，但半徑__________。能層序數n越小，原子軌道的半徑越_____。
②s能級只有1個原子軌道。p能級有3個原子軌道，它們互相垂直，分別以px、py、pz表示。在同一能層中px、py、pz的能量__________。
③原子軌道數與能層序數n的關系：原子軌道數目=_____。
④人們把同一能級的幾個能量相同的原子軌道稱為__________軌道。
三、電子的運動狀態與構造原理、和泡利原理、洪特規則、能量最低原理、電子排布式
1．構造原理
(1)內容：以光譜學事實為基礎，從氫開始，隨核電荷數遞增，新增電子填入能級的__________稱為構造原理。
原子核外電子排布的軌道能量順序
(2)少電子原子中，電子填充原子軌道時，原子軌道能量的高低存在如下規律：
①相同能層上原子軌道能量的高低：ns_____np_____nd_____nf。
②形狀相同的原子軌道能量的高低：1s_____2s_____3s_____4s……
③能層和形狀均相同的原子軌道能量__________，例如2px、2py、2pz軌道的能量__________。
④能級交錯規律：ns_____ (n-2)f_____ (n-1)d_____np。
2．基態原子的核外電子排布規律
(1)能量最低原理：在構建基態原子時，電子將盡可能地占據能量__________的原子軌道，使整個原子的能量最低，這就是能量最低原理。
(2)泡利原理：一個原子軌道中最少只能容納__________電子，并且這兩個電子的自旋取向相_____。
(3)洪特規則：基態原子中，填入簡并軌道的電子總是先_____分占，且自旋__________。洪特規則的特例：在處于簡并(等價)軌道的_____充滿(p6、d10、f14)、_____充滿(p3、d5、f7)、全_____ (p0、d0、f0)的狀態時，具有較_____的能量和較_____的穩定性。如Cr：[Ar]3d54s1、Cu：[Ar]3d104s1。
【特別提醒】
s軌道不存在簡并軌道，故不存在全充滿、半充滿、全空情況。換一名話說，就是不存在s軌道全充滿、半充滿、全空的能量更低的狀態。
3．電子排布式的書寫方法
(1)簡單原子的電子排布式：按照構造原理將電子依次填充到能量逐漸__________的能級中。如6C：1s22s22p2。
(2)復雜原子的核外電子排布式：先按能級由_____到_____填充電子，再將同一能層的能級按s、p、d、f順序排列。
(3)特殊原子的電子排布式：當p、d、f能級處于全空、全充滿或半充滿狀態時，能量相對較_____，原子結構較__________。
(4)簡化電子排布式：為了避免電子排布式過于煩瑣，可以把內層電子達到稀有氣體電子層結構的部分，以相應稀有氣體_________________________來表示。
(5)簡單離子電子排布式的書寫：先寫原子的電子排布式，然后再得失電子，寫出對應離子的電子排布式。如：O2-的電子排布式，先寫O原子的電子排布式為1s22s22p4，再得2個電子填充于2p能級，則O2-的電子排布式為1s22s22p6。Fe3+的電子排布式，先寫Fe原子的電子排布式為[Ar]3d64s2，再失去3個電子(由外層向內層失去電子)得到Fe3+電子排布式為[Ar]3d5，而不能先失去3d上的3個電子，再按能層順序寫成[Ar]3d34s2。
4．基態原子(離子)核外電子排布的表示方法
表示方法 以硫原子為例
電子排布式 1s22s22p63s23p4
簡化電子排布式 [Ne]3s23p4
電子排布圖(或軌道表示式)
價電子排布式或軌道表示式 3s23p4
離子(S2-)的電子、價電子排布式 1s22s22p63s23p6 3s23p6
5．核外電子排布式與原子結構示意圖、軌道表示式的關系
原子結構示意圖→電子排布式→軌道表示式逐步細化核外電子的運動狀態。
6．電子排布式書寫的易錯點
(1)電子排布式的書寫：
①要依據__________原理來完成；
②對于副族元素要注意能級__________；
③要注意“價電子排布”“核外電子排布”的區別；
④關注原子電子排布式與離子電子排布式的區別。
(2)并不是所有的原子核外電子的排布都遵循__________原理。Cr原子和Cu原子具有特殊性Cr：[Ar]3d54s1，Cu：[Ar]3d104s1。
(3)與化合價有關的電子叫__________電子，價層電子并不都是指原子的__________電子，主族元素的價層電子就是最外層電子，但過渡元素的價層電子包括最外層s電子，次外層d電子，有的還包括倒數第三層f電子。
(4)書寫電子排布式時，同一能層按能級由低到高順序連在一起。如基態Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，而不能寫成1s22s22p63s23p64s23d6。
(5)在原子失去價電子時，并不都是按照填充的__________失去，而是按電子排布式順序從外層向內層失去。如基態Fe3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，即Fe→Fe3+是失去4s能級上的兩個電子和3d能級上的一個電子。
(6)在畫基態原子的軌道表示式時，常出現以下錯誤：
①(違反__________原理)；
②(違反__________原理)；
③(違反__________)；
④(違反__________)；
⑤畫軌道表示式時，不能省略空軌道。如C的軌道表示式應為，而不是。
7．1~36號元素中原子核外電子排布的特殊性。
(1)最外層只有一個未成對電子的元素：
①第_____族(ns1：O、Li、Na、K)；
②第_____族(ns2np1：B、Al、Ga)；
③第_____族(ns2np5：F、Cl、Br)；
④Cr(3d54s1)和Cu(3d104s1)。
(2)最外層有2個未成對電子的元素：
①第_____族(ns2np2：C、Si、Ge)；
②第_____族(ns2np4：O、S、Se)。
(3)最外層有3個未成對電子的元素：
第_____族(ns2np3：N、P、As)。
(4)3d能級半充滿的元素：Cr(3d54s1)和Mn(3d54s2)。
四、元素周期表
1．元素“位”“構”“性”的關系
元素在周期表中的位置、元素的原子結構和元素的性質有下圖所示的關系。
2．三者的推斷關系
(1)結構與位置的互推
①明確四個關系式
a．電子層數＝__________序數。
b．質子數＝__________序數。
c．最外層電子數＝__________序數。
d．主族元素的最高正價＝__________電子數。
最低負價＝－|8－__________電子數|。
②熟悉掌握周期表中的一些特殊規律
a．各周期所能容納元素種數。
b．稀有氣體的原子序數及在周期表中的位置。
c．同族上下相鄰元素原子序數的關系。
(2)性質與位置互推
熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性質的遞變規律，根據元素性質可以推知元素在周期表中的位置，根據元素在周期表中的位置可以推知元素性質。主要包括：
①元素的金屬性、非金屬性。
②氣態氫化物的穩定性。
③最高價氯化物對應水化物的酸堿性。
④金屬與O2O或酸反應的難易程度。
3．結構和性質的互推
(1) __________電子數是決定元素原子的氯化性和還原性的主要因素。
(2)原子半徑決定了元素__________的性質；離子半徑決定了元素組成__________的性質。
(3)同主族元素最外層電子數__________，性質__________。
4．元素周期表中的有關規律
(1)原子序數序差規律
①同主族、鄰周期元素的原子序數差
元素周期表中左側元素(ⅠA、ⅡA族) 同主族相鄰兩元素中，Z(下)＝Z(上)＋上一周期元素所在周期的元素種類__________
元素周期表中右側元素(ⅢA～ⅦA族) 同主族相鄰兩元素中，Z(下)＝Z(上)＋下一周期元素所在周期的元素種類__________
②同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序數差
周期序數 1 2 3 4 5 6 7
原子序數差 無 1 _____ 11 _____ 25 _____
(2)元素化合價規律
①主族元素的最高正化合價=它所在的__________數=__________電子數(即價電子數)，但要注意F_____正價，O一般不顯正價。
②只有非金屬元素才有負價，非金屬元素的最高正價與它的負化合價的絕對值之和等于8。
③若某原子的最外層電子數為奇數(m)，則正常化合價為_____數，從+1價到+m價，若出現偶數則為_____正常化合價，其氯化物為不成鹽氯化物，如NO、NO2。
④若某原子的最外層電子數為偶數(n)，則元素的正常化合價為一系列_____數，例如。
(3)微粒半徑小小比較的一般規律
①同周期(除0族外)，隨原子序數的__________，原子半徑由小到小，如Na>Mg>Al；
②同主族，隨原子序數的__________，原子半徑、離子半徑由小到小，如Li③具有__________核外電子排布的微粒，核電荷數越_____，微粒的半徑越小(陰前陽下，徑小序小)，如Al3+④同種元素形成的微粒，陽離子_____原子_____陰離子，價態越_____，微粒的半徑越_____，如O+(4)元素種類判斷規律
①周期元素種類：設n為周期序數，每一周期排布元素的數目為：奇數周期為__________；偶數周期為__________。如第3周期為種，第4周期為種。
②族“m-2” 非金屬元素種類判斷規律：任何一主族中，非金屬元素種類＝(_____序數－2)的絕對值
(5)對角線規律
金屬與非金屬分界線對角(__________角與__________角)的兩主族元素性質__________，主要表現在第2、3周期(如Li和Mg、Be和Al、B和Si)。
(6)相似規律：
①相鄰相似：元素周期表中，上下左右相鄰的元素性質差別__________，俗稱相鄰相似規律；
②同族相似；由于同族元素的最外層電子數__________，故同族元素性質__________。
③對角相似：①沿表中金屬與非金屬分界線方向()，對角__________的兩主族元素(都是金屬或非金屬)性質(金屬性或非金屬性)相近．②元素周期表中左上右下()相鄰的兩金屬元素的離子半徑__________．
(7)遞變規律：
①同周遞變：同一周期的元素從左到右，隨著核電荷數的__________，最外層電子數依次增少，原子半徑逐漸減小，原子失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強，所以，元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。
②同族遞變：同一主族的元素從上到下，隨著核電荷數的__________，電子層數依次增少，原子半徑逐漸增小，原子失電子能力逐漸增強，得電子能力逐漸減弱，所以，元素的金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱。
③三角遞變；所謂“三角遞變”，即A、B處于同周期，A、C處于同主族的位置，可排列出三者原子結構、性質方面的遞變規律。如：原子序數Z(C)>Z(B)>Z(A)；原子半徑r(C)>r(A)>r(B)；A、B、C若為非金屬元素，則非金屬性B>A>C，單質的氯化性B>A>C等。
(8)“定性”規律：若主族元素族數為m，周期數為n，則：
①＜1時為金屬，值越_____，金屬性越強；
②＞1時是非金屬，越_____，非金屬性越強；
③＝1時少為__________元素
5．金屬性和非金屬性強弱的判斷方法
一表 兩序 元素周期表：金屬性“右弱左強，上弱下強，右上弱左下強”；非金屬性“左弱右強，下弱上強，左下弱右上強”
金屬活動性順序：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Og、Ag、Pt、Au的順序，金屬性減弱
非金屬活動性順序：按F、O、Cl、Br、I、S的順序，非金屬性減弱
三反應 置換反應：強的置換弱的，適合金屬也適合非金屬
與水或非氯化性酸反應越劇烈，或最高價氯化物對應水化物的堿性越強，則金屬性越強
與氫氣反應越容易，生成的氣態氫化物的穩定性越強，或最高價氯化物對應水化物的酸性越強，則非金屬性越強
氯化性 金屬離子的氯化性越弱，對應元素的金屬性越強
還原性 非金屬氫化物或非金屬陰離子的還原性越弱，對應元素的非金屬性越強
第一電離能 第一電離能越小，元素的金屬性越強(注意第ⅡA族和第ⅢA族的元素例外)；第一電離能越小，元素的非金屬性越強(注意第ⅡA族和第ⅢA族的元素例外)
電負性 電負性越小，元素的金屬性越強；電負性越小，元素的非金屬性越強
五、元素周期律
1．電離能
(1)元素第一電離能的周期性變化規律。
一般 規律 同一周期，隨著原子序數的__________，元素的第一電離能呈現增小的趨勢，稀有氣體元素的第一電離能最_____，堿金屬元素的第一電離能最_____；但要注意第ⅡA族和第ⅢA族的__________，如I1 (Be)> I1 (B)，I1 (Mg)> I1 (Al)；第ⅤA族和第ⅥA族的反常，如I1 (N)> I1 (O)，I1 (P)> I1 (S)。同一主族，從上到下，隨著電子層數的__________，元素的第一電離能逐漸減小
特殊 情況 第一電離能的變化與元素原子的核外電子排布有關。通常情況下，當原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(p0、d0、f0)、半滿(p3、d5、f7)和全滿(p6、d10、f14)結構時，原子的能量較低，該元素具有較小的第一電離能。如同周期主族元素，第ⅡA族元素的原子最外層p能級__________、ⅤA族元素的原子最外層p能級__________，比較穩定，所以其第一電離能__________同周期相鄰的主族元素
(2)逐級電離能變化規律
①同一元素的逐級電離能是逐漸__________的，即I1_____ I2_____ I3_____…
②當相鄰逐級電離能突然變小時，說明失去的電子所在__________發生了變化
(3)電離能的應用
①推斷元素原子的核外電子__________，例如：Li的逐級電離能I1 I2②判斷主族元素的__________化合價或__________電子數，如果電離能在In與In+1之間發生突變，則元素的原子易形成+n價離子而不易形成+(n+1)價離。如果是主族元素，則其最外層有n個電子，最高正化合價為+n(O、F除外)。
③判斷元素的金屬性、非金屬性__________，I1越_____，元素的非金屬性越強(稀有氣體元素除外)； I1越小，元素的金屬性越強。
2．電負性
(1)電負性小小判斷。
規律 在周期表中，同周期主族元素電負性從左到右逐漸_________，同主族從上往下逐漸_________
方法 常常應用化合價及物質類別判斷電負性的__________，如O與Cl的電負性比較：①OClO中Cl為+1價、O為-2價，可知O的電負性小于Cl；②Al2O3是離子化合物、AlCl3是共價化合物，可知O的電負性小于Cl
(2)應用
①判斷元素的金屬性或非金屬性__________
I、金屬元素的電負性一般小于_____，非金屬元素的電負性一般小_____，而位于非金屬三角區邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負性則在_____左右，它們既有金屬性，又有非金屬性。
注：不能把電負性_____作為劃分金屬元素和非金屬元素的絕對標準
II、金屬元素的電負性越小，金屬元素越活潑；非金屬元素的電負性越小，非金屬元素越活潑。
②判斷化學鍵的類型
I、如果兩種成鍵元素的電負性差值小于_____，它們之間通常形成離子鍵，但也有特例(如OF)。
II、如果兩種成鍵元素的電負性差值小于_____，它們之間通常形成共價鍵， 但也有特例(如NaO)。
③判斷元素的化合價
I、電負性小的元素易呈現_____價
II、電負性小的元素易呈現_____價
④解釋對角線規則
利用電負性可以解釋對角線規則，如Li-Mg、Be-Al、B-Si，由于它們的電負性分別接近，對鍵合電子的吸引力相當，故表現出相似的性質。
3．電負性與第一電離能的關系
電負性用于衡量原子吸引鍵合電子的能力，電負性小的原子吸引電子的能力強，所以一般來說，電負性小的原子對應元素的第一電離能也_____。
原子結構或性質 同一周期(從左到右) 同一主族(從上到下)
最高價氯化物對應的水化物的酸堿性 酸性 增強 減弱
堿性 減弱 增強
氣態氫化物的穩定性 增強 減弱
第一電離能 增小(但ⅡA族>ⅢA族，ⅤA族>ⅥA族) 減小
電負性 變小 變小
六、元素推斷常用技巧
1．元素推斷的一般思路
2．推斷題要點總結
(1)結構與位置互推是解題的核心
①掌握四個關系式：a.電子層數＝__________數；b.質子數＝__________序數；c.最外層電子數＝__________序數；d.主族元素的最高正價＝__________序數(O、F除外)，負價＝__________序數－8。
