铝的空间运动状态

铝的电迁移是指铝材料中自由电子在电场作用下的运动现象。

当外加电场存在时，铝材料中的自由电子将受到电场力的作用，从而发生电迁移。

在固体材料中，铝是一种典型的金属，其原子结构中存在大量的自由电子。

这些自由电子在没有外加电场时，呈现随机的热运动状态。

然而，当外加电场存在时，自由电子将受到电场力的作用，导致它们发生定向的运动。

在铝材料中，电迁移主要是由于电子在晶格中的散射和碰撞引起的。

电子与晶格缺陷、杂质、晶界等进行散射，这些散射事件会导致电子方向的改变和能量的损失。

同时，电子之间也会相互碰撞，产生能量传递和方向变化。

电迁移现象对于铝材料的电子输运和导电性能有重要影响。

在微观尺度上，电迁移会导致电子在铝材料中的积累和扩散现象，从而影响电流的传输。

在长时间或高电场条件下，电迁移还可能引起铝材料中的电迁移聚集效应，导致局部电阻增加和器件失效。

为了减少铝材料中的电迁移效应，常常采取一些措施，如使用纯净的铝材料、优化晶体结构、控制晶界和缺陷等。

此外，还可以通过合理设计电子器件的结构和材料组合，以减小电迁移带来的不良影响。

需要注意的是，以上所述的是关于铝材料中电迁移现象的基本概念和影响因素。

具体的电迁移行为还受到多种因素的影响，如温度、材料纯度、应力等，这些因素会对电迁移现象产生复杂的影响。

易错点13 原子结构与核外电子排布易错题【01】原子轨道与能级①第一能层(K)只有s能级，有1个原子轨道；第二能层(L)有s、p两种能级，有4个原子轨道；第三能层(M)有s、p、d三种能级，有9个原子轨道。

②同一能级的不同原子轨道具有相同的能量（如2p x、2p y、2p z的能量相同）。

③不同能层的同种原子轨道具有的能量随能层序数（n）增大而升高，如能量：1s＜2s＜3s 等。

易错题【02】核外电子排布式①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。

“能量最低的原子轨道”指的是电子填入后使整个原子能量达到最低的轨道。

②洪特规则特例：当能量相同的原子轨道（简并轨道）在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)或全空(p0、d0、f0)状态时，体系较稳定，体系的能量最低。

例如，24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。

易错题【03】原子核外电子排布的常见错误（1）在写基态原子的轨道表示式时，常出现以下错误：①(违反能量最低原理)②(违反泡利原理)③(违反洪特规则)④(违反洪特规则)（2）当出现d轨道时，虽然电子按n s、(n－1)d、n p的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在n s前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而失电子时，却先失4s轨道上的电子，如Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5。

（3）注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、价电子排布式的区别与联系。

如Cu 的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1；简化电子排布式：[Ar]3d104s1；价电子排布式：3d104s1。

易错题【04】核外空间运动状态（1）判断核外电子的空间运动状态①判断依据：核外电子的空间运动状态种类数=原子核外电子占据的原子轨道数。

②方法：先写出基态原子（或离子）的核外电子排布式，结合泡利原理和洪特规则，确定价电子轨道表示式，再确定电子占据轨道数，即核外电子的空间运动状态种类。

第3课时泡利原理、洪特规则、能量最低原理[素养发展目标]1．能从原子微观层面理解原子的组成、结构等；能根据核外电子排布的表示方法，推导出对应的原子或离子。

2．结合原子核外电子排布规律，深层次地理解基态原子的核外电子排布所遵循的三大规则，建立观点、证据和结论之间的逻辑关系。

知识点基态原子核外电子排布的三大规则1．电子自旋与泡利原理(1)自旋：微观粒子普遍存在的一种如同电荷、质量一样的内在属性。

电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向，简称自旋相反，常用上下箭头(↑和↓)表示自旋相反的电子。

(2)泡利原理(也称泡利不相容原理)：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．电子排布的轨道表示式(电子排布图)(1)书写规则①用方框(也可用圆圈)表示原子轨道，能量相同的原子轨道(简并轨道)的方框相连；②箭头表示一种自旋状态的电子，“↑↓”称电子对，“↑”或“↓”称单电子(或未成对电子)，箭头同向的单电子称自旋平行；③在方框下方或上方标记能级符号，有时画出的能级上下错落，以表达能量高低不同。

