高考化学一轮复习（新高考版）原子结构

第六章

DILIUZHANG

物质结构与性质元素周期律

第一讲原子结构

【课标要求】1.了解有关核外电子运动模型的历史发展过程，认识核外电子的

运动特点。知道电子运动的能量状态具有量子化的特征(能量不连续)，电子可以

处于不同的能级，在一定条件下会发生激发与跃迁。知道电子的运动状态(空间分

布及能量)可通过原子轨道和电子云模型来描述。

2.知道原子核外电子的能级高低顺序，了解原子核外电子排布的构造原理，认识

基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则等。

知道1〜36号元素基态原子核外电子的排布。

夯;必备知识

一、原子结构核素

1.原子构成

(1)构成原子的微粒及作用

普应负原子(:H)F,令原子和电子无中子

与质子数共同决定原子种类

核素

-------—=~1

T质量数)

1蓟匚1核电荷数卜质子数决定元素种类

虹

核列(最外层电子数一决定主族元素的化学性质

也到各层电子数

(2)构成原子或离子的微粒间的数量关系

①质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)

②质子数=核电荷数=原子序数=核处电壬数

③阳离子的核外电子数=质子数一阳离子所带电荷数

④阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带电荷数

(3)表示方法

元素化合价

质量数离子所带电荷数

质子数原子个数

2.“三素”——元素'核素、同位素

⑴元素、核素、同位素的概念辨析

具有相同核电荷数的同一类原子

的总称.一种元素可有多种核素

兀素

具有一定数目质子和一定数目

中子的一种原子

同位素质子数相同,中子数不同的同

一种元素的不同原子的互称

(2)同位素

①同位素的“六同三不同”

质子数相同—―同一元素

工二在元素周期表中

核电荷数相同7^

的位置相同

核外电子数相同、化学性质相同

台「中子数不同

不一质量数不同

胞L物理性质不同

②氢的三种同位素

又为苜氢，又称超W氢，

河表后、、用表后、、

1)、T、、

笈(；H)荒(；H)M(।H)

质子数111

中子数012

(3)常见的重要核素及其应用

核素23592U汨(D)iH(T)1880

用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子

【诊断1】判断下列叙述的正误(正确的划“，错误的划“义”)。

(1)核聚变如汨+汨一如e+6n,因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化(X)

(2用C1与次1得电子能力几乎相同(J)

(3)146C与^7N互为同位素(X)

(4)氢的三种核素形成的单质有6和I它们物理性质有所不同，但化学性质几乎完

全相同(V)

二、原子核外电子排布原理

1.核外电子排布

(1)核外电子排布规律

能量规律一离核由近到远，电子能量由低到高

能笊规律»离核由近到远，电干能量由低到高

每层最多容纳的电子数为2〃2

最外层不超过§个(K层为最

数量规律一

外层时不超过2个)

次外层不超过18个

(2)原子结构示意图

Na妙3队

/、//2层内电子数

微粒符号原子核核内质子数

2.能层与能级

(1)能层(〃)

"第一能层只有S能级

在多电子原子中，核外电子的能量是不同的,按照电子的能量差异将其分成不同

能层，通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。

(2)能级

同一能层里电子的能量也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用s、p、d、f

等表示。同一能层里，各能级的能量按s、p、d、f的顺序依次升高。

3.电子云'原子轨道和电子自旋

(1)电子云

①用P表示电子在某处出现的概率，V表示该处的体积，则?称为概率密度,用p

表示。

②由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾,因而被形象地称作电子云。

(2)原子轨道

量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。

(3)电子自旋

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(t和

I)表示自旋相反的电子。

(4)原子轨道能量关系

①相同能层上原子轨道能量的高低：ns</?p</?d</if

②形状相同的原子轨道能量的高低：1SV2SV3SV4s.....

