2022年高考一轮复习 第4章 物质结构与性质 第1节 原子结构核外电子排布

试卷第1页，共19页 高考化学一轮专题复习：物质结构与性质

1．（2022·湖南·石门县第一中学二模）铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题：

(1)在元素周期表的分区中，铜属于_______区，与铜处于同一周期且最外层电子数相同的元素的基态原子共有_______种。

(2)下列现代分析手段中，可用于检验水中痕量铜元素的是_______(填标号)。

A．X射线衍射 B．原子光谱 C．质谱 D．红外光谱

(3)在CO分子中，C与O之间形成_______个σ键、_______个π键，在这些化学键中，O原子共提供了_______个电子，过渡金属与O形成羰基配合物时，每个CO分子向中心原子提供2个电子，最终使中心原子的电子总数与同周期的稀有气体原子相同，称为有效原子序数规则。根据此规则推断，镍与CO形成的羰基配合物xNi(CO)中，x=_______。

(4)CuCl2可与某有机多齿配体形成具有较强荧光性能的配合物，其结构简式如图所示。该配合物分子中N原子的杂化类型为_______，1mol该有机配体与Cu(Ⅱ)形成的配位键为_______mol。

(5)铜催化烯烃硝化反应时会产生NO2。键角：NO2_______NO2(填“<”或“=”或“>”)，其原因是_______。

(6)近期我国科学家合成了一种电化学性能优异的铜硒化合物，其晶胞结构如图所示。该铜硒化合物的化学式为_______，其中Cu元素以Cu+和Cu2+存在，则_______(填“Ⅱ”或“Ⅱ”)为Cu2+。

2．（2022·河南·焦作市第一中学模拟预测）BP晶体超硬、耐磨，是耐高温飞行器的红外增透的理想材料，其合成途径之一为33300BBr+PHBP+3HBr℃。 试卷第2页，共19页 请回答下列问题：

(1)基态溴原子的核外电子排布式为[Ar]_______；基态磷原子中自旋方向相反的电子数目相差_______个。

第一节 原子结构与元素周期表

课题 原子结构与元素周期表（第1课时） 单元 4 学科 化学 年级 一年级

教材

分析 本节教学内容是人教版高中化学必修第一册第四章《物质结构 元素周期律》第一节《原子结构与元素周期表》的第一课时。该部分的教学内容涉及到原子结构的概念，原子核外电子数的规律特点，元素周期表的元素排布及其规律，同位素和核素的概念及相关内容，碱金属元素与卤族元素的物理与化学特性。随着元素周期表的建立和元素周期律的发现，特别是原子结构的奥秘被揭示，人们从微观角度探索元素之间的内在联系，进一步认识了元素性质及其递变规律，并通过研究粒子间的相互作用，认识化学反应的本质；逐步建立了结构决定性质的观念。本节安排了“原子结构的概念”和“原子核外电子数的规律特点”这两部分内容，是第四章第一节中开篇的知识点，引入了有关原子结构的相关概念和知识点。通过学习这部分知识，学生将熟悉并掌握原子结构的概念；学习并掌握原子核外电子数的规律特点；学通过概念和规律特点求解相关问题。通过本节内容的学习，学生将明确原子结构的特点，感受伴随原子结构的不同带来的化学元素不同的奇妙特性，由此得到启发：可以通过对原子结构的特点分析，推测出新化学元素的性质特点。

教学目标与核心素养 宏观辨识与微观探析：从宏观上学习不同元素的原子结构，从微观上辨析不同元素原子结构的区别与相似点，体会微观粒子的变化对宏观物质的性质的影响。

证据推理与模型认知：通过物质分类的基本模型，理解不同元素的相似或不同特点，通过结合理论与实际感知化学学习的魅力，为后续的化学知识的学习奠定坚实的方法基础。

科学探究与创新意识：熟悉原子核外电子数的递变规律，熟练掌握通过原子结构分析元素性质的能力，体会化学研究过程中的科学方法。

科学精神与社会责任：通过对元素原子结构的学习和理解，掌握更高效的学习方法，建立高效学习的科学精神。

重点难点 1. 熟悉并掌握原子结构的概念。

试卷第1页，共13页 高考化学一轮训练题—物质结构与性质

1．（2022·湖南·邵东创新实验学校高三期中）碳有多种同素异形体。部分晶体或分子的结构如图所示：

根据图中所示信息，回答下列问题：

(1)石墨晶体中不存在的化学键是____ (填字母编号)。

A．共价键 B．离子键 C．范德华力 D．氢键 E．金属键

(2)下列有关比较或说法中正确的是___________(填字母编号)。

A．沸点：石墨=金刚石＞C60

B．三者都不溶于水及有机溶剂(如苯)