(2)示例如基态Al原子的轨道表示式如下：3．洪特规则(1)含义：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。

(2)注意：①洪特规则不仅适用于基态原子，也适用于基态离子；②洪特规则是针对电子填入简并轨道而言的，并不适用于电子填入能量不同的轨道。

4．能量最低原理(1)含义：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。

(2)整个原子能量的决定因素：核电荷数、电子数和电子状态。

(3)所有主族元素的基态原子：相邻能级能量相差很大，电子填入能量低的能级即可使整个原子能量最低。

(4)所有副族元素的基态原子：相邻能级能量相差不太大，有1～2个电子占据能量稍高的能级可能反而降低了电子排斥能而使整个原子能量最低。

1．基态铝原子的核外电子的运动状态共有几种？空间运动状态共有几种？提示：13种；7种。

热点04 物质结构与性质(选择题)物质结构与性质的选择题是江苏高考的必考内容，属于热点问题，本题考查化学选修3《物质结构与性质》的相关知识，常涉及如下高频考点：原子结构与元素的性质(基态微粒的电子排布式、电离能及电负性的比较)、元素周期律；分子结构与性质(化学键类型、原子的杂化方式、分子空间构型的分析与判断)；晶体结构与性质(晶体类型、性质及与粒子间作用的关系、以晶胞为单位的密度、微粒间距与微粒质量的关系计算及化学式分析等)命题形式有两种：一是直接给出元素，围绕给出元素的原子结构、形成的物质等进行考查；二是给出元素的原子的一些结构特点等，首先判断出元素，然后再进行相应的考查。

一、有关基态原子的核外电子排布1. 四种表示方法S：2.1. 价层电子对互斥模型说的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对的空间构型，不包括孤电子对。

①当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致。

①当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。

对AB m 型分子或离子，其价层电子对数的判断方法为：21=n ×（中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数×m ±电荷数） 三、杂化轨道模型的判断 （1）看中心原子形成的价键类型（2）价电子对法四、“两角度”1. 不同类型晶体熔、沸点的比较（1）不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。

（2）金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。

2. 同种类型晶体熔、沸点的比较（1）原子晶体原子半径越小→键长越短→键能越大→熔、沸点越高如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅。

（2）离子晶体①一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力越强，其晶体的熔、沸点越高，如熔点：MgO＞MgCl2，NaCl＞CsCl。

①衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。

晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。

绝密★启用并使用完毕前高考针对性训练化学试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

可能用到的相对原子质量：H 1C 12N 14O 16F 19Na 23Al 27Cl 35.5Co 59一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。

每小题只有一个选项符合题目要求。

1．古代化学实践常用的操作有：炼（干燥物质的加热）、熔（熔化）、蒸（蒸馏）、飞（升华）、淋（用水溶出固体物的一部分）、熬（水溶液加热）等。

下列装置无法用来完成相关实验的是A ．挹苦泉水熬之，则成胆矾B ．薪柴之灰，淋汁取碱浣衣C ．凡酸坏之酒，皆可蒸烧D ．凡石灰，经火焚炼为用2．古今化学多有异曲同工之处，下列叙述所涉及的原理不同的是A 曲为酒之骨，凡酿酒必资曲药成信纳米酶用于生物传感器、疾病诊断与治疗B 铜柔锡柔，合两柔则为刚铝合金用作火箭、飞船和空间站主体结构材料C 为宅煮糖，宅垣忽坏，去土而糖白啤酒和白酒中加入食品胶体作澄清剂D以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也使用X 射线衍射技术推测晶体的分子排列3．下列化学用语正确的是A ．生命必需元素硒位于元素周期表第四周期ⅥA 族，电子排布式为[]24Ar 4s 4pB ．丙烯腈电解二聚法生产己二腈，阳极电极反应式为()2242CH CHCN 2H 2e NC CH CN+-=+-C ．用MnS做沉淀剂除去污水中的2Hg +，原理为()()()()22Hg aq MnS s HgS s Mn aq ++++D ．用已知浓度的4KMnO 溶液滴定草酸，反应离子方程式为2242422MnO 5C O 16H2Mn 10CO --+++++↑28H O+4．利用不对称反应构建某轴手性化合物，中间产物M 结构如图所示。