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>、2p>、2pz

轨道的能量相等。

4.基态与激发态原子光谱

(1)原子的状态

①基态原子：处于能量最低状态的原子。

②激发态原子：基态原子吸收能量后，它的电子会跃迁到能量较高能级，变为激

发态原子。

(2)原子光谱：不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或叠放不同的光，可以用光

谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。在现代化学中，

常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。

(3)基态、激发态及光谱的关系示意图：

吸收光谱?当吃出►发射光谱

5.构造原理与电子排布式

(1)构造原理：下图为基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序。

(2)基态原子的核外电子排布

表示方法示例(以硫原子为例)

电子排布式Is22s22P63s23E>4

简化电子排布式[Ne]3s23P4

价电子排布式3s23一

3s3p

价电子轨道表示式

[Miltl|t1f1

6.泡利不相容原理、洪特规则'能量最低原理

(1)泡利不相容原理

一个原子轨道中最多只能容纳之个电子，且这两个电子的自旋状态不同。如2s

2s2s

轨道上的轨道表示式为不能表示为E3。

Q)洪特规则

基态原子中填入简并轨道的电子总是先单独分占，自旋平行,如2P3的轨道表示

2P

式为不能表示为

2p

A

或

当能量相同的原子轨道在全充遒(p6、甲。、?4)、半充满(p3、d.\f7)和全空(P。、d°、

f°)状态时，体系的能量最低。如24Cr的电子排布式为Is22s22P63s23P63d54sl或

[Ar]3d54s1。

(3)能量最低原理

核外电子在原子轨道上排布时，电子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，这就是能量最低原理。

I提醒

❶S原子轨道形状是球形，p原子轨道形状为哑铃形；

❷Fe2+的价电子排布式是3d6而不是3d54sl。

【诊断2】判断下列叙述的正误(正确的划“，错误的划“义”)。

(1)同一原子中，2p、3p、4P能级的轨道数依次增多(X)

Is2s

⑵基态磷原子的轨道表示式为1"个1

2p3s3p

1Y|A'OI"一鸟

(3)Cu的电子排布式为ls22s22p63s23p63dl04s'(V)

(4)2p和3P轨道形状均为哑铃形，能量也相等(X)

提‘关键能力

考点一“三素”“两同”概念辨析

【题组训练】

1.(2021-1月湖北适应性考试)旨C的衰变反应为忡C-9X+Qie,其半衰期(反应物

的量被消耗到其初始量的一半需要的时间)为5730年。下列说法正确的是()

A.PC与VX互为同位素

B阳C与9X的中子数相同

C*C和WC的价层轨道电子数相差2

D.某考古样品中空C的量应为其11460年前的1

答案D

解析根据质子守恒，可知Z=7,即夕X为甲N。A/C与苧N不属于同一种元素

的原子，不互为同位素，错误；B.KC与*/N的中子数分别为8、7,错误；C.煤C

和4C的价层电子排布式为2s22P2,价层轨道电子数相同，错误；D.11460年是半

衰期5730年的2倍，因此11460年后变为原来的倍，正确。

2.（2021.黄石模拟）海洋中蕴含着极为丰富的笊和僦元素，以重水和超重水的形式

存在。笊和次元素发生热核聚变彳H+汨f-He+X时放出巨大的能量，是正在重

点攻克的能源难题。下列说法错误的是（）

A.?H和珀属于同位素

B.X为中子加

C.核聚变的产物对环境更友好

D*H2与阻2的沸点相同

答案D

解析A*H和1H均为氢元素，质子数相同，中子数不同，属于同位素，A正确；

B.根据守恒关系，X为中子庙，B正确；C.相比于核裂变产物，核聚变的产物为

夕He,无放射性，对环境更友好，C正确；D*H2与沿2的相对分子质量不同，泊2

分子间的范德华力更大，出2沸点更高，D错误。

I易错警示

❶“同”字概念的区分

区分时抓住概念的关键点一一研究对象，同位素一一原子（如IH、+H、?H）,同素

异形体—单质（如金刚石与石墨、C60；红磷与白磷），同分异构体——化合物（如

CHaCOOH与HCOOCH3）。

❷原子结构与同位素的认识五误区

①原子不一定都有中子，如IH。

②质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F与OH,

③核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如AF+和Na+、FINH：与OH

一等。

④不同的核素可能具有相同的质子数，如：IH与泡；也可能具有相同的中子数，

如146c与厩0；也可能具有相同的质量数，如146c与叼N；也可能质子数、中子

数、质量数均不相同，如：IH与％C。

⑤不同核素之间的转化属于核反应，不属于化学反应。

考点二原子核外电子排布

题组一核外电子排布的表示方法

1.（2021・大庆模拟）下列化学用语的书写正确的是（）

Is2s2p3s

A.基态Mg原子的核外电子排布图为“EE，中“尸]

