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第1节有机物的结构、分类与命名考纲定位要点网络1.能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式。
2.了解常见有机化合物的结构。
了解有机化合物分子中的官能团，能正确地表示它们的结构。
3.了解确定有机化合物结构的化学方法和物理方法(如质谱、红外光谱、核磁共振氢谱等)。
4.能正确书写有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体)。
5.能够正确命名简单的有机化合物。
有机物的分类与基本结构知识梳理1．有机物的分类(1)根据元素组成分类(2)根据碳骨架分类(3)根据官能团分类①烃的衍生物：烃分子中的氢原子被有关原子或原子团取代后的一系列新的有机化合物。
②官能团：有机化合物分子中，比较活泼、容易发生反应并反映着某类有机化合物共同特性的原子或原子团。
③有机物的主要类别、官能团和典型代表物有机物类别官能团名称官能团结构典型代表物(结构简式)烯烃碳碳双键CH2===CH2炔烃碳碳叁键CH≡CH卤代烃卤素原子—X CH3CH2Cl 醇醇羟基—OH CH3CH2OH 酚酚羟基—OH醚醚键CH3CH2OCH2CH3醛醛基CH3CHO、HCHO 酮酮羰基羧酸羧基酯酯基CH3COOCH2CH3氨基酸氨基、羧基—NH2、—COOH2.有机物的基本结构(1)有机化合物中碳原子的成键特点(2)有机物的同分异构现象a．同分异构现象：化合物具有相同分子式，但结构不同，因而产生了性质上的差异的现象。
b．同分异构体：分子式相同而结构不同的有机化合物互为同分异构体。
(3)同系物◎命题点有机物的分类、官能团及基本结构1．(2020·南阳模拟)下列叙述正确的是( )D．分子式为C4H10O的物质，可能属于醇类或醚类2．下列物质的类别与所含官能团都正确的是( )A．①②③④⑤B．②③④C．②④⑤D．仅②④C[①为醇类，③为酯类。
]3．(2020·唐山模拟)烃(甲)、(乙)、(丙)，下列说法正确的是( )A．甲、乙均为芳香烃B．甲、乙、丙互为同分异构体C．甲与甲苯互为同系物D．甲、乙、丙中甲、乙的所有原子可能处于同一平面B[乙不含苯环，不是芳香烃，A错误；甲、乙、丙的分子式均为C8H8，互为同分异构体，B正确；甲为烯烃含，甲苯中不含，二者结构不相似，C错误；乙中含有饱和碳原子，所有原子不可能共面，D错误。
第１讲原子结构[考纲要求] １．掌握元素、核素、同位素、相对原子质量、相对分子质量、原子构成、原子核外电子排布的含义。
２．掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
３．掌握１～１8号元素的原子结构示意图的表示方法。
考点一原子构成１．构成原子的微粒及作用２．微粒之间的关系（１）质子数（Z）＝核电荷数＝核外电子数；（２）质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）；（３）阳离子的核外电子数＝质子数—阳离子所带的电荷数；（４）阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数。
３．一个信息丰富的符号深度思考１．有５种单核粒子，它们分别是错误!□、错误!□、错误!□＋、错误!□２＋、错误!□（“□”内元素符号未写出），则它们所属元素的种类有________种。
答案３解析质子数决定元素种类，质子数有１9、１8、２0共３种，所以B正确。
２．（１）错误!Ti的质子数为________、中子数为________、电子数为________、质量数为________。
（２）２7Al３＋的质子数为________、中子数为________、电子数为________、质量数为________。
（３）３５Cl—的质子数为________、中子数为________、电子数为________、质量数为________。
答案（１）２２２6 ２２４8 （２）１３１４１0 ２7 （３）１7 １8 １8 ３５题组一粒子中微粒关系的判断１．下列离子中，电子数大于质子数且质子数大于中子数的是（）A．D３O＋B．Li＋C．OD—D．OH—答案D２．现有b X n—和a Y m＋两种离子，它们的电子层结构相同，则a与下列式子有相等关系的是（）A．b—m—n B．b＋m＋nC．b—m＋n D．b＋m—n答案B规避３个易失分点（１）任何微粒中，质量数＝质子数＋中子数，但质子数与电子数不一定相等，如阴、阳离子中；（２）有质子的微粒不一定有中子，如１H，有质子的微粒不一定有电子，如H＋；（３）质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F与OH—。
第1节 原子结构与元素性质 第1课时 原子核 核素发 展 目 标体 系 构 建1.认识原子结构，能知道符号AZ X 中各字母的含义，能正确理解质子、中子、电子、质量数之间的关系。
2.能从宏观和微观相结合的视角认识元素、核素、同位素的含义。
3.通过了解同位素的应用，培养“科学态度与社会责任”的学科素养。
一、原子核 1．原子及构成微粒原子⎩⎨⎧原子核⎩⎨⎧质子：带有一个单位正电荷中子：不带电核外电子：带有一个单位负电荷对于一个确定的原子存在关系： 核电荷数＝质子数＝核外电子数。
2．质量数3．原子的表示方法一般用符号A Z X表示，字母表示意义如下：表示质量数——AX——表示元素符号表示质子数——Z如3717Cl表示质量数为37、质子数为17、中子数为20的氯原子。
微点拨：(1)原子中不一定含有中子，且中子数不一定等于质子数，如11H。
(2)同种元素的原子与其相应离子的质量数相等，如23Na与23Na＋。
二、核素1．核素具有相同数目的质子和相同数目的中子的一类原子。
2．同位素质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素。
如氢元素的三种核素1H 21H 31H1俗称－重氢超重氢符号H D T质子数 1 1 1中子数0 1 2到目前为止，人类发现的元素有118种，能否说发现的原子有118种？为什么？提示：不能。
因为很多元素存在同位素。
3．几种重要的核素(1)制造氢弹的原料为21H、31H。