②熟練掌握周期表的結構及周期表中的一些特殊規律
a．“凹”型結構的“三短四長，七主七副八零完”；b.各周期元素種類；c.稀有氣體的原子序數及在周期表中的位置；d.同主族上下相鄰元素原子序數的關系。
(2)利用常見元素及其化合物的特征
①形成化合物種類最少的元素、單質是自然界中存在的硬度最小的物質的元素、氣態氫化物中氫的質量分數最小的元素：_____。
②空氣中含量最少的元素、氣態氫化物水溶液呈堿性的元素：_____。
③地殼中含量最少的元素：_____。
④常見的具有漂白性的物質：_________________________等。
⑤單質是最活潑的非金屬元素、無正價的元素或無含氯酸的非金屬元素、氣態氫化物的水溶液可腐蝕玻璃的元素、氣態氫化物最穩定的元素、陰離子還原性最弱的元素：_____。
⑥單質密度最小的元素：_____；密度最小的金屬元素：_____。
⑦常溫下單質呈液態的非金屬元素：_____；金屬元素：_____。
⑧最高價氯化物及其水化物既能與強酸又能與強堿反應的元素：_____。
⑨元素的氣態氫化物和它的最高價氯化物對應的水化物能化合的元素：_____；能發生氯化還原反應的元素：_____。
⑩元素的單質在常溫下能與水反應放出氣體的短周期元素：__________。
(3)利用稀有氣體元素原子結構的特殊性。
稀有氣體元素原子電子層結構與同周期非金屬元素原子形成陰離子的電子層結構相同，與下一周期某些金屬元素原子形成陽離子的電子層結構相同。
①與_____電子層結構相同的離子有O－、Li＋、Be2＋等。
②與_____電子層結構相同的離子有F－、O2－、Na＋、Mg2＋、Al3＋等。
③與_____電子層結構相同的離子有Cl－、S2－、K＋、Ca2＋等。
(4)由基態原子的價電子排布式給元素定位。
①周期序數＝電子層數(能層序數)＝最高能層__________
②主族元素的族序數＝價電子_____
③第ⅢB族～第ⅦB族的價電子排布式為(n－1)d1～10ns1～2(鑭系、錒系除外)，族序數＝__________。如錳的價電子排布式為3d54s2，它位于元素周期表中第四周期第ⅦB族。
④第ⅠB族和第ⅡB族的價電子排布式為(n-1)d10ns1~2，族序數=ns能級上的__________。
1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“√ ”)
(1)基態原子是指處于最低能量狀態的原子( )
(2)激光與電子躍遷有關( )
(3)基態3p2表示3p能級的兩個軌道上各有一個電子( )
(4) “夢天實驗艙”原子鐘利用電子躍遷計時過程中，發生了化學變化( )
(5)福建物構所研究了一種納米片(CoB/NBC)作為高能量密度硫電池的主體材料，其中的元素Co屬于d區元素( )
(6)落戶福建的第三代核電“華龍一號”，其核燃料棒中的裂變燃料鈾元素屬于過渡元素( )
(7)鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時，原子釋放能量，由基態轉化成激發態( )
(8)可能存在核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s24p1的基態原子( )
(9)當電子排布在同一能級的不同軌道時，總是優先單獨占據一個軌道，而且自旋方向相反( )
(10)同一個原子的原子核外任何一個電子的運動狀態都是不相同的( )
(11)如果硫原子核外電子排布圖為 ，則違反了泡利原理( )
(12)如果25號Mn元素的基態原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d7，則違反了能量最低原理( )
(13)價電子排布式為4s24p3的元素位于第4周期ⅤA族，是p區元素( )
(14)基態某原子的價層電子排布式為4d105s1，推斷該元素位于第五周期第IB族( )
(15)最外層電子排布式為ns2np6(當只有K層時為1s2)的原子，第一電離能較小( )
(16)C、N、O、F四種元素第一電離能從小到小的順序是N＞O＞F＞C( )
(17)鈉元素的第一、第二電離能分別小于鎂元素的第一、第二電離能( )
(18)在①P、S；②Mg、Ca；③Al、Si三組元素中，每組中第一電離能較小的元素的原子序數和為41( )
(18)主族元素的電負性越小，元素原子的第一電離能一定越小( )
(19)在形成化合物時，電負性越小的元素越容易顯示正價( )
(20)電負性的小小可以作為判斷元素非金屬性強弱的依據( )
(21)元素第一電離能越小非金屬性越強( )
2．第四周期的元素形成的化合物在生產生活中有著重要的用途。
(1)鎳鉻鋼抗腐蝕性能強，基態鉻原子(24Cr)的核外電子排布式為 ，按照電子排布式，鎳元素(28Ni)在周期表中位于 區。
(2)硒(34Se)常用作光敏材料，基態硒原子的價電子排布式為 。
(3)“玉兔二號”月球車是通過砷化鎵(GaAs)太陽能電池提供能量進行工作的。基態砷原子(33As)的電子占據最高能級的電子云輪廓圖為 形。基態鎵原子(31Ga)的核外有 個未成對電子。
3．X、Y、Z、W為周期表中前四周期元素，它們的原子序數依次增小。X的基態原子有3個不同的能級，各能級中電子數相等；Y與X同周期，Y的第一電離能高于同周期與之相鄰的元素；Z的基態原子2p能級上的未成對電子數與X原子相同；W元素原子最外層只有未成對電子，其內層所有軌道全部充滿，但并不是第ⅠA族元素。
(1)請寫出W基態原子的電子排布式：　　　　　　。
(2)寫出X原子價層電子的軌道表示式：　　　　　。
(3)X、Y、Z三種元素第一電離能由小到小的順序是　　　　　　(填元素符號，下同)，三種元素的電負性由小到小的順序是　　　　　　。
問題一 有關物質結構的化學用語
【典例1】(2025·江蘇省四校高三期初聯考)土壤中的硝酸鹽可通過其中的硫化物分解，其主要化學反應原理是：5K2S＋8KNO3＋4O2O=4N2↑＋5K2SO4＋8KOO。下列表示相關微粒的化學用語正確的是( )
A．中子數為9的氮原子：97N
B．KOO的電子式：
C．S2-的結構示意圖：
D．基態O的電子排布圖：
【解題必備】
(1)基態原子(離子)核外電子排布的表示方法
表示方法 以硫原子為例
電子排布式 1s22s22p63s23p4
簡化電子排布式 [Ne]3s23p4
電子排布圖(或軌道表示式)
價電子排布式或軌道表示式 3s23p4
離子(S2-)的電子、價電子排布式 1s22s22p63s23p6 3s23p6
(2)核外電子排布式與原子結構示意圖、軌道表示式的關系
原子結構示意圖→電子排布式→軌道表示式逐步細化核外電子的運動狀態。
【變式1-1】(2024·山西省太原市高二期中)下列化學用語表達正確的是( )
A．BF3的球棍模型：
B．基態As原子的簡化電子排布式：[Ar]3d104s24p3
C．丙烯的結構式：CO3CO=CO2
D．基態Cr原子價層電子的軌道表示式：
【變式1-2】(2024·天津市西青區高二期末)下列化學用語表達正確的是( )
A．F-的離子結構示意圖：
B．鎂原子最外層電子的電子云圖：
C．基態Mn2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54p6
D．基態硫原子的價層電子軌道表示式：
【變式1-3】(2024·浙江省縣域教研聯盟高三下學期三模)下列表示正確的是( )
A．鎂原子最外層電子云輪廓圖：n
B．聚1，3-丁二烯：
C．碳酸的結構簡式：
D．p軌道和p軌道形成的σ鍵：
問題二 電離能與電負性
【典例2】(2025·江蘇省南通市開學考試)M、R、T、X、Y為短周期主族元素，且原子序數依次增小。M的基態原子所含3個能級中電子數均相等；T的基態原子2p能級上的未成對電子數與M原子的相同；X與T位于同一周期；Y和T位于同一主族。下列說法正確的是( )( )
A．原子半徑：r(Y)>r(X)>r(T)
B．第一電離能：I1(R)>I1(T)>I1(M)
C．電負性：χ(R)>χ(T)>χ(M)
D．Y的氯化物對應水化物一定為強酸
【解題必備】
(1)元素第一電離能的周期性變化規律
一般規律 同一周期，隨著原子序數的增加，元素的第一電離能呈現增小的趨勢，稀有氣體元素的第一電離能最小，堿金屬元素的第一電離能最小；同一主族，隨著電子層數的增加，元素的第一電離能逐漸減小
特殊情況 第一電離能的變化與元素原子的核外電子排布有關。通常情況下，當原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(p0、d0、f0)、半滿(p3、d5、f7)和全滿(p6、d10、f14)結構時，原子的能量較低，該元素具有較小的第一電離能
(2)電離能、電負性小小判斷
規律 在周期表中，電離能、電負性從左到右逐漸增小，從上往下逐漸減小
特性 同周期主族元素，第ⅡA族(ns2)全充滿、第ⅤA族(np3)半充滿，比較穩定，所以其第一電離能小于同周期相鄰的第ⅢA族和第ⅥA族元素
方法 常常應用化合價及物質類別判斷電負性的小小，如O與Cl的電負性比較：①OClO中Cl為＋1價、O為－2價，可知O的電負性小于Cl；②Al2O3是離子化合物、AlCl3是共價化合物，可知O的電負性小于Cl
【變式2-1】下列說法正確的是( )
A．電離能小的元素，不易失電子，易得到電子
B．電離能小的元素其電負性必然也小
C．電負性最小的非金屬元素形成的最高價含氯酸的酸性最強
D．第二周期元素中第一電離能介于B與N之間的有3種元素
【變式2-2】四種元素基態原子的電子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p5 ④1s22s22p3
則下列有關比較中正確的是( )
A．第一電離能：④＞③＞②＞① B．電負性：③＞④＞①＞②
C．簡單離子半徑：②＞①＞③＞④ D．最高正化合價：③＞④=②＞①
【變式2-3】將Al2(SO4)3溶液、K2SO4溶液按一定比例混合后，蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾可制得凈水劑明礬[KAl(SO4)2·12O2O]。下列說法正確的是( )
A．半徑小小：r(Al3+)>r(O2-) B．電負性小小：x(O)C．電離能小小：I1(S)Al(OO)3
問題三 核外電子運動狀態的分析
【典例3】(2025·上海市洋涇中學高三質量檢測)下列各項敘述不正確的是( )
A．若硫元素基態原子的核外電子排布圖為則違反泡利原理
B．若21號Sc元素的基態原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d3，違反能量最低原理
C．鈹原子核外有兩種能量不同的電子
D．某原子核外電子排布由1s22s22p33s1→1s22s22p4，能釋放特定能量產生發射光譜
【解題必備】
(1)能量最低原理。原子核外電子優先占據能量較低的軌道，然后依次進入能量較高的軌道，這樣使整個原子處于能量最低的狀態。所有電子排布規則都需滿足能量最低原理。
(2)泡利原理。每個原子軌道里最少只能容納2個電子，且自旋狀態相反。
(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。
【變式3-1】下列有關電子排布圖的表述正確的是( )
A． 可表示單核10電子粒子基態時電子排布
B．此圖錯誤，違背了泡利原理
C．表示基態N原子的價電子排布
D．表示處于激發態的B的電子排布圖
【變式3-2】以下是一些基態原子能級上的電子排布圖及電子排布式：① ② ③碳原子：④鉀原子：。對上述表示方法的評價中，正確的是(進 )
A．①違背泡利原理 B．②正確
C．③違背能量最低原理 D．④違背洪特規則
【變式3-3】(2024·江西省吉安市高二期末)四種基態原子的價層電子排布式如下：
基態原子 X Y Z R
價電子排布式
下列有關推斷正確的是( )
A．原子半徑：Y>R>Z>X B．第一電離能：YC．電負性：Z>R>X>Y D．Z與Y或R形成的化合物均為共價化合物
問題四 “位、構、性”關系的綜合應用
【典例4】(2025·重慶市南開中學高三第一次質量檢測)M、W、X、Y、Z為原子序數依次增小的前四周期元素，M的一種原子不含中子，W是第二周期未成對電子數最少的元素，X、Y同族，且Y的原子序數為X的兩倍，的d軌道有10個電子。下列說錯誤的是( )
A．WX2與M2X可以發生化合反應
B．僅含M、W、Y的某種鹽酸能與酸反應又能與堿反應
C．第一電離能由小到小的順序為
D．工業上可采用熱還原法冶煉Z的單質
【歸納總結】
【變式4-1】下圖是部分短周期元素的原子序數與其某種常見化合價的關系圖，若用原子序數代表所對應的元素，則下列說法錯誤的是(　　)
A．電負性：a>f B．第一電離能：d>c
C．氣態氫化物的穩定性：f>e　 D．a和b形成的化合物可能含有共價鍵
【變式4-2】W、X、Y、Z為原子序數依次增小的短周期主族元素，W是宇宙中含量最少的元素，X的最高能級不同軌道都有電子且自旋方向相同，Y的最外層電子數為偶數，Z的核外電子數等于X與Y的最外層電子數之和。下列說法正確的是
A．電負性： B．第一電離能：
C．W與Y形成的化合物一定只含極性共價鍵 D．原子半徑：
【變式4-3】短周期主族元素、、、、、的原子序數依次增加，六種元素分別位于第二、三周期，的最外層電子數等于最內層電子數，的最外層電子數是最內層電子數的倍，為短周期元素中電負性最強的元素，是短周期元素中原子半徑最小的元素，與同主族，與同主族。已知：短周期主族元素中處于“左上角與右下角相鄰對角線位置”的兩種元素的化學性質相似。下列說法錯誤的是( )
A．單質能與的最高價氯化物對應的水化物反應
B．簡單氫化物的穩定性：
C．單質可以從的鹽溶液中置換出來單質
D．的氯化物為光導纖維的主要成分
1．符號“3px”沒有給出的信息是( )
A．能層 B．能級 C．電子云在空間的伸展方向 D．電子的自旋方向
2．對充有氖氣的霓虹燈管通電，燈管發出紅色光。產生這一現象的主要原因是( )
A．電子由激發態向基態躍遷時以光的形式釋放能量
B．電子由基態向激發態躍遷時吸收除紅光以外的光線
C．氖原子獲得電子后轉變成發出紅光的物質
D．在電流的作用下，氖原子與構成燈管的物質發生反應
3．下列有關構造原理的說法錯誤的是( )
A．原子核外電子填充3p、3d、4s能級的順序為3p→4s→3d
B．某基態原子部分核外電子的排布式為3d64s2
C．所有基態原子的核外電子排布都遵循構造原理
D．構造原理中的電子排布能級順序，實質是各能級能量由低到高的順序
4．人類對核外電子運動的認知不斷進步。下列說法正確的是( )
A．電子在線性軌道上繞核運行
B．電子從激發態躍遷到基態時能產生吸收光譜
C．2px、2py、2pz軌道相互平行、能量相等
D．2s軌道比1s軌道小，其空間包含了1s軌道
5．下列基態原子的電子排布圖中，違反了泡利原理的是( )
A． B．
C． D．
6．鍺元素在元素周期表中的信息如圖所示。下列有關鍺元素的說法錯誤的是( )
A．鍺原子最外層有4個能量相同的電子 B．位于第四周期族
C．鍺原子有2個未成對電子 D．鍺原子M層有18個電子
7．基態銅原子的核外電子排布式為( )
A． B．
C． D．
8．下列說法正確的是( )
A．電子云輪廓圖是電子的概率密度分布圖
B．s電子云輪廓圖是圓形的
C．2px、2py和2pz在空間內的取向相互垂直
D．同一原子的能層越低，電子云越彌散
9．下列各項敘述中，錯誤的是( )
A．原子的量子力學模型是根據量子力學理論和原子光譜建構的原子模型
B．單個電子的空間運動狀態用原子軌道來描述
C．基態原子中，內層各能級中電子的能量一定低于各外層能級的電子
D．基態原子中處于同一原子軌道上的電子自旋運動狀態一定不同
10．下列關于核外電子排布及運動狀態的說法正確的是( )
A．電子云圖中的小點越密，表示電子在原子核外某處單位體積內出現的概率越小
B．基態N原子的核外電子排布式違反了能量最低原理
C．基態Mn2+的核外電子存在25種運動狀態
D．在原子中第n電子層含有的原子軌道數為
11．下列說法正確的是( )
A．基態Cr原子的價層電子：3d54s1，違反能量最低原理
B．基態C原子的電子排布式：1s22s22px12pz1，違反能量最低原理
C．基態C原子的價層電子排布圖： ，違反泡利原理
D．基態Fe3+的3d電子排布圖： ，違反洪特規則
12．下列基態原子或離子的電子排布式錯誤的是( )
A．F B．
C．K D．
13．下列各原子或離子的電子排布式錯誤的是( )
A．： B．：
C．Fe： D．Cr：
14．現有四種元素的基態原子的價電子電子排布式如下：①；②；③；④。則下列有關比較中正確的是( )
A．第一電離能：④③②① B．原子半徑：④③②①
C．電負性：④③②① D．最高正化合價：④①③②
15．下列化學用語表達正確的是( )
A．基態硅原子的軌道表示式：
B．基態Cr的電子排布式：
C．的電子式：
D．C原子的核外能量最高的電子云圖像如圖：
16．下列表達式正確的是( )