H：（）：（）：H

B.过氧化氢的电子式为一

C.As原子的简化电子排布式为[Ar]3s23P3

D.基态Cu原子的核外电子排布式为Is22s22P63s23P63d94s2

答案B

解析A.违反泡利原理（1个原子轨道里最多能容纳2个电子且自旋相反），A项错

误；B.过氧化氢是共价化合物，H、O原子最外层均达到稳定结构，B项正确；

C.As原子核外共有33个电子，其简化电子排布式为[Ar]3d4s24P3,C项错误；

D.忽视了d轨道全充满时原子较稳定，正确的应为Is22s22P63s23P63di04si,D项错

误。

2.（2021.辽宁卷）下列化学用语使用正确的是（）

2s2P

A.基态c原子价电子排布图：QJLUJLLL

B.C「结构示意图：J）

K-+-C1：>K：C1：

C.KC1形成过程：••••

D.质量数为2的氢核素：TH

答案D

解析基态C原子核外有6个电子，其价电子排布式为2s22P2,价电子的电子排

2s2p

noA

布图为一-」，A项错误；C「的核内质子数是17,B项错

误；KC1形成过程中，有1个电子从K转移至C1,且KC1为离子化合物，形成

••・♦

过程应表示为KU'S!：-K+[:口：「，c项错误；质子数为1、质量数为2的氢

核素可表示为汨，D项正确。

题组二电子排布式或轨道表示式的书写

3.按要求书写电子排布式或轨道表示式，并指出未成对电子数。

(1)基态C产的核外电子排布式为_______________________________________

____________________________________________________________________;

(2)基态Mi?+的核外电子排布式为_______________________________________

____________________________________________________________________;

(3)基态钢原子的价电子轨道表示式为

(4)基态像(Ga)原子的电子排布式为_____________________________________

(5)基态Ni2+的价电子轨道表示式为____________________________________

答案(l)ls22s22P63s23P63d3(或[Ar]3d3)3

(2)1s22s22P63s23P63d5(或[Ar]3d5)5

3d4s

11iinm

3

(4)Is22s22P63s23P63d4s24Pl(或[Ar]3d1°4s24pi)1

3d

(5)~।v।-------------12

4.(2021・惠州模拟)已知A原子中只含1个电子；B原子的3p轨道上得到1个电子

后形成半满结构；C原子的2P轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方

向相反；D原子3d能级全空，第四电子层上只有1个电子；E原子的核电荷数为

B、D核电荷数之和。

(1)按要求书写下列图式。

①B原子的核外电子排布简式：；

②C原子的价层电子轨道表示式：；

③D原子的核外电子排布式：；

(2)写出E的元素符号：,价电子排布式为

答案⑴①[Ne]3s23P2

2s2p

③Is22s22P63s23P64sl

(2)As4s24P3

解析已知A原子中只含1个电子，则为H元素，B原子的3P轨道上得到1个

电子后形成半满结构，则3P轨道上有2个电子，为Si元素，C原子的2P轨道上

有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，则2P轨道上有4个电子，为

0元素，D原子3d能级全空，第四电子层上只有1个电子，为K元素，E原子

的核电荷数为B、D核电荷数之和，则原子序数为14+19=33,为As元素，以

此解答。(1)①B为Si元素，原子序数为14,原子核外有3个电子层，最外层电

子数为4,原子核外电子排布简式为[Ne]3s23P2；②C为O元素，原子核外有8个

2s2p

A1IAIIAIA

电子，原子的价层电子轨道表示式口JLJU————I；③D为K元素，原

子核外有4个电子层，最外层电子数为1,电子排布式为Is22s22P63s23P64s)(2)E

为As元素，原子序数为33,价电子排布式为4s24P3。

|归纳总结

❶核外(价)电子排布的五种表示方法

表示方法含义举例

原子或离子表示核外电子分层Na：

结构示意图排布和核内质子数Na+：领)