(2)核反应堆的燃料是23592U。
(3)作为相对原子质量和阿伏加德罗常数测定用的标准原子为126C。
微点拨：同位素的两个特点(1)相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全相同，物理性质不同。
(2)天然存在的某种元素，不论是化合态还是游离态，各种同位素在自然界里丰度一般是不变的。
4．元素的相对原子质量元素的相对原子质量是其各种核素的相对原子质量分别与各种核素在自然界里的丰度的乘积之和。
如氯元素有两种核素：3517Cl，相对原子质量为34.97，其丰度为75.77%；3717Cl，相对原子质量为36.97，其丰度为24.23%。
[课时作业]单独成册方便使用[基础题组];;一、单项选择题;;1．(2017·四川宜宾高三诊断)有关原子结构和原子核的认识，下列说法正确的是;;() A．居里夫人最先发现天然放射现象B．伦琴射线的发现揭示了原子具有核式结构C．在光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关D．在衰变方程239 94Pu→X＋42He＋γ中，X原子核的质量数是234解析：贝克勒尔首先发现了天然放射性现象，证明原子核有复杂的结构，故A错误；卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，B错误；在光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，选项C正确；在衰变方程239 94Pu →X＋42He ＋γ中，X原子核的质量数是235，电荷数为92，选项D错误．;;答案：C2．(2018·湖北六校联考)关于近代物理，下列说法正确的是()A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分B．目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变;;C．一个氢原子从n＝3的激发态跃迁到基态时，能辐射3种不同频率的光子D．α粒子散射实验表明核外电子轨道是量子化的解析：β衰变时β射线是原子核内部发出来的，不是原子核外的电子释放出来的，A 错误．目前的核电都是利用重核裂变发电的，B正确．一群氢原子从n＝3的激发态跃迁到基态时，能辐射C23＝3种不同频率的光子，而只有一个氢原子时，只能是三种可能频率中的一种或两种，C错误．α粒子散射实验表明原子具有核式结构，D错误．答案：B3．(2018·安徽江南十校联考)铀核(23592U)经过m次α衰变和n次β衰变变成铅核(20782Pb)，关于该过程，下列说法中正确的是()A．m＝5，n＝4B．铀核(23592U)的比结合能比铅核(20782Pb)的比结合能小C．衰变产物的结合能之和小于铀核(23592U)的结合能D．铀核(23592U)衰变过程的半衰期与温度和压强有关解析：原子核衰变时质量数守恒，电荷数守恒，235＝4m＋207,92＝82＋2m－n，两式联立解得m＝7，n＝4，A项错误．衰变产物的结合能之和大于铀核(23592U)的结合能，C错误．半衰期由原子核内部自身的因素决定，与温度和压强无关，D项错误．答案：B4．(2018·湖南长沙模拟)一个静止的铀核，放在匀强磁场中，它发生一次α衰变后变为钍核，α粒子和钍核都在匀强磁场中做匀速圆周运动．某同学作出如图所示运动径迹示意图，以下判断正确的是()A．1是α粒子的径迹，2是钍核的径迹B．1是钍核的径迹，2是α粒子的径迹C．3是α粒子的径迹，4是钍核的径迹D．3是钍核的径迹，4是α粒子的径迹解析：由动量守恒可知，静止的铀核发生α衰变后，生成的均带正电的α粒子和钍核的动量大小相等，但方向相反，由左手定则可知它们的运动轨迹应为“外切”圆，又R＝m vBq＝pBq，在p和B相等的情况下，R∝1q，因q钍>qα，则R钍<Rα，故B正确．答案：B5．氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为ν2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则() A．吸收光子的能量为hν1＋hν2B．辐射光子的能量为hν1＋hν2C．吸收光子的能量为hν2－hν1D．辐射光子的能量为hν2－hν1解析：氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光，说明能级m高于能级n，而从能级n跃迁到能级k时吸收紫光，说明能级k也比能级n高，而紫光的频率ν2大于红光的频率ν1，所以hν2>hν1，因此能级k比能级m高，所以若氢原子从能级k跃迁到能级m，应辐射光子，且光子能量应为hν2－hν1.故选项D正确．答案：D二、多项选择题6．(2017·高考江苏卷)原子核的比结合能曲线如图所示．根据该曲线，下列判断正确的有()A.42He核的结合能约为14 MeVB.42He核比63Li核更稳定C．两个21H核结合成42He核时释放能量D.23592U核中核子的平均结合能比8936Kr核中的大解析：由图象可知，42He的比结合能约为7 MeV，其结合能应约为28 MeV，故A错误．比结合能较大的核较稳定，故B正确．比结合能较小的核结合成比结合能较大的核时释放能量，故C正确．比结合能就是平均结合能，故由图可知D错误．答案：BC7．下列说法正确的是()A．方程式23892U→23490Th＋42He是重核裂变反应方程B．铯原子核(13355Cs)的结合能小于铅原子核(20882Pb)的结合能C．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的D．核力是短程力，与核子间的距离有关，有时表现为引力，有时表现为斥力解析：方程式23892U→23490Th＋42He的反应物只有一个，生成物有42He，属于α衰变，选项A错误；由原子核的比结合能的曲线可知，铯原子核的比结合能与铅原子核的比结合能差不多，而铯原子核的核子数少得多，所以铯原子核的结合能小于铅原子核的结合能，选项B正确；β衰变所释放的电子不是来源于原子核外的电子，而是原子核内的中子转化成质子时所产生的(10n→11H＋0－1e)，选项C正确；相邻的质子与质子、中子与质子、中子与中子既不会融合在一起(斥力)，又相距一定距离组成原子核(引力)，选项D正确．