原子结构、核外电子排布（原卷版）-2025年高考化学一轮复习讲义（新教材新高考）

备战2025年高考化学【一轮-考点精讲精练】复习讲义

考点27原子结构、核外电子排布

疆本讲•讲义概要

一.原子结构、核素、同位素

知识精讲二.10e-和18e-微粒的判断与应用

三.原子核外电子排布

选择题：20题史议时长：60分钟

课后精练

实际时长：_______分钟

非选择题：5题

隰夯基•知识精讲

--原子结构、核素、同位素

1.原子结构

（1）原子的构成

原质子（Z个）一决定元素的种类

原

子

子

在质子数确定后

©核中子［（A—Z个）］同位素

X)决定原子种类

〔核外电子（Z个）一最外层电子数决定元素的

化学性质

核素（原子）符号表示——zX：代表一个质量数为A、质子数为Z的原子。

【注意】①原子是化学变化中的最小微粒，化学反应过程原子核不改变，也就是原子不改变。

②并不是所有的原子都由质子、电子和中子构成，如加中不含中子。

③质子数相同的粒子不一定属于同种元素，如Ne和H2OO

④核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如AP+和Na+、F-等，NH1与0H-等。

(2)原子结构中微粒之间的关系

①乡X中，质子数(Z)=核电荷数=核外电子数。

②质量数(N)=质子数(Z)+中子数(N)。

③阳离子》X"+的核外电子数=质子数一阳离子所带的电荷数(Z—〃)。

④阴离子！X丁的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数(Z+m)。

(3)元素符号周围数字的意义

元素化合价

质量数、1/离子所带电荷数

质子数/原子个数

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：具有相同核电荷数(即核内质子数)的同一类原子的总称。

核素：把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素，如：比、汨、犯就各为一种核素。

同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素(即同一元素的不同核素互称为

同位素)，如：泣、汩、犯互为同位素。

具有相同厦楚的一类原子的总称,

同种元素可有多种不同的核素

具有一定数目质子和一定数目中子

的一种原子

质子数相同，中子数不同的同一元

素的不同原子的互称

【注意】

①一种元素可有若干种不同的核素，也可只有一种核素，因此，核素的种类大于元素的种类。

②2H2和3H2既不是同位素，也不是同素异形体，而是同种分子，同位素是原子的互称。

(2)同位素的特征

①当某种元素具有多种天然、稳定的核素时，无论是游离态还是化合态，其各核素在自然界中所占的

原子个数百分比(丰度)一般是不变的。

②同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大。

(3)氢元素的三种核素

1H：名称为气，不含中子；

?H：用字母D表示，名称为笊或重氢；

?H：用字母T表示，名称为旅或超重氢。

(4)常见的重要核素及其应用

23

核素赞U4118

lcHH10

用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子

(5)核反应方程示例：核聚变、核裂变属于核反应，不是化学变化。

碳-14的B衰变铲C—产N+Le

朴-209的a衰变绊Po-第5pb+,He

卢瑟福发现质子74N+夕He-gO+iH

查德威克发现中子?Be+iHe—>62C+on

铀核裂变反应925U+苗一鸵Kr+珞，Ba+36n

核反应遵循的两守恒：①反应前后质量数之和不变。

②反应前后质子数之和不变。

3.相对原子质量

1

(1)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4的比值，即:

M(核素)=：核素)-,取该值的正整数即为该核素的质量数。

12m(120

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。

(2)元素的相对原子质量：是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。

如：4(C1)=4(35C1)X。％+4(37C1)X6%O

(3)核素的近似相对原子质量=该核素的质量数。

【拓展】抓住描述对象，突破“四同”判断

(1)同位素----原子，如iH.?Ho

(2)同素异形体——单质，如。2、O3o

(3)同系物——化合物，如CH3cH3、CH3cH2cH3。

(4)同分异构体——化合物，如正戊烷、新戊烷。

二.10e-和18e-微粒的判断与应用

(1)寻找10电子微粒和18电子微粒的方法

①10电子微粒：以Ne为核心，推断同周期的非金属元素的化合物和下一周期的金属元素的化合物。

N3-O2

NH7OFTF-

出发点

ttt

CH4-NH3-H2gHFNa+fMg?十

+3+

NHfH3OAl

②18电子微粒：以Ar为核心，推断同周期的非金属元素的化合物和下一周期的金属元素的化合物。

s2-—HS—cr

出发点

-Q）—>K+-*Ca2+

SiH4—PH3—5S—HC1・

（一F、-OH、

-NH2,-CH3

9电子微粒X2）

CH3—CH3AH2N—NH2>HO—OH、F—F、F—CH3、CH3—OH

(2)记忆其他等电子微粒

2

“2电子'’的粒子：He、H>Li+、Be+.H2o

“9电子”的粒子：一F、—OH,—NH2>一CH3(取代基)。

“14电子”的粒子：Si、N2、COo

“16电子”粒子：S、。2、C2H4、HCHOo

(3)质子数和核外电子数两种微粒的关系

①质子数和核外电子数分别相等的两种微粒：

可以是两种原子，如同位素原子；

可以是两种分子，如CH4、NH3等；

可以是两种带电荷数相同的阳离子，如NH，、H3O+；

可以是两种带电荷数相同的阴离子，如OH-、F-„

②不同的核素可能具有相同的质子数，如由与犯；也可能具有相同的中子数，如铲C与/O；也可能具有

相同的质量数，如铲C与尹N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如出与少C。

三.原子核外电子排布

1.原子核外电子排布规律

电子层数(")1234567

符号KLMN0PQ

电子离核远近近一远

低T高

电子能量高低核外电子总是先排布在能量最低的电子层里，然后再按照由里向外的

顺序依次排布在能量逐渐升高的电子层里

①每层最多容纳的电子数为2/个。

数量规律

②最外层电子数不超过8个(K层为最外层时电子数不超过2个)。

③次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个。

④对于主族元素，除最外层外，每一层的电子数必须为2n2这个数值。

2.核外电子排布的表示方法：原子或离子结构示意图

粒子符号原子核核内质子数

3.原子核外电子排布与元素性质的关系

(1)金属元素原子的最外层电子数一般小于4,较易失去电子，形成阳离子，表现出还原性，在化合物中

显正化合价。

(2)非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4,较易得到电子，活泼非金属原子易形成阴离子,

在化合物中主要显负化合价。

(3)稀有气体元素的原子最外层为8电子(氢为2电子)稳定结构，不易失去或得到电子，通常表现为0价。

盗提能•课后精练_________________________________________________

1.Pu和#P。均是放射性元素，下列有关同位素热源：贯Pu和「P。的说法错误的是

A.4P。的中子数为126B.贯Pu的质量数为238

C.*P。的核外电子数为210D.贯Pu与贯Pu互为同位素

2.下列说法不正确的是

A.；；Se和;:Se互为同位素B.石墨烯和丙烯互为同系物

C.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

3.最近，中国科学家成功采用“变压吸附+膜分离+精制纯化”方法成功分离氢氢制得高纯氢。下列说法正确

的是

A.与：He互为同位素

B.周分子间存在分子间作用力，氨气中的He原子之间存在共价键