表示原子最外层电

电子式C1：：C1­

子数

S：Is22s22P63s23P4

表示每个能级上排

核外电子排布式或[Ne]3s23P4

布的电子数

S2-：Is22s22P63s23P6

表示每个原子轨道

轨道表示式0：

中电子的运动状态

Is2s2p

四亘A11

S：3s23P4

3s3p

价电子排AA

布式(或Fe：3dh4s~

表示价电子的排布

轨道表3d

AA

示式)Mt!

4s

zu

❷电子排布式的书写方法

(1)简单原子：按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。

(2)复杂原子：先按构造原理从低到高排列，然后将同能层的能级移到一起。

(3)特殊原子：当p、d、f能级处于全空、全充满或半充满状态时，能量相对较低,

原子结构较稳定。如24Cr：

先按能量最低原理

s-2sJ2p，3s23[)''Is"3d1

从低到高排列

|将同一能层的排在一起s22s22P.3s23P63d$4s)

❸核外电子排布式书写的注意事项

(1)在写基态原子的电子排布式时，常出现以下错误:

①HE

(违反能量最低原理)。

②[13(违反泡利原理)。

A

(违反洪特规则)。

（2）当出现d轨道时虽然电子按〃s、（〃-l）d、〃p的顺序填充，但在书写电子排布

式时，仍把（九一l）d放在〃s前，即将能层低的能级写在前，而不能按填充顺序写，

如Fe：1s22s22P63s23P63d64s2°

⑶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：Is22s22P63s23P63di°4s1简化电子排布式：［Ar］3di°4s］；价

电子排布式：3di04si。

练二高考真题

1.（2021.北京卷）下列有关放射性核素点（汨）的表述不正确的是（）

A.汩原子核外电子数为1

BdH原子核内中子数为3

CdH2与H2化学性质基本相同

DdHzO具有放射性

答案B

解析A.放射性核素泡，质量数是3,质子数是1,质子数等于核外电子数，所

以核外电子数等于1,故A正确；B.放射性核素泊，质量数是3,质子数是1,所

以中子数等于3—1=2,故B错误；C.阻2与H2的相对分子质量不同，二者的沸

点不同，但二者同属于氢气，化学性质基本相同，故C正确；D.1H是放射性核素，

所以3H2。也是有放射性，故D正确。

2.（2021.天津卷）下列化学用语表达正确的是（）

AV_

B.基态碳原子的轨道表示式：1s2s2P

C.丙快的键线式:

D.H20分子的球棍模型:

答案D

解析F-最外层为8个电子，A项错误；基态碳原子的2P轨道上的两个电子占

据两个不同的轨道，且自旋方向相同，B项错误；丙焕中的三个碳原子在同一直

线上，其键线式是“一”，C项错误。

3.填写下列空白：

(1)(2021.湖南卷)基态硅原子最外层的电子排布图为

(2)(2021.广东卷)基态硫原子价电子排布式为

(3)(2021.山东卷)基态F原子核外电子的运动状态有种。

(4)(2021.全国乙卷)对于基态Cr原子，下列叙述正确的是(填标号)。

A.轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54sl

B.4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动

C.电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大

(5)(2021.河北卷)①在KH2P04的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外

电子排布相同的是(填离子符号)。

②原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+3表示，与之相

反的用一3表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子，其价电子自旋磁

量子数的代数和为_______________o

3s3p

A

(2)3s23P4(3)9(4)AC

⑸①K+和P3-②+]或一]