一、选择题1．(0分)[ID：139244]下列各项叙述中，正确的是A．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子释放能量，由基态转化成激发态B．外围电子排布式为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素C．24Cr原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2D．所有原子任一电子层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同2．(0分)[ID：139239]下列四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5，则下列有关的比较中正确的是A．第一电离能：④＞③＞②＞①B．原子半径：④＞③＞②＞①C．电负性：④＞②＞①＞③D．最高正化合价：④＞③＝②＞①3．(0分)[ID：139226]与元素的最外层电子数无关的是A．元素在周期表中的排列顺序B．主族元素的化学性质C．主族元素在周期表中处于哪个族D．主族元素的化合价4．(0分)[ID：139224]下列各组微粒：①H3O+、NH4+、Na+；②OH-、NH2-、F-；③O2-、Na+、Mg2+；④CH4、NH3、H2O，有相同质子数和电子数的是A．①②③B．①②④C．②③④D．①③④5．(0分)[ID：139218]下列性质的排列顺序正确的是A．酸性：H3AsO4＞H3PO4＞HNO3B．稳定性：HF＞NH3＞PH3C．氧化性：稀HNO3＞浓HNO3D．还原性：SO2＞H2S6．(0分)[ID：139287]已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是 kJ·mol－1。

根据下表所列数据判断错误的是()A．元素X的常见化合价是＋1价B．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XClC．元素Y是ⅢA族的元素D．若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应7．(0分)[ID：139279]今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。

铝合⾦基础知识⼯业⽣产⽤量仅次于钢铁，居有⾊⾦属⾸位。

特点：质轻，⽐强度和⽐刚度⾼，导电导热性好，耐腐蚀。

应⽤：宇航、航空等⼯业的主要原材料，建筑、运输、电⼒等各个领域。

1.纯铝纯铝的特性:纯铝呈银⽩⾊，密度2.7g·cm-3，熔点660℃，⾯⼼⽴⽅，⽆同素异构转变；●导电、导热性能好；●化学性质活泼，⼤⽓中⽣成致密氧化膜，防⽌继续氧化，⼤⽓中耐蚀性好；●碱、盐和⼤多数酸性溶液(如硫酸、盐酸等)中，易被腐蚀。

●易于加⼯制成各种制品。

●铝中常含许多杂质（主要是铁、硅，还有铜、锌、镁、锰、镍和钛等），随杂质含量↑，纯铝强度↑，导电性、耐蚀性和塑性↓纯铝的牌号及⽤途:牌号: “铝” 拼⾳第1字母“L”加⼀顺序号⾼纯Al：LG5－1，LG5纯度最⾼⼯业纯Al：L1－6， L6纯度最低纯铝不能热处理强化，唯⼀⼿段是冷加⼯硬化，强度低。

⽤途: 主要⽤作导电、导热材料，制备铝合⾦和⽤于化学⼯业。

2. 铝的合⾦化纯铝强度、硬度都很低，难以⽤作⼯程结构材料。

铝中适量加⼊某些合⾦元素，再经冷变形或热处理，可⼤幅度↑其⼒学性能（主要是强度、硬度）。

固态铝⽆同素异构转变，不能像钢⼀样借助于热处理相变强化。

合⾦元素的强化作⽤主要为固溶强化、沉淀强化、过剩相强化和细化组织强化。

固溶强化：合⾦元素加⼊纯Al中，形成铝基固溶体，使晶格发⽣畸变，↑位错运动阻⼒，↑强度。

合⾦元素的固溶强化能⼒与其本⾝性质及固溶度有关，总体讲固溶强化效果不⾼，因此铝的强化不能只依靠固溶强化。

⽤途: 主要⽤作导电、导热材料，制备铝合⾦和⽤于化学⼯业。

沉淀强化 : 主要强化⼿段，基体中造成较强烈应变场，↑位错运动阻⼒。

通过热处理（固溶时效）析出沉淀相实现强化，也称时效强化。

条件：①合⾦元素在铝中有较⾼的极限溶解度和明显的温度关系；②沉淀过程中形成性能好、均匀、弥散的共格或半共格过渡强化相。

Cu、Mg、Zn、Si、Li等主加元素在铝中均有较⾼溶解度，并随温度↓⽽急剧↓，但除铜外，与铝形成的沉淀相或因共格界⾯错配度低使应变场较弱，或因预沉淀阶段短，很快与基体丧失共格关系⽽形成⾮共格平衡相，难以充分满⾜上述沉淀强化条件。

