2025年高考化学-一轮复习收官大作01 考点二 电子排布（教师版）

【基础知识】原子结构与性质考点二电子排布【必备知识】能层与能级核外电子按能量不同分成电子层（能层），同一电子层的电子，还被分成不同能级。能层一二三四…符号KLMN…能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f…原子轨道数1131351357…容纳电子数2262610261014…2818322n2二、电子云与原子轨道电子云：核外电子的概率密度分布图。电子云轮廓图：给出了电子在核外空间出现概率90%的空间区域。原子轨道：电子在原子核外的一个空间运动状态。原子轨道电子云轮廓形状轨道个数取向能量s球形1无——p哑铃形3相互垂直npx=npy=npz三、基态与激发态原子光谱1、基态原子：处于最低能量状态的原子。激发态原子：基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子。2、原子光谱电子从低能级跃迁到高能级，吸收能量，形成吸收光谱。电子从高能级跃迁到低能级，发射能量，形成发射光谱。利用原子光谱上的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。基态原子的核外电子排布1、原则①构造原理：构造原理呈现的能级交错源于光谱学事实。即1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s…②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电子最低的原子轨道，使整个原子的能量最低。③泡利不相容原理：一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋不同。④洪特规则（同向优先占轨）：对于基态原子，核外电子在能量相同的原子轨道上排布时，将尽可能分占不同的原子轨道并且自族状态相同。注意当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，如基态24Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，而不是1s22s22p63s23p63d44s2。例1、在书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(违反泡利不相容原理)；③(违反洪特规则)；④(违反洪特规则)。例2、写出1~36号元素核外价电子排布式元素价电子排布式元素价电子排布式元素价电子排布式H1s1Al3s23p1Mn3d54s2He2s2Si3s23p2Fe3d64s2Li2s1P3s23p3Co3d74s2Be2s2S3s23p4Ni3d84s2B2s22p1Cl3s23p5Cu3d104s1C2s22p2Ar3s23p6Zn3d104s2N2s22p3K4s1Ga4s24p1O2s22p4Ca4s2Ge4s24p2F2s22p5Sc3d14s2As4s24p3Ne2s22p6Ti3d24s2Se4s24p4Na3s1V3d34s2Br4s24p5Mg3s2Cr3d54s1Kr4s24p6例3、写出Fe2+、Fe3+、Cu2+、Cu+的价电子排布式。（先失4s后3d。）【答案】Fe2＋：3d6；Fe3＋：3d5；Cu+：3d10；Cu2+：3d9例4、下列轨道表示式所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是()A.B.C.D.【答案】D2、写基态原子核外电子排布表示方法(以硫原子为例)电子排布式1s22s22p63s23p4简化电子排布（表示）式[Ne]3s23p4价层电子排布3s23p4价电子排布图(或价电子轨道表示式)3、常见电子状态的描述硫原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p4a．运动状态等于电子数S原子核外有16个电子，则有16种不同运动状态的电子b．空间运动状态等于轨道数轨道数为1+1+3+1+3=9，则有9种不同的空间运动状态c．伸展方向看轨道类型S原子的s轨道为球形，只有1种伸展方向，p轨道有3种伸展方向，则共有4种不同的伸展方向d．不同能量的电子看轨道数有5种不同能量的电子e．运动范围看电子层S原子的核外有3个电子层，有3种不同的运动范围【概念辨析】1、p能级的能量一定比s能级的能量高。()2、同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多。()3、2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等。()4、2px、2py、2pz的能量相等。()5、α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据。()6、基态原子电子能量的高低顺序为E(1s)＜E(2s)＜E(2px)＜E(2py)＜E(2pz)。()7、从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道。（）8、N原子的电子有7种运动状态。（）9、基态原子释放能量转化为激发态原子。（）10、Fe的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6()11、22Ti的电子排布式1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理()12、表示的原子能量处于最低状态()13、1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布()14、某些金属及其化合物在燃烧时会产生特殊的颜色，是由于电子跃迁时能量以一定频率的光释放出来()15、磷元素基态原子的电子排布图为，违背洪特规则。()16、所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理。()17、N电子层中有4s、4p、4d、4f四个能级，共16个轨道，可容纳32种运动状态的电子。()18、在K电子层中，有自旋相反的两条轨道。()19、s电子绕核运动，其轨道为球面，而p电子在哑铃形曲面上运动。()20、电子云通常是用小黑点来表示电子的多少。()【答案】1.×2.×3.×4.√5.√6.×7.×8.√9.×10.×11.×12.×13.√14.√15.√16.×17.√18.×19.×20.×

【跟踪练习】1、按要求作答(2023湖南卷)基态N原子的价层电子排布图：__________。(2023北京卷)基态S原子价层电子排布式是__________。(2023北京卷)基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为__________