解析(1)基态硅原子的电子排布式为Is22s22P63s23P2,故最外层的电子排布图为

AA

3s3p。

(2)16号元素的电子排布式为Is22s22P63s23P4,故价电子排布式为3s23P4。

(3)F核外有9个电子，故核外电子的运动状态有9种。

(4)轨道处于半充满状态时体系总能量低，基态Cr原子核外电子排布式为

[Ar]3d54slA正确；由量子力学的基本理论可知，4s轨道的电子也会出现在离核

较近的位置，B错误；铭的电负性比钾的大，对键合电子的吸引力比钾的大，C

正确。

(5)①H、0、P、K四种元素各自所能形成的简单离子中P3,K'的核外电子排布

相同。②基态磷原子的价电子排布式为3s23P3,其中3s轨道中自旋磁量子数的代

数和为0,3P轨道中3个电子自旋方向相同，所以代数和为+]或一会

4.(1)(2020•全国卷I)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为。

(2)(2020.全国卷II)基态Ti原子的核外电子排布式为o

(3)(2019.全国卷I)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是

(填标号)。

A」Ne]①B.[Ne](g)C.[Ne]①①D.[Ne]①

3s3s3s3p3p

(4)(2019•全国卷H)Fe成为阳离子时首先失去_______轨道电子，Sm的价电子排

布式为4166s2,Sn?+价电子排布式为o

答案(1)4：5(2)ls22s22P63s23P63d24s2或[Ar]3d24s2

(3)A(4)4s49

解析(1)根据构造原理可知基态Fe2+和Fe3+的价层电子排布式分别为3d6和3d5,

其未成对电子数分别为4和5,即未成对电子数之比为4：50(2)Ti是22号元素，

其基态原子核外电子排布式为Is22s22P63s23P63d24s2或[Ar]3d24s2。(3)根据影响电

离能大小的因素(有效核电荷数、微粒半径和电子层结构)可知，A中电离最外层

一个电子所需能量最大。(4)Fe的价层电子排布式为3d64s2,成为阳离子时首先失

去的是4s轨道的电子。Sn?'是Sm原子失去3个电子形成的，Sm的价层电子排

布式为4下6s2,失去3个电子时，首先失去6s轨道上的2个电子，再失去4f轨道

上的1个电子，因此Sm3+的价电子排布式为4户。

成,学科素养

LA级基础巩固

1.(2021.珠海模拟)X、Y、Z、W四种元素中，原子半径最大的是()

①X位于第二周期，s能级与p能级上电子总数相等②Y的原子结构示意图为

③基态Z原子的电子排布式为Is22s22P2

3s3p

A1IAIIAIIAI

④基态W2一的价电子排布图为L上।丫।丫।Y।

A.XB.Y

C.ZD.W

答案B

解析由题意可知，X、Y、Z、W分别为0、Si、C、S,原子半径最大的元素为

Sio

2.下列描述原子结构的化学用语正确的是（）

A.碳原子结构示意图：

B.基态铜原子（29CU）的价层电子排布式：3d94s2

C.氧原子核外能量最高的电子云的形状：CXD

Is2s2p

D.碳原子核外电子的轨道表示式：E3[331M||[

答案C

（+6）24

解析碳原子结构示意图应该为A错误；基态铜原子（29CU）的价层电子排

布式应该为3dI°4slB错误；氧原子核外能量最高的电子是2P4,p能级电子云形

状为哑铃形，C正确；碳原子核外电子的轨道表示式应该为

Is2s2p

[TTJfTTJQIZD错误。

3.（2021.石家庄模拟）下列基态原子的原子核外未成对电子数最多的是（）

A.CrB.P

C.SeD.Ca

答案A

解析A.Cr的电子排布式为[Ar]3d54sl其原子核外未成对电子数为6；B.P的电

子排布式为[Ne]3s23P3,其原子核外未成对电子数为3；C.Se的电子排布式为

[Ar]3d'°4s24p4,其原子核外未成对电子数为2；D.Ca的电子排布式为[Ar]4s2,其

原子核外未成对电子数为0;故原子核外未成对电子数最多的是Cr,故A正确。

4.某元素基态原子4s轨道上有1个电子，则该基态原子价电子排布不可能是（）

A.3P64slB.4s'

