第02讲 原子结构与性质（课件）-2025年高考化学一轮复习讲练测（新教材新高考）

第02讲原子结构与性质目录CONTENTS01考情透视02知识导图03考点突破04真题练习考点要求考题统计原子结构2024·广东卷第3题，2分2024·湖北卷第12题，3分2024·北京卷第1题，3分2024·上海卷第2题，3分2024·河北卷第8题，3分2023·湖南卷第2题，3分2023·江苏卷第5题，3分2022·北京卷第3题，3分2022·天津卷第10题，3分2022·浙江1月卷第7题，2分2021·广东卷第3题，2分考点要求考题统计原子核外电子运动状态2024·江苏卷第4题，3分

2024·甘肃卷第2题，3分2024·山东卷第3题，3分

2023·北京卷第2题，3分2023·浙江1月卷第3题，2分

2022·海南卷第5题，2分2022·浙江六卷第7题，2分

2022·北京卷第2题，3分2021·天津卷第20题（1），2分考情分析分析近三年的高考试题，高考命题在本讲有以下规律：1．从考查题型和内容上看，高考命题以选择题、非选择题呈现，考查内容主要有以下3个方面：（1）元素、核素、同位素、同素异形体概念的辨析。（2）原子中质量数、质子数、中子数、核外电子数之间的相互关系及计算。（3）根据原子核外电子排布判断元素种类、书写电子排布式和电子排布图。考情分析分析近三年的高考试题，高考命题在本讲有以下规律：2．从命题思路上看，主要以选择题的形式为主。（1）选择题以最新的科技成果、新闻事件为背景，考查原子结构、同位素、核素知识，核外电子排布表达式的正误判断。（2）非选择题直接考查电子排布式和电子排布图的书写，利用核外电子排布推断元素。考情分析分析近三年的高考试题，高考命题在本讲有以下规律：3.根据高考命题的特点和规律，复习时要注意以下几个方面：（1）同位素和同素异形体的概念分析、原子构成微粒之间的关系。（2）原子结构及核外电子排布特性(全空、半充满、全充满的稳定性)。（3）规范化学术语的书写，重点掌握第四周期过渡元素的电子排布式和电子排布图。复习目标能说明微观粒子的运动状态与宏观物体运动特点的差异。能结合能量最低原理、泡利原理、洪特规则书写1～36号元素基态原子的核外电子排布式和电子排布图，并说明含义。考向1考查核反应方程的简单分析考向2考查“五同”概念辨析考向1电子排布式表达式的规范书写考向2电子跃迁与原子光谱考点一原子结构考点二

原子核外电子运动状态考点一原子结构考向1考查核反应方程的简单分析考向2考查“五同”概念辨析知识点1原子结构1.原子的构成粒子原子

原子核

核外电子

质子中子Z个N个=A-ZZ个决定元素的种类质子数确定后，决定原子的种类最外层电子数决定元素的化学性质知识点1原子结构2.微粒之间的等式关系(1)质量关系：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)；(2)电性关系：①原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数；②阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数，如Mg2＋的核外电子数是10。③阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数，如Cl－的核外电子数是18知识点1原子结构3.微粒符号周围数字的含义XZAnm++xa离子所带的电荷数原子个数元素化合价质量数计量数质子数知识点1原子结构特别提醒

知识点2元素、核素、同位素1.元素、核素、同位素的概念及相互关系元素核素核素……同位素具有相同核电荷数的同一类原子的总称同种原子可能有多种不同的核素具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子质子数相同，中子数不同的同一元素的不同核素的互称知识点2元素、核素、同位素2.同位素的特征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天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数(丰度)一般不变。知识点2元素、核素、同位素3.同位素的“六同三不同”六同质子数相同核电荷数相同核外电子数相同同一元素位置相同化学性质相同知识点2元素、核素、同位素3.同位素的“六同三不同”三不同中子数不同质量数不同物理性质不同知识点2元素、核素、同位素4.常见的重要核素及其应用核素用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子知识点2元素、核素、同位素5.元素、核素、同位素的概念及相互关系