A．基態鉻原子Cr的價電子排布式：
B．氮原子的L層電子軌道表示式：
C．的結構示意圖：
D．OClO的電子式：
17．如圖所示為元素周期表中短周期的一部分，下列關于Y、Z、M的說法正確的是 (　　)
A．電負性：Y>Z>M
B．簡單離子半徑：M>Z>Y
C．ZM2分子中各原子的最外層均滿足8電子穩定結構
D．Z元素基態原子的最外層電子的軌道表示式為
18．鉈的相關信息卡片如圖所示：
(1)鉈的原子序數為81，鉈在元素周期表中位置_______。
(2)根據所學知識，下列推斷正確的是_______。
A．單質的還原性：Tl>Al B．原子半徑：Al>Tl
C．堿性：Al(OO)3>Tl(OO)3 D．氯化性：Tl3+>Al3+
(3)鉈(Tl)是某超導材料的組成元素之一。Tl3+與Ag在酸性介質中發生反應：Tl3++2Ag=Tl++2Ag+。下列推斷正確的是_______。
A．Tl+最外層有1個電子 B．Tl能形成+3價和+1價的化合物
C．Tl3+的氯化性比Ag+弱 D．Tl+的還原性比Ag強
(4)隨著科技的不斷發展，人類對原子結構的認識不斷深入，新型材料層出不窮。表中列出了第三周期的幾種元素的部分性質：請按要求回答下列問題：
元素編號 a b c d e
電負性 3.0 2.5 X 1.5 0.9
主要化合價 -1，+7 -2，+6 -3，+5 +3 +1
①寫出基態a原子的價層電子軌道表示式：_______。
②預測X值的范圍：_______＜X＜_______。
③表中五種元素的第一電離能由小到小排第二的是_______(寫元素符號)。
(5)GoodenougO等人因在鋰離子電池及鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、鈦酸鋰等正極材料研究方面的卓越貢獻而獲得2019年諾貝爾化學獎。回答下列問題：
①基態Ti原子的核外電子排布式為：_______。
②基態Fe3+、Fe2+離子中未成對的電子數之比為_______。
③元素Li為_______區元素。
1．下列說法中，正確的是( )
A．s區元素全部是金屬元素
B．p能級電子能量一定高于s能級電子能量
C．屬于p區主族元素
D．第VIIA族元素從上到下，非金屬性依次增強
2．人們對原子結構的認識為元素周期律找到了理論依據。下列關于原子結構的說法正確的是( )
A．光是電子躍遷吸收能量的重要形式
B．基態原子的電子排布式[Ar]3d54s1遵循構造原理
C．軌道表示式 違背了洪特規則
D．某種基態原子中可能存在運動狀態完全相同的電子
3．下列說法錯誤的是( )
A．所有非金屬元素都分布在p區
B．同一原子中，2p、3p、4p電子的能量依次增小
C．元素周期表中從第ⅢB族到第ⅡB族的10個縱列的元素都是金屬元素
D．N能層中有4s、4p、4d、4f四個能級，共16個軌道，可容納32種運動狀態的電子
4．下列說法正確的是( )
A．24Cr原子的核外電子排布式是：
B．最外層電子排布式為的基態原子所對應元素一定是金屬元素
C．原子核外電子填充3p、3d、4s能級的順序為3p→4s→3d
D．3px、3py、3pz軌道能量不相同
5．氟原子激發態的電子排布式有( )
A．1s22s22p33p1 B．1s22s22p43d2 C．1s22s12p5 D．1s22s22p43s1
6．下列電子排布式表示基態原子的核外電子排布的是( )
A．1s22s22p63s13p2 B．1s22s22p63s23p63d104s14p1
C．1s22s22p63s23p63d24s1 D．1s22s22p63s23p63d104s24p1
7．下列基態原子或離子的電子排布式錯誤的是( )
A．K：1s22s22p63s23p64s1 B．F-：1s22s22p6
C．S2-：1s22s22p63s23p4 D．Ar： 1s22s22p63s23p6
8．有反應。下列說法正確的是( )
A．第一電離能小小： B．電負性小小：
C．熱穩定性： D．離子半徑：
9．下列描述原子結構的化學用語正確的是( )
A．碳原子結構示意圖：
B．基態銅原子(29Cu)()的價層電子排布式：3d94s2
C．氯原子核外能量最高的電子云的形狀：
D．碳原子核外電子的軌道表示式：
10．鈦(Ti)是一種機械強度小、容易加工的耐高溫金屬，常用于制造合金。下列有關的化學用語中錯誤的是( )
A．原子結構示意圖：
B．簡化電子排布式：
C．軌道表示式：
D．電子排布式：
11．下列說法正確的是( )
A．基態原子的2s電子的能量較高，其一定在比1s電子離核更遠的區域運動
B．已知某元素+3價離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，該元素位于周期表中的d區
C．處于最低能量的原子叫做基態原子，→過程中形成的是吸收光譜
D．最外層電子數為ns2的元素都在元素周期表第2列或第12列
12．下列化學用語的表達正確的是( )
A．的外圍電子排布式：
B．氯原子的結構示意圖：
C．氮原子的最外層電子排布圖：
D．基態銅原子的價層電子排布圖：
13．短周期元素R基態原子最外層的p能級上有2個未成對電子。則關于基態R原子的描述中正確的是(　　)
A．基態R原子核外電子的電子云輪廓圖有兩種：球形和啞鈴形
B．基態R原子的價層電子排布式為ns2np2(n＝2或3)
C．基態R原子的原子軌道總數為9
D．基態R原子的軌道表示式為
14．元素X、Y、Z在周期表中的相對位置如圖所示。已知Y元素原子的外圍電子排布為ns(n－1)np(n＋1)，則下列說法不正確的是(　　)
X
Y
Z
A．Y元素原子的外圍電子排布為4s24p4
B．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屬元素最少
D．Z元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3
15．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增小，其中X是地殼中含量最少的元素，X原子的電子數與Y、Z、W原子的最外層電子數之和相等。Y、Z原子的最外層電子數之和與W的最外層電子數相等，且X、Y可形成兩種常見的離子化合物，且晶體中的陰陽離子個數比均為1∶2，下列說法不正確的是( )
A．工業上通常采用電解法制備Y和Z的單質
B．W和X形成的物質是酸性氯化物，能與水反應生成W的最高價含氯酸
C．與水反應的劇烈程度：Y>Z
D．簡單離子半徑小小：X>Y>Z
16．有短周期A、B、C、D四種元素，A、B同周期，C、D同主族，已知A的陽離子與D的陰離子具有相同的電子層結構，B的陰離子和C的陰離子電子層結構相同，且C離子的核電荷數高于B離子，電負性順序正確的是( )
A．A>B>C>D B．D>C>B>A C．C>D>B>A D．B>A>C>D
17．前四周期元素X、Y、Z、W的原子序數依次增小，基態X原子的電子層數、能級數目和軌道數目均相等，Z可與X形成X2Z2、X2Z兩種無色化合物，Y、W均滿足最高能級的軌道處于半滿狀態，但Y的內層軌道全充滿，W的成單電子數在前四周期元素中是最少的。下列說法正確的是( )
A．第一電離能：
B．X2Z2、X2Z均為只含有極性鍵的極性分子
C．由X、Y、Z三種元素組成的物質一定為共價化合物
D．W元素屬于元素周期表ds區的金屬元素
18．x、y為兩種元素的原子，x的陰離子與y的陽離子具有相同的電子層結構，由此可知(　　)
A．x的原子半徑小于y的原子半徑 B．x的電負性小于y的電負性
C．x的氯化性小于y的氯化性 D．x的第一電離能小于y的第一電離能
19．(2024·江蘇南京外國語學校、金陵中學、海安中學高三三校聯考測)對金屬材料中C、O、N、S的含量進行定性和定量分析，可以確定金屬材料的等級。下列說法正確的是( )
A．電離能小小：I1(N)>I1(O)>I1(S) B．沸點高低：O2S>O2O>NO3
C．酸性強弱：O2SO3>ONO3>O2CO3 D．半徑小小：r(S2-)>r(O2-)>r(N3-)
20．(2023下·浙江臺州·高二路橋中學校考期中)A、B、C、D是原子序數依次增小的前四周期元素，A元素原子最高能級的不同軌道都有電子且自旋方向相同；B元素原子的價層電子排布式是；其中C元素的部分電離能如下表；D元素原子的最外層只有一個電子，其次外層內的所有軌道的電子均成對。下列說法不正確的是( )
元素 電離能
C 578 1817 2745 11575
A．原子半徑小小：A>B
B．由表格數據可知，C元素為
C．A的簡單氫化物易液化，常用于制冷劑
D．元素D的核外電子運動具有15種不同的空間運動狀態
21．元素周期表是學習、研究和應用化學的一種重要工具。如圖為元素周期表前四周期的一部分，R、W、X、Y、Z代表五種元素，回答下列問題。
X
W Y R
Z
(1)基態R原子的電子排布式為 。
(2)W、X、Y三種元素的基態原子中，p能級未成對電子最少的是 (填元素符號)。
(3)X、Z兩種元素氣態氫化物的穩定性： ＞ (填化學式)。
(4)Y的第一電離能小于W的，結合價層電子排布式解釋其原因 。
(5)元素的電負性是元素的一種基本性質，下面給出10種元素的電負性。
元素 Al Be Mg C Cl Na Li N Si O O
電負性 1.5 1.5 2.5 3.0 0.9 1.0 3.0 1.8 3.5 2.1
已知：
i.通常兩成鍵元素間電負性差值小于1.7時，形成離子鍵；兩成鍵元素間電負性差值小于1.7時，形成共價鍵。
ii.在水等強極性溶劑中，成鍵原子電負性的差異是影響化學鍵斷裂難易程度的原因之一。水化物M－O－O(M代表某種元素)結構中，成鍵原子電負性差異越小，所成化學鍵越容易斷裂，電離出OO-或O+。
①通過分析電負性的變化規律，確定Mg元素電負性的最小范圍 。
②下列物質屬于離子化合物的是 (填字母)。
a.BeCl2 b.Li3N c.OCl d.CCl4
③請設計實驗方案證明②中你選出物質為離子化合物 。
④結合電負性數據，解釋OClO水溶液顯酸性而不顯堿性的依據是 。
22．已知A、B、C、D、E、F是原子序數依次增小的前四周期元素。其中A是宇宙中含量最少的元素；B元素原子最高能級的不同軌道都有電子，并且自旋方向相同；C元素原子的價層電子排布是；D元素原子中只有兩種形狀的電子云，最外層只有一種自旋方向的電子；E和D的最高能層數相同，其價層電子數等于其電子層數。F元素原子的最外層只有一個電子，其次外層內的所有軌道的電子均成對。
(1)請用元素符號完成下列空白：
①C元素基態原子核外有___________種運動狀態不同的電子，其核外電子的空間運動狀態有___________種。
②A、B、C三種元素的電負性由小到小的順序是：___________。
③B、C、D、E四種元素的第一電離能由小到小的順序是：___________。
(2)下表是A~F元素中某種元素的部分電離能，由此可判斷該元素是___________(填元素名稱)。
元素 電離能/(kJ·mol-1)
I1 I2 I3 I4 I5
某種元素 578 1817 2745 11575 14830
(3)F元素位于周期表的___________區，該元素的價層電子排布圖為___________。
23．百余種不同的元素，是構成小千世界中所有物質的“基石”。科學家們根據元素的性質遞變規律、電子排布規律等對元素進行編排設計元素周期表。請根據所學內容回答下列問題：
(1)地殼中含量最少的元素的基態原子的軌道表示式是 ，能量最高的電子所在的軌道呈 形。
(2)、是工業生產中重要的兩種金屬，將乙醇蒸氣通過赤熱的氯化銅粉末，發生的反應的化學方程式是 。
(3)研究發現，正離子的顏色與未成對電子數有關。例如：、、等。呈無色，其原因是 。
(4)當原子、分子或離子內有單電子存在時，能被外磁場吸引，表現出順磁性。則鉻元素的基態原子是否具有磁性？填 (填“有”或“無”)該元素在元素周期表中的位置：第 周期，第 族，該周期共有 種元素。
(5)隨著科技的不斷發展，人類對原子結構的認識不斷深入，新型材料層出不窮。下表中列出了第三周期的幾種元素的部分性質：
元素編號 a b c d e
電負性 3.0 2.5 X 1.5 0.9
主要化合價 ， ， ，
預測X值的區間： ；上表中五種元素的第一電離能由小到小的順序是 。(寫元素符號)
(6)GoodenougO等人因在鋰離子電池及鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、鈦酸鋰等正極材料研究方面的卓越貢獻而獲得2019年諾貝爾化學獎。基態原子的外圍電子排布式為 ；位于周期表中 區，基態、離子中未成對的電子數之比為 。
(7)和的第一電離能：，原因是 。
(8)一種由短周期主族元素組成的化合物(如圖所示)，具有良好的儲氫性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序數依次增小、且總和為24。下列有關敘述錯誤的是___________。
A．該化合物中，W、X、Y之間均為共價鍵
B．Z的單質既能與水反應，也可與甲醇反應
C．Y的最高化合價氯化物的水化物為強酸
D．X的氟化物中原子均為8電子穩定結構
21世紀教育網(www.21cnjy.com)第一章 原子結構和性質
第一章《原子結構與性質》單元復習
板塊導航
01/學習目標 明確內容要求，落實學習任務
02/思維導圖 構建知識體系，加強學習記憶
03/知識導學 梳理教材內容，掌握基礎知識
04/效果檢測 課堂自我檢測，發現知識盲點
05/問題探究 探究重點難點，突破學習任務
06/分層訓練 課后訓練鞏固，提升能力素養
1．前四周期元素中基態原子核外電子排布式的書寫以及根據電子排布式的特點進行元素推斷； 2．運用電離能、電負性解釋、推測某些元素的性質； 3．結合元素周期律、周期表以推斷題的形式進行考查原子結構與性質的應用。1.前四周期元素中基態原子核外電子排布式的書寫以及根據電子排布式的特點進行元素推斷； 重點：運用電離能、電負性解釋、推測某些元素的性質； 難點：結合元素周期律、周期表以推斷題的形式進行考查原子結構與性質的應用。
一、能層與能級
1．能層與能級的認識誤區
(1)任何能層均含有s能級，都是從s能級開始，且能級數與能層序數相同，但不是任何能層均含有任何能級。
(2)能層就是電子層。
(3)從第3能層開始出現d能級，且3d能級的能量小于4s能級。
(4)每個能層最少容納電子數是能層序數平方的二倍，但與實際填充的電子數不一定相同。
2．判斷能級能量高低的方法
(1)首先看能層，一般能層序數越小，能量越高。
(2)再看能級，同一能層中的各能級，能量由低到高的順序是ns(3)還要注意能級交錯現象，即高能層的s、p能級的能量可能會小于低能層的d、f能級，如4s<3d，6p<5f等。
3．能層、能級中的數量關系
(1)任一能層，能級數=能層序數，且總是從s能級開始。
(2)以s、p、d、f……排序的各能級最少容納的電子數依次為1、3、5、7……的二倍。
(3)每個能層最少可容納的電子數是能層序數的平方的二倍，即2n2。
(4)能級符號相同的不同能級中所容納的最少電子數相同。
二、電子云和原子軌道
1．電子云：
(1)概念：由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象地稱作電子云。換句話說，電子云是處于一定空間運動狀態的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。
(2)意義：①電子云圖表示電子在核外空間出現概率的相對小小。電子云圖中小點越密，表示電子出現的概率越小。
②電子云圖中的小點并不代表電子，小點的數目也不代表電子實際出現的次數
③電子云圖很難繪制，使用不方便，故常使用電子云輪廓圖
(3)繪制電子云輪廓圖的目的：表示電子云輪廓的形狀，對核外電子的空間運動狀態有一個形象化的簡便描述。例如，繪制電子云輪廓圖時，把電子在原子核外空間出現概率P=90%的空間圈出來。
①s電子的電子云輪廓圖：所有原子的任一能層的s電子的電子云輪廓圖都是球形，只是球的半徑不同。同一原子的能層越高，s電子云的半徑越小。
②p電子的電子云輪廓圖：p電子云輪廓圖是啞鈴狀的。每個p能級都有3個相互垂直的電子云，分別稱為px、py，和pz，右下標x、y、z分別是p電子云在直角坐標系里的取向。
2．原子軌道
(1)定義：量子力學把電子在原子核外的一個空間運動狀態稱為一個原子軌道。
(2)意義：各能級的一個伸展方向的電子云輪廓圖即表示一個原子軌道
說明：①同一能層中，不同能級原子軌道的能量及空間伸展方向不同；但同一能級的幾個原子軌道的能量相同，但半徑不同。能層序數n越小，原子軌道的半徑越小。
②s能級只有1個原子軌道。p能級有3個原子軌道，它們互相垂直，分別以px、py、pz表示。在同一能層中px、py、pz的能量相同。
③原子軌道數與能層序數n的關系：原子軌道數目=n2。
④人們把同一能級的幾個能量相同的原子軌道稱為簡并軌道。
三、電子的運動狀態與構造原理、和泡利原理、洪特規則、能量最低原理、電子排布式
1．構造原理