C.3d54slD.3d4sl

答案A

解析A项为19K,核外电子排布式为Is22s22P63s23P64sl主族元素的价电子是最

外层电子，应为4s1,A项错误；B项为19K的价层电子排布式，正确；C项为24Cr,

副族元素的价电子是最外层电子与次外层的部分电子，核外电子为[Ar]3d54sl即

价电子为3d54S1D项为29C11,价电子为3di°4sl3d轨道上的电子处于全充满状

态，整个体系的能量最低。

5.科学家成功合成了一种拥有117个质子的新元素。科学家用况Ca轰击避Bk,生

成了6个拥有117个质子的新原子，其中的5个原子有176个中子，1个原子有

177个中子。下列有关说法正确的是（）

A.第117号元素是副族元素

B.锣Bk的质量数为97

C.豺Ca的中子数为48

D帮Ca2+的中子数比核外电子数多10

答案D

解析A.第117号元素在元素周期表中的第17列即VDA族，为主族元素,A错误；

B.锣Bk的质子数为97,质量数为249,B错误；C或Ca的质子数为20,质量数为

48,中子数=48—20=28,C错误；D.豺Ca?+的质子数为20,质量数为48,中子

数=48—20=28,核外电子数=20—2=18,中子数比核外电子数多10,D正确。

6.（2021.孝感模拟）煤炭的大量使用，导致地球二氧化碳的剧增，从而加剧了地球

温室效应。煤炭燃烧的化学方程式可简单表示为C+O2选蜷CO2。下列说法错误

的是（）

A.基态碳原子有2个未成对电子

B.lmol"80含9moi中子

C.166c的核外电子排布式是Is22s22P63s23P4

D.氧原子容纳电子的能级类型为3个

答案C

解析基态碳原子2P轨道有2个未成对电子，A正确；178。的中子数为9,则1

mol|780含9mol中子，B正确；基态166c的质子数为6,则核外电子数为6个，

核外电子排布式是Is22s22P2,C错误；。原子容纳电子的能级为Is、2s、2p,故

能级类型为3个，D正确。

7.（2021.邢台模拟）设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（）

A.标准状况下，3.2g14cl8。中含中子数为1.8NA

B.常温常压下，4.6gNO2和N2O4混合气体中含有的氧原子数目为0.2NA

C.78gNa2s和Na2O2的混合物中含有阴离子数等于NA

D.235g核素23592U发生裂变反应：23592U+6n^^Br+l3654Xe+10b,净产生

的中子（4）数为IONA

答案D

解析A.3.2gi4cl8。中含中子数为就扁X18XNA=L8NA,故A正确；B.NO2

和N2O4最简式都是N02.4.6gNO2和N2O4混合气体中含有的氧原子数目为

46g

46/O|X2XNA=0.2NA,故B正确；C.Na2s和NazCh的相对分子质量都是78,

且阴阳离子之比均为1：2,78gNa2s和Na2O2的混合物中含有阴离子数为

78g

78薪01义1*必=以,故C正确；D.235g核素23592U的物质的量是1mol,发

生裂变反应：23592U+Jn蚤"即Sr+】3654Xe+10dn,净产生的中子"n）数为9NA,

故D错误。

8.（2021.张家口模拟）近日，温州大学王舜教授课题组与美国北德克萨斯大学

ZhenhaiXia教授合作在杂原子掺杂碳的超级电容领域取得了新突破。下列C原子

电子排布图表示的状态中能量关系正确的是（）

Is2s2p

①叵口EHUB

Is2s2p

②口五EHUB

Is2s2p

③同幅「I»