(2023广东卷)基态Fe2＋的3d电子轨道表示式为___________。(2022·全国甲卷)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为_____________。(2022·广东卷)Se与S同族，基态硒原子价电子排布式为_____________。(2022·山东卷)基态Ni原子的价电子排布式为_______，在元素周期表中位置为_____________。(2022·海南卷)基态O原子的电子排布式_______，其中未成对电子有_______个(2022·河北卷)基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为_____________。(2021·全国甲卷)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排布式为________。(2021·河北卷)在KH2PO4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)(2021·山东卷)基态F原子核外电子的运动状态有________种(2021·天津卷)基态Fe原子的价层电子排布式为_________________。(2021·福建卷)基态C原子的成对电子数与未成对电子数之比为_____________。(2020·全国I卷)基态Fe2＋与Fe3＋离子中未成对的电子数之比为______________。(2020·全国II卷)基态Ti原子的核外电子排布式为______________。(2019·全国II卷)Fe成为阳离子时首先失去______轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3＋价层电子排布式为____________。【答案】(1)(2)3s23p4(3)(4)(5)(6)4s24p4(7)3d84s2第四周期第VIII族(8)1s22s22p4或[He]2s22p42(9)1：2或2：1(10)3s23p2(11)P3－、K＋(12)9(13)3d64s2(14)2∶1(15)eq\f(4,5)(16)1s22s22p63s23p63d24s2(17)4s4f52、完成下列各小题(1)Zn原子核外电子排布式为___________________，Sc的价电子排布式________________________，V的价电子排布图_____________________。(2)基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_____________。(3)Co基态原子核外电子排布式为______________________。(4)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是___________，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。(5)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为_________________，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。(6)铜或铜盐的焰色试验为绿色，该光谱是________________(填“吸收光谱”或“发射光谱”)。(7)基态O原子核外电子的运动状态有______种。(8)基态钛原子的价电子排布式为________，其原子核外电子的空间运动状态有________种，共有________种运动状态不同的电子。(9)基态Si原子价电子的运动状态有________种，若其电子排布式表示为[Ne]3s23peq\o\al(2,x)违背了________。(10)基态Cu原子核外电子的空间运动状态有________种。Cu2＋基态核外电子排布式为________。(11)基态Ti3＋中未成对电子数有________个；与Ti同族相邻的元素Zr的基态原子价电子排布式为________。与钛同周期元素的基态原子中，未成对电子数与钛相同的元素有________种。(12)血红蛋白中的铁处于基态时，其最高能级中的单电子数为________。在空气中FeO稳定性小于Fe2O3，从电子排布的角度分析，其主要原因是_________________________。(13)Cr与Ni的基态原子核外未成对电子数之比为________。(14)第4周期中未成对电子数最多的基态原子的价电子轨道表示式为________。(15)2020年12月17日，“嫦娥五号”首次成功实现地外天体采样返回，标志着我国航天向前迈出了一大步。其制作材料中包含了Al、Cr、Cu、C、N、O、Si等多种元素。上述元素中基态原子未成对电子数与Al相同的有________。(16)氨硼烷(NH3BH3)的制备是当今科学研究的重要课题，可用反应B(OCH3)3＋NH4Cl＋LiAlH4=NH3BH3＋Al(OCH3)3＋LiCl＋H2↑进行制备。反应中涉及元素的基态原子中含1个未成对电子的有________种。【答案】(1)[Ar]3d104s23d14s2(2)N球形(3)1s22s22p63s23p63d74s2(或[Ar]3d74s2)(4)Mg相反(5)(或)哑铃(纺锤)(6)发射光谱(7)8(8)3d24s21222(9)4洪特规则(10)15[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9(11)14d25s23(12)4Fe2＋价电子排布式为3d6，而Fe3＋的价电子排布式为3d5，为半充满稳定结构，故FeO稳定性小于Fe2O3(13)3∶1(14)(15)Cu(16)5【解析】(8)基态Ti原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，价电子排布式为3d24s2；s轨道有一种空间运动状态，p轨道有三种空间运动状态，d轨道有五种空间运动状态，3d轨道只有两个电子，有两种空间运动状态，因此基态Ti原子的核外电子的空间运动状态有12种；核外有22个电子，就有22种运动状态。(10)基态Cu原子核外电子排布式为[Ar]3d104s1，基态Cu原子核外有几个轨道，其核外电子就有几种空间运动状态，则基态Cu原子核外电子的空间运动状态有1＋1＋3＋1＋3＋5＋1＝15种。(11)Ti位于第4周期，Ti基态原子未成对电子数是2，与钛同周期的所有元素的基态原子中，未成对电子数与钛相同的元素有Ni、Ge、Se。(13)基态铬原子价电子排布式为3d54s1，核外有6个未成对电子，基态镍原子价电子排布式为3d84s2，核外有2个未成对电子，则铬与镍的基态原子核外未成对电子数之比为3∶1。(15)Al的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，有1个未成对电子，Cr、Cu、C、N、O、Si中只有Cu(价电子排布：3d104s1)基态原子未成对电子数与Al相同3、(2022·全国乙卷)氟原子激发态的电子排布式有_______，其中能量较高的是_____________。a．1s22s22p43s1b．1s22s22p43d2c．1s22s12p2d．1s22s22p33p2【答案】add4、(2021·全国乙卷)（多选）对于基态Cr原子，下列叙述正确的是______________。A．轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1B．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【答案】AC5、(2018·全国I卷)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为______、______。A．B．C．D．【答案】DC6、人们通常将在同一原子轨道上运动、自旋相反的2个电子，称为“电子对”，将在某一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子”。下列基态原子的电子排布式中，未成对电子数最多的是()A．1s22s22p63s23p6B．1s22s22p63s23p63d54s2C．1s22s22p63s23p63d54s1D．1s22s22p63s23p63d104s1【答案】C【解析】1s22s22p63s23p6中未成对电子数为0；1s22s22p63s23p63d54s2中未成对电子数为5；1s22s22p63s23p63d54s1中未成对电子数为6；1s22s22p63s23p63d104s1中未成对电子数为1。7、A、B、C、D、E均为36号以前的元素，请完成下列空白：(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为________；其基态原子价电子的轨道表示式为______________________________________________。(2)B元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子且只有一个未成对电子，B的元素符号为________，其基态原子的核外电子排布式为_____________________________________。(3)C元素的正三价离子的3d能级为半充满，F的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为_________，其原子的结构示意图为________________。(4)D元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