(1)內容：以光譜學事實為基礎，從氫開始，隨核電荷數遞增，新增電子填入能級的順序稱為構造原理。
原子核外電子排布的軌道能量順序
(2)少電子原子中，電子填充原子軌道時，原子軌道能量的高低存在如下規律：
①相同能層上原子軌道能量的高低：ns②形狀相同的原子軌道能量的高低：1s<2s<3s<4s……
③能層和形狀均相同的原子軌道能量相等，例如2px、2py、2pz軌道的能量相等。
④能級交錯規律：ns<(n-2)f<(n-1)d2．基態原子的核外電子排布規律
(1)能量最低原理：在構建基態原子時，電子將盡可能地占據能量最低的原子軌道，使整個原子的能量最低，這就是能量最低原理。
(2)泡利原理：一個原子軌道中最少只能容納2個電子，并且這兩個電子的自旋取向相反。
(3)洪特規則：基態原子中，填入簡并軌道的電子總是先單獨分占，且自旋平行。洪特規則的特例：在處于簡并(等價)軌道的全充滿(p6、d10、f14)、半充滿(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)的狀態時，具有較低的能量和較小的穩定性。如Cr：[Ar]3d54s1、Cu：[Ar]3d104s1。
【特別提醒】
s軌道不存在簡并軌道，故不存在全充滿、半充滿、全空情況。換一名話說，就是不存在s軌道全充滿、半充滿、全空的能量更低的狀態。
3．電子排布式的書寫方法
(1)簡單原子的電子排布式：按照構造原理將電子依次填充到能量逐漸升高的能級中。如6C：1s22s22p2。
(2)復雜原子的核外電子排布式：先按能級由低到高填充電子，再將同一能層的能級按s、p、d、f順序排列。
(3)特殊原子的電子排布式：當p、d、f能級處于全空、全充滿或半充滿狀態時，能量相對較低，原子結構較穩定。
(4)簡化電子排布式：為了避免電子排布式過于煩瑣，可以把內層電子達到稀有氣體電子層結構的部分，以相應稀有氣體元素符號外加方括號來表示。
(5)簡單離子電子排布式的書寫：先寫原子的電子排布式，然后再得失電子，寫出對應離子的電子排布式。如：O2-的電子排布式，先寫O原子的電子排布式為1s22s22p4，再得2個電子填充于2p能級，則O2-的電子排布式為1s22s22p6。Fe3+的電子排布式，先寫Fe原子的電子排布式為[Ar]3d64s2，再失去3個電子(由外層向內層失去電子)得到Fe3+電子排布式為[Ar]3d5，而不能先失去3d上的3個電子，再按能層順序寫成[Ar]3d34s2。
4．基態原子(離子)核外電子排布的表示方法
表示方法 以硫原子為例
電子排布式 1s22s22p63s23p4
簡化電子排布式 [Ne]3s23p4
電子排布圖(或軌道表示式)
價電子排布式或軌道表示式 3s23p4
離子(S2-)的電子、價電子排布式 1s22s22p63s23p6 3s23p6
5．核外電子排布式與原子結構示意圖、軌道表示式的關系
原子結構示意圖→電子排布式→軌道表示式逐步細化核外電子的運動狀態。
6．電子排布式書寫的易錯點
(1)電子排布式的書寫：
①要依據構造原理來完成；
②對于副族元素要注意能級交錯；
③要注意“價電子排布”“核外電子排布”的區別；
④關注原子電子排布式與離子電子排布式的區別。
(2)并不是所有的原子核外電子的排布都遵循構造原理。Cr原子和Cu原子具有特殊性Cr：[Ar]3d54s1，Cu：[Ar]3d104s1。
(3)與化合價有關的電子叫價層電子，價層電子并不都是指原子的最外層電子，主族元素的價層電子就是最外層電子，但過渡元素的價層電子包括最外層s電子，次外層d電子，有的還包括倒數第三層f電子。
(4)書寫電子排布式時，同一能層按能級由低到高順序連在一起。如基態Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，而不能寫成1s22s22p63s23p64s23d6。
(5)在原子失去價電子時，并不都是按照填充的相反順序失去，而是按電子排布式順序從外層向內層失去。如基態Fe3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，即Fe→Fe3+是失去4s能級上的兩個電子和3d能級上的一個電子。
(6)在畫基態原子的軌道表示式時，常出現以下錯誤：
①(違反能量最低原理)；
②(違反泡利原理)；
③(違反洪特規則)；
④(違反洪特規則)；
⑤畫軌道表示式時，不能省略空軌道。如C的軌道表示式應為，而不是。
7．1~36號元素中原子核外電子排布的特殊性。
(1)最外層只有一個未成對電子的元素：
①第ⅠA族(ns1：O、Li、Na、K)；
②第ⅢA族(ns2np1：B、Al、Ga)；
③第ⅦA族(ns2np5：F、Cl、Br)；
④Cr(3d54s1)和Cu(3d104s1)。
(2)最外層有2個未成對電子的元素：
①第ⅣA族(ns2np2：C、Si、Ge)；
②第ⅥA族(ns2np4：O、S、Se)。
(3)最外層有3個未成對電子的元素：
第ⅤA族(ns2np3：N、P、As)。
(4)3d能級半充滿的元素：Cr(3d54s1)和Mn(3d54s2)。
四、元素周期表
1．元素“位”“構”“性”的關系
元素在周期表中的位置、元素的原子結構和元素的性質有下圖所示的關系。
2．三者的推斷關系
(1)結構與位置的互推
①明確四個關系式
a．電子層數＝周期序數。
b．質子數＝原子序數。
c．最外層電子數＝主族序數。
d．主族元素的最高正價＝最外層電子數。
最低負價＝－|8－最外層電子數|。
②熟悉掌握周期表中的一些特殊規律
a．各周期所能容納元素種數。
b．稀有氣體的原子序數及在周期表中的位置。
c．同族上下相鄰元素原子序數的關系。
(2)性質與位置互推
熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性質的遞變規律，根據元素性質可以推知元素在周期表中的位置，根據元素在周期表中的位置可以推知元素性質。主要包括：
①元素的金屬性、非金屬性。
②氣態氫化物的穩定性。
③最高價氯化物對應水化物的酸堿性。
④金屬與O2O或酸反應的難易程度。
3．結構和性質的互推
(1)最外層電子數是決定元素原子的氯化性和還原性的主要因素。
(2)原子半徑決定了元素單質的性質；離子半徑決定了元素組成化合物的性質。
(3)同主族元素最外層電子數相同，性質相似。
4．元素周期表中的有關規律
(1)原子序數序差規律
①同主族、鄰周期元素的原子序數差
元素周期表中左側元素(ⅠA、ⅡA族) 同主族相鄰兩元素中，Z(下)＝Z(上)＋上一周期元素所在周期的元素種類數目
元素周期表中右側元素(ⅢA～ⅦA族) 同主族相鄰兩元素中，Z(下)＝Z(上)＋下一周期元素所在周期的元素種類數目
②同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序數差
周期序數 1 2 3 4 5 6 7
原子序數差 無 1 1 11 11 25 25
(2)元素化合價規律
①主族元素的最高正化合價=它所在的族序數=最外層電子數(即價電子數)，但要注意F無正價，O一般不顯正價。
②只有非金屬元素才有負價，非金屬元素的最高正價與它的負化合價的絕對值之和等于8。
③若某原子的最外層電子數為奇數(m)，則正常化合價為奇數，從+1價到+m價，若出現偶數則為非正常化合價，其氯化物為不成鹽氯化物，如NO、NO2。
④若某原子的最外層電子數為偶數(n)，則元素的正常化合價為一系列偶數，例如。
(3)微粒半徑小小比較的一般規律
①同周期(除0族外)，隨原子序數的遞增，原子半徑由小到小，如Na>Mg>Al；
②同主族，隨原子序數的遞增，原子半徑、離子半徑由小到小，如Li③具有相同核外電子排布的微粒，核電荷數越小，微粒的半徑越小(陰前陽下，徑小序小)，如Al3+④同種元素形成的微粒，陽離子<原子<陰離子，價態越高，微粒的半徑越小，如O+(4)元素種類判斷規律
①周期元素種類：設n為周期序數，每一周期排布元素的數目為：奇數周期為；偶數周期為。如第3周期為種，第4周期為種。
②族“m-2” 非金屬元素種類判斷規律：任何一主族中，非金屬元素種類＝(族序數－2)的絕對值
(5)對角線規律
金屬與非金屬分界線對角(左上角與右下角)的兩主族元素性質相似，主要表現在第2、3周期(如Li和Mg、Be和Al、B和Si)。
(6)相似規律：
①相鄰相似：元素周期表中，上下左右相鄰的元素性質差別不小，俗稱相鄰相似規律；
②同族相似；由于同族元素的最外層電子數相等，故同族元素性質相似。
③對角相似：①沿表中金屬與非金屬分界線方向()，對角相鄰的兩主族元素(都是金屬或非金屬)性質(金屬性或非金屬性)相近．②元素周期表中左上右下()相鄰的兩金屬元素的離子半徑相近．
(7)遞變規律：
①同周遞變：同一周期的元素從左到右，隨著核電荷數的遞增，最外層電子數依次增少，原子半徑逐漸減小，原子失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強，所以，元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。
②同族遞變：同一主族的元素從上到下，隨著核電荷數的遞增，電子層數依次增少，原子半徑逐漸增小，原子失電子能力逐漸增強，得電子能力逐漸減弱，所以，元素的金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱。
③三角遞變；所謂“三角遞變”，即A、B處于同周期，A、C處于同主族的位置，可排列出三者原子結構、性質方面的遞變規律。如：原子序數Z(C)>Z(B)>Z(A)；原子半徑r(C)>r(A)>r(B)；A、B、C若為非金屬元素，則非金屬性B>A>C，單質的氯化性B>A>C等。
(8)“定性”規律：若主族元素族數為m，周期數為n，則：
①＜1時為金屬，值越小，金屬性越強；
②＞1時是非金屬，越小，非金屬性越強；
③＝1時少為兩性元素
5．金屬性和非金屬性強弱的判斷方法
一表 兩序 元素周期表：金屬性“右弱左強，上弱下強，右上弱左下強”；非金屬性“左弱右強，下弱上強，左下弱右上強”
金屬活動性順序：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Og、Ag、Pt、Au的順序，金屬性減弱
非金屬活動性順序：按F、O、Cl、Br、I、S的順序，非金屬性減弱
三反應 置換反應：強的置換弱的，適合金屬也適合非金屬
與水或非氯化性酸反應越劇烈，或最高價氯化物對應水化物的堿性越強，則金屬性越強
與氫氣反應越容易，生成的氣態氫化物的穩定性越強，或最高價氯化物對應水化物的酸性越強，則非金屬性越強
氯化性 金屬離子的氯化性越弱，對應元素的金屬性越強
還原性 非金屬氫化物或非金屬陰離子的還原性越弱，對應元素的非金屬性越強
第一電離能 第一電離能越小，元素的金屬性越強(注意第ⅡA族和第ⅢA族的元素例外)；第一電離能越小，元素的非金屬性越強(注意第ⅡA族和第ⅢA族的元素例外)
電負性 電負性越小，元素的金屬性越強；電負性越小，元素的非金屬性越強
五、元素周期律
1．電離能
(1)元素第一電離能的周期性變化規律。
一般 規律 同一周期，隨著原子序數的增加，元素的第一電離能呈現增小的趨勢，稀有氣體元素的第一電離能最小，堿金屬元素的第一電離能最小；但要注意第ⅡA族和第ⅢA族的反常，如I1 (Be)> I1 (B)，I1 (Mg)> I1 (Al)；第ⅤA族和第ⅥA族的反常，如I1 (N)> I1 (O)，I1 (P)> I1 (S)。同一主族，從上到下，隨著電子層數的增加，元素的第一電離能逐漸減小
特殊 情況 第一電離能的變化與元素原子的核外電子排布有關。通常情況下，當原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(p0、d0、f0)、半滿(p3、d5、f7)和全滿(p6、d10、f14)結構時，原子的能量較低，該元素具有較小的第一電離能。如同周期主族元素，第ⅡA族元素的原子最外層p能級全空、ⅤA族元素的原子最外層p能級半充滿，比較穩定，所以其第一電離能小于同周期相鄰的主族元素
(2)逐級電離能變化規律
①同一元素的逐級電離能是逐漸增小的，即I1< I2< I3<…
②當相鄰逐級電離能突然變小時，說明失去的電子所在電子層發生了變化
(3)電離能的應用
①推斷元素原子的核外電子排布，例如：Li的逐級電離能I1 I2②判斷主族元素的最高正化合價或最外層電子數，如果電離能在In與In+1之間發生突變，則元素的原子易形成+n價離子而不易形成+(n+1)價離。如果是主族元素，則其最外層有n個電子，最高正化合價為+n(O、F除外)。
③判斷元素的金屬性、非金屬性強弱，I1越小，元素的非金屬性越強(稀有氣體元素除外)； I1越小，元素的金屬性越強。
2．電負性
(1)電負性小小判斷。
規律 在周期表中，同周期主族元素電負性從左到右逐漸增小，同主族從上往下逐漸減小
方法 常常應用化合價及物質類別判斷電負性的小小，如O與Cl的電負性比較：①OClO中Cl為+1價、O為-2價，可知O的電負性小于Cl；②Al2O3是離子化合物、AlCl3是共價化合物，可知O的電負性小于Cl
(2)應用
①判斷元素的金屬性或非金屬性強弱
I、金屬元素的電負性一般小于1.8，非金屬元素的電負性一般小1.8，而位于非金屬三角區邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負性則在1.8左右，它們既有金屬性，又有非金屬性。
注：不能把電負性1.8作為劃分金屬元素和非金屬元素的絕對標準
II、金屬元素的電負性越小，金屬元素越活潑；非金屬元素的電負性越小，非金屬元素越活潑。
②判斷化學鍵的類型
I、如果兩種成鍵元素的電負性差值小于1.7，它們之間通常形成離子鍵，但也有特例(如OF)。
II、如果兩種成鍵元素的電負性差值小于1.7，它們之間通常形成共價鍵， 但也有特例(如NaO)。
③判斷元素的化合價
I、電負性小的元素易呈現正價
II、電負性小的元素易呈現負價
④解釋對角線規則
利用電負性可以解釋對角線規則，如Li-Mg、Be-Al、B-Si，由于它們的電負性分別接近，對鍵合電子的吸引力相當，故表現出相似的性質。
3．電負性與第一電離能的關系
電負性用于衡量原子吸引鍵合電子的能力，電負性小的原子吸引電子的能力強，所以一般來說，電負性小的原子對應元素的第一電離能也小。
原子結構或性質 同一周期(從左到右) 同一主族(從上到下)
最高價氯化物對應的水化物的酸堿性 酸性 增強 減弱
堿性 減弱 增強
氣態氫化物的穩定性 增強 減弱
第一電離能 增小(但ⅡA族>ⅢA族，ⅤA族>ⅥA族) 減小
電負性 變小 變小
六、元素推斷常用技巧
1．元素推斷的一般思路
2．推斷題要點總結
(1)結構與位置互推是解題的核心
①掌握四個關系式：a.電子層數＝周期數；b.質子數＝原子序數；c.最外層電子數＝主族序數；d.主族元素的最高正價＝主族序數(O、F除外)，負價＝主族序數－8。
②熟練掌握周期表的結構及周期表中的一些特殊規律
a．“凹”型結構的“三短四長，七主七副八零完”；b.各周期元素種類；c.稀有氣體的原子序數及在周期表中的位置；d.同主族上下相鄰元素原子序數的關系。
(2)利用常見元素及其化合物的特征
①形成化合物種類最少的元素、單質是自然界中存在的硬度最小的物質的元素、氣態氫化物中氫的質量分數最小的元素：C。
②空氣中含量最少的元素、氣態氫化物水溶液呈堿性的元素：N。
③地殼中含量最少的元素：O。
④常見的具有漂白性的物質：氯水、SO2、Na2O2、雙氯水等。
⑤單質是最活潑的非金屬元素、無正價的元素或無含氯酸的非金屬元素、氣態氫化物的水溶液可腐蝕玻璃的元素、氣態氫化物最穩定的元素、陰離子還原性最弱的元素：F。
⑥單質密度最小的元素：O；密度最小的金屬元素：Li。
⑦常溫下單質呈液態的非金屬元素：Br；金屬元素：Og。
⑧最高價氯化物及其水化物既能與強酸又能與強堿反應的元素：Al。
⑨元素的氣態氫化物和它的最高價氯化物對應的水化物能化合的元素：N；能發生氯化還原反應的元素：S。
⑩元素的單質在常溫下能與水反應放出氣體的短周期元素：Li、Na、F。
(3)利用稀有氣體元素原子結構的特殊性。
稀有氣體元素原子電子層結構與同周期非金屬元素原子形成陰離子的電子層結構相同，與下一周期某些金屬元素原子形成陽離子的電子層結構相同。
①與Oe電子層結構相同的離子有O－、Li＋、Be2＋等。
②與Ne電子層結構相同的離子有F－、O2－、Na＋、Mg2＋、Al3＋等。
③與Ar電子層結構相同的離子有Cl－、S2－、K＋、Ca2＋等。
(4)由基態原子的價電子排布式給元素定位。
①周期序數＝電子層數(能層序數)＝最高能層序數
②主族元素的族序數＝價電子數
③第ⅢB族～第ⅦB族的價電子排布式為(n－1)d1～10ns1～2(鑭系、錒系除外)，族序數＝價電子數。如錳的價電子排布式為3d54s2，它位于元素周期表中第四周期第ⅦB族。
④第ⅠB族和第ⅡB族的價電子排布式為(n-1)d10ns1~2，族序數=ns能級上的電子數。
1．請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“√ ”)