C．熔点：石墨＞金刚石＞C60

D．C60晶体中，与分子A等距离且最近的分子有6个

(3)①石墨、金刚石、C60中C原子以sp2杂化的是____；

①24g金刚石中含有___________个C-C键

①C60晶胞中晶粒A的坐标为(1，0，0)，则晶粒B的坐标为____

(4)金刚石的晶胞如图所示，设晶胞边长为a pm，则金刚石的密度为___________g/cm3。

2．（2022·福建省泉州实验中学高三期中）“物质的性质、性能，不仅与组成有关，还与晶体结构有关。完成如下有关的问题。

(1)铁有δ、γ、α三种同素异形体，如图所示，三种晶体在不同温度下能发生转化。 试卷第2页，共13页

三种晶体中，与每个铁原子等距离且最近的铁原子：δ-Fe有8个、γ-Fe有_______个、α-Fe有_______个；将铁缓慢加热到1500①再降温到常温，缓慢冷却得固体A和急速冷却得固体B，两者密度不同，较大的是固体_______(填“A”或“B”)。

(2)金刚石和60C都由碳元素组成，_______晶体中构成微粒的配位数较大，原因是_______。

(3)PTC元件(热敏电阻)的主要成分3BaTiO热稳定性好、介电常数高，在小型的变压器、话筒中都有应用。晶体中，Ba在由12个O围成的十四面体(六个正方形、八个正三角形)的中心，Ti在由6个O围成的正八面体的中心，则O在由_______围成的立体结构的中心。

第四章 物质结构元素周期律

第一节 原子结构与元素周期表 .................................................................................. - 1 -

第1课时 原子结构 .............................................................................................. - 1 -

第2课时 元素周期表 .......................................................................................... - 5 -

第3课时 核素 ...................................................................................................... - 8 -

第4课时 原子结构与元素的性质 .................................................................... - 10 -

第二节 元素周期律 .................................................................................................... - 16 -

第1课时 元素性质的周期性变化规律 ............................................................ - 16 -

第2课时 元素周期表和元素周期律的应用 .................................................... - 19 -

考点26 元素周期律及其应用

一、1～18号元素性质的周期性变化规律

1．原子最外层电子排布变化规律

周期序号 原子序数 电子层数 最外层电子数 结论

第一周期 1→2 1 1→2 同周期由左向右元素的原子最外层电子数逐渐增加(1→8) 第二周期 3→10 2 1→8

第三周期 11→18 3 1→8

规律：随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布呈现周期性变化

2.原子半径的变化规律(稀有气体除外)

周期序号 原子序数 原子半径(nm) 结论

第一周期 1→2 …… 同周期由左向右元素的原子半径逐渐减小(不包括稀有气体) 第二周期 3→9 0.152→0.071大→小

第三周期 11→17 0.186→0.099大→小

规律：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现周期性变化

3．元素的主要化合价

周期序号 原子序数 主要化合价 结论

第一周期 1→2 ＋1→0 ①同周期由左向右元素的最高正价逐渐升高(＋1→＋7，O和F无最高正价)；

②元素的最低负价由ⅣA族的－4价逐渐升高至ⅦA族的－1价；

③最高正价＋|最低负价|＝8 第二周期 3→9 最高价＋1→＋5(不含O、F)

最低价－4→－1

规律：随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈现周期性变化

二、同周期元素金属性和非金属性的递变规律

以第三周期元素为例探究元素性质的递变规律。

1．第三周期元素电子层数相同，由左向右元素的原子最外层电子数逐渐增加，原子半径依次减小，失电子的能力依次减弱，得电子的能力依次增强，预测它们的金属性依次减弱，非金属性依次增强。