C.He位于元素周期表中的IA族

D.利用原子光谱可以鉴定He元素和H元素

4.高能粒子;;Se是第一个成功观测到双£衰变现象的原子核，其双£衰变的方程式;;Sef：；Kr+2e-。下

列说法正确的是

A.鲁Se和黑Kr互为同位素B.蟹Se和及Kr的中子数相等

C.；；Kr次外层电子数为8D.双方衰变放出能量

5.放射性核素1C在考古等方面有重要应用。下列表述不正确的是

A.相与式互为同位素B.（CO?具有放射性

C.可用质谱区分相。2和鼠D.乳。2和鼠。2的化学性质不同

6.化学用语是表述化学学科知识的专业语言符号，下列有关表述正确的是

A.印。2是一种高价值的绿色环保氧化剂，其电子式为H+［：6：6：FH+

•・••

B.北京大学科研团队构筑了纯化的h」（（BN和h-"BN范德华界面对原子进行研究，1峭的原子结构示意

图为28

5）

C.核废水中含14C,14C0、14co2互为同素异形体

D.二＞=\的化学名称是3-甲基-2-戊烯

7.中华传统文化博大精深，也蕴含着很多化学知识，下列说法中错误的是

A.“虢国夫人游春图”绘画基材为绢，属于合成高分子

B.“今世有白铜，盖点化为之，非其本质”，白铜属于铜的合金

C.“庐山山南刷铜绿，黄金锯解纯苍玉”，由铜转化成铜绿涉及到氧化还原反应

D.“雷声千嶂落，雨色万峰来”，雷雨天少量。2转化成。3,。2和。3互为同素异形体

8.化学是材料科学的基础。下列说法不正确的是

A.新型半导体材料氮化钱的化学式为GaN

B.太阳能电池材料钛酸钙（CaTiC>3）中钛属于副族元素

C.“玉兔号”月球车的热源材料舜若Pu与喟Pu互为同素异形体

D.储氢材料银镯合金中银元素位于周期表的第四周期第vni族

9.设NA为阿伏加德罗常数的值。碑化钱（GaAs）是半导体材料，气相生长法制备GaAs的原理如下，下列叙

述正确的是

①2Ga(g)+2HCl(g)=2GaCl(g)+H2(g)

②4AsH3(g)=As4(g)+6H2(g)

③4GaCl(g)+As4(g)+2H2(g)=4GaAs⑸+4HCl(g)

A.7.0g钱GiGa）含电子的数目为0.3治

B.O.lmolAs’含共价键数目为O.INA

C.标准状况下，0.448LgAsH3（g）含中子的数目为0.9NA

D.反应③中每生成ImolGaAs转移的电子数目为3%

10.下列有关化学用语表示正确的是

A.中子数为21的K核素符号：

B.基态As原子的核外电子排布式：[Ar]4s24P3

C.的分子的球棍模型:

D.甲醛碳氧双键中It键的电子云轮廓图:

11.用a（；He）粒子轰击『X可得到一个中子和一种放射性核素;Y,即；He+：XY+；n。已知基态X原

子中s能级电子总数是p能级电子总数的4倍。下列说法错误的是

A.b=13

B.最高价含氧酸的酸性：X<Y

c.XF3与YR中x与Y的杂化方式相同

D.单质的沸点：X>Y

12.下列相关微粒的说法正确的是

A.羟基的电子式：曷^^直B,中子数为20的氯原子：部1

Q扇

C.Na+的结构示意图：Rll）281D.SO：的VSEPR模型为四面体型

13.我国科研人员通过对嫦娥五号钻采岩屑月壤的观察分析，首次发现天然形成的少层石墨烯（2〜7层），研

究成果发表在2024年6月份NationalScienceReview（国家科学评论）期刊上。这一发现为人类认识月球的地

质活动和演变历史以及月球的环境特点提供了新见解。下列说法错误的是

A.天宫空间站使用石墨烯存储器，石墨烯与足球烯（C6。）互为同素异形体

B.月壤中的嫦娥石［（Ca8Y）Fe（POj］，其成分属于无机盐

C.嫦娥五号、嫦娥六号探测器均装有太阳能电池板，其主要成分是高纯Si

D.长征五号遥八运载火箭使用了煤油液氧推进剂，其中煤油是煤经过干储获得的产物

14.科学家发明了一种合成NHJ的新型方法：2N2+6H2O=3O2+4NH3O下列有关该反应中各微粒的描述

正确的是

A.与朋、互为同位素

B.凡0的VSEPR模型为1^

C.N的两种酸根离子NOrNO/的空间结构相同

D.浓硝酸热分解生成NO2和N2O4共23g时，转移电子数为以

15.鲁I常用于放射性治疗和放射性示踪技术，下列关于行I的说法正确的是

A.中子数为78B.核外电子排布式为［Kr］5s25P5

C.常温下为紫黑色固体D.普I和鲁I互为同素异形体

16.下列表示组成和结构的化学用语正确的是

H

••1+

A.NH4cl的电子式：H：N：HCl'