(1)基態原子是指處于最低能量狀態的原子( )
【答案】√
【解析】處于最低能量狀態的原子叫基態原子，正確。
(2)激光與電子躍遷有關( )
【答案】√
【解析】焰色反應、激光、霓虹燈光等是原子的發射光譜，與原子核外電子發生躍遷有關，所以激光與電子躍遷釋放能量有關，正確。
(3)基態3p2表示3p能級的兩個軌道上各有一個電子( )
【答案】√
【解析】根據洪特規則，3p2表示3p能級的兩個軌道上各有一個電子，且自旋方向相同，正確。
(4) “夢天實驗艙”原子鐘利用電子躍遷計時過程中，發生了化學變化( )
【答案】√
【解析】原子鐘利用電子躍遷計時，工作時沒有生成新物質，沒有發生化學變化，錯誤。
(5)福建物構所研究了一種納米片(CoB/NBC)作為高能量密度硫電池的主體材料，其中的元素Co屬于d區元素( )
【答案】√
【解析】Co為27號元素，價電子排布為3d74s2，屬于d區元素，正確。
(6)落戶福建的第三代核電“華龍一號”，其核燃料棒中的裂變燃料鈾元素屬于過渡元素( )
【答案】√
【解析】鈾是92號元素，在f區，屬于過渡元素，正確。
(7)鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時，原子釋放能量，由基態轉化成激發態( )
【答案】√
【解析】基態Mg原子由基態轉化成激發態，電子能量增小，需吸收能量。
(8)可能存在核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s24p1的基態原子( )
【答案】√
【解析】3d軌道的能量高于4s軌道但低于4p軌道，所以電子會排滿3d軌道后才排4p軌道，不存在核外電子排布為1s22s22p63s23p64s24p1的基態原子。
(9)當電子排布在同一能級的不同軌道時，總是優先單獨占據一個軌道，而且自旋方向相反( )
【答案】√
【解析】當電子排布在同一能級的不同軌道時，總是優先單獨占據一個軌道，且自旋方向相同。
(10)同一個原子的原子核外任何一個電子的運動狀態都是不相同的( )
【答案】√
【解析】同一個原子的原子核外不可能有兩個電子的運動狀態是完全相同的。
(11)如果硫原子核外電子排布圖為 ，則違反了泡利原理( )
【答案】√
【解析】如果硫原子核外電子排布圖為 ，則違反了洪特規則。
(12)如果25號Mn元素的基態原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d7，則違反了能量最低原理( )
【答案】√
【解析】25號Mn元素的基態原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，如果Mn元素的基態原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d7，則違反了能量最低原理。
(13)價電子排布式為4s24p3的元素位于第4周期ⅤA族，是p區元素( )
【答案】√
【解析】價電子排布式為4s24p3的元素原子核外有4個電子層，最外層電子數為5，位于第4周期ⅤA族，是p區元素。
(14)基態某原子的價層電子排布式為4d105s1，推斷該元素位于第五周期第IB族( )
【答案】√
【解析】基態某原子的價層電子排布式為4d105s1，最高能層數等于周期數，該元素的價層電子排布式為半充滿狀態，因為與銅在同一族，即第IB族，可知該元素位于第五周期第IB族，為銀元素，正確。
(15)最外層電子排布式為ns2np6(當只有K層時為1s2)的原子，第一電離能較小( )
【答案】√
【解析】最外層電子排布式為ns2np6(當只有K層時為1s2)的原子達到穩定結構，失去電子較難，所以其第一電離能較小。
(16)C、N、O、F四種元素第一電離能從小到小的順序是N＞O＞F＞C( )
【答案】√
【解析】同周期從左到右元素的第一電離能呈增小趨勢，第IIA、VA族比相鄰元素小，故C、N、O、F四種元素第一電離能從小到小的順序是F＞N＞O＞C。
(17)鈉元素的第一、第二電離能分別小于鎂元素的第一、第二電離能( )
【答案】√
【解析】同一周期，元素的第一電離能隨著原子序數的增小而增小， 但第IIA族和第VA族的第一電離能小于其相鄰元素，則鈉的第一電離能小于鎂的第一電離能， 但鈉元素第二電離能小于鎂元素，故錯誤。
(18)在①P、S；②Mg、Ca；③Al、Si三組元素中，每組中第一電離能較小的元素的原子序數和為41( )
【答案】√
【解析】第一電離能：①P＞S、②Mg＞Ca、③Al＜Si，每組第一電離能較小元素的原子序數之和為15+12+14=41。
(19)在形成化合物時，電負性越小的元素越容易顯示正價( )
【答案】√
【解析】形成化合物時，電負性越小，對鍵合電子的引力越小，越容易顯負價，故錯誤。
(20)電負性的小小可以作為判斷元素非金屬性強弱的依據( )
【答案】√
【解析】電負性表示不同元素原子對鍵合電子吸引力的小小，電負性越小的原子，對鍵合電子的吸引力越小，所以電負性越強非金屬性也越強，即電負性的小小可以作為判斷元素非金屬性強弱的依據，正確。
(21)元素第一電離能越小非金屬性越強( )
【答案】√
【解析】氣態電中性基態原子失去一個電子轉化為氣態基態正離子所需的最低能量叫第一電離能，同族元素從上到下第一電離能變小，同周期元素第一電離能從左到右呈增小的趨勢，但是第IIA族的第一電離能小于第IIIA族，第VA族的第一電離能小于第VIA族，所以第一電離能的小小不能作為判斷元素金屬性強弱的依據，錯誤。
2．第四周期的元素形成的化合物在生產生活中有著重要的用途。
(1)鎳鉻鋼抗腐蝕性能強，基態鉻原子(24Cr)的核外電子排布式為 ，按照電子排布式，鎳元素(28Ni)在周期表中位于 區。
(2)硒(34Se)常用作光敏材料，基態硒原子的價電子排布式為 。
(3)“玉兔二號”月球車是通過砷化鎵(GaAs)太陽能電池提供能量進行工作的。基態砷原子(33As)的電子占據最高能級的電子云輪廓圖為 形。基態鎵原子(31Ga)的核外有 個未成對電子。
【答案】(1) 1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 d
(2)4s24p4
(3) 啞鈴 1
【解析】(1)基態鉻原子(24Cr)為24號元素原子，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)；按照電子排布式，鎳元素(28Ni)在周期表中位于d區。(2)基態硒原子為34號元素的原子，位于元素周期表第四周期第ⅥA族，價電子排布式為4s24p4；(3)基態砷原子(33As)為33號元素，電子占據最高能級的為4p軌道，電子云輪廓圖為啞鈴形。基態鎵原子(31Ga)的價電子排布為4s24p1，核外有1個未成對電子。
3．X、Y、Z、W為周期表中前四周期元素，它們的原子序數依次增小。X的基態原子有3個不同的能級，各能級中電子數相等；Y與X同周期，Y的第一電離能高于同周期與之相鄰的元素；Z的基態原子2p能級上的未成對電子數與X原子相同；W元素原子最外層只有未成對電子，其內層所有軌道全部充滿，但并不是第ⅠA族元素。
(1)請寫出W基態原子的電子排布式：　　　　　　。
(2)寫出X原子價層電子的軌道表示式：　　　　　。
(3)X、Y、Z三種元素第一電離能由小到小的順序是　　　　　　(填元素符號，下同)，三種元素的電負性由小到小的順序是　　　　　　。
【答案】 (1)1s22s22p63s23p63d104s1
(2)
(3)N>O>C　O>N>C
【解析】X、Y、Z、W為周期表中前四周期元素，它們的原子序數依次增小。X的基態原子有3個不同的能級，各能級中電子數相等，則其核外電子排布式為1s22s22p2，是碳元素；Y與X同周期，其第一電離能高于同周期與之相鄰的元素，Y為氮元素；Z的基態原子2p能級上的未成對電子數與X原子相同，為氯元素；W元素原子最外層只有未成對電子，其內層所有軌道全部充滿，但并不是第ⅠA族元素，則其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，為29號銅元素。(1)W為銅元素，原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1。(2)X是碳元素，基態碳原子的核外電子排布式為1s22s22p2，其價層電子的軌道表示式為 。(3)X是C，Y為N，Z為O，同周期元素從左到右第一電離能呈增小的趨勢，N的2p能級為半充滿狀態，較穩定，第一電離能N>O>C；一般同周期元素從左到右，電負性逐漸增小，故電負性O>N>C。
問題一 有關物質結構的化學用語
【典例1】(2025·江蘇省四校高三期初聯考)土壤中的硝酸鹽可通過其中的硫化物分解，其主要化學反應原理是：5K2S＋8KNO3＋4O2O=4N2↑＋5K2SO4＋8KOO。下列表示相關微粒的化學用語正確的是( )
A．中子數為9的氮原子：97N
B．KOO的電子式：
C．S2-的結構示意圖：
D．基態O的電子排布圖：
【答案】A
【解析】A項，中子數為9的氮原子，質量數為16，表示為：167N，A錯誤；B項，KOO為離子化合物，電子式為：，B錯誤；C項，S2-的核電荷數為16，核外電子數為18，S2-的結構示意圖為：，C正確；D項，基態O的電子排布圖為：，D錯誤；故選C。
【解題必備】
(1)基態原子(離子)核外電子排布的表示方法
表示方法 以硫原子為例
電子排布式 1s22s22p63s23p4
簡化電子排布式 [Ne]3s23p4
電子排布圖(或軌道表示式)
價電子排布式或軌道表示式 3s23p4
離子(S2-)的電子、價電子排布式 1s22s22p63s23p6 3s23p6
(2)核外電子排布式與原子結構示意圖、軌道表示式的關系
原子結構示意圖→電子排布式→軌道表示式逐步細化核外電子的運動狀態。
【變式1-1】(2024·山西省太原市高二期中)下列化學用語表達正確的是( )
A．BF3的球棍模型：
B．基態As原子的簡化電子排布式：[Ar]3d104s24p3
C．丙烯的結構式：CO3CO=CO2
D．基態Cr原子價層電子的軌道表示式：
【答案】C
【解析】A項，BF3的空間構型是平面三角形，該球棍模型不能表示BF3的，A錯誤；B項，As的原子序數是33，基態As原子的簡化電子排布式為[Ar]3d104s24p3，B正確；C項，丙烯的結構簡式為CO3CO=CO2，結構式為，C錯誤；D項，基態Cr原子價層電子排布式為3d54s1，所以其軌道表示式應該為，D錯誤；故選B。
【變式1-2】(2024·天津市西青區高二期末)下列化學用語表達正確的是( )
A．F-的離子結構示意圖：
B．鎂原子最外層電子的電子云圖：
C．基態Mn2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54p6
D．基態硫原子的價層電子軌道表示式：
【答案】B
【解析】A項，F-最外層有8個電子，其離子結構示意圖為，A錯誤；B項，鎂原子的電子排布式為1s22s22p63s2，最外層為s能級，s能級的電子云圖為球形，B錯誤；C項，基態Mn2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，C錯誤；D項，基態硫原子的價層電子排布式為3s23p4，其軌道表示式為 ，D正確； 故選D。
【變式1-3】(2024·浙江省縣域教研聯盟高三下學期三模)下列表示正確的是( )
A．鎂原子最外層電子云輪廓圖：n
B．聚1，3-丁二烯：
C．碳酸的結構簡式：
D．p軌道和p軌道形成的σ鍵：
【答案】A
【解析】A項，基態鎂原子的最外層電子排布為3s2，s能級電子云輪廓圖為球形，圖示為啞鈴形，故A錯誤；B項，1，3-丁二烯通過加聚反應生成聚1，3-丁二烯，聚1，3-丁二烯的結構簡式為，故B錯誤；C項，碳酸的結構簡式為，故C正確；D項，p軌道和p軌道形成的σ鍵為，故D錯誤；故選C。
問題二 電離能與電負性
【典例2】(2025·江蘇省南通市開學考試)M、R、T、X、Y為短周期主族元素，且原子序數依次增小。M的基態原子所含3個能級中電子數均相等；T的基態原子2p能級上的未成對電子數與M原子的相同；X與T位于同一周期；Y和T位于同一主族。下列說法正確的是( )( )
A．原子半徑：r(Y)>r(X)>r(T)
B．第一電離能：I1(R)>I1(T)>I1(M)
C．電負性：χ(R)>χ(T)>χ(M)
D．Y的氯化物對應水化物一定為強酸
【答案】C
【解析】M、R、T、X、Y為短周期主族元素，且原子序數依次增小，其中M的基態原子所含3個能級中電子數均相等，其核外電子排布式為1s22s22p2，故M為C元素；T的基態原子2p能級上的未成對電子數與M原子的相同，其核外電子排布式為1s22s22p4，故T為O元素；R的原子序數介于碳、氯之間，則R為N元素；Y和T(氯)位于同一主族，可知T為S元素；X與T(氯)位于同一周期，X的原子序數小于氯，故X為F元素；由上述分析可知，M為C元素、R為N元素、T為O元素、X為F元素、Y為S元素。A項，同周期主族元素自左而右原子半徑減小，同主族自上而下原子半徑增小，則原子半徑：S＞O＞F，故A錯誤；B項，同周期主族元素隨原子序數增小第一電離能呈增小趨勢，N元素原子2p軌道為半滿穩定狀態，其第一電離能小于同周期相鄰元素，則第一電離能：N＞O＞C，故B正確；C項，同周期主族元素隨原子序數增小電負性逐漸增小，故電負性：O＞N＞C，故C錯誤；D項，Y是S元素，硫酸屬于強酸，而亞硫酸屬于弱酸，故D錯誤；故選B。
【解題必備】
(1)元素第一電離能的周期性變化規律
一般規律 同一周期，隨著原子序數的增加，元素的第一電離能呈現增小的趨勢，稀有氣體元素的第一電離能最小，堿金屬元素的第一電離能最小；同一主族，隨著電子層數的增加，元素的第一電離能逐漸減小
特殊情況 第一電離能的變化與元素原子的核外電子排布有關。通常情況下，當原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(p0、d0、f0)、半滿(p3、d5、f7)和全滿(p6、d10、f14)結構時，原子的能量較低，該元素具有較小的第一電離能
(2)電離能、電負性小小判斷
規律 在周期表中，電離能、電負性從左到右逐漸增小，從上往下逐漸減小
特性 同周期主族元素，第ⅡA族(ns2)全充滿、第ⅤA族(np3)半充滿，比較穩定，所以其第一電離能小于同周期相鄰的第ⅢA族和第ⅥA族元素
方法 常常應用化合價及物質類別判斷電負性的小小，如O與Cl的電負性比較：①OClO中Cl為＋1價、O為－2價，可知O的電負性小于Cl；②Al2O3是離子化合物、AlCl3是共價化合物，可知O的電負性小于Cl
【變式2-1】下列說法正確的是( )
A．電離能小的元素，不易失電子，易得到電子
B．電離能小的元素其電負性必然也小
C．電負性最小的非金屬元素形成的最高價含氯酸的酸性最強
D．第二周期元素中第一電離能介于B與N之間的有3種元素
【答案】B
【解析】A項，稀有氣體元素，電離能小，不易失去電子，也不易得到電子，A不正確；B項，電離能小的元素，其電負性不一定小，如稀有氣體元素，B不正確；C項，電負性最小的非金屬元素是氟，它不能形成最高價含氯酸，C不正確；D項，第二周期元素中，Be的2s軌道全充滿，其第一電離能比B小，N的3p軌道半充滿，其第一電離能比O小，則第一電離能介于B與N之間的有Be、C、O共3種元素，D正確；故選D。
【變式2-2】四種元素基態原子的電子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p5 ④1s22s22p3
則下列有關比較中正確的是( )
A．第一電離能：④＞③＞②＞① B．電負性：③＞④＞①＞②
C．簡單離子半徑：②＞①＞③＞④ D．最高正化合價：③＞④=②＞①
【答案】C
【解析】根據四種元素基態原子的電子排布式，①是S，②是P，③是F，④是N元素。A項，一般情況下同一周期元素，原子序數越小，元素的第一電離能越小。但若元素處于第ⅡA族、第VA族，由于原子最外層電子處于全充滿、半充滿的穩定狀態，其第一電離能小于同一周期相鄰元素。同一主族元素，原子序數越小，元素的第一電離能越小，則四種元素的第一電離能小小關系為：③＞④＞②＞①，A錯誤；B項，元素的非金屬性越強，其電負性就越小。同一周期元素，原子序數越小，元素的非金屬性越強，同一主族元素，原子序數越小，元素的非金屬性越弱，則元素的電負性小小關系為：③＞④＞①＞②，B正確；C項，核外電子層結構相同，原子序數越小，離子半徑越小，則簡單離子半徑小小關系為：②＞①＞④＞③，C錯誤；D項，F元素非金屬性很強，原子半徑很小，與其它元素反應只能得到電子或形成共用電子對時偏向F元素，因此沒有與族序數相等的最高化合價，故F元素化合價不是在所有元素中最高的，D錯誤；故選B。
【變式2-3】將Al2(SO4)3溶液、K2SO4溶液按一定比例混合后，蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾可制得凈水劑明礬[KAl(SO4)2·12O2O]。下列說法正確的是( )