2．钠、镁、铝元素金属性的递变规律

(1)钠、镁元素金属性强弱的实验探究

①原理：金属与水反应置换出H2的难易。

②实验操作：

③现象：加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，滴加酚酞溶液变为粉红色。

④结论：镁与冷水几乎不反应，能与热水反应，反应的化学方程式为Mg＋2H2O=====△Mg(OH)2＋H2↑。

原子结构与核素

【学习目标】

1、知道核外电子能量高低与分层排布的关系

2、能够根据核外电子排布规律写出常见简单原子的原子结构示意图 3、知道元素、核素、质量数、同位素的含义

【主干知识梳理】

一、原子的表示方法、质量数及原子结构

1、原子的表示方法：XAZ

表示方法：XAZ XAZ的含义

代表一个质量数为A、质子数为Z的原子

2、质量数

(1)概念：原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值后相加所得的数值

(2)构成原子的微粒间的两个关系

①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)

②质子数＝核外电子数＝核电荷数＝原子序数

3、符号AZX±cm±n中各个字母的含义：

4、构成原子的微粒及作用

5、原子和离子中微粒间的数量关系

(1)原子：核外电子数＝质子数＝核电荷数，如N原子：

(2)阳离子：核外电子数＝质子数－所带电荷数，如Na＋：

(3)阴离子：核外电子数＝质子数＋所带电荷数，如S2－：

【微点拨】

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－

④核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如：Al3＋和Na＋、F－等，NH＋4与OH－等

【即学即练1】

1、下列有关钯原子(106 46Pd)的说法错误的是( )

A．原子序数为46 B．质子数为46 C．电子数为46 D．中子数为46

2、已知R2＋核外有a个电子，b个中子。表示R原子符号正确的是(

)

A．baR B．a＋b－2 a＋2R C．a＋b＋2 a＋2R

D．a＋ba－2R

3、已知阴离子R2－的原子核内有n个中子，R原子的质量数为m，则ωgR原子完全转化为R2－时，含有电子的物质的量是(

晶体结构与性质

一、晶体常识和常见四种晶体性质

1．晶体

(1)晶体与非晶体

内容 晶体 非晶体

结构特征 结构微粒

周期性有序排列 结构微粒

无序排列

性质

特征 自范性 有 无

熔点 固定 不固定

异同

表现 各向异性 各向同性

二者区别方法 间接

方法 测定其是否有固定的熔点

科学

方法 对固体进行X射线衍射实验

(2)获得晶体的途径

①熔融态物质凝固。

②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。

③溶质从溶液中析出。

(3)晶胞

①概念：描述晶体结构的基本单元。

②晶体中晶胞的排列——无隙并置。

a．无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。

b．并置：所有晶胞平行排列、取向相同。

2．晶胞中微粒数的计算方法——均摊法

(1)原则：晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是1n 。

(2)方法：

①长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算。

②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，如图：

(3)图示：

二、常见晶体模型与晶体性质

1．典型晶体模型

(1)原子晶体(金刚石和二氧化硅)

①金刚石晶体中，每个C与另外4个C形成共价键，C—C 键之间的夹角是109°28′，最小的环是六元环。含有1 mol C的金刚石中，形成的共价键有2 mol。

②SiO2晶体中，每个硅原子与4个O成键，每个氧原子与2个硅原子成键，最小的环是十二元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的是硅原子，1 mol SiO2中含有4 mol Si—O键。

(2)分子晶体

①干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个。

②冰的结构模型中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接，含1 mol H2O的冰中，最多可形成2 mol氢键。

(3)离子晶体

①NaCl型：在晶体中，每个Na＋同时吸引6个Cl－，每个Cl－同时吸引6个

1 微专题2 元素推断题突破方法

元素周期表和元素周期律是高考考查的热点和重点,主要以选择题的形式考查元素在周期表中的位置、结构与性质的关系。综合分析近几年高考在本章的考查,都是结合原子结构、元素周期表、元素及其化合物知识的综合推断。

一、依据元素原子结构推断元素

将原子结构、核外电子排布特征作为元素推断的突破口,是元素推断题的重要类型之一,题目通常以文字叙述或图文结合的形式给出元素原子的核外电子排布、位置关系等关键信息。解题时可结合短周期元素的原子结构及元素的特殊性质,对元素进行合理的推断。