Is2s2p

④冏rn「।"A

A.①二②二③=④

C.④>③也=②D.②阳>④〉③

答案D

解析电子能量为ls<2s<2p,则2P轨道上电子越多，1s、2s轨道上电子越少，

其能量越高，则能量由高到低的顺序是②，①〉④〉③，故合理选项是D。

9.（2021・衡阳模拟）钿（Bi）在医药方面有重要应用，下列关于20983Bi和2i%3Bi的说

法正确的是（）

A.两者互为同素异形体

B.20983Bi和2"）83Bi的物理性质往往不同

C.20983Bi转化成2i°83Bi是化学变化

D.两者分别含有126和127个质子

答案B

解析A.2（）983Bi和2i（）83Bi质子数相同，中子数不同，二者互为同位素，故A错

误；B.互为同位素的核素，化学性质几乎相同，物理性质可以不同，故B正确；

C¥983Bi和2i083Bi之间的转化，没有新物质的生成属于物理变化，故C错误；

D.20983Bi中质子数为83,2]<>83Bi中质子数为83,故D错误。

10.已知锌的核电荷数为25,下列有关基态镒原子核外电子排布正确的是（）

3d

A.价电子轨道表示式为

B.核外电子排布时，先排满4s轨道，再排3d轨道

C.锦原子失去电子形成时应失去3d轨道上的电子

D.镒原子的2p和3p轨道的形状、能量均相同

答案B

解析按洪特规则知，基态镒原子核外电子排布时，5个3d轨道上各有1个电子

十|A|A|工

且自旋状态相同，价电子轨道表示式为3d4s

，A错误；4s轨道能量比3d轨道低，故核外电子排布时，先排满4s轨道，再排

3d轨道，B正确；铳原子失去电子形成Mi?+时应先失去4s轨道上的电子，C错

误；锦原子的2P和3P轨道的形状均为哑铃形、能量高低则不同，2P轨道能量低

于3P轨道，D错误。

11.(2021.威海模拟)(1)基态Fe原子价电子的电子排布图(轨道表示式)为

，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为

________________形。

(2)Zn原子核外电子排布式为o

(3)氮原子价层电子的轨道表示式(电子排布图)为o

(4)Co基态原子核外电子排布式为o

3d4s

I

答案(1)--U---I---A-----I---I--A---I--A--II1--H---1I哑铃

2s2p

A1IAIAIA

(2)[Ar]3d'04s2(3)------------1-------

(4)Is22s22P63s23P63d74s2(或)[Ar]3d74s2

解析(1)基态原子Fe的价电子排布式为3d64s2,对应电子排布图(轨道表示式)为

4s

AJ

」；基态S原子的电子排布式为

Is22s22P63s23P4,则电子占据最高能级是3p,对应电子云轮廓图为哑铃形或纺锤

形;⑵Zn为30号元素，核外有30个电子，对应电子排布式为Is22s22P63s23P63d104s2

或[Ar]3d104s2；(3)N元素位于第二周期第VA族，价电子排布式为2s22P3,对应

2s2p

A1IIAIAIA

轨道表示式是3-1IIIIIII；(4)Co是27号元素，其基态原子核外

有27个电子，对应排布式为Is22s22P63s23P63d74s2或[Ar]3d74s2。

12.(1)已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4P轨道上

有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X与Y

可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子。

①X元素基态原子的电子排布式为，

该元素的化学符号是o

②Y元素原子的价层电子轨道表示式为,

该元素的名称是o

③已知化合物X2Y3在稀硫酸中可被金属锌还原为XZ3,产物还有ZnS04和H20,

该反应的化学方程式是_____________________________________________

(2)C、N、0、Al、Si、Cu是常见的六种元素。

①Si位于元素周期表第周期第族。

②N的基态原子核外电子排布式为；Cu的基态原子最外层有

个电子。

答案⑴①Is22s22P63s23P63』。4s24P3(或[Ar]3d1°4s24P3)As

2s2p

[H]什一

②氧③AS2O3+6Zn+6H2so4-2ASH3f+

6ZnSO4+3H2O

⑵①三IVA②Is22s22P31

解析(1)X元素原子的4P轨道上有3个未成对电子，X为As；Y元素原子的最

外层2P轨道上有2个未成对电子，X与Y可形成化合物X2Y3,Y为0；X、Y

和Z三种元素的原子序数之和等于42,Z元素可以形成负一价离子，Z为H；①X

元素基态原子的电子排布式为Is22s22P63s23P634。4s24P3或[Ar]3cP。4s24P3,该元素

为33号元素碑，符号是Aso②Y为0,其价层电子轨道表示式为

2s2p

OWH十I十元素名称为氧。③X2Y3为AS2C）3,XZ3为ASH3,反

应中1molAS2O3得至I12mol电子，1molZn失去2mol电子，根据得失电子守恒

配平化学方程式：AS2O3+6Z11+6H2so4=2ASH3t+6Z11SO4+3H2OO

IB级能力提升

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