答案：BCD8．氢原子核外电子发生了两次跃迁，第一次从外层轨道跃迁到n＝3轨道；第二次核外电子再从n＝3轨道跃迁到n＝2轨道，下列说法中正确的是()A．两次跃迁原子的能量增加相等B．第二次跃迁原子的能量减小量比第一次的大C．两次跃迁原子的电势能减小量均大于电子的动能增加量D．两次跃迁原子均要放出光子，第一次放出的光子能量要大于第二次放出的光子能量解析：氢原子核外电子从外层轨道跃迁到内层轨道这一过程中，原子的能量减小，原子要放出光子，由能量守恒定律可知原子的电势能减小量大于电子的动能增加量．又由氢原子能级图知因跃迁到n＝3轨道放出的光子能量(或原子的能量减小量)最多为1.51 eV，而氢原子核外电子从n＝3轨道跃迁到n＝2轨道放出的光子的能量(或原子的能量减小量)为1.89 eV，B、C正确．答案：BC[能力题组]一、选择题9．原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子．例如在某种条件下，铬原子的n＝2能级上的电子跃迁到n＝1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n＝4能级上的电子，使之脱离原子，这一现象叫作俄歇效应，以这种方式脱离了原子的电子叫作俄歇电子，已知铬原子的能级公式可简化表示为E n ＝－A n 2，式中n ＝1,2,3，…表示不同能级，A 是正的已知常数，上述俄歇电子的动能是( ) A.1116AB.716AC.316AD.1316A解析：由题意可知铬原子n ＝1能级能量为E 1＝－A ，n ＝2能级能量为E 2＝－A 4，从n ＝2能级跃迁到n ＝1能级释放的能量为ΔE ＝E 2－E 1＝3A 4，n ＝4能级能量为E 4＝－A 16，电离需要能量为E ＝0－E 4＝A 16，所以电子从n ＝4能级电离后的动能为E k ＝ΔE－E ＝3A 4－A 16＝11A 16，故B 、C 、D 错误，A 正确．答案：A10.K －介子衰变的方程为K －→π－＋π0，其中K －介子和π－介子带负的基元电荷，π0介子不带电．如图所示，一个K －介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP ，衰变后产生的π－介子的轨迹为圆弧PB ，两轨迹在P 点相切，它们半径R K －与R π－之比为2∶1.π0介子的轨迹未画出．由此可知π－的动量大小与π0的动量大小之比为( )A ．1∶1B ．1∶2C ．1∶3D ．1∶6解析：由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动规律知R ＝m v Bq ＝p Bq ∝p ，p K －p π－＝21. 即p π－＝12p K －.又由动量守恒定律p K －＝p π0－p π－得p π0＝p K －＋p π－＝32p K －.即p π－p π0＝13. 答案：C11．下列描述中正确的是( )A ．质子与中子结合成氘核的过程中需要吸收能量B ．某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少2个C ．238 92U(铀核)衰变为222 86Rn(氡核)要经过3次α衰变，4次β衰变D ．发生光电效应时入射光波长相同，从金属表面逸出的光电子最大初动能越大，这种金属的逸出功越小解析：中子和质子结合成氘核有质量亏损，释放能量，选顼A 错误；某原子核经过一次 α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4个，选项B 错误；238 92U(铀核)衰变为222 86Rn(氡核)质量数减小16，故要经过4次α衰变，由于电荷数减少6，则应该有2次β衰变，选项C 错误；发生光电效应时入射光波长相同，则光的频率相同，根据hν＝W 逸出功＋12m v m2，从金属表面逸出的光电子最大初动能越大，这种金属的逸出功越小，选项D 正确．答案：D12．(多选)下列说法正确的是( )A ．人们在研究天然放射现象过程中发现了质子B ．铀核裂变的一种核反应方程为235 92U →144 56Ba ＋8936Kr ＋210nC ．设质子、中子、α粒子的质量分别为m 1、m 2、m 3，两个质子和两个中子结合成一个α粒子，释放的能量是(2m 1＋2m 2－m 3)c 2D ．原子在a 、b 两个能级的能量分别为E a 、E b ，且E a >E b ，当原子从a 能级跃迁到b能级时，放出光子的波长λ＝hc E a －E b(其中c 为真空中的光速，h 为普朗克常量) 解析：卢瑟福通过α粒子轰击氮核，发现了质子，选项A 错误；铀核裂变的一种核反应方程为235 92U ＋10n →144 56Ba ＋8936Kr ＋310n ，反应前后的中子不能抵消，选项B 错误；根据爱因斯坦质能方程E ＝mc 2可知，当两个质子和两个中子结合成一个α粒子时释放的能量为E ＝(2m 1＋2m 2－m 3)c 2，选项C 正确；根据玻尔原子模型可知，原子从高能级跃迁到低能级时会释放光子，由E a －E b ＝hc λ解得λ＝hc E a －E b，选项D 正确． 答案：CD二、非选择题13．氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤．它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一．其衰变方程是222 86Rn →218 84Po ＋________.已知222 86Rn 的半衰期约为3.8天，则约经过________天16 g 的222 86Rn 衰变后还剩1 g.解析：衰变过程中质量数、电荷数守恒，有222 86Rn →218 84Po ＋42He ；由半衰期定义，1＝16×(12)t 3.8，解得t ＝15.2天．答案：42He(或α) 15.214．(2017·高考北京卷)在磁感应强度为B 的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变．放射出的α粒子(42He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R .以m 、q 分别表示α粒子的质量和电荷量．