原子核外电子排布式【易错分析】（1）在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误：（2）当出现d 轨道时，虽然电子按n s 、(n －1)d 、n p 的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n －1)d 放在n s 前，如Fe ：1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2，失电子时，先失4s 轨道上的电子，如Fe 3＋：1s 22s 22p 63s 23p 63d 5。

（3）半充满、全充满状态的原子结构稳定，即n s 2、n p 3、n p 6等处于相对稳定结构状态。

如Cr ：3d 54s 1、Mn ：3d 54s 2、Cu ：3d 104s 1、Zn ：3d 104s 2。

（4）注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、原子外围电子或价电子排布式的区别与联系。

如Cu 的电子排布式：1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1；简化电子排布式：[Ar]3d 104s 1；外围电子或价电子排布式：3d 104s 1。

【错题纠正】例题1、（1）Goodenough 等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。

基态Fe 2+与Fe 3+离子中未成对的电子数之比为______。

（2）钙钛矿(CaTiO 3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料，基态Ti 原子的核外电子排布式为____________。

（3）以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵（(NH 4)3Fe(C 6H 5O 7)2）。

Fe 基态核外电子排布式为___________；（4）钙和铜合金可用作电解制钙的阴极电极材料，基态铜原子的价电子排布式为________。

（5）基态Sn 原子价层电子的空间运动状态有___种，基态氧原子的价层电子排布式不能表示为222x y 2s 2p 2p ，因为这违背了____原理（规则）。

一、填空题1．(1)可正确表示原子轨道的是__。

A．2s B．2d C．3p D．3f(2)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__形象化描述。

(3)铝原子核外有__种不同运动状态的电子。

答案：AC电子云13【详解】(1)第二电子层(L层)中包括s、p能级，第三电子层(M层)中包括s、p、d能级，所以L层不存在2d轨道，M层不存在3f轨道，答案为A、C。

(2)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)铝原子核外有13个电子，且每个电子的运动状态不同，则有13个不同运动状态的电子。

2．(1)铁在元素周期表中的位置为_____，基态铁原子有个未成对电子_____，三价铁离子的电子排布式为_____。

(2)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号_____，该能层具有的原子轨道数为_____；铝元素的原子核外共有_____种不同运动状态的电子、_____种不同能级的电子。

(3)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_____形象化描述。

在基态14C原子中，核外存在_____对自旋相反的电子。

答案：第4周期Ⅷ族41s22s22p63s23p63d5M9135电子云2【详解】(1)铁为26号元素，位于元素周期表的第4周期Ⅷ族；基态铁原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，有4个未成对电子；铁原子失去4s两个电子和3d一个电子形成铁离子，所以铁离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5；(2)原子中，离原子核越远的电子层其能量越高，所以Si原子中M电子层能量最高；该原子中含有3个s轨道、6个p轨道，所以一共有9个轨道；铝元素原子的核外共有13个电子，其每一个电子的运动状态都不相同，故共有13种，有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级；(3)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；基态14C原子的核外电子排布为1s22s22p2，1s、2s为成对电子，自旋方向相反，2p能级为单电子，自旋方向相同，核外存在2对自旋相反的电子。

大题09 物质结构与性质（二）（选修）1．Al 、Cr 、Co 、Ni 的合金及其相关化合物用途非常广泛，如锂离子电池的正极材料为LiCoO 2，电解质溶液为LiBF 4溶液。