1.根据核外电子排布的三大规律推断元素

(1)最外层电子数规律

最外层电子数(N) 3≤N<8 N=1或2 N>次外层电子数

元素在周期表中的位置 第ⅢA族~第ⅦA族 第ⅠA族、第ⅡA族、第Ⅷ族、副族、0族元素氦 第二周期(Li、Be除外)

(2)“阴三、阳四”规律

某元素阴离子最外层电子数与次外层电子数相等,该元素位于第三周期;若为阳离子,则位于第四周期。如S2-、K+最外层电子数与次外层电子数相等,则S位于第三周期,K位于第四周期。

(3)“阴上、阳下”规律

电子层结构相同的离子,若电性相同,则位于同周期,若电性不同,则阳离子位于阴离子的下一周期。如O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+电子层结构相同,则Na、Mg、Al位于O、F的下一周期。

2.依据“等电子”粒子进行推断

(1)寻找“10电子”粒子和“18电子”粒子的方法

①“10电子”粒子

②“18电子”粒子 2

(2)记忆其他等电子粒子

①“14电子”粒子:Si、N2、CO、C2H2等。

②“16电子”粒子:S、O2、C2H4等。

(3)质子数和核外电子数分别相等的两种粒子关系

①可以是两种原子,如同位素原子。

②可以是两种分子,如CH4、NH3。

③可以是两种带电荷数相同的阳离子,如NH4+、H3O+。

④可以是两种带电荷数相同的阴离子,如OH-、F-。

第4讲 碳、硅及无机非金属材料

[课程标准]

1．结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解碳、硅及其重要化合物的主要性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。

2．结合实例认识碳、硅及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。

3．能借助国家关于安全生产、环境保护、食品安全、药物开发等方面的法律法规分析与化学有关的社会热点问题。

考点一 碳及其重要化合物

1．碳单质：存在形式有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯等，它们互为同素异形体。

[点拨] ①碳单质的结构不同导致物理性质不同，但化学性质相似。 ②同素异形体之间的转化是化学变化，但不是氧化还原反应。

2．碳的氧化物(CO、CO2)的比较

CO CO2

物理性质 无色、无味的气

体，密度比空气

小，难溶于水 无色、无味的气体，

密度比空气大，

可溶于水(溶解度小)

毒性 有毒(易结合

血红蛋白) 无毒(温室效应)

化学

性质

还原性 可燃性，还原氧化铁 —

氧化性 — ①与炽热的木炭反应

②Mg在CO2中燃烧

与水反应 — CO2＋H2OH2CO3

与碱反应

(石灰水) — Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O(检验CO2)

相互转化 CO2C，△①O2；②CuOCO

用途 燃料、冶炼金属 灭火、制汽水、植物肥料、化工原料等

3.碳酸(H2CO3)：弱酸、不稳定。碳酸只能存在于水中，在水中与CO2共存，因此常把CO2＋H2O当碳酸用。

4．碳酸的正盐和酸式盐的比较

正盐(CO2－3) 酸式盐(HCO－3)

溶解性 只有钾、钠、铵盐可溶 一般都可溶

热稳定性 正盐>酸式盐

溶液(同

浓度)pH

(同温度) 正盐>酸式盐

相互转化 CO2－3①CO2＋H2O；②H＋OH－HCO－3

1．(2021·济宁一模)平昌冬奥会“北京8分钟”主创团队用石墨烯制作了－20 ℃能发热4 h的智能服饰；用铝合金管材和碳纤维制作了高2.35 m、重量仅为10 kg的熊猫木偶，向世界展现了新时代的中国形象。下列说法不正确的是( )

111案新人教版选择性必修2

- 1 - 第1课时 能层与能级 构造原理与电子排布式

发 展 目 标 体 系 构 建

1。通过认识原子结构与核外电子的排布,理解能层与能级的关系，理解核外电子的排布规律。

2。理解基态与激发态的含义与关系,能辨识光谱与电子跃迁之间的关系。

3.结合构造原理形成核外电子排布式书写的思维模型，并能根据思维模型熟练书写1~36号元素的电子排布式。

一、能层与能级

1．能层

(1）核外电子按能量不同分成能层并用符号K、L、M、N、O、P、Q…表示。

（2)能层越高，电子的能量越高，能量的高低顺序为E（K)＜E(L）＜E（M)＜E(N）＜E(O)＜E（P)＜E（Q)。 111案新人教版选择性必修2

- 2 - 2．能级

（1)定义：根据多电子原子的能量也可能不同，将它们分为不同能级。

（2）表示方法：分别用相应能层的序数和字母s、p、d、f等表示,如n能层的能级按能量由低到高的排列顺序为ns、np、nd、nf等.