(1)放射性原子核用A Z X 表示，新核的元素符号用Y 表示，写出该α衰变的核反应方程． (2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小．(3)设该衰变过程释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，新核的质量为M ，求衰变过程的质量亏损Δm .解析：(1)A Z X →A －4Z －2Y ＋42He(2)设α粒子的速度大小为v ，由q v B ＝m v 2R ，T ＝2πR v ，得α粒子在磁场中的运动周期T ＝2πm qB环形电流大小I ＝q T ＝q 2B 2πm(3)由q v B ＝m v 2R ，得v ＝qBR m设衰变后新核Y 的速度大小为v ′，系统动量守恒 M v ′－m v ＝0v ′＝m v M ＝qBR M由Δmc 2＝12M v ′2＋12m v 2得Δm ＝(M ＋m )(qBR )22mMc 2答案：见解析。
第1节原子结构考纲定位 1.了解原子核外电子的运动状态、排布原理和能级分布，能正确书写1～36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表示式(轨道表示式)。
2.了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。
3.了解电子在原子轨道之间的跃迁及简单应用。
4.了解电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质。
考点1| 原子核外电子排布(对应学生用书第233页)[考纲知识整合]1．电子层(或电子层)、能级和原子轨道(1)轨道形状{s电子的原子轨道呈球形对称p电子的原子轨道呈哑铃形(2)s、p、d、f能级上原子轨道数目依次为1、3、5、7，其中n p x、n p y、n p z三个原子轨道在三维空间相互垂直，各能级的原子轨道半径随电子层数(n)的增大而增大。
(3)能量关相同示例(1)(2017·全国Ⅰ卷)基态K原子中，核外电子占据最高电子层符号是N，占据该电子层电子的电子云轮廓图形状为球形。
(2)(2015·全国Ⅰ卷)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述。
3．原子核外电子排布规律(1)能量最低原则：原子的电子排布遵循构造原理，能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原则。
构造原理：原子的核外电子在填充原子轨道时，随着原子核电荷数的递增，原子核每增加一个质子，原子核外便增加一个电子，这个电子大多是按着能级的能量由低到高的顺序依次填充的，填满一个能级再填一个新能级，这种规律称为构造原理。
构造原理示意图：(2)泡利不相容原理：一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，并且这两个电子的自旋方向必须相反。
(3)洪特规则：对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，将尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同。
注：洪特规则特例：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24Cr的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，而不是1s22s22p63s23p63d44s2。
课时作业1、元素“氦、铷、铯”等是用下列哪种科学方法发现的()A、红外光谱B、质谱C、原子光谱D、核磁共振谱答案：C2、以下表示氦原子结构的化学用语中,对电子运动状态描述最详尽的是()解析：A项只能表示最外层电子数；B项只表示核外的电子分层排布情况；C项具体到能级上的电子数；而D项包含了能层、能级、轨道以及轨道内电子的自旋方向,故该项符合题意.答案：D3、原子核外电子填充在6个轨道上的元素有()A、1种B、2种C、3种D、4种解析：此元素可能的排布式为1s22s22p63s1或1s22s22p63s2,所以B正确,选B.答案：B4、下列关于价电子排布式3s23p4的叙述正确的是()A、它的元素符号为OB、它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4C、它的单质可以与H2化合生成液态化合物D、其电子排布图为解析：由价电子排布式为3s23p4,可知该元素为S,S单质与H2化合生成H2S气体,D项电子排布图违背了洪特规则.答案：B5、下列叙述正确的是()A、可能存在核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s24p1的原子B、当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相反C、1个原子轨道里最多容纳2个电子,且自旋方向相同D、基态原子的电子获得一定能量变为激发态原子,而激发态原子变为基态原子,则要放出能量解析：按照各能级能量的大小顺序,原子中电子排满4s轨道后应排3d 轨道,A项错误；根据洪特规则,电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同,B项错误；根据泡利原理,同一轨道上的2个电子自旋方向相反,C项错误. 答案：D6、某元素原子外围电子排布式为3d54s2,其应在()A、第4周期ⅡA族B、第4周期ⅡB族C、第4周期ⅦA族D、第4周期ⅦB族解析：该元素是Mn,位于第4周期ⅦB族.答案：D7、周期表中27号元素钴的方格中注明“3d74s2”,由此可以推断()A、它位于周期表的第4周期ⅡA族B、它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]4s2C、Co2＋的核外价电子排布式为3d54s2D、Co位于周期表中第9列解析：“3d74s2”为Co的外围电子排布,其简写式中,也要注明3d轨道,B 项错误；“7＋2＝9”,说明它位于周期表的第9列,D项正确；从左向右数,应为过渡元素,A项错误；失电子时,应失去最外层的电子,即先失4s上的电子,Co2＋的外围电子排布为3d7,C项错误.