第02講 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（課件）-2025年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測（新教材新高考）

第02講原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)目錄CONTENTS01考情透視02知識導(dǎo)圖03考點突破04真題練習(xí)考點要求考題統(tǒng)計原子結(jié)構(gòu)2024·廣東卷第3題，2分2024·湖北卷第12題，3分2024·北京卷第1題，3分2024·上海卷第2題，3分2024·河北卷第8題，3分2023·湖南卷第2題，3分2023·江蘇卷第5題，3分2022·北京卷第3題，3分2022·天津卷第10題，3分2022·浙江1月卷第7題，2分2021·廣東卷第3題，2分考點要求考題統(tǒng)計原子核外電子運動狀態(tài)2024·江蘇卷第4題，3分

2024·甘肅卷第2題，3分2024·山東卷第3題，3分

2023·北京卷第2題，3分2023·浙江1月卷第3題，2分

2022·海南卷第5題，2分2022·浙江六卷第7題，2分

2022·北京卷第2題，3分2021·天津卷第20題（1），2分考情分析分析近三年的高考試題，高考命題在本講有以下規(guī)律：1．從考查題型和內(nèi)容上看，高考命題以選擇題、非選擇題呈現(xiàn)，考查內(nèi)容主要有以下3個方面：（1）元素、核素、同位素、同素異形體概念的辨析。（2）原子中質(zhì)量數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)之間的相互關(guān)系及計算。（3）根據(jù)原子核外電子排布判斷元素種類、書寫電子排布式和電子排布圖?？记榉治龇治鼋甑母呖荚囶}，高考命題在本講有以下規(guī)律：2．從命題思路上看，主要以選擇題的形式為主。（1）選擇題以最新的科技成果、新聞事件為背景，考查原子結(jié)構(gòu)、同位素、核素知識，核外電子排布表達(dá)式的正誤判斷。（2）非選擇題直接考查電子排布式和電子排布圖的書寫，利用核外電子排布推斷元素?？记榉治龇治鼋甑母呖荚囶}，高考命題在本講有以下規(guī)律：3.根據(jù)高考命題的特點和規(guī)律，復(fù)習(xí)時要注意以下幾個方面：（1）同位素和同素異形體的概念分析、原子構(gòu)成微粒之間的關(guān)系。（2）原子結(jié)構(gòu)及核外電子排布特性(全空、半充滿、全充滿的穩(wěn)定性)。（3）規(guī)范化學(xué)術(shù)語的書寫，重點掌握第四周期過渡元素的電子排布式和電子排布圖。復(fù)習(xí)目標(biāo)能說明微觀粒子的運動狀態(tài)與宏觀物體運動特點的差異。能結(jié)合能量最低原理、泡利原理、洪特規(guī)則書寫1～36號元素基態(tài)原子的核外電子排布式和電子排布圖，并說明含義?？枷?考查核反應(yīng)方程的簡單分析考向2考查“五同”概念辨析考向1電子排布式表達(dá)式的規(guī)范書寫考向2電子躍遷與原子光譜考點一原子結(jié)構(gòu)考點二

原子核外電子運動狀態(tài)考點一原子結(jié)構(gòu)考向1考查核反應(yīng)方程的簡單分析考向2考查“五同”概念辨析知識點1原子結(jié)構(gòu)1.原子的構(gòu)成粒子原子

原子核

核外電子

質(zhì)子中子Z個N個=A-ZZ個決定元素的種類質(zhì)子數(shù)確定后，決定原子的種類最外層電子數(shù)決定元素的化學(xué)性質(zhì)知識點1原子結(jié)構(gòu)2.微粒之間的等式關(guān)系(1)質(zhì)量關(guān)系：質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)；(2)電性關(guān)系：①原子中：質(zhì)子數(shù)(Z)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)；②陽離子的核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)－陽離子所帶的電荷數(shù)，如Mg2＋的核外電子數(shù)是10。③陰離子的核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋陰離子所帶的電荷數(shù)，如Cl－的核外電子數(shù)是18知識點1原子結(jié)構(gòu)3.微粒符號周圍數(shù)字的含義XZAnm++xa離子所帶的電荷數(shù)原子個數(shù)元素化合價質(zhì)量數(shù)計量數(shù)質(zhì)子數(shù)知識點1原子結(jié)構(gòu)特別提醒

知識點2元素、核素、同位素1.元素、核素、同位素的概念及相互關(guān)系元素核素核素……同位素具有相同核電荷數(shù)的同一類原子的總稱同種原子可能有多種不同的核素具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子的一種原子質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的同一元素的不同核素的互稱知識點2元素、核素、同位素2.同位素的特征①相同存在形態(tài)的同位素，化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，物理性質(zhì)不同。②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分?jǐn)?shù)(豐度)一般不變。知識點2元素、核素、同位素3.同位素的“六同三不同”六同質(zhì)子數(shù)相同核電荷數(shù)相同核外電子數(shù)相同同一元素位置相同化學(xué)性質(zhì)相同知識點2元素、核素、同位素3.同位素的“六同三不同”三不同中子數(shù)不同質(zhì)量數(shù)不同物理性質(zhì)不同知識點2元素、核素、同位素4.常見的重要核素及其應(yīng)用核素用途核燃料用于考古斷代制氫彈示蹤原子知識點2元素、核素、同位素5.元素、核素、同位素的概念及相互關(guān)系