(3）能层、能级与最多容纳的电子数

由上表可知：

①能层序数等于该能层所包含的能级数，如第三能层有3个能级。

② s、p、d、f 各能级可容纳的电子数分别为1、3、5、7的2倍。

③原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数与能层的序数(n）间存在的关系是2n2。

微点拨:（1）不同能层之间,符号相同的能级的能量随着能层111案新人教版选择性必修2

- 3 - 数的递增而增大。

(2)在相同能层各能级能量由低到高的顺序是ns

(3）不同能层中同一能级,能层数越大，能量越高。例如:1s<2s〈3s〈4s……

二、基态与激发态 原子光谱

1．基态原子与激发态原子

（1)基态原子:处于最低能量状态的原子。 (2）激发态原子：基态原子吸收能量，电子会跃迁到较高能级,变为激发态原子。

(3)基态、激发态相互间转化的能量变化

基态原子错误!激发态原子。

2．光谱

（1)光谱的成因及分类

1/19

第13讲原子结构化学键

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。

4.了解化学键的定义。

5.了解离子键、共价键的形成。

6.掌握电子式的表示方法。

本部分内容是高考的常考点，高考中常以选择题型出题。考查原子(离子)的结构及微粒间的数量关系，

也常考查对元素、核素、同位素概念的理解以及结合元素周期表的推断等。

【核心素养分析】

1.宏观辨识与微观探析：能从离子或原子结构示意图等不同层次认识原子的结构以及核外电子的排布规

律，能从宏观和微观相结合的视角分析原子结构与元素性质的关系。能从不同层次认识分子的构型，并对

共价键进行分类，能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。

2.证据推理与模型认知：能运用原子结构模型解释化学现象，揭示现象的本质与规律。能运用构造原理

和能量最低原理揭示元素原子核外电子排布规律。认识共价键的本质及类型，能多角度、动态地分析分子

的空间结构及性质，并运用相关理论解决实际问题。

3.科学态度与社会责任：具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与原子结构有关的社会热点问题做出正确的价值判断。

知识点一原子结构、同位素

1．原子结构

(1)原子的构成粒子

原子AZ

X)

原子核质子Z个——决定元素的种类

中子(A－Z)个在质子数确定后

决定原子种类同位素

核外电子Z个——最外层电子数决定元素的化学性质

(2)构成原子或离子的微粒间的数量关系

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①原子中：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－阳离子所带电荷数。如Mg2＋的核外电子数是10。

④阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带电荷数。如Cl－的核外电子数是18。

(3)一个信息丰富的符号

【特别提醒】

①原子中不一定都含有中子，如11H中没有中子。

1 第八章 元素周期律 物质结构与性质

考试要求 教学建议

1.认识原子结构、元素性质以及元素在元素周期表中位置的关系。

2．知道元素、核素的涵义，了解原子核外电子的排布。

3．知道元素周期表的结构，以第三周期的钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯，以及碱金属和卤族元素为例，了解主族元素性质的递变规律。

4．认识物质是由原子、离子、分子等微粒构成的，微粒之间存在不同类型的相互作用。

5．认识离子键、共价键的本质。

6．认识分子间存在相互作用，知道范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力，了解分子内氢键和分子间氢键在自然界中的广泛存在及重要作用。

7．认识原子间通过原子轨道重叠形成共价键，了解共价键具有饱和性和方向性。

8．知道根据原子轨道的重叠方式，共价键可分为σ键和π键等类型。

9.知道共价键可分为极性和非极性共价键，共价键的键能、键长和键角可以用来描述键的强弱和分子的空间构型。

10．结合实例了解共价分子具有特定的空间几何结构，并可运用相关理论和模型进行解释和预测。

11．知道分子可以分为极性分子和非极性分子，知道分子极性与分子中键的极性及分子的空间构型相关。结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。