（1）Co 2+的基态核外电子排布式为__，BF 4-的空间构型为___。

（2）钴元素可形成种类繁多的配合物。

三氯五氨合钴的化学式为Co(NH 3)5Cl 3，是一种典型的维尔纳配合物，具有反磁性。

0.01molCo(NH 3)5Cl 3与足量硝酸银溶液反应时生成2.87g 白色沉淀。

Co(NH 3)5Cl 3中Co 3+的配位数为___，该配合物中的配位原子为___。

（3）1951年Tsao 最早报道了用LiAlH 4还原腈：4LiAlH −−−→。

①LiAlH 4中三种元素的电负性从大到小的顺序为__(用元素符号表示)。

②中碳原子的轨道杂化类型为__，1mol 该分子中含σ键的物质的量为__。

（4）全惠斯勒合金Cr x Co y Al z 的晶胞结构如图甲所示，其化学式为__。

（5）NiO 的晶胞结构如图乙所示，其中离子坐标参数A 为(0，0，0)，B 为(1，1，1)，则C 的离子坐标参数为___。

一定温度下，NiO 晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为O 2-作密置单层排列，Ni 2+填充其中(如图丙)，已知O 2-的半径为apm ，设阿伏加德罗常数的值为N A ，每平方米的面积上具有该晶体的质量为__(用含a 、N A 的代数式表示)g 。

2．近年来，科学家在超分子、纳米材料等众多领域的研究过程中发现含磷化合物具有重要的应用。

（1）具有超分子结构的化合物 M ，其结构如图，回答下列问题：①化合物M 中存在的微粒间的作用力有___________；②化合物M 中碳原子的杂化方式为___________；③基态磷原子价层电子轨道表示式为___________，磷酸根离子的空间构型为___________，PH3分子与NH3分子相比，___________的键角更大（2）2019年电子科技大学孙旭平教授团队报道了一种磷化硼纳米颗粒作为高选择性CO2电化学还原为甲醇的非金属电催化剂。

基态铝原子核外电子共有 13 种不同空间运动状
态
铝原子的结构是由核外一个包含3 对电子的1s 星形和8 对构成环形的π星画成的. 在铝原子核外层，这些电子可以有13 个不同的空间运动状态. 这些运动状态有3 状态she 状态、d 状态和f 状态.
首先，s 状态由 1s 星图和一对π星构成。

s 状态电子被安排在核同轴的四个方向上，它是最低能量状态，也是最主要的运动状态.
其次是d 状态，它有 5 个：dxy(x2-y2)、 dyz(y2-z2)、dxz(z2-x2)、dz2(x2+ y2- 2z2)和dx2y2(x2+ y2). 这5 种d 状态的σ 球和π 星混合成1s ll 2 π ll 2 π ll 2 π ll 2 π ll 2 π ll 2 π ll 2 πll L。

最后是 f 状态，有7 类：fxyz(3z2- r2)、fx2y2 (xz 和yz)、fz3(x2+ y2 － 4z2)、fx(5x2- 3r2)、fy (5y2- 3r2)、fxy (x2- y2)和fxyz (xyz) 。

f 状态是最高能量状态，也是最相对不稳定的状态.
这13 种状态之间有一定的连接，它们之间发生转换需要释放或吸收光子能量。

为了保持结构的稳定性和对比度，铝原子的空间运动状态的特性往往都有一定的规律。

比如，铝原子的s 状态又分非形和高斯型，非形态由1s 星 + 1 π星组成，高斯型由1s 星+ 2 π星组成，f 状态有7 个，都可分为半表面和内表面两种，半表面有fxyz、fx、fy、fxy，内表面有fz3、fx2y2、fxyz 。