知识点2元素、核素、同位素5.元素、核素、同位素的概念及相互关系④同位素之间可形成不同的同位素单质。如氢的三种同位素形成的单质有六种：H2、D2、T2、HD、HT、DT，他们的物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。⑤同位素之间可形成不同的同位素化合物。如水分子有H2O(普通水)、D2O(重水)、T2O(超重水)等。他们的相对分子质量不同，物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。知识点2元素、核素、同位素6.相对原子质量原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与一个12C质量的12(1)的比值。一种元素有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量。元素的相对原子质量：是根据该元素各种天然同位素的相对原子质量按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。即：Ar(E)＝Ar1×a%＋Ar2×b%＋Ar3×c%＋…，其中a%＋b%＋c%＋…=1。知识点2元素、核素、同位素核素的近似相对原子质量＝该核素的质量数。元素的近似相对原子质量：是根据该元素各种天然同位素的质量数按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。即：Ar(E)＝A1×a%＋A2×b%＋A3×c%＋…，其中a%＋b%＋c%＋…=1。6.相对原子质量知识点2元素、核素、同位素7.核反应方程

考向1

考查核反应方程的简单分析

D考向1

考查核反应方程的简单分析

D

同位素的化学性质几乎相同考向1

考查核反应方程的简单分析

D

核反应不属于化学反应的范畴，利用核反应产生的能量发电是将核能转化为电能

思维建模

B

；

B

【解析】由和结合质子守恒、质量守恒可知X为氧元素、Y为铍元素、Z为碳元素，据此回答。A．同周期第一电离能从左向右递增，铍在第ⅡA族，处于全充满结构，第一电离能大于相邻元素，铍大于硼，故A项正确；B．同周期电负性从左向右递增，且氢元素大于铍元素，所以元素电负性X>H>Y，故B项错误；C．X和Z的简单氢化物分别为H2O和CH4，其中心原子的价层电子对数均是4，故C项正确；D．ZX2即为CO2，其中心原子杂化方式为sp，所以空间结构为直线形，故D项正确；故本题选B。考向2考查“五同”概念辨析【例2】

（2024·浙江杭州·模拟预测）下列说法不正确的是（

）B

考向2考查“五同”概念辨析【例2】

（2024·浙江杭州·模拟预测）下列说法不正确的是（

）B

考向2考查“五同”概念辨析【例2】

（2024·浙江杭州·模拟预测）下列说法不正确的是（

）BC.氧气和臭氧互为同素异形体

D.乙酸甲酯和甲酸乙酯互为同分异构体氧气和臭氧均为氧元素组成的不同单质，互为同素异形体

同系物、同分异构体、同位素、同素异形体、同种物质的比较

思维建模比较概念定义比较对象分子式结构性质同位素质子数相同、中子数不同的核素(原子)互称为同位素核素(原子)电子排布相同，原子核结构不同物理性质不相同，化学性质相同同系物、同分异构体、同位素、同素异形体、同种物质的比较

思维建模比较概念定义比较对象分子式结构性质同素异形体同一元素组成的不同单质单质元素符号表示相同，分子式可不同，如：金刚石和石墨、O2和O3单质的组成或结构不同物理性质不同，化学性质相似同系物、同分异构体、同位素、同素异形体、同种物质的比较

思维建模比较概念定义比较对象分子式结构性质同分异构体分子式相同，结构不同的化合物互称为同分异构体化合物相同不同物理性质不同，化学性质不一定相同同系物、同分异构体、同位素、同素异形体、同种物质的比较

思维建模比较概念定义比较对象分子式结构性质同种物质分子式和结构式都相同的物质－相同相同相同同系物、同分异构体、同位素、同素异形体、同种物质的比较

思维建模比较概念定义比较对象分子式结构性质同系物结构相似，分子组成上相差若干个CH2原子团的有机物化合物不相同相似物理性质不同化学性质相似

A

【变式训练2】（2024·广东东莞·模拟预测）科学技术是第一生产力，下列说法正确的是()B

考点二原子核外电子运动状态考向1电子排布式表达式的规范书写考向2电子跃迁与原子光谱知识点1电子的运动特征电子是质量轻、带负电的微观粒子，并具有波粒二象性。电子可以在原子内部进行圆周运动，运动速度很快，接近光速，与宏观物体的运动有极大不同：不能同时确定速度和位置，不能描绘运动轨迹。知识点2能层和能级根据多电子原子的核外电子的能量差异，将核外电子分成不同的能层，能层用n表示。n值越大，能量越高。