12．了解晶体中微粒的空间排布存在周期性，认识简单的晶胞。

13．借助分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体等模型认识晶体的结构特点。知道介于典型晶体之间的过渡晶体以及混合型晶体是普遍存在的。 必修模块“物质结构基础”与选修模块“物质结构与性质”都是从原子、分子水平上认识物质构成的规律，必修模块内容是基础入门，选修模块内容是知识的丰富和拔高，二者相辅相承，是研究物质结构的理论知识。

本章共设计6课时，前4课时重在打牢基础知识，做到从基础到能力的有机过渡，后2课时进行题型分析，精讲细研练透，实现能力到高考的无缝对接。

一轮复习不是循教材按部就班的进行，而是合理整合知识，从基础到重难到题型的递进式模式，符合学生的认知规律。

第四章 物质结构 元素周期律

第一节 原子结构与元素周期表

本章内容是继氧化还原反应和离子反应之后又一个化学的理论知识点，通过本章的学习可以体会化学也是有规律可循的，本节内容是本章的基础，也是整个周期表周期律的基础，这一节学不好，就很难体会化学上结构决定性质的奥秘，也就很难体会化学的规律性，本节内容共有13个重点内容，静下心来慢慢体会吧！

一、核外电子排布的表示方法

(1)原子结构示意图

①小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数。

②弧线表示电子层。

③弧线内数字表示该层中的电子数。

(2)离子结构示意图

①当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时，电子层数减少一层，形成与少一个电子层的稀有气体元素原子相同的电子层结构。

②非金属元素的原子得电子形成简单离子时，形成与电子层数相同的稀有气体元素原子相同的电子层结构。

对点练习1

（2020·上海市奉贤区奉城高级中学高一期末）有四种微粒的结构示意图，下列叙述中错误的是（ ）

它们属于不同种元素

它们的核外电子排布相同

它们都是离子

它们都具有稀有气体原子的稳定结构

【答案】C

【分析】

根据结构示意图分析可得，四种微粒分别为O2-、Ne、Mg2+和Al3+。

【详解】

由分析可知，它们属于不同元素，故A不选；

根据结构示意图，它们的核外电子排布相同，故B不选；

由分析可知，第二种微粒不是离子，是氖原子，故C选；

稀有气体原子最外层有8个电子（氦有2个），是稳定结构，第二种微粒就是Ne，其他几种微粒都和Ne的原子结构相同，故D不选；

故选C。

二、 明确符号AZX±cn±m中各个字母的含义并了解它们之间的关系

(1)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)，质量数可近似地代替原子的相对原子质量。

(2)原子的核外电子总数＝质子数＝核电荷数＝原子序数。

(3)阳离子Mn＋的核外电子数＝质子数－n；

阴离子Nn－的核外电子数＝质子数＋n。

考点40 原子结构与性质

1．能层、能级、原子轨道数及最多容纳电子数

能层 一 二 三 四 五 …

符号 K L M N O …

能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s … …

包含原子轨道数 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 1 … …

最多容纳电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 … …

2 8 18 32 … 2n2

2.常见原子轨道电子云轮廓图

原子轨道 电子云轮廓图形状 轨道个数

s 球形 1

p 哑铃(或纺锤)形 3(px，py，pz)

3.基态原子的核外电子排布

(1)原子核外电子排布的“三规律”

能量最低原理 原子核外电子总是优先占有能量最低的原子轨道

泡利原理 每个原子轨道里，最多只能容纳2个自旋状态相反的电子

洪特规则 当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，而且自旋状态相同 考点导航

一轮回顾：强基固本 专题18 物质结构与性质 (2)基态原子核外电子排布的四种表示方法

表示方法 举例

电子排布式 Cr：1s22s22p63s23p63d54s1

简化电子排布式 Cu：[Ar]3d104s1

价电子排布式 Fe：3d64s2

电子排布图(或轨道表示式) 易错提醒：

原子轨道处于全空、半充满、全充满状态更稳定。Cr、Cu的电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，而非1s22s22p63s23p63d44s2、1s22s22p63s23p63d94s2。