知識點2元素、核素、同位素5.元素、核素、同位素的概念及相互關(guān)系④同位素之間可形成不同的同位素單質(zhì)。如氫的三種同位素形成的單質(zhì)有六種：H2、D2、T2、HD、HT、DT，他們的物理性質(zhì)(如密度)有所不同，但化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同。⑤同位素之間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。他們的相對分子質(zhì)量不同，物理性質(zhì)(如密度)有所不同，但化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同。知識點2元素、核素、同位素6.相對原子質(zhì)量原子(即核素)的相對原子質(zhì)量：一個原子(即核素)的質(zhì)量與一個12C質(zhì)量的12(1)的比值。一種元素有幾種同位素，就有幾種不同核素的相對原子質(zhì)量。元素的相對原子質(zhì)量：是根據(jù)該元素各種天然同位素的相對原子質(zhì)量按該元素各種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。知識點2元素、核素、同位素核素的近似相對原子質(zhì)量＝該核素的質(zhì)量數(shù)。元素的近似相對原子質(zhì)量：是根據(jù)該元素各種天然同位素的質(zhì)量數(shù)按該元素各種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.相對原子質(zhì)量知識點2元素、核素、同位素7.核反應(yīng)方程

考向1

考查核反應(yīng)方程的簡單分析

D考向1

考查核反應(yīng)方程的簡單分析

D

同位素的化學(xué)性質(zhì)幾乎相同考向1

考查核反應(yīng)方程的簡單分析

D

核反應(yīng)不屬于化學(xué)反應(yīng)的范疇，利用核反應(yīng)產(chǎn)生的能量發(fā)電是將核能轉(zhuǎn)化為電能

思維建模

B

；

B

【解析】由和結(jié)合質(zhì)子守恒、質(zhì)量守恒可知X為氧元素、Y為鈹元素、Z為碳元素，據(jù)此回答。A．同周期第一電離能從左向右遞增，鈹在第ⅡA族，處于全充滿結(jié)構(gòu)，第一電離能大于相鄰元素，鈹大于硼，故A項正確；B．同周期電負(fù)性從左向右遞增，且氫元素大于鈹元素，所以元素電負(fù)性X>H>Y，故B項錯誤；C．X和Z的簡單氫化物分別為H2O和CH4，其中心原子的價層電子對數(shù)均是4，故C項正確；D．ZX2即為CO2，其中心原子雜化方式為sp，所以空間結(jié)構(gòu)為直線形，故D項正確；故本題選B?？枷?考查“五同”概念辨析【例2】

（2024·浙江杭州·模擬預(yù)測）下列說法不正確的是（

）B

考向2考查“五同”概念辨析【例2】

（2024·浙江杭州·模擬預(yù)測）下列說法不正確的是（

）B

考向2考查“五同”概念辨析【例2】

（2024·浙江杭州·模擬預(yù)測）下列說法不正確的是（

）BC.氧氣和臭氧互為同素異形體

D.乙酸甲酯和甲酸乙酯互為同分異構(gòu)體氧氣和臭氧均為氧元素組成的不同單質(zhì)，互為同素異形體

同系物、同分異構(gòu)體、同位素、同素異形體、同種物質(zhì)的比較

思維建模比較概念定義比較對象分子式結(jié)構(gòu)性質(zhì)同位素質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的核素(原子)互稱為同位素核素(原子)電子排布相同，原子核結(jié)構(gòu)不同物理性質(zhì)不相同，化學(xué)性質(zhì)相同同系物、同分異構(gòu)體、同位素、同素異形體、同種物質(zhì)的比較

思維建模比較概念定義比較對象分子式結(jié)構(gòu)性質(zhì)同素異形體同一元素組成的不同單質(zhì)單質(zhì)元素符號表示相同，分子式可不同，如：金剛石和石墨、O2和O3單質(zhì)的組成或結(jié)構(gòu)不同物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)相似同系物、同分異構(gòu)體、同位素、同素異形體、同種物質(zhì)的比較

思維建模比較概念定義比較對象分子式結(jié)構(gòu)性質(zhì)同分異構(gòu)體分子式相同，結(jié)構(gòu)不同的化合物互稱為同分異構(gòu)體化合物相同不同物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)不一定相同同系物、同分異構(gòu)體、同位素、同素異形體、同種物質(zhì)的比較

思維建模比較概念定義比較對象分子式結(jié)構(gòu)性質(zhì)同種物質(zhì)分子式和結(jié)構(gòu)式都