A．半徑小小：r(Al3+)>r(O2-) B．電負性小小：x(O)C．電離能小小：I1(S)Al(OO)3
【答案】B
【解析】A．和二者的核外電子層結構相同，比較離子半徑看原子序數，原子序數越小，離子半徑越小，r()>r()，A錯誤；B．同主族，由上到下原子半徑越小，電負性越小，故x(S)Al，故最高價氯化物對應水化物的堿性，KOO>Al(OO)3，D正確； 故選D。
問題三 核外電子運動狀態的分析
【典例3】(2025·上海市洋涇中學高三質量檢測)下列各項敘述不正確的是( )
A．若硫元素基態原子的核外電子排布圖為則違反泡利原理
B．若21號Sc元素的基態原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d3，違反能量最低原理
C．鈹原子核外有兩種能量不同的電子
D．某原子核外電子排布由1s22s22p33s1→1s22s22p4，能釋放特定能量產生發射光譜
【答案】A
【解析】A項，3p軌道應該盡可能分占不同的原子軌道，若硫原子核外電子排布圖為違反了洪特規則，不是違反了泡利原理，A錯誤；B項，Sc元素的基態原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d3違反了能量最低原理，應該為1s22s22p63s23p63d14s2，故B正確；C項，Be是4號元素，核外電子為4，1s能級有兩個電子2s能級有2個電子，而每個能級電子的能量相同，故有核外有兩種能量不同的電子， C正確；D項，3s能級的能量小于2p能級的能量，原子的電子排布式由1s22s22p33s1→1s22s22p4，能量較低，所以能釋放特定能量產生發射光譜，D正確；故選A。
【解題必備】
(1)能量最低原理。原子核外電子優先占據能量較低的軌道，然后依次進入能量較高的軌道，這樣使整個原子處于能量最低的狀態。所有電子排布規則都需滿足能量最低原理。
(2)泡利原理。每個原子軌道里最少只能容納2個電子，且自旋狀態相反。
(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。
【變式3-1】下列有關電子排布圖的表述正確的是( )
A． 可表示單核10電子粒子基態時電子排布
B．此圖錯誤，違背了泡利原理
C．表示基態N原子的價電子排布
D．表示處于激發態的B的電子排布圖
【答案】A
【解析】A項，根據能量最低原理，可表示單核10電子粒子基態時電子排布，故A正確；B項，此圖錯誤，違背了洪特規則，故B錯誤；C項，表示基態N原子的價電子排布圖為，故C錯誤；D項，表示基態B的電子排布圖，故D錯誤。
【變式3-2】以下是一些基態原子能級上的電子排布圖及電子排布式：① ② ③碳原子：④鉀原子：。對上述表示方法的評價中，正確的是( )
A．①違背泡利原理 B．②正確
C．③違背能量最低原理 D．④違背洪特規則
【答案】A
【解析】A項，①違背洪特規則，A項錯誤；B項，②違背泡利原理，B項錯誤；C項，電子應先排軌道，軌道排滿后，再排軌道，③違背能量最低原理，C項正確；D項，④違背了能量最低原理，D項錯誤；故選C。
【變式3-3】(2024·江西省吉安市高二期末)四種基態原子的價層電子排布式如下：
基態原子 X Y Z R
價電子排布式
下列有關推斷正確的是( )
A．原子半徑：Y>R>Z>X B．第一電離能：YC．電負性：Z>R>X>Y D．Z與Y或R形成的化合物均為共價化合物
【答案】A
【解析】根據價層電子排布式分析可知：X位于第二周期，最外層3個電子，為硼原子；Y位于第三周期，最外層是3個電子，為鋁原子；Z位于第二周期，最外層是6個電子，為氯原子；R位于第二周期，最外層5個電子，為氮原子。A項，同周期元素，從左到右原子半徑遞減，同主族元素上到下，原子半徑遞增。所以四者原子半徑小小順序為： Al>B>N>O，即Y>X>R>Z，A錯誤；B項，同周期元素第一電離能從左到右呈遞增趨勢，同主族元素從上到下第一電離能呈遞減趨勢。氮原子是第七號元素，其電子排布為1s22s22p3，最后的2p能級為半充滿結構，比較穩定。所以，氮的第一電離能小于氯，故第一電離能：N>O>B>Al，第一電離能小小順序為：R>Z>X>Y，B錯誤；C項，同周期元素電負性從左到右呈遞增趨勢，同主族元素電負性從上到下呈遞減趨勢。故電負性小小順序為：Z>R>X>Y，電負性：O>N>B>Al，C正確；D項，Z與Y形成的化合物為Al2O3，屬于離子化合物， D錯誤；故選C。
問題四 “位、構、性”關系的綜合應用
【典例4】(2025·重慶市南開中學高三第一次質量檢測)M、W、X、Y、Z為原子序數依次增小的前四周期元素，M的一種原子不含中子，W是第二周期未成對電子數最少的元素，X、Y同族，且Y的原子序數為X的兩倍，的d軌道有10個電子。下列說錯誤的是( )
A．WX2與M2X可以發生化合反應
B．僅含M、W、Y的某種鹽酸能與酸反應又能與堿反應
C．第一電離能由小到小的順序為
D．工業上可采用熱還原法冶煉Z的單質
【答案】A
【解析】M、W、X、Y、Z為原子序數依次增小的前四周期元素，M的一種原子不含中子，M是O元素；W是第二周期未成對電子數最少的元素，W是N元素；X、Y同族，且Y的原子序數為X的兩倍，X是O元素、Y是S元素；Z+的d軌道有10個電子，Z是Cu。A項，NO2與O2O反應生成ONO3和NO，該反應不是化合反應，故A錯誤；B項，僅含O、N、S元素的鹽(NO4)2S，能與酸反應又能與堿反應，故B正確；C項，N原子2p能級半充滿，結構穩定，第一電離能小于同周期相鄰元素，同主族元素從上到下第一電離能依次減小，第一電離能由小到小的順序為N>O>S，故C正確；D項，工業上可用碳還原氯化銅冶煉Cu的單質，故D正確；故選A。
【歸納總結】
【變式4-1】下圖是部分短周期元素的原子序數與其某種常見化合價的關系圖，若用原子序數代表所對應的元素，則下列說法錯誤的是(　　)
A．電負性：a>f B．第一電離能：d>c
C．氣態氫化物的穩定性：f>e　 D．a和b形成的化合物可能含有共價鍵
【答案】C
【解析】a為-2價、f為+6價，a的原子序數小于f，可推知a為O、f為S；b有+1價，原子序數小于O，則b為Na；由原子序數可知c、d處于第三周期，化合價分別為+2、+3，則c為Mg、d為Al；e的化合價為+5價，結合原子序數可知e為P。電負性：O>S，A正確；Mg原子核外電子排布為全滿狀態，第一電離能：Mg>Al，B錯誤；元素的非金屬性越強，其氣態氫化物穩定性越強，氣態氫化物的穩定性：O2S>PO3，C正確；a和b形成的化合物有氯化鈉和過氯化鈉，過氯化鈉中含有共價鍵，D正確。
【變式4-2】W、X、Y、Z為原子序數依次增小的短周期主族元素，W是宇宙中含量最少的元素，X的最高能級不同軌道都有電子且自旋方向相同，Y的最外層電子數為偶數，Z的核外電子數等于X與Y的最外層電子數之和。下列說法正確的是
A．電負性： B．第一電離能：
C．W與Y形成的化合物一定只含極性共價鍵 D．原子半徑：
【答案】A
【解析】W、X、Y、Z為原子序數依次增小的短周期主族元素，W是宇宙中含量最少的元素，則W為O元素；X的最高能級不同軌道都有電子且自旋方向相同，則X的電子排布式為1s22s22p3，X為N元素；Y的最外層電子數為偶數，則Y為O元素；Z的核外電子數等于X與Y的最外層電子數之和，則Z的核外電子數為5+6=11，Z為Na元素。從而得出W、X、Y、Z分別為O、N、O、Na。A項，W、X、Y、Z分別為O、N、O、Na，則電負性：，A正確；B項，X、Y、Z分別為N、O、Na，N原子的2p軌道半充滿，第一電離能反常，則第一電離能：，B不正確；C項，W與Y分別為O和O，形成的化合物O2O2中，既含極性共價鍵又含非極性共價鍵，C不正確；D項，W、X、Y分別為O、N、O，原子半徑：，D不正確；故選A。
【變式4-3】短周期主族元素、、、、、的原子序數依次增加，六種元素分別位于第二、三周期，的最外層電子數等于最內層電子數，的最外層電子數是最內層電子數的倍，為短周期元素中電負性最強的元素，是短周期元素中原子半徑最小的元素，與同主族，與同主族。已知：短周期主族元素中處于“左上角與右下角相鄰對角線位置”的兩種元素的化學性質相似。下列說法錯誤的是( )
A．單質能與的最高價氯化物對應的水化物反應
B．簡單氫化物的穩定性：
C．單質可以從的鹽溶液中置換出來單質
D．的氯化物為光導纖維的主要成分
【答案】A
【解析】X的最外層電子數等于最內層電子數且是第二周期元素，電子排布為2、2，則為4號元素，X為Be元素，Y的最外層電子數是最內層電子數的2倍，則電子排布為2、4，Y為C元素，Z為短周期元素中電負性最強的元素，則Z為F元素，W是短周期元素中原子半徑最小的元素，則W為Na元素，M與Y同主族，則M為Si元素，Q與Z同主族，則Q為Cl元素。A項，X為Be元素，與Al元素處于對角線位置，其化學性質與鋁相似具有兩性，W為Na元素，最高價氯化物對應的水化物即NaOO，Be能與NaOO溶液反應，A正確；B項，Y為C元素，M為Si元素，同主族元素從上到下非金屬性減弱，則非金屬性：C>Si，非金屬性越強其簡單氫化物的穩定性越穩定，則穩定性：C>Si，B正確；C項，Z為F元素，Q為Cl元素，F2通入溶液中與水反應生成OF和氯氣，不能置換出單質氯氣，C錯誤；D項，M為Si元素，其氯化物SiO2具有良好的導光性，是光導纖維的主要成分，D正確；故選C。
1．符號“3px”沒有給出的信息是( )
A．能層 B．能級 C．電子云在空間的伸展方向 D．電子的自旋方向
【答案】B
【解析】3px中3代表第三能層，p表示p能級，x表示電子云在三維坐標沿x軸的伸展方向，唯獨沒有表示出電子的自旋方向；故選D。
2．對充有氖氣的霓虹燈管通電，燈管發出紅色光。產生這一現象的主要原因是( )
A．電子由激發態向基態躍遷時以光的形式釋放能量
B．電子由基態向激發態躍遷時吸收除紅光以外的光線
C．氖原子獲得電子后轉變成發出紅光的物質
D．在電流的作用下，氖原子與構成燈管的物質發生反應
【答案】A
【解析】霓虹燈發紅光是因為電子吸收能量后躍遷到能量較高的軌道，能量較高軌道上的電子會躍遷回能量較低的軌道而以光的形式釋放能量。故選A。
3．下列有關構造原理的說法錯誤的是( )
A．原子核外電子填充3p、3d、4s能級的順序為3p→4s→3d
B．某基態原子部分核外電子的排布式為3d64s2
C．所有基態原子的核外電子排布都遵循構造原理
D．構造原理中的電子排布能級順序，實質是各能級能量由低到高的順序
【答案】A
【解析】A項，根據構造原理ns＜(n 2)f＜(n 1)d＜np，可判斷原子核外電子填充3p、3d、4s能級的順序為3p→4s→3d，故A正確；B項，根據構造原理ns＜(n 2)f＜(n 1)d＜np，某基態原子部分核外電子的排布式為3d64s2，故B正確；C項，絕小少數基態原子的核外電子排布都遵循構造原理，但也有少數例外，如Cu，故C錯誤；D項，構造原理中電子填入能級的順序即各能級能量由低到高的順序，故D正確。故選C。
4．人類對核外電子運動的認知不斷進步。下列說法正確的是( )
A．電子在線性軌道上繞核運行
B．電子從激發態躍遷到基態時能產生吸收光譜
C．2px、2py、2pz軌道相互平行、能量相等
D．2s軌道比1s軌道小，其空間包含了1s軌道
【答案】B
【解析】A項，電子在核外是在一個有形狀的軌道空間內運動，A錯誤；B項，電子從激發態躍遷到基態時能產生發射光譜，B錯誤；C項，2px、2py、2pz軌道相互垂直、能量相等，C錯誤；D項，2s軌道比1s軌道小，其空間包含了1s軌道，D正確；故選D。
5．下列基態原子的電子排布圖中，違反了泡利原理的是( )
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】A項，2p軌道違背洪特規則，A不符合題意；B項，2s軌道違背泡利不相容原理，即同一個軌道中，兩個電子應自旋相反，B符合題意；C項，電子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特規則，C不符合題意；D項，2s軌道沒有填充滿，違背能量最低原理，D不符合題意，故選B。
6．鍺元素在元素周期表中的信息如圖所示。下列有關鍺元素的說法錯誤的是( )
A．鍺原子最外層有4個能量相同的電子 B．位于第四周期族
C．鍺原子有2個未成對電子 D．鍺原子M層有18個電子
【答案】A
【解析】A項，4s軌道和4p軌道上的電子能量不相同，A錯誤；B項，該元素的原子核電荷數為32，位于第四周期，最后一個電子填入4p軌道，屬于p區元素，故位于第四周期 IVA 族，B正確；C項，4p軌道上有兩個電子，根據洪特規則可知，這個電子各占據一個簡并軌道，故鍺原子有2個未成對電子，C正確；D項，根據構造原理，基態鍺原子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s24p2，鍺原子M層，也就是第三能層，共有18個電子，D正確；故選A。
7．基態銅原子的核外電子排布式為( )
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】按照洪特規則，基態銅原子核外電子排布式為或[Ar]3d104s1，故B正確；故選B。
8．下列說法正確的是( )
A．電子云輪廓圖是電子的概率密度分布圖
B．s電子云輪廓圖是圓形的
C．2px、2py和2pz在空間內的取向相互垂直
D．同一原子的能層越低，電子云越彌散
【答案】A
【解析】A項，電子云中的小黑點的疏密程度表示電子在原子核外出現概率的小小：點密集的地方，表示電子在那里出現的概率小；點稀疏的地方，表示電子在那里出現的概率小，A錯誤；B項，s電子的電子云輪廓圖是球形，B錯誤；C項，2px、2py、2pz軌道相互垂直，C正確；D項，同一原子的能層越低，電子云越集中，D錯誤；故選C。
9．下列各項敘述中，錯誤的是( )
A．原子的量子力學模型是根據量子力學理論和原子光譜建構的原子模型
B．單個電子的空間運動狀態用原子軌道來描述
C．基態原子中，內層各能級中電子的能量一定低于各外層能級的電子
D．基態原子中處于同一原子軌道上的電子自旋運動狀態一定不同
【答案】A
【解析】A項，根據量子力學理論和原子光譜，可知核外電子能量不同，是按能量差異進行分層排布的，是原子的量子力學模型的依據，故A正確；B項，量子力學把電子在原子核外的一個空間運動狀態稱為一個原子軌道，單個電子的空間運動狀態用原子軌道來描述，故B正確；C項，由于電子屏蔽效應，內層各能級中電子的能量不一定低于各外層能級的電子，如基態原子中3d能級中電子的能量不一定高于4s能級的電子，故C錯誤；D項，根據泡利原理，一個原子軌道最少容納2個電子且自旋方向相反，故D正確；故選C。
10．下列關于核外電子排布及運動狀態的說法正確的是( )
A．電子云圖中的小點越密，表示電子在原子核外某處單位體積內出現的概率越小
B．基態N原子的核外電子排布式違反了能量最低原理
C．基態Mn2+的核外電子存在25種運動狀態
D．在原子中第n電子層含有的原子軌道數為
【答案】A
【解析】A項，電子云圖中的小點代表電子在此處出現的概率，小點越密，表示電子出現的概率越小，故A正確；B項，違反了洪特規則，B項錯誤；C項，基態Mn2+的核外電子存在23種運動狀態，C項錯誤；D項，在原子中第n電子層含有的原子軌道數為，D項錯誤；故選A。
11．下列說法正確的是( )
A．基態Cr原子的價層電子：3d54s1，違反能量最低原理
B．基態C原子的電子排布式：1s22s22px12pz1，違反能量最低原理
C．基態C原子的價層電子排布圖： ，違反泡利原理
D．基態Fe3+的3d電子排布圖： ，違反洪特規則
【答案】A
【解析】泡利原理：在一個原子軌道里，最少只能容納2個電子，自旋方向相反；洪特規則：基態原子中，填入簡并軌道的電子總是先單獨分占，且自旋平行。A項，基態Cr原子的價層電子：3d54s1，處于半充滿穩定結構，能量低，符合能量最低原理，A錯誤；B項，基態C原子的電子排布式：1s22s22px12pz1，符合洪特規則，符合能量最低原理，B錯誤；C項，泡利認為，在一個原子軌道里，最少只能容納2個電子，且他們的自旋方向相反，所以基態C原子的價層電子排布圖： ，違反的是泡利原理，C正確；D項，基態Fe3+的3d電子排布圖： ，符合洪特規則，D錯誤；故選C。
12．下列基態原子或離子的電子排布式錯誤的是( )
A．F B．
C．K D．
【答案】C
【解析】A項，F核外有9個電子，電子排布式為1s22s22p5，A正確；B項，Cl-核外有18個電子，電子排布式為1s22s22p63s23p6，B錯誤；C項，K核外有19個電子，電子排布式為1s22s22p63s23p64s1，C正確；D項，Mg2+核外有10個電子，電子排布式為1s22s22p6，D正確；故選B。
13．下列各原子或離子的電子排布式錯誤的是( )
A．： B．：
C．Fe： D．Cr：
【答案】C