答案：D8、现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5则下列有关比较正确的是()A、第一电离能：④>③>②>①B、原子半径：④>③>②>①C、电负性：④>③>②>①D、最高正化合价：④>③＝②>①解析：①～④四种元素分别为S、P、N、F,第一电离能：F>N、P>S,又由于第一电离能：N>P,所以A项正确；原子半径：N>F,故B项错误；电负性应：S>P,即①>②,故C项错误；F无正化合价,N、S、P最高正化合价分别为＋5、＋6、＋5价,故应为①>③＝②,D项错误.答案：A9、如图是第3周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图,下列有关说法正确的是()A、y轴表示的可能是第一电离能B、y轴表示的可能是电负性C、y轴表示的可能是原子半径D、y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数解析：对于第3周期11～17号元素,随着原子序数的增大,第一电离能呈现增大的趋势,但Mg、P特殊,A项错误；原子半径逐渐减小,C项错误；形成基态离子转移的电子数依次为Na为1,Mg为2,Al为3,Si不易形成离子,P为3,S为2,Cl为1,D项错误.答案：B10、以下有关元素性质的说法不正确的是()A、具有下列电子排布式的原子：①1s22s22p63s23p2；②1s22s22p3；③1s22s22p2；④1s22s22p63s23p4,原子半径最大的是①B、具有下列价电子排布式的原子：①3s23p1；②3s23p2；③3s23p3；④3s23p4,第一电离能最大的是③C、①Na、K、Rb；②N、P、S；③Na、P、Cl,元素的电负性随原子序数增大而增大的是③D、某主族元素气态基态原子的逐级电离能分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703……它与氯气反应时,生成的阳离子是X3＋解析：A正确,①～④分别表示Si、N、C、S；B正确,①～④分别表示Al、Si、P、S；C正确,因为元素非金属性越强,电负性越大；根据电离能数据可知,D中所述元素的最高价是＋2,属于第ⅡA族元素,D 不正确.答案：D11、如图是s能级和p能级的原子轨道图,试回答下列问题：(1)s电子的原子轨道呈________形,每个s能级有________个原子轨道；p电子的原子轨道呈________形,每个p能级有________个原子轨道.(2)元素X的原子最外层电子排布式为n s n n p n＋1,原子中能量最高的是________电子,其电子云在空间有________方向；元素X的名称是________,它的氢化物的电子式是________________.若元素X的原子最外层电子排布式为n s n－1n p n＋1,那么X的元素符号为________,原子的电子排布图为___________________________________________.答案：(1)球1哑铃(纺锤)3(2)2p三个互相垂直的伸展氮12、有A、B、C、D四种元素,其原子序数依次增大,且质子数均小于18.A元素原子的最外层只有1个电子,该元素的阳离子与N3－的核外电子排布相同；B元素原子核外各轨道上均无成单电子；C元素原子的价电子排布为n s2n p1；D的－1价阴离子的核外电子构型与Ar相同.(1)写出A、C、D的元素符号：A________,C________,D________.(2)写出B元素原子的核外电子排布式：________；D元素原子的电子排布图为___________________________________________________________ ______.解析：A形成的阳离子A＋与N3－的核外电子排布相同,则A是Na；C的价电子排布为n s2n p1,是第ⅢA族元素,只能是Al；B为第三周期元素,且原子核外各轨道上均无成单电子,应为Mg；D的－1价阴离子的核外电子构型与Ar相同,D为Cl.答案：(1)Na Al Cl13、现有五种元素,其中A、B、C为短周期主族元素,D、E为第四周期元素,它们的原子序数依次增大.请根据下列相关信息,回答问题.5(2)B基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有________个方向,原子轨道呈________形.(3)某同学根据上述信息,推断C基态原子的核外电子排布图为该同学所画的电子排布图违背了________.(4)E位于__________族__________区,价电子排布式为________.(5)检验D元素的方法是________,请用原子结构的知识解释产生此现象的原因是___________________________________________________________ __.解析：根据提供信息,可以推断A为H,B为N,C为Mg,D为K,E为Mn.(1)NH5的电子式为(2)N的基态原子中能量最高的电子为2p能级上的电子,电子云在空间有3个方向,原子轨道呈纺锤形或哑铃形.(3)该同学所画的电子排布图中3s能级上的两个电子自旋方向相同,违背了泡利不相容原理.(4)Mn的价电子排布式为3d54s2,位于第四周期ⅦB族,属于d区元素.(5)检验钾元素可以利用焰色反应.答案：(1)(2)3纺锤或哑铃(3)泡利不相容原理(4)第ⅦB d3d54s2(5)焰色反应当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子.电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时,将以光的形式释放能量14、下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素.试回答下列问题.(1)元素p为26号元素,请写出其基态原子电子排布式：___________________________________________________________ _____________________________________________________________________ ________.