H

B.氨分子的空间填充模型：.J

C.乙醛的分子式：CH3CHO

D.32s2与34s4互为同位素

17.碳元素被誉为“生命的核心元素”。？c、13c和;4c是碳元素3种常见的核素，由于碳原子通过单键、双

键、三键等形式成键，形成了数目繁多的有机物。CO2是常见的含碳化合物，近年来由于温室效应日益加

剧，科学家提出了很多利用CO?制取有机物的新手段。CO?不仅可以和H?反应生成CH3OH,还可以在电

解条件下生成c2H4、HCOOH、CH4,尿素［CO(NH2)J等多种物质。下列说法正确的是

A.；2co2、；3c和rCO2属于同素异形体

B.HCOOH分子中的化学键均为极性共价键

C.CO2转化为有机物一定发生了还原反应

D.C2H4、HCOOH,CH4中碳原子的杂化轨道类型相同

18.已知短周期元素的离子aA2+、bB+、£3-、dD-都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是

A.原子半径A>B>D>CB.原子序数b>a>d>c

C.离子半径C>D>B>AD.单质的还原性A>B>D>C

19.Sn(CH2cH?CN)4不溶于水、易溶于有机溶剂，实验室以CH?=CHCN(熔点一83久，沸点77。。为原料,

稀硫酸为电解液，Sn作阴极、石墨作阳极，用电解的方法可制得Sn(CH2cHZCN)4,阴极的电极反应式为

+

Sn+4CH2=CHCN+4e+4H=Sn(CH2CH2CN)4。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

A.核素*Sn中所含中子的数目为69NA

B.标准状况下，22.4LCHz=CHCN中。键的数目为6NA

C.500mL2moi.L」H2sO4溶液中所含氧原子的数目为4NA

D.生成lmolSn(CH2cH2CN)/理论上外电路转移电子的数目为4NA

20.科技进步创造美好生活。下列有关我国最新科技成果的解读错误的是

选

科技成果解读

项

A开发新技术首次成功制备医用同位素就Ac/Ac的中子数为136

B首次实现了光催化乙烷氧气氧化脱氢制乙烯乙烷制乙烯发生消去反应

C利用生物质催化实现葡萄糖高效转化为果糖葡萄糖和果糖互为同分异构体

探明中性水生环境中微生物介导的雄黄(As4s4)和雌黄(As2s3)的转化成硫酸盐的过程发生了氧化

D

氧化溶解过程还原反应

A.AB.BC.CD.D

21.现有部分元素的原子结构特点如下表所示：

XL层电子数是K层电子数的3倍

Y核外电子层数等于原子序数

ZL层电子数是K层和M层电子数之和

G最外层电子数是次外层电子数的2.5倍

(1)画出G原子结构示意图：o

(2)元素X与元素Z相比，非金属性较强的是(填元素名称)，写出一个能表示X、Z非金属性强弱关

系的化学方程式：。

(3)X、Y、Z、G四种元素形成的一种离子化合物，其水溶液显强酸性，该化合物的化学式为=

(4)元素X和元素Y以原子个数比为1：1形成的化合物Q,元素G和元素Y化合形成的化合物M,Q和M

的电子总数相等。以M为燃料，Q为氧化剂，可作火箭推进剂，最终生成无毒的，且在自然界中稳定存在

的物质，写出该反应的化学方程式：。

22.A+、B+、CiD、E五种粒子(分子或离子)中，每个粒子均有10个电子。已知:

①A++C—-D+Ef；

②B++C-==2D。

请回答：

(1)c-的电子式是=

(2)分别写出A+和D反应、B+和E反应的离子方程式:

(3)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子：(写分子式)。

(4)除A+、B+外，请再写出两种含10个电子的阳离子：0

23.A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，原子序数依次增大。

元素信息

B其单质在常温下为双原子分子，与A可形成分子X,X的水溶液呈碱性

其简单阳离子与X具有相同的电子数，且是同周期中简单阳离子中半径

D

最小的

E元素原子最外层比次外层少2个电子

C、F两种元素的原子最外层共有13个电子

则：

(1)B的原子结构示意图为o

(2)B、C、E分别与A形成的化合物中最稳定的是(写化学式)。

(3)C与D形成的化合物的化学式是,它的性质决定了它在物质的分类中应属于；

请写出该化合物对应水化物与NaOH溶液反应的离子方程式：-

(4)F的单质在反应中常作剂，该单质的水溶液与E的低价氧化物反应的离子方程式为

O

24.回答下列问题：

⑴请用以下物质的序号填空：①NaCl②Na。③NaOH@A1C13⑤HQ⑥N?⑦NH4cl⑧CO?

(9)He⑩P4

其中只含有共价键的化合物有,含有非极