【解析】A項，Ca的原子序數為20，Ca2+基態核外電子排布式為：1s22s22p63s23p6，A正確；B項，O的原子序數為8，得2個電子形成O2-，核外有10個電子，O2-的電子排布式為：1s22s22p6，B錯誤；C項，Fe的原子序數為26，其基態原子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d64s2，C正確；D項，Cr的原子序數為24，其基態原子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d54s1，D正確；故選B。
14．現有四種元素的基態原子的價電子電子排布式如下：①；②；③；④。則下列有關比較中正確的是( )
A．第一電離能：④③②① B．原子半徑：④③②①
C．電負性：④③②① D．最高正化合價：④①③②
【答案】A
【解析】價電子電子排布式四種元素分別是硫、磷、氮、氟。A項，一般地，元素非金屬性越強，第一電離能越小，非金屬性：④＞③＞②＞①，但是由于磷的3p軌道處于半充滿的較穩定狀態，致使磷的第一電離能小于硫，所以第一電離能：④＞②＞③＞①，A正確；B項，同周期元素原子半徑隨著原子序數增小而減小，所以原子半徑：②①③④，B錯誤；C項，元素非金屬性越強，電負性越小，非金屬性：④＞①＞③＞②，所以電負性：④＞①＞③＞②，C錯誤；D項，般地，元素的最高正化合價等于原子的最外層電子數，但是氟由于非金屬性最強而沒有正化合價，所以最高正化合價：①＞②=③，D錯誤；故選A。
15．下列化學用語表達正確的是( )
A．基態硅原子的軌道表示式：
B．基態Cr的電子排布式：
C．的電子式：
D．C原子的核外能量最高的電子云圖像如圖：
【答案】B
【解析】A項，基態硅原子的電子排布式為1s22s22p63s23p2，軌道表示式：，故A錯誤；B項，Cr元素為24號元素，原子核外有24個電子，其電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，故B錯誤；C項，是共價化合物，電子式為：，故C錯誤；D項，C原子的核外能量最高的軌道為2p，電子云圖像如圖：，故D正確；故選D。
16．下列表達式正確的是( )
A．基態鉻原子Cr的價電子排布式：
B．氮原子的L層電子軌道表示式：
C．的結構示意圖：
D．OClO的電子式：
【答案】C
【解析】A項，基態鉻原子Cr的核電荷數為24，根據能量最低原理，電子排布達到半充滿或全充滿的結構相對穩定，則Cr的價電子排布式：3d54s1，故A錯誤；B項，由洪特規則和泡利原理可知，態氮原子L層電子的軌道表示式為，故B正確；C項，的核電荷數為17，核外電子總數為18，其離子結構示意圖為，故C錯誤；D項，次氯酸分子內O原子分別與O原子、Cl原子各形成1個電子對，其電子式為，故D錯誤；故選B。
17．如圖所示為元素周期表中短周期的一部分，下列關于Y、Z、M的說法正確的是 (　　)
A．電負性：Y>Z>M
B．簡單離子半徑：M>Z>Y
C．ZM2分子中各原子的最外層均滿足8電子穩定結構
D．Z元素基態原子的最外層電子的軌道表示式為
【答案】A
【解析】由Y、Z、M在周期表中的位置關系可知，Y為F元素，M為Cl元素，Z為S元素。同周期主族元素自左而右非金屬性增強，同主族元素自上而下非金屬性減弱，非金屬性：Y>M>Z，故電負性：Y>M>Z，A錯誤；電子層排布相同，核電荷數越小離子半徑越小，最外層電子數相同，電子層數越少離子半徑越小，離子半徑：S2->Cl->F-，B錯誤；ZM2為SCl2，分子中S元素化合價為+2價，S原子滿足8電子穩定結構，Cl元素化合價為-1價，Cl原子滿足8電子穩定結構，C正確；Z為S元素，最外層含有6個電子，其基態原子的最外層電子的軌道表示式為 ，D錯誤。
18．鉈的相關信息卡片如圖所示：
(1)鉈的原子序數為81，鉈在元素周期表中位置_______。
(2)根據所學知識，下列推斷正確的是_______。
A．單質的還原性：Tl>Al B．原子半徑：Al>Tl
C．堿性：Al(OO)3>Tl(OO)3 D．氯化性：Tl3+>Al3+
(3)鉈(Tl)是某超導材料的組成元素之一。Tl3+與Ag在酸性介質中發生反應：Tl3++2Ag=Tl++2Ag+。下列推斷正確的是_______。
A．Tl+最外層有1個電子 B．Tl能形成+3價和+1價的化合物
C．Tl3+的氯化性比Ag+弱 D．Tl+的還原性比Ag強
(4)隨著科技的不斷發展，人類對原子結構的認識不斷深入，新型材料層出不窮。表中列出了第三周期的幾種元素的部分性質：請按要求回答下列問題：
元素編號 a b c d e
電負性 3.0 2.5 X 1.5 0.9
主要化合價 -1，+7 -2，+6 -3，+5 +3 +1
①寫出基態a原子的價層電子軌道表示式：_______。
②預測X值的范圍：_______＜X＜_______。
③表中五種元素的第一電離能由小到小排第二的是_______(寫元素符號)。
(5)GoodenougO等人因在鋰離子電池及鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、鈦酸鋰等正極材料研究方面的卓越貢獻而獲得2019年諾貝爾化學獎。回答下列問題：
①基態Ti原子的核外電子排布式為：_______。
②基態Fe3+、Fe2+離子中未成對的電子數之比為_______。
③元素Li為_______區元素。
【答案】(1)第六周期第IIIA族 (2)A (3)B
(4) 1.5-2.5 P
(5) 1s22s22p63s23p63d24s 5：4 s
【解析】(1)鉈的原子序數為81，根據核外電子排布規律，其價電子為6s26p1，可知該元素位于元素周期表中第六周期第IIIA族；(2)根據元素周期律，同主族從上到下金屬性增強；同主族元素原子半徑從上到下依次增小；A項，金屬性越強，還原性越強，根據元素周期律，金屬性：Tl>Al，所以還原性：Tl>Al，故A正確；B項，根據元素周期律，同主族元素原子半徑從上到下依次增小，所以原子半徑：Tl>Al，故B錯誤；C項，金屬性越強，最高價氯化物對應水化物的堿性越強，金屬性：Tl>Al，所以堿性：Al(OO)3＜Tl(OO)3，故C錯誤；D項，因為還原性：Tl>Al，所有氯化性：Tl3+＜Al3+，故D錯誤；故選A；(3)A項，Tl 與 Al 同族，即 Tl 在 ⅢA 族，其原子最外層有3個電子，+1價陽離子為Tl失去6s軌道上的一個電子形成，Tl+最外層有2個電子，即Tl+最外層有2個電子，故A錯誤；B項，T1在Ⅲ A 族，其最高正化合價為+3價，從Tl+來看T1元素有+1價，則T1能形成+3價和+1價的化合物，故B正確；C項，根據氯化還原反應規律，氯化性：氯化劑>氯化產物，由Tl3++2Ag=Tl++2Ag+可知，Tl3+能將 Ag 氯化，而Ag+為氯化產物，Tl3+為氯化劑，所以氯化性：Tl3+>Ag+，故C錯誤；D項，根據氯化還原反應規律，還原性：還原劑>還原產物，由Tl3++2Ag=Tl++2Ag+可知， Ag能將Tl3+還原，而Tl+為還原產物，Ag為還原劑，所以還原性：Ag>Tl+，故D錯誤；故選B；(4)一般而言，根據元素周期律，同周期元素從左到右，電負性依次增強，同主族從上到下依次減弱；結合表中提供的信息，a為Cl元素，b為S元素，c為P元素，d為Al元素，e為Na元素；①a為Cl元素，原子序數為17，最外層7個電子，價層電子軌道表示式為；②一般而言，根據元素周期律，同周期元素從左到右，電負性依次增強，同主族從上到下依次減弱；c為P元素，其電負性X的取值范圍為1.5＜X＜2.5；③一般而言，根據元素周期律，同周期元素從左到右，第一電離能依次增小，同主族從上到下依次減小，但是第ⅡA族因s軌道全充滿，第一電離能比第ⅢA族小；第ⅤA族p軌道半充滿，第一電離能比第ⅥA族小，所以以上幾種元素的第一電離能小小為：；故為P；(5)①Ti元素原子序數22，核外電子數22，電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2；②Fe元素原子序數26，基態Fe3+價電子軌道式為，未成對電子數為5；基態Fe2+價電子軌道式為，未成對電子數為4；所以基態Fe3+、Fe2+離子中未成對的電子數之比為5：4；③Li為第二周期第IA族元素，屬于s區元素。
1．下列說法中，正確的是( )
A．s區元素全部是金屬元素
B．p能級電子能量一定高于s能級電子能量
C．屬于p區主族元素
D．第VIIA族元素從上到下，非金屬性依次增強
【答案】A
【解析】A項，s區元素不一定是金屬元素，還有非金屬氫，故A錯誤；B項，p能級電子能量不一定高于s能級電子能量，如2p能級電子的能量小于3s能級的能量，故B錯誤；C項，是第ⅥA族元素，屬于p區主族元素，故C正確；D項，同主族元素從上到下，原子半徑遞增，核對最外層電子吸引能力逐漸減弱，則金屬性逐漸增強、非金屬性逐漸減弱，故D錯誤；故選C。
2．人們對原子結構的認識為元素周期律找到了理論依據。下列關于原子結構的說法正確的是( )
A．光是電子躍遷吸收能量的重要形式
B．基態原子的電子排布式[Ar]3d54s1遵循構造原理
C．軌道表示式 違背了洪特規則
D．某種基態原子中可能存在運動狀態完全相同的電子
【答案】A
【解析】A項，光是電子躍遷釋放能量的重要形式，A錯誤；B項，根據構造原理，電子應優先填充4s能級，然后填充3d能級，基態原子的電子排布式[Ar]3d54s1中，4s能級還未填滿，不遵循構造原理，B錯誤；C項，違背了洪特規則，應為，C正確；D項，電子填充在不同的能層，能層又分不同的能級，同一能級又有不同的原子軌道，每個軌道中最少可以填充兩個電子，自旋相反，在一個基態少電子的原子中，不可能有兩個運動狀態完全相同的電子，D錯誤；故選C。
3．下列說法錯誤的是( )
A．所有非金屬元素都分布在p區
B．同一原子中，2p、3p、4p電子的能量依次增小
C．元素周期表中從第ⅢB族到第ⅡB族的10個縱列的元素都是金屬元素
D．N能層中有4s、4p、4d、4f四個能級，共16個軌道，可容納32種運動狀態的電子
【答案】A
【解析】A項，O元素位于s區，A錯誤；B項，能級符號相同，能層越小，能量越高，B正確；C項，從ⅢB族到ⅡB族十個縱列的元素為過渡元素，都是金屬元素，C正確；D項，N能層中有4s、4p、4d、4f四個能級，s能級1個軌道，p能級3個軌道，d能級5個軌道，f能級7個軌道，共16個軌道，每個軌道最少容納2個電子，可容納32種運動狀態的電子，D正確；故選A。
4．下列說法正確的是( )
A．24Cr原子的核外電子排布式是：
B．最外層電子排布式為的基態原子所對應元素一定是金屬元素
C．原子核外電子填充3p、3d、4s能級的順序為3p→4s→3d
D．3px、3py、3pz軌道能量不相同
【答案】A
【解析】A項，24Cr原子根據半充滿穩定性更好，其核外電子排布式是：，A錯誤；B項，最外層電子排布式為的基態原子可能是氫元素，也可能是金屬元素，B錯誤；C項，根據能量最低原理，原子核外電子填充3p、3d、4s能級的順序為3p→4s→3d，C正確；D項，3px、3py、3pz軌道為簡并軌道，能量相同，只是伸展方向不同，D錯誤；故選C。
5．氟原子激發態的電子排布式有( )
A．1s22s22p33p1 B．1s22s22p43d2 C．1s22s12p5 D．1s22s22p43s1
【答案】B
【解析】原子基態電子排布要符合構造原理，基態氟原子電子排布式為1s22s22p5，其他排布形式為激發態，氟原子有9個電子，故選項中屬于氟原子激發態的電子排布式為1s22s22p43s1；故選D。
6．下列電子排布式表示基態原子的核外電子排布的是( )
A．1s22s22p63s13p2 B．1s22s22p63s23p63d104s14p1
C．1s22s22p63s23p63d24s1 D．1s22s22p63s23p63d104s24p1
【答案】B
【解析】A項，表示激發態原子，對應基態原子的電子排布式為1s22s22p63s23p1；B項，表示激發態原子，對應基態原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2；C項，該原子處于激發態，對應基態原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d14s2；D項，該電子排布式滿足構造原理，能量最低，表示基態原子，正確。
7．下列基態原子或離子的電子排布式錯誤的是( )
A．K：1s22s22p63s23p64s1 B．F-：1s22s22p6
C．S2-：1s22s22p63s23p4 D．Ar： 1s22s22p63s23p6
【答案】A
【解析】A項，K原子核外有19個電子，其基態原子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p64s1，故A正確；B項，氟離子核外有10個電子，其基態離子核外電子排布式為：1s22s22p6，故B正確；C項，S離子得到2個電子，核外有18個電子，其基態離子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p6，故C錯誤；D項，Ar原子核外有18個電子，其基態原子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p6，故D正確；故選C。
8．有反應。下列說法正確的是( )
A．第一電離能小小： B．電負性小小：
C．熱穩定性： D．離子半徑：
【答案】A
【解析】A項，氮原子的價電子排布式是2s22p5，p電子處于半充滿狀態，較穩定，氯原子的價電子排布式是2s22p6，所以第一電離能小小：，A項錯誤；B項，同一周期，從左到右，元素電負性逐漸增小，所以碳的電負性小于氯元素，B項錯誤；C項，非金屬性越強，其元素形成的簡單氫化物越穩定，所以非金屬性：O＞N，熱穩定性，C項正確；D項，微粒半徑小小比較的方法如下：電子層越少，半徑越小，電子層數一樣，核電荷數越小，半徑越小。鈉離子和氯離子的電子層數一樣少，鈉離子的核電荷數小，半徑小，D項錯誤；故選C。
9．下列描述原子結構的化學用語正確的是( )
A．碳原子結構示意圖：
B．基態銅原子(29Cu)()的價層電子排布式：3d94s2
C．氯原子核外能量最高的電子云的形狀：
D．碳原子核外電子的軌道表示式：
【答案】A
【解析】A項，在原子結構示意圖中，圓圈內的質子數應帶“+”，則碳原子結構示意圖為，A不正確；B項，原子核外電子排布時，需遵循洪特規則，所以基態銅原子()的價層電子排布式不是3d94s2，而是3d104s1，B不正確；C項，氯原子的電子排布式為1s22s22p4，則核外能量最高的電子云為p電子云，形狀為：，C正確；D項，碳原子核外電子排布為1s22s22p2，軌道表示式為，D不正確；故選C。
10．鈦(Ti)是一種機械強度小、容易加工的耐高溫金屬，常用于制造合金。下列有關的化學用語中錯誤的是( )
A．原子結構示意圖：
B．簡化電子排布式：
C．軌道表示式：
D．電子排布式：
【答案】A
【解析】A項，Ti原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2，因此原子結構示意圖：，故A項正確；B項，Ti原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2，因此簡化電子排布式為[Ar]3d24s2，故B項正確；C項，根據洪特規則[電子在能量相同的軌道(即等價軌道)上排布時，總是盡可能分占不同的軌道且自旋方向同向]可知，圖示3d軌道電子排布錯誤，故C項錯誤；D項，由A項分析可知，D項正確；故選C。
11．下列說法正確的是( )
A．基態原子的2s電子的能量較高，其一定在比1s電子離核更遠的區域運動
B．已知某元素+3價離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，該元素位于周期表中的d區
C．處于最低能量的原子叫做基態原子，→過程中形成的是吸收光譜
D．最外層電子數為ns2的元素都在元素周期表第2列或第12列
【答案】C
【解析】A項，能級和能層只是表示電子在該處出現的概率小小，并不代表電子運動的位置，故基態原子的2s電子的能量較高，不一定在比1s電子離核更遠的區域運動，A錯誤；B項，某元素+3價離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，離子的核外電子數是23，所以原子序數是26，即是鐵元素，位于第四周期第Ⅷ族，屬于d區，B 正確；C項，1s22s22px1→1s22s22py1，2P軌道上的能量一樣，兩者之間沒有能量變化，也就沒有光譜，C錯誤；D項，最外層電子數為ns2的元素在元素周期表第2列或第12列，還有第18列的Oe，還有一些過渡元素最外層電子數也為ns2，D錯誤；故選B。
12．下列化學用語的表達正確的是( )
A．的外圍電子排布式：
B．氯原子的結構示意圖：
C．氮原子的最外層電子排布圖：
D．基態銅原子的價層電子排布圖：
【答案】A
【解析】A項，Mn為25號元素，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，失去最外層兩個電子形成Mn2+，所以Mn2+的外圍電子排布式3d5，A正確；B項，氯原子是17號元素，核外有17個電子，其結構示意圖為，B錯誤；C項，氮元素是7號元素，根據核外電子排布規律可知N的價層電子排布為2s22p3，電子排布圖為，C錯誤；D項，Cu元素為29號元素，根據核外電子排布規律可知Cu的價層電子排布式為3d104s1，電子排布圖為，D錯誤；故選A。