(2)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光,请用原子结构的知识解释发光的原因：___________________________________________________________ __________________________________________________________________ _______.(3)o、p两元素的部分电离能数据如下表：再失去一23个电子难.对此,你的解释是___________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _________.(4)第3周期8种元素单质熔点高低的顺序如图1所示,其中电负性最大的是________(填图1中的序号).(5)表中所列的某主族元素的电离能情况如图2所示,则该元素是________(填元素符号)答案：(1)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2(2)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以光(子)的形式释放能量(3)Mn2＋的3d轨道电子排布为半充满状态,比较稳定(4)2(5)Al。
《物质结构与性质》（鲁科版）原子结构与元素周期表教材精讲知识点一、能级的能量次序1、角量子数l相同的能级，其能量次序由主量子数n决定，n值越大，其能量越高。
如E2p＜E3p＜E4p＜E5p。
2、主量子数n相同，角量子数不同的能级，其能量随l的增大而升高，即发生“能级分裂”现象。
如E4s＜E4p＜E4d＜E4f。
3、主量子数和角量子数同时变化时，情况较复杂。
如E4s＜E3d＜E4p,这种现象称为“能级交错”。
一般规律是ns＜(n-2)f＜(n-1)d＜np。
【温馨提示】基态原子中，能级的能量由低到高的顺序为：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s→5f→6d→7p（鲍林近似能级图）。
例1、（原创）基态原子中，下列各组能级能量的比较中，错误的是（）A、E3s＜E4pB、E2s＜E4sC、E4d＜E4pD、E5s＜E4d解析：基态原子中，能级的能量由低到高的顺序为：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s→5f→6d→7p。
答案：C。
方法技巧：先比较主量子数n的大小，再比较角量子数l的大小，同时注意“能级交错”的规律。
【变式训练1】（原创）请根据所学知识填空：已知某基态原子中3个电子的主量子数和角量子数分别为①n＝3，l＝2②n＝3，l＝1③n＝2，l＝1，这些电子所处的能级可表示为①，②，③，这些能级按能量由低到高的顺序为（用序号表示）。
知识点二、基态原子核外电子的排布原则基态原子核外电子的排布遵循一般三个原则：能量最低原则、泡利不相容原理和洪特规则。
1、能量最低原则：通常情况下，电子总是尽先占有能量最低的轨道，只有当这些轨道占满后，电子才依次进入能量较高的轨道，这就是构造原理。
原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原则。
【温馨提示】能量由低到高的顺序为：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s→5f→6d→7p。
第1节原子结构考纲定位 1. 了解原子核外电子的运动状态、排布原理和能级分布，能正确书写1〜36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表示式（轨道表示式）。
2. 了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。
3. 了解电子在原子轨道之间的跃迁及简单应用。
4. 了解电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质。
考点1|原子核外电子排布（对应学生用书第233页）［考纲知识整合］1 •电子层（或电子层）、能级和原子轨道电子层K L M N能级1s2s、2p3s、3p、3d4s、4p、4d、4f1原子轨道数目r 1r 1+3=4 1 + 3+ 5 = 9J)■L 1 + 3+ 5 + 7= 16最多容纳电子数目r 2r 81832 :一2.原子轨道的形状、数目及能量关系4（1）轨道形状｛s电子的原子轨道呈球形对称P电子的原子轨道呈哑铃形（2）s、p、d、f能级上原子轨道数目依次为1、3、5、7，其中n p x、n p y、n p z三个原子I轨道在三维空间相互垂直」能级的原子轨道半径随电子层数（n）的增大而增大。
（3）能量关（①相同电子层上原子轨道能量的高低；V ”p W 丁!②形状相同的原子轨道能量的高低：系v 1S V2S V3S V4S .........«③同一电子层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等，如2p x.2pv>2p z '轨道的能量相同相同(①相同电子层上原子轨道能量的高低：心V和p<和d V一iif②形状相同的原子轨道能量的高低：系*ls<2s<3s<4s……③同一电子层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等萝如2p“2p静2p< ♦轨道的能量示例(1) (2017 •全国I卷)基态K原子中，核外电子占据最高电子层符号是N占据该电子层电子的电子云轮廓图形状为球形。
(2) (2015 •全国I卷)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述。