4．元素第一电离能的递变性

(1)规律

同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势(注意第ⅡA族、第ⅡA 族的特殊性)；同主族元素自上而下，第一电离能逐渐减小。

(2)特殊情况

当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半充满(p3、d5、f7)和全充满(p6、d10、f14)的结构时，原子的能量较低，为稳定状态，该元素具有较大的第一电离能，如第一电离能：Be>B；Mg>Al；N>O；P>S。

- 1 - 高考化学一轮复习高考专项练：

物质结构与性质专练

(建议用时20分钟)

1．(2021·洛阳模拟)稀土是重要的战略资源，在目前已探明的稀土储量中，我国居第一。我国已经形成了对全球稀土产业链的统治力，在稀土开采技术方面，我国遥遥领先，无论是美国的芒廷帕斯还是澳大利亚的稀土矿山，均在我国技术的参与下才能实现产出。我国科学家最早研究的是稀土——钴化合物的结构。请回答下列问题：

(1)钴原子的核外电子排布式为__________，其M层上共有__________个不同运动状态的电子。

(2)酞菁钴的结构如图所示。

①酞菁钴中C原子的杂化类型是__________。

②酞菁钴中所含元素原子的第一电离能由小到大的顺序是__________。

③酞菁钴中三种非金属原子的电负性由大到小的顺序为__________。

④酞菁钴中N、C原子分别与H原子可形成N2H4和C2H4，试判断其沸点的高低：N2H4__________C2H4(填“>”或“<”)，其原因是____________________________。

(3)[Co(NH3)6]3＋的几何构型与氯化钠晶胞中钠离子占据的空隙类型相同，则其几何构型为__________，若将[Co(NH3)6]3＋中的两个NH3分子换成两个Cl－，可以形成__________种不同的结构。

(4)稀土钴系(Sm­Co)永磁合金的六方晶胞结构如图所示。已知同一层的Sm­Sm的最近距离为a

pm，不同层间Sm­Sm的最近距离为b pm。

①Sm­Co永磁合金的化学式为__________。 - 2 - ②已知阿伏加德罗常数的值为NA，则该合金的密度ρ为__________g·cm－3(列出计算表达式)。

【解析】(1)钴是27号元素，根据核外电子排布规律可知，钴原子的核外电子排布式为[Ar]3d74s2；其M层上共有15个电子，共有15种不同运动状态的电子；

.

下载后可自行编辑修改，页脚下载后可删除。 原子构造 元素周期表 核素

课程标准 核心素养

1.了解原子核外的电子排布。

2．知道元素周期表的构造。

3．知道元素、核素、同位素的含义。 1.微观探析：能从元素和原子水平上认识物质的组成和构造。

2．证据推理：具有证据意识，能基于证据对物质组成、构造及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实或证伪。

原子构造

1．原子的构成

原子原子核质子：相对质量近似为1，带1个单位正电荷中子：相对质量近似为1，不带电核外电子：带1个单位负电荷

2．质量数

(1)概念：如果忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫作质量数，常用A表示。

(2)质量关系：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。

3．电子层

(1)含义：在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动，我们把不同的区域简化为不连续的壳层，称作电子层。

(2)表示方法

电子层数(n) 1 2 3

4 5 6

7

字母表示 K L M N O P Q

离核远近 ――→由近到远

能量上下 ――→由低到高

4.电子分层排布的规律

(1)电子一般总是先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。

(2)原子核外第n层最多能容纳2n2个电子。

(3)无论原子有几个电子层，其最外层中的电子数最多只有8个(K层只有2个)，次外层中的电子数最多有18个。 .

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1．原子、分子、离子中微粒间的数量关系

(1)电中性微粒(分子或原子)：质子数＝核外电子数。

(2)阳离子Xm＋：质子数＝核外电子数＋m。

(3)阴离子Xm－：质子数＝核外电子数－m。

2．1～18号元素原子构造的特殊关系

特殊关系 对应元素

最外层电子数等于次外层电子数的一半 Li、Si

最外层电子数等于次外层电子数 Be、Ar

最外层电子数等于次外层电子数的2倍 C