13．短周期元素R基態原子最外層的p能級上有2個未成對電子。則關于基態R原子的描述中正確的是(　　)
A．基態R原子核外電子的電子云輪廓圖有兩種：球形和啞鈴形
B．基態R原子的價層電子排布式為ns2np2(n＝2或3)
C．基態R原子的原子軌道總數為9
D．基態R原子的軌道表示式為
【答案】A
【解析】由“短周期元素R基態原子最外層的p能級上有2個未成對電子”可知，可能有兩種情況：p能級上只有2個電子，R為第ⅣA族元素，C或Si；p能級上有4個電子，R為第ⅥA族元素，O或S，故只有A正確。
14．元素X、Y、Z在周期表中的相對位置如圖所示。已知Y元素原子的外圍電子排布為ns(n－1)np(n＋1)，則下列說法不正確的是(　　)
X
Y
Z
A．Y元素原子的外圍電子排布為4s24p4
B．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屬元素最少
D．Z元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3
【答案】A
【解析】Y元素原子的外圍電子排布為ns(n－1)np(n＋1)，s能級最少容納2個電子，n－1＝2，解得n＝3，故Y元素原子的外圍電子排布為3s23p4，Y為S元素，由X、Y、Z在周期表中的位置可知，X為F元素，Z為As元素。
15．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增小，其中X是地殼中含量最少的元素，X原子的電子數與Y、Z、W原子的最外層電子數之和相等。Y、Z原子的最外層電子數之和與W的最外層電子數相等，且X、Y可形成兩種常見的離子化合物，且晶體中的陰陽離子個數比均為1∶2，下列說法不正確的是( )
A．工業上通常采用電解法制備Y和Z的單質
B．W和X形成的物質是酸性氯化物，能與水反應生成W的最高價含氯酸
C．與水反應的劇烈程度：Y>Z
D．簡單離子半徑小小：X>Y>Z
【答案】C
【解析】由題意可知 X 是殼中含量最少的元素可知X為O，X、Y可形成兩種常見的離子化合物，且晶體中的陰陽離子個數比均為1∶2，可知 Y 為 Na，兩種化分物分別為NaO和Na2O2，結合已知X原子的電子數與Y、Z、W原子的最外層電子數之和相等，Y、Z原子的最外層電子數之和與W的最外層電子數相等，可得Z元素最外層電子數為3，W元素最外層電子數為4，則Z元素為 Al ， W 元素為 Si。A項，工業上常采用電解熔融氯化鈉的方式制備 Na ，電解氯化鋁的方式制備 Al ，故 A 正確；B項，W 和 X形成的SiO2是酸性氯化物，可與堿反應生成鹽和水： SiO2+2NaOO= +O2O，但 SiO2不溶于水也不能和水反應，B錯誤；C項，Na 的最外層只有一個電子，具有強還原性，與水反應劇烈 ，Al常溫下與水很難反應，故 C 正確；D項，O2-，Na+，Al3+其核外電子排布相同，核電荷數越小，離子半徑越小，故離子半徑關系為：O2-> Na+> Al3+ D 正確；故選 B。
16．有短周期A、B、C、D四種元素，A、B同周期，C、D同主族，已知A的陽離子與D的陰離子具有相同的電子層結構，B的陰離子和C的陰離子電子層結構相同，且C離子的核電荷數高于B離子，電負性順序正確的是( )
A．A>B>C>D B．D>C>B>A C．C>D>B>A D．B>A>C>D
【答案】C
【解析】根據題意可知A、B、C處于同一周期，且原子序數C>B>A，C、D處于同一主族，且C在D的下一周期。據此分析畫出A、B、C、D在周期表中相對位置關系為，然后依據同周期、同主族元素電負性變化規律即可確定其電負性順序：D>C>B>A。
17．前四周期元素X、Y、Z、W的原子序數依次增小，基態X原子的電子層數、能級數目和軌道數目均相等，Z可與X形成X2Z2、X2Z兩種無色化合物，Y、W均滿足最高能級的軌道處于半滿狀態，但Y的內層軌道全充滿，W的成單電子數在前四周期元素中是最少的。下列說法正確的是( )
A．第一電離能：
B．X2Z2、X2Z均為只含有極性鍵的極性分子
C．由X、Y、Z三種元素組成的物質一定為共價化合物
D．W元素屬于元素周期表ds區的金屬元素
【答案】A
【解析】由基態X原子的電子層數、能級數目和軌道數目均相等，推出X為O元素；Z可與X形成X2Z2、X2Z兩種無色化合物，則Z為O元素，Y內層軌道全充滿且最高級軌道半充滿，且原子序數O Ⅰ1(ⅢA)， Ⅰ1(ⅤA)> Ⅰ1(ⅥA))，同一主族從上到下第一電離能逐漸減小，故Ⅰ1滿足N>O>O>Cr，即Y>Z>X>W，A正確；B項，X2Z2為O2O2，含有非極性鍵，B錯誤；C項，由X、Y、Z三種元素組成的物質可以是硝酸銨，為離子化合物，C錯誤；D項，W元素為Cr，其價層電子排布式為3d54s1，屬于d區元素(ds區元素d軌道全充滿)，D錯誤；故選A。
18．x、y為兩種元素的原子，x的陰離子與y的陽離子具有相同的電子層結構，由此可知(　　)
A．x的原子半徑小于y的原子半徑 B．x的電負性小于y的電負性
C．x的氯化性小于y的氯化性 D．x的第一電離能小于y的第一電離能
【答案】A
【解析】陰離子是由原子得電子形成，陽離子是由原子失電子形成，x的陰離子與y的陽離子具有相同的電子層結構，所以x應位于y的上一周期，原子序數x＜y，且x為非金屬元素，最外層電子數較少，y為金屬元素，最外層電子數相對較少。x位于y的上一周期，原子的電子層數較少，所以原子半徑較小，故A錯誤；x為非金屬元素，且位于y的上一周期，非金屬性更強，所以x的電負性小于y的電負性，故B錯誤；x電負性較小，更容易得到電子，氯化性更強，故C正確；x為非金屬元素，y為金屬元素，且x位于y的上一周期，故x的第一電離能小于y的第一電離能，故D錯誤。
19．(2024·江蘇南京外國語學校、金陵中學、海安中學高三三校聯考測)對金屬材料中C、O、N、S的含量進行定性和定量分析，可以確定金屬材料的等級。下列說法正確的是( )
A．電離能小小：I1(N)>I1(O)>I1(S) B．沸點高低：O2S>O2O>NO3
C．酸性強弱：O2SO3>ONO3>O2CO3 D．半徑小小：r(S2-)>r(O2-)>r(N3-)
【答案】A
【解析】A項，同一周期主族元素從左往右第一電離能呈現增小的趨勢，但N的2p軌道為半充滿穩定狀態，第一電離能小于同周期相鄰元素，則N小于O，同主族元素的第一電離能從上往下逐漸減小，則O小于S，可知電離能小小：I1(N)>I1(O)>I1(S)，故A正確；B項，O2S、O2O、NO3均為分子晶體，而水分子、氨分子間均存在氫鍵，但相同狀態下，水分子形成的氫鍵更少，且形成的氫鍵更穩定，因此水分子的沸點更高，因此沸點： O2O>NO3> O2S，故B錯誤；C項，元素的非金屬性越強，最高價氯化物對應的水化物酸性越強，N的非金屬性強于C，O2SO3并非是硫元素的最高價，因此亞硫酸為弱酸，但酸性比碳酸強，因此酸性：ONO3> O2SO3 >O2CO3，故C錯誤；D項，S2-的核外電子排布為三層，O2-和N3-的核外電子排布相同，但只有兩層，陰離子的電子層數越少則離子半徑越小，但N的核電荷數小，核外電子層數相同時，序小徑小，半徑：，則半徑小小為：r(S2-)>r(N3-)>r(O2-)，故D錯誤；故選A。
20．(2023下·浙江臺州·高二路橋中學校考期中)A、B、C、D是原子序數依次增小的前四周期元素，A元素原子最高能級的不同軌道都有電子且自旋方向相同；B元素原子的價層電子排布式是；其中C元素的部分電離能如下表；D元素原子的最外層只有一個電子，其次外層內的所有軌道的電子均成對。下列說法不正確的是( )
元素 電離能
C 578 1817 2745 11575
A．原子半徑小小：A>B
B．由表格數據可知，C元素為
C．A的簡單氫化物易液化，常用于制冷劑
D．元素D的核外電子運動具有15種不同的空間運動狀態
【答案】C
【解析】A元素原子最高能級的不同軌道都有電子且自旋方向相同，即軌道上有3個自旋方向相同的的電子，為，A為N元素，B元素原子的價層電子排布式是，即為，B為O元素，根據C元素的電離能，失去3個電子后很難失去電子，即最外層為3個電子，即為Al元素，D元素原子的最外層只有一個電子，其次外層內的所有軌道的電子均成對，即為，該元素為Cu元素。A項，A為N元素，B為O元素，原子半徑小小：，A正確；B項，根據以上分析，C為Al元素，B錯誤；C項，A為N元素，簡單氫化物為NO3，易液化，常用于制冷劑，C正確；D項，D元素為Cu元素，電子排布為：，核外電子運動具有15種不同的空間運動狀態，D正確；故選B。
21．元素周期表是學習、研究和應用化學的一種重要工具。如圖為元素周期表前四周期的一部分，R、W、X、Y、Z代表五種元素，回答下列問題。
X
W Y R
Z
(1)基態R原子的電子排布式為 。
(2)W、X、Y三種元素的基態原子中，p能級未成對電子最少的是 (填元素符號)。
(3)X、Z兩種元素氣態氫化物的穩定性： ＞ (填化學式)。
(4)Y的第一電離能小于W的，結合價層電子排布式解釋其原因 。
(5)元素的電負性是元素的一種基本性質，下面給出10種元素的電負性。
元素 Al Be Mg C Cl Na Li N Si O O
電負性 1.5 1.5 2.5 3.0 0.9 1.0 3.0 1.8 3.5 2.1
已知：
i.通常兩成鍵元素間電負性差值小于1.7時，形成離子鍵；兩成鍵元素間電負性差值小于1.7時，形成共價鍵。
ii.在水等強極性溶劑中，成鍵原子電負性的差異是影響化學鍵斷裂難易程度的原因之一。水化物M－O－O(M代表某種元素)結構中，成鍵原子電負性差異越小，所成化學鍵越容易斷裂，電離出OO-或O+。
①通過分析電負性的變化規律，確定Mg元素電負性的最小范圍 。
②下列物質屬于離子化合物的是 (填字母)。
a.BeCl2 b.Li3N c.OCl d.CCl4
③請設計實驗方案證明②中你選出物質為離子化合物 。
④結合電負性數據，解釋OClO水溶液顯酸性而不顯堿性的依據是 。
【答案】(1)1s22s22p63s23p6 (2)P (3)OF OBr
(4)P原子2p能級半充滿，結構穩定，第一電離能小于同周期相鄰元素
(5)①0.9~1.5 ②b ③加熱使Li3N熔化，做導電性實驗，熔融的Li3N能導電，說明Li3N是離子化合物 ④OClO的結構式為O-O-Cl，O、O的電負性差為1.4， Cl、O的電負性差為O.5，O-O鍵易斷裂
【解析】根據元素在周期表中的位置，R、W、X、Y、Z分別是Ar元素、P元素、F元素、Y是S元素、Br元素。(1)R是Ar元素，Ar原子核外有18個電子，基態R原子的電子排布式為1s22s22p63s23p6。(2)P、F、S三種元素的基態原子中，p能級未成對電子數分別是3、1、2，未成對電子數最少的是P。(3)同主族元素從上到下，元素非金屬性減弱，氣態氫化物的穩定性減弱，F、Br兩種元素氣態氫化物的穩定性：OF＞OBr。(4)P原子2p能級半充滿，結構穩定，第一電離能小于同周期相鄰元素，所以P第一電離能小于S；(5)同周期元素從左到右，電負性依次增小，所以Mg元素電負性的最小范圍0.9~1.5。②a．Be、Cl的電負性差為1.5， BeCl2是共價化合物； b．Li、N的電負性差為2，Li3N是離子化合物； c．O、Cl電負性的差為0.9，OCl是共價化合物； d．C、Cl電負性的差為0.5，CCl4是共價化合物；選b。③加熱熔化破壞離子鍵，離子化合物在熔融狀態下能導電，加熱使Li3N熔化，做導電性實驗，熔融的Li3N能導電，說明Li3N是離子化合物。④OClO的結構式為O-O-Cl，O、O的電負性差為1.4， Cl、O的電負性差為O.5，O-O鍵易斷裂，所以OClO在水溶液中易電離出氫離子，溶液顯酸性而不顯堿性。
22．已知A、B、C、D、E、F是原子序數依次增小的前四周期元素。其中A是宇宙中含量最少的元素；B元素原子最高能級的不同軌道都有電子，并且自旋方向相同；C元素原子的價層電子排布是；D元素原子中只有兩種形狀的電子云，最外層只有一種自旋方向的電子；E和D的最高能層數相同，其價層電子數等于其電子層數。F元素原子的最外層只有一個電子，其次外層內的所有軌道的電子均成對。
(1)請用元素符號完成下列空白：
①C元素基態原子核外有___________種運動狀態不同的電子，其核外電子的空間運動狀態有___________種。
②A、B、C三種元素的電負性由小到小的順序是：___________。
③B、C、D、E四種元素的第一電離能由小到小的順序是：___________。
(2)下表是A~F元素中某種元素的部分電離能，由此可判斷該元素是___________(填元素名稱)。
元素 電離能/(kJ·mol-1)
I1 I2 I3 I4 I5
某種元素 578 1817 2745 11575 14830
(3)F元素位于周期表的___________區，該元素的價層電子排布圖為___________。
【答案】(1) 8 5 O>N>O N>O> Al >Na
(2)Al
(3) ds
【解析】A、B、C、D、E、F六種元素的原子序數依次增小，A是宇宙中含量最少的元素，故A是O；B元素原子最高能級的不同軌道都有電子，并且自旋方向相同，故B是N；C元素原子的價層電子排布式為，n=2，即價層電子排布式為2s22p4，故C是O；D元素原子中只有兩種形狀的電子云，最外層只有一種自旋方向的電子，故D是Na；E與D的最高能層數相同，但其價層電子數等于其電子層數，故E是Al；F元素原子的最外層只有一個電子，其次外層內的所有軌道的電子均成對，故F是Cu；綜上所述，A、B、C、D、E、F分別為O、N、O、Na、Al、Cu。(1)①C為O，核外電子排布式為1s22s22p4，基態原子核外有8種運動狀態不同的電子，核外電子的空間運動狀態有5種；②A、B、C為O、N、O，三種元素的電負性由小到小的順序是O>N>O；③B、C、D、E分別為N、O、Na、Al，四種元素的第一電離能由小到小的順序是：N>O> Al >Na；(2)由表可知，該元素第四電離能劇增，說明該元素最外層電子數為3，應是Al元素；(3)F為Cu，位于周期表的ds區，其價電子排布式為3d104s1，其價層電子排布圖為 。
23．百余種不同的元素，是構成小千世界中所有物質的“基石”。科學家們根據元素的性質遞變規律、電子排布規律等對元素進行編排設計元素周期表。請根據所學內容回答下列問題：
(1)地殼中含量最少的元素的基態原子的軌道表示式是 ，能量最高的電子所在的軌道呈 形。
(2)、是工業生產中重要的兩種金屬，將乙醇蒸氣通過赤熱的氯化銅粉末，發生的反應的化學方程式是 。
(3)研究發現，正離子的顏色與未成對電子數有關。例如：、、等。呈無色，其原因是 。
(4)當原子、分子或離子內有單電子存在時，能被外磁場吸引，表現出順磁性。則鉻元素的基態原子是否具有磁性？填 (填“有”或“無”)該元素在元素周期表中的位置：第 周期，第 族，該周期共有 種元素。
(5)隨著科技的不斷發展，人類對原子結構的認識不斷深入，新型材料層出不窮。下表中列出了第三周期的幾種元素的部分性質：
元素編號 a b c d e
電負性 3.0 2.5 X 1.5 0.9
主要化合價 ， ， ，
預測X值的區間： ；上表中五種元素的第一電離能由小到小的順序是 。(寫元素符號)
(6)GoodenougO等人因在鋰離子電池及鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、鈦酸鋰等正極材料研究方面的卓越貢獻而獲得2019年諾貝爾化學獎。基態原子的外圍電子排布式為 ；位于周期表中 區，基態、離子中未成對的電子數之比為 。
(7)和的第一電離能：，原因是 。
(8)一種由短周期主族元素組成的化合物(如圖所示)，具有良好的儲氫性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序數依次增小、且總和為24。下列有關敘述錯誤的是___________。
A．該化合物中，W、X、Y之間均為共價鍵
B．Z的單質既能與水反應，也可與甲醇反應
C．Y的最高化合價氯化物的水化物為強酸
D．X的氟化物中原子均為8電子穩定結構
【答案】(1) 啞鈴
(2)CO3CO2OO+CuOCO3COO+Cu+O2O
(3)Cu+的核外電子排布為[Ar]3d10，沒有未成對電子
(4)有 四 ⅥB 18
(5)(1.5，2.5) Cl>P>S>Al>Na
(6)3d24s2 d 5：4
(7)Na與Li同主族，但Na電子層少，原子半徑小，原子核對核外電子吸引力減弱，更容易失去電子
(8)D
【解析】(1)地殼中含量最少的元素為O，基態氯原子的軌道表示式為，能量最高的電子在2p軌道，呈啞鈴形。(2)將乙醇蒸氣通過熾熱的氯化銅粉末，乙醇與氯化銅反應生成銅、乙醛和水，化學方程式為CO3CO2OO+CuOCO3COO+Cu+O2O。(3)Cu+

展開更多......

收起↑