总之，铝原子核外层的13 个不同运动状态会受光子产生共振效应，而照射光子能够提高原子结构的稳定性，维持这些状态的差别，使原子能高效地吸收能量。

第一章单元测试题(时间：90分钟,满分：100分)一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分)1．元素周期表中铋元素的数据见图,下列说法不正确的是( )A．铋原子s轨道的形状是球形的,p轨道的形状是哑铃形B．铋元素的相对原子质量是209.0C．铋原子6p能级中6p x、6p y、6p z轨道上各有一个电子D．铋原子最外层有5个能量相同的电子2．下列说法错误的是( )A．n s电子的能量不一定高于(n－1)p电子的能量B．6C的电子排布式1s22s22p2x违反了洪特规则C．电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原则D．电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理3．如图为元素周期表中短周期的一部分,关于Y、Z、M的说法正确的是( )A．电负性：Y>Z>MB．离子半径：M－>Z2－>Y－C．ZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构D．Z元素基态原子最外层电子排布图为4．下列说法错误的是( )A．电子的排布总是遵循“能量最低原理”“泡利原理”和“洪特规则”B．电子排布在同一轨道时,最多只能排2个,且自旋状态必须相反C．原子核外L层仅有2个电子的X原子与原子核外M层仅有2个电子的Y原子的化学性质一定相似D．原子发射光谱和吸收光谱的发现,是原子核外电子分层排布的有力证据5．X、Y两种元素是美国的火星探测器“勇气号”从火星采集回来的,科学研究发现,X n＋和Y m－都具有1s22s22p63s23p6的电子层结构,请据此判断关于它们的说法中正确的是( ) A．X的原子序数比Y的小B．X、Y处于同一周期C．X的原子半径比Y的原子半径大D．X n＋的离子半径比Y m－的离子半径大6．以下有关结构与性质的说法不正确的是( )A．下列基态原子中①1s22s22p63s23p2；②1s22s22p3；③1s22s22p2,电负性最大的是②B．下列基态原子中①[Ne]3s23p2；②[Ne]3s23p3；③[Ne]3s23p4,第一电离能最大的是③C．某主族元素的逐级电离能分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、……,当它与氯气反应时生成的阳离子是X2＋D．下列基态原子中：①[He]2s22p4；②[Ne] 3s23p3；③[Ne]3s23p4,氢化物稳定性最强的是①7．元素周期表中27号元素钴的方格中注明“3d74s2”,由此可以推断( )A．它位于元素周期表的第四周期第ⅡA族B．它的基态原子核外电子排布式为[Ar]4s2C．Co2＋的电子排布式为[Ar]3d54s2D．Co位于元素周期表中第9列8．玻尔理论、量子力学理论都是对核外电子运动的描述方法,根据对它们的理解,下列叙述中正确的是( )A．因为s轨道的形状是球形的,所以s电子做的是圆周运动B．3p x、3p y、3p z的差异之处在于三者中电子(基态)的能量不同C．钒原子核外有4种形状的原子轨道D．原子轨道和电子云都是用来形象地描述电子运动状态的9．下列电子排布图所示的原子中,不能产生发射光谱的是( )10．下列各原子或离子的电子排布式正确的是( )A．Mg2＋1s22s22p6B．Br [Ar]4s24p5C．Fe3＋1s22s22p63s23p63d34s2D．Cr 1s22s22p63s23p63d44s211．已知某元素＋3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3,该元素在周期表中的位置和区域是( )A．第三周期第ⅥB族；p区B．第三周期第ⅢB族；ds区C．第四周期第ⅥB族；d区D．第四周期第ⅢB族；f区12．下列有关微粒性质的排列顺序正确的是( )A．离子半径：O2－>Na＋>S2－B．第一电离能：O>N>CC．电负性：F>P>OD．基态原子中未成对电子数：Mn>Si>Cl13．下列说法不正确的是( )A．有些元素是通过原子光谱发现的B．锂原子的2s与5s 轨道皆为球形分布C．Co2＋的价电子排布式为3d54s2D．钠元素的第二电离能大于镁元素的第二电离能14．化合物中,稀土元素最常见的化合价是＋3,但也有少数的稀土元素可以显示＋4价,观察下面四种稀土元素的电离能数据,判断最有可能显示＋4价的稀土元素是( )[几种稀土元素的电离能(单位：kJ/mol)]15HXO 4>H 2YO 4>H 3ZO 4,则下列判断错误的是( )A ．原子半径：Z>Y>XB ．气态氢化物的稳定性：HX>H 2Y>ZH 3C ．电负性：X>Y>ZD ．第一电离能：X>Y>Z16．A 、B 、C 、D 四种元素,已知A 元素是地壳中含量最多的元素；B 元素为金属元素,它的原子核外K 、L 层上电子数之和等于M 、N 层电子数之和；C 元素是第三周期第一电离能最小的元素；D 元素在第三周期中第一电离能最大。

精品基础教育教学资料，仅供参考，需要可下载使用！原子核外电子排布式【易错分析】（1）在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误：（2）当出现d 轨道时，虽然电子按n s 、(n －1)d 、n p 的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n －1)d 放在n s 前，如Fe ：1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2，失电子时，先失4s 轨道上的电子，如Fe 3＋：1s 22s 22p 63s 23p 63d 5。