1.能层知识点2能层和能级根据多电子原子中同一能层电子能量的不同，将它们分成不同能级。能级用相应能层的序数和字母s、p、d、f组合在一起来表示，如n能层的能级按能量由低到高的顺序排列为ns、np、nd、nf等。能层序数等于该能层所包含的能级数，如第三能层有3s、3p、3d能级。s、p、d、f能级可容纳的电子数为1、3、5、7的二倍。2.能级3.能层、能级与其容纳的最多电子数之间的关系能层(n)一二三四五六七…符号KLMNOPQ…能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s…………容纳最多电子数22626102610142…………281832…………2n2知识点2能层和能级知识点3原子轨道——电子在原子核外的一个空间运动状态电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。小黑点越密，表示概率密度越大。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。1.电子云知识点3原子轨道——电子在原子核外的一个空间运动状态概率密度为90%的电子云图，s电子云轮廓图是球形；p电子云轮廓图是哑铃形，p电子云有三种伸展方向（px，py，pz，它们相互垂直），即p能级电子有3个伸展方向；d能级电子有5个伸展方向；f能级电子有7个伸展方向。2.电子轮廓图：知识点3原子轨道——电子在原子核外的一个空间运动状态3.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，即电子云的伸展方向。能级符号电子云形状空间延伸方向s球形一种p哑铃形三种(相互垂直，分别相对于x、y、z轴对称)d//f//知识点3原子轨道——电子在原子核外的一个空间运动状态同能层的不同能级能量s<p<d<f。不同能层相同能级的能量1s<2s<3s……，2p<3p<4p……，半径随能层增大而增大。同能层同能级不同轨道能量相同，如2px＝2py＝2pz。z4.轨道能量知识点4泡利原理、洪特规则、能量最低原理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，这个电子大多是按如图所示的能级顺序填充的，填满一个能级再填一个新能级。1.构造原理知识点4泡利原理、洪特规则、能量最低原理7s7p6s6p6d5s5p5d5f4s4p4d4f3s3p3d2s2p1s示意图1.构造原理：每一行对应一个能层每一个小圈表示一个能级各圈间的连接线方向表示随核电荷数递增而增加的电子填入能级的顺序知识点4泡利原理、洪特规则、能量最低原理特别提醒所有电子排布规则都需要满足能量最低原理。绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循构造原理。顺序如图。构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。从中可以看出，不同能层的能级有能级交错现象。构造原理是书写基态原子电子核外排布式的依据，也是绘制基态原子核外电子排布图（即轨道表示式）的主要依据之一。知识点4泡利原理、洪特规则、能量最低原理2.核外电子排布的三个规律能量最低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简并轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同知识点4泡利原理、洪特规则、能量最低原理3.核外电子排布表示方法表示方法以硫原子为例原子结构示意图____________电子排布式_________________简化电子排布式____________电子排布图(轨道表示式)______________________________价电子排布式________

知识点4泡利原理、洪特规则、能量最低原理4.原子状态与原子光谱基态原子：处于最低能量的原子。激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁到较高能级，变成激发态原子。知识点4泡利原理、洪特规则、能量最低原理4.原子状态与原子光谱基态原子激发态原子吸收能量形成吸收光谱形成发射光谱释放能量光谱分析

知识点4泡利原理、洪特规则、能量最低原理4.原子状态与原子光谱光谱分析

当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，释放一定频率的光子，这是产生原子发射光谱的原因；当电子从较低能量的激发态乃至基态跃迁到较高能量的激发态时，需吸收一定频率的光子，这是产生原子吸收光谱的原因。知识点4泡利原理、洪特规则、能量最低原理4.原子状态与原子光谱光谱分析

不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。利用原子光谱的特征谱线来鉴定元素的分析方法，称为光谱分析。光谱分析的应用：鉴定元素。知识点5原子核外电子运动状态的描述——“四个量子数1.主量子数n，n＝1，2，3，4，……(只能取正整数)，描述原子中电子出现概率最大区域离核的远近(对应不同的能层)，用K、L、M、N等符号表示，决定电子能量高低。2.角量子数l，l＝0，1，2，3……n－1(取值受n的限制)，描述原子轨道或电子云的形状(对应不同的能级)，用s、p、d、f等符号表示，与主量子数n共同决定电子的能量。知识点5原子核外电子运动状态的描述——“四个量子数