第12章 物质结构与性质第1讲 原子结构与性质 考点一 基态原子核外电子排布1．能层与能级原子轨道⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎧ 轨道形状⎩⎪⎨⎪⎧ s 电子的原子轨道呈球形对称p 电子的原子轨道呈哑铃形各能级上的原子轨道数目⎩⎪⎨⎪⎧n s 能级上1个n p 能级上3个n d 能级上5个n f 能级上7个……能量关系⎩⎪⎨⎪⎧①相同能层上原子轨道能量的高低： n s<n p<n d<n f ②形状相同的原子轨道能量的高低： 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 2p x、2p y、2p z轨道的能量相等3．基态原子核外电子排布依据 (1)能量最低原理原子的核外电子排布遵循构造原理，使整个原子的能量处于最低状态。
如图为构造原理示意图，亦即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图：(2)泡利原理1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋方向相反。
(3)洪特规则电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同。
洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全满(p 6、d 10、f 14)、半满(p 3、d 5、f 7)和全空(p 0、d 0、f 0)状态时，体系的能量最低，如：24Cr 的电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1。
4．基态原子核外电子排布的表示方法(1)电子的跃迁(2)原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收或放出不同的光，用光谱仪记录下来便得到原子光谱。
利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。
1．基态铜原子的电子排布式为[Ar]4s 23d 9对吗？若不对请纠正。
2．请用核外电子排布的相关规则解释Fe 3＋比Fe 2＋更稳定的原因。
3．以下是表示铁原子和铁离子的3种不同化学用语。
____________________________________________________________。
课时作业1．元素“氦、铷、铯”等是用下列哪种科学方法发现的()A．红外光谱B．质谱C．原子光谱D．核磁共振谱答案：C2．以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是()解析：A项只能表示最外层电子数；B项只表示核外的电子分层排布情况；C项具体到能级上的电子数；而D项包含了能层、能级、轨道以及轨道内电子的自旋方向，故该项符合题意。
答案：D3．原子核外电子填充在6个轨道上的元素有()A．1种B．2种C．3种D．4种解析：此元素可能的排布式为1s22s22p63s1或1s22s22p63s2，所以B正确，选B。
答案：B4．下列关于价电子排布式3s23p4的叙述正确的是()A．它的元素符号为OB．它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4C．它的单质可以与H2化合生成液态化合物D．其电子排布图为解析：由价电子排布式为3s23p4，可知该元素为S，S单质与H2化合生成H2S气体，D项电子排布图违背了洪特规则。
答案：B5．下列叙述正确的是()A．可能存在核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s24p1的原子B．当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相反C．1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋方向相同D．基态原子的电子获得一定能量变为激发态原子，而激发态原子变为基态原子，则要放出能量解析：按照各能级能量的大小顺序，原子中电子排满4s轨道后应排3d轨道，A 项错误；根据洪特规则，电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，B项错误；根据泡利原理，同一轨道上的2个电子自旋方向相反，C项错误。
答案：D6．某元素原子外围电子排布式为3d54s2，其应在()A．第4周期ⅡA族B．第4周期ⅡB族C．第4周期ⅦA族D．第4周期ⅦB族解析：该元素是Mn，位于第4周期ⅦB族。
答案：D7．周期表中27号元素钴的方格中注明“3d74s2”，由此可以推断()A．它位于周期表的第4周期ⅡA族B．它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]4s2C．Co2＋的核外价电子排布式为3d54s2D．Co位于周期表中第9列解析：“3d74s2”为Co的外围电子排布，其简写式中，也要注明3d轨道，B项错误；“7＋2＝9”，说明它位于周期表的第9列，D项正确；从左向右数，应为过渡元素，A项错误；失电子时，应失去最外层的电子，即先失4s上的电子，Co2＋的外围电子排布为3d7，C项错误。
答案：D8．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5则下列有关比较正确的是()A．第一电离能：④>③>②>①B．原子半径：④>③>②>①C．电负性：④>③>②>①D．最高正化合价：④>③＝②>①解析：①～④四种元素分别为S、P、N、F，第一电离能：F>N、P>S，又由于第一电离能：N>P，所以A项正确；原子半径：N>F，故B项错误；电负性应：S>P，即①>②，故C项错误；F无正化合价，N、S、P最高正化合价分别为＋5、＋6、＋5价，故应为①>③＝②，D项错误。
答案：A9．如图是第3周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法正确的是()A．y轴表示的可能是第一电离能B．y轴表示的可能是电负性C．y轴表示的可能是原子半径D．y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数解析：对于第3周期11～17号元素，随着原子序数的增大，第一电离能呈现增大的趋势，但Mg、P特殊，A项错误；原子半径逐渐减小，C项错误；形成基态离子转移的电子数依次为Na为1，Mg为2，Al为3，Si不易形成离子，P为3，S为2，Cl为1，D项错误。