（3）半充满、全充满状态的原子结构稳定，即n s 2、n p 3、n p 6等处于相对稳定结构状态。

如Cr ：3d 54s 1、Mn ：3d 54s 2、Cu ：3d 104s 1、Zn ：3d 104s 2。

（4）注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、原子外围电子或价电子排布式的区别与联系。

如Cu 的电子排布式：1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1；简化电子排布式：[Ar]3d 104s 1；外围电子或价电子排布式：3d 104s 1。

【错题纠正】例题1、（1）Goodenough 等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。

基态Fe 2+与Fe 3+离子中未成对的电子数之比为______。

（2）钙钛矿(CaTiO 3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料，基态Ti 原子的核外电子排布式为____________。

（3）以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵（(NH 4)3Fe(C 6H 5O 7)2）。

Fe 基态核外电子排布式为___________；（4）钙和铜合金可用作电解制钙的阴极电极材料，基态铜原子的价电子排布式为________。

（5）基态Sn 原子价层电子的空间运动状态有___种，基态氧原子的价层电子排布式不能表示为222x y 2s 2p 2p ，因为这违背了____原理（规则）。

分子结构与性质1．在下列化学反应中，所断裂的共价键中，仅仅断裂σ键的是( )A ．N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3B ．2C 2H 2＋5O 2=====点燃2H 2O ＋4CO 2C ．Cl 2＋H 2=====光照2HClD ．C 2H 4＋H 2――→催化剂C 2H 6【答案】C【解析】A 项，N 2：N≡N ，分子中含1个σ键和2个π键；B 项，C 2H 2：CH≡CH ，分子中含1个σ键和2个π键；D 项，C 2H 4：CH 2===CH 2，分子中含1个σ键和1个π键。

2．下列物质中既有极性键，又有非极性键的非极性分子是( )A ．二氧化硫B ．四氯化碳C ．二氧化碳D ．乙炔 【答案】D【解析】分子中既有极性键又有非极性键，则分子中必须既有同种元素原子间所成的键，又有不同种元素原子间所成的键，而在A 、B 选项中同种原子间没有成键，也就没有非极性键。

要求分子为非极性分子，则分子中原子的排列一定是对称的，只有这样才能使分子中正、负电荷的中心重合，使分子无极性。

3．下列关于价层电子对互斥理论及杂化轨道理论的叙述不正确的是( )A ．价层电子对互斥理论将分子分成两类：中心原子有孤电子对的和无孤电子对的B ．价层电子对互斥理论既适用于单质分子，也适用于化合物分子C ．sp 3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s 轨道和p 轨道通过杂化形成的一组能量相近的新轨道D ．AB 2型共价化合物的中心原子A 采取的杂化方式可能不同【答案】B【解析】在VSEPR 理论中，将分子分成了中心原子含孤电子对与不含孤电子对两种情况，显然分子的VSEPR 模型与立体构型可能相同(不含孤电子对的情况下)，也可能不同(含孤电子对的情况下)，A 项正确；VSEPR 模型的研究对象仅限于化合物分子，不适用于单质分子，B 项错误；AB 2型共价化合物由于其中心原子具有的孤电子对数和σ键电子对数可能不同，则其采取的杂化方式也可能不同，D 项正确。

一、选择题1．(0分)[ID：139243]元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图。

已知Y元素原子的外围电子排布为ns n-1np n+1，则下列说法不正确的是A．Y元素原子的外围电子排布为4s24p4B．Y元素在周期表的第三周期ⅥA族C．X元素所在周期中所含非金属元素最多D．Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p32．(0分)[ID：139237]如图为元素周期表短周期的一部分，对Y、Z、M的说法正确的是（）A．非金属性：Y>Z>MB．可以用HY的水溶液来刻蚀玻璃C．Z的氧化物均具有漂白性D．M的含氧酸酸性最强3．(0分)[ID：139231]同温同压下，等体积的两容器内分别充满了14N16O和13C16O气体，下列对两容器中气体判断不正确的是A．气体质量之比为：30：29B．分子数之比为：1：1C．质子数之比为：15：14D．中子数之比：30：294．(0分)[ID：139230]砹(At)是原子序数最大的卤族元素，推测砹或砹的化合物不可能具有的性质有A．HAt 很稳定B．At2易溶于某些有机溶剂C．AgAt不溶于水D．At2是有色固体5．(0分)[ID：139295]元素周期表中某区域的一些元素多用于制造半导体材料，它们是A．左下方区域的金属元素B．右上方区域的非金属元素C．金属元素和非金属元素分界线附近的元素D．稀有气体元素6．(0分)[ID：139293]下列说法中正确的是A．处于最低能量的原子叫做基态原子B．3p2表示3p能级有两个轨道C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小D．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多7．(0分)[ID ：139291]下列比较结果正确的是 A ．电负性：K ＞Na B ．离子半径：r(Al 3＋)＞r(O 2-) C ．能量：E(4s)＞E(3d)D ．第一电离能：I 1(P)＞I 1(S)8．(0分)[ID ：139280]X 、Y 、Z 三种短周期元素原子的最外层电子排布式分别为1ns 、213s 3p 和242s 2p ，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是A ．23X YZB ．22X YZC ．2XYZD ．3XYZ9．(0分)[ID ：139262]短周期主族元素X 、Y 、Z 、W 原子序数依次增大，X 原子的最外层有6个电子，Y 是迄今发现的非金属性最强的元素，在周期表中Z 位于I A 族，W 与X 属于同一主族。