知识点5原子核外电子运动状态的描述——“四个量子数

【例1】（2024·北京·模拟预测）下列化学用语或图示表达正确的是（

）考向1电子排布式表达式的规范书写A

【例1】（2024·北京·模拟预测）下列化学用语或图示表达正确的是（

）考向1电子排布式表达式的规范书写A

氯分子中形成p-pσ键，为非极性共价键Fe2+的价层电子轨道排布式为【例1】（2024·北京·模拟预测）下列化学用语或图示表达正确的是（

）考向1电子排布式表达式的规范书写AC.KCN的电子式可以表示为D.Cu的原子结构示意图为KCN的电子式可以表示为：Cu的原子结构示意图为考向1电子排布式表达式的规范书写思维建模1.基态原子（离子）核外电子排布的表示方法表示方法以硫原子为例电子排布式1s22s22p63s23p4简化电子排布式[Ne]3s23p4

电子排布图（或轨道表示式）

考向1电子排布式表达式的规范书写思维建模1.基态原子（离子）核外电子排布的表示方法价电子排布式或轨道表示式3s23p4离子（S2-）的电子、价电子排布式1s22s22p63s23p63s23p6考向1电子排布式表达式的规范书写思维建模2.电子排布式书写的易错点（1）电子排布式的书写:①要依据构造原理来完成；②对于副族元素要注意能级交错；③要注意“价电子排布”“核外电子排布”的区别；④关注原子电子排布式与离子电子排布式的区别。考向1电子排布式表达式的规范书写思维建模2.电子排布式书写的易错点（2）并不是所有的原子核外电子的排布都遵循构造原理。Cr原子和Cu原子具有特殊性Cr:[Ar]3d54s1，Cu:[Ar]3d104s1。（3）与化合价有关的电子叫价层电子，价层电子并不都是指原子的最外层电子，主族元素的价层电子就是最外层电子，但过渡元素的价层电子包括最外层s电子，次外层d电子，有的还包括倒数第三层f电子。考向1电子排布式表达式的规范书写思维建模2.电子排布式书写的易错点（4）书写电子排布式时，同一能层按能级由低到高顺序连在一起。如基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，而不能写成1s22s22p63s23p64s23d6。

考向1电子排布式表达式的规范书写思维建模2.电子排布式书写的易错点（5）在原子失去价电子时，并不都是按照填充的相反顺序失去，而是按电子排布式顺序从外层向内层失去。如基态Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，即Fe→Fe3+是失去4s能级上的两个电子和3d能级上的一个电子。考向1电子排布式表达式的规范书写思维建模2.电子排布式书写的易错点(6)在画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)；⑤画轨道表示式时，不能省略空轨道。如C的轨道表示式应为,而不是。

A

B.基态砷原子价层电子排布图为

【变式训练2】（2024·湖南长沙·三模）化学用语是学习化学的工具。下列化学用语表述错误的是()D

B.

可表示原子、阳离子以及阴离子C.

可表示乙烷

考向2电子跃迁与原子光谱A.天然钻石在打磨过程中，共价键断裂B.霓虹灯发光是由于电子从基态跃迁到激发态产生C.红墙灰瓦是中国传统建筑，墙的红色来源于氧化铁D.清晨山顶光束如瀑布般倾泻而下，是丁达尔效应带了的美景

B考向2电子跃迁与原子光谱A.天然钻石在打磨过程中，共价键断裂B.霓虹灯发光是由于电子从基态跃迁到激发态产生

B天然钻石的内部结构为金刚石，打磨过程中，共价键断裂

霓虹灯发光是由于电子从激发态回到基态产生

考向2电子跃迁与原子光谱C.红墙灰瓦是中国传统建筑，墙的红色来源于氧化铁D.清晨山顶光束如瀑布般倾泻而下，是丁达尔效应带了的美景

B

氧化铁为红色，墙的红色来源于氧化铁

空气作为溶剂，空气中的小微粒作为溶质，当小微粒直径介于1-100nm之间，就形成了胶体，光束照射，就可以产生丁达尔效应，

考向2电子跃迁与原子光谱思维建模原子光谱：不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱

原子光谱分类及其特征：吸收光谱：明亮背景的暗色