答案：B10．以下有关元素性质的说法不正确的是()A．具有下列电子排布式的原子：①1s22s22p63s23p2；②1s22s22p3；③1s22s22p2；④1s22s22p63s23p4，原子半径最大的是①B．具有下列价电子排布式的原子：①3s23p1；②3s23p2；③3s23p3；④3s23p4，第一电离能最大的是③C．①Na、K、Rb；②N、P、S；③Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数增大而增大的是③D．某主族元素气态基态原子的逐级电离能分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703……它与氯气反应时，生成的阳离子是X3＋解析：A正确，①～④分别表示Si、N、C、S；B正确，①～④分别表示Al、Si、P、S；C正确，因为元素非金属性越强，电负性越大；根据电离能数据可知，D中所述元素的最高价是＋2，属于第ⅡA族元素，D不正确。
答案：D11．如图是s能级和p能级的原子轨道图，试回答下列问题：(1)s电子的原子轨道呈________形，每个s能级有________个原子轨道；p电子的原子轨道呈________形，每个p能级有________个原子轨道。
(2)元素X的原子最外层电子排布式为n s n n p n＋1，原子中能量最高的是________电子，其电子云在空间有________方向；元素X的名称是________，它的氢化物的电子式是________________。
若元素X的原子最外层电子排布式为n s n－1n p n＋1，那么X的元素符号为________，原子的电子排布图为___________________________________________。
答案：(1)球1哑铃(纺锤)3(2)2p三个互相垂直的伸展氮12．有A、B、C、D四种元素，其原子序数依次增大，且质子数均小于18。
A 元素原子的最外层只有1个电子，该元素的阳离子与N3－的核外电子排布相同；B元素原子核外各轨道上均无成单电子；C元素原子的价电子排布为n s2n p1；D 的－1价阴离子的核外电子构型与Ar相同。
(1)写出A、C、D的元素符号：A________，C________，D________。
(2)写出B元素原子的核外电子排布式：________；D元素原子的电子排布图为_________________________________________________________________。
解析：A形成的阳离子A＋与N3－的核外电子排布相同，则A是Na；C的价电子排布为n s2n p1，是第ⅢA族元素，只能是Al；B为第三周期元素，且原子核外各轨道上均无成单电子，应为Mg；D的－1价阴离子的核外电子构型与Ar相同，D为Cl。
答案：(1)Na Al Cl13．现有五种元素，其中A、B、C为短周期主族元素，D、E为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。
请根据下列相关信息，回答问题。
5(2)B基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有________个方向，原子轨道呈________形。
(3)某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子排布图为该同学所画的电子排布图违背了________。
(4)E位于__________族__________区，价电子排布式为________。
(5)检验D元素的方法是________，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因是_____________________________________________________________。
解析：根据提供信息，可以推断A为H，B为N，C为Mg，D为K，E为Mn。
(1)NH5的电子式为(2)N的基态原子中能量最高的电子为2p能级上的电子，电子云在空间有3个方向，原子轨道呈纺锤形或哑铃形。
(3)该同学所画的电子排布图中3s能级上的两个电子自旋方向相同，违背了泡利不相容原理。
(4)Mn的价电子排布式为3d54s2，位于第四周期ⅦB族，属于d区元素。
(5)检验钾元素可以利用焰色反应。
答案：(1)(2)3纺锤或哑铃(3)泡利不相容原理(4)第ⅦB d3d54s2(5)焰色反应当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。
电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将以光的形式释放能量14．下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。
试回答下列问题。
(1)元素p为26号元素，请写出其基态原子电子排布式：_____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。
(2)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，请用原子结构的知识解释发光的原因：__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。
(3)o、p两元素的部分电离能数据如下表：23对此，你的解释是_____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。
(4)第3周期8种元素单质熔点高低的顺序如图1所示，其中电负性最大的是________(填图1中的序号)。
(5)表中所列的某主族元素的电离能情况如图2所示，则该元素是________(填元素符号)答案：(1)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2(2)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量(3)Mn2＋的3d轨道电子排布为半充满状态，比较稳定(4)2(5)Al。