第02讲电子云与原子轨道泡利原理、洪特规则、能量最低原理考点导航知识精讲知识点一：一、电子云与原子轨道1．电子云由于核外电子的看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。

【答案】概率密度分布2．电子云轮廓图为了表示电子云轮廓的形状，对核外电子的有一个形象化的简便描述。

把电子在原子核外空间出现概率P＝的空间圈出来，即电子云轮廓图。

【答案】空间运动状态90%3．原子轨道(1)定义：量子力学把电子在原子核外的称为一个原子轨道。

(2)形状①s电子的原子轨道呈形，能层序数越大，原子轨道的半径越。

②除s电子云外，其他电子云轮廓图都不是球形的。

例如，p电子云轮廓图是呈状的。

(3)各能级所含有原子轨道数目能级符号n s n p n d n f轨道数目【答案】一个空间运动状态球大哑铃 1 3 5 7微点拨原子轨道与能层序数的关系①不同能层的同种能级的原子轨道形状相同，只是半径不同。

能层序数n越大，原子轨道的半径越大。

如：同一原子的s电子的电子云轮廓图②s能级只有1个原子轨道。

p能级有3个原子轨道，它们互相垂直，分别以p x、p y、p z表示。

在同一能层中p x、p y、p z的能量相同。

【即学即练1】1．以下关于原子核外电子的叙述正确的是A．在同一原子轨道上的不同电子的电子云是相同的B．电子云的小黑点表示电子曾在该处出现过一次C．所有原子的电子云都是球形的D．原子核外电子的运动无法作规律性描述【答案】A【解析】A．一个原子轨道中可以容纳2个自旋方向相反的电子，但是其电子云是相同的，A正确；B．电子云中的黑点本身没有意义，不代表1个电子，也不代表出现次数，小黑点的疏密表示出现机会的多少，B错误；C．能级s的电子云是球形的，其他不是，C错误；D．核外电子的运动是没有规律的，但是可用电子云来反映电子在核外无规则运动时某点出现的概率，D错误；答案选A。

2．下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是A．s、p、d能级所含原子轨道数分别为1，3，5B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动C．p能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层的增加，p能级原子轨道数也增多D．原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云【答案】A【解析】A．s、p、d能级所含原子轨道数分别为1，3，5，故A正确；B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子不只能在球壳内运动，还在球壳外运动，只是在球壳外运动概率较小，故B错误；C．p能级的原子轨道呈纺锤形，p能级原子轨道数为3，与电子层数无关，故C错误；D．电子云表示电子出现的几率，即表示电子在核外单位体积的空间出现的机会多少，故D错误；选A。

一.基态铝原子的空间运动状态是什么？
1、作为铝单质存在时，相邻原子核的最外层电子互为共价键。

由于相邻原子核最外层电子互为提供共价键的电子，致使金属铝每个原子核最外层为六个电子。

不满足最外层（8个电子）饱和，所以铝原子之间相吸，形成具有一定机械强度的固体金属。

2、铝与氧形成化合物氧化铝时，铝的最外层3个电子，就分别被3个氧原子俘虏，使铝的最外层电子成为极性键。

极性键的存在致使铝最外层电子分布范围被拉长，所以化合物铝的电子云是以不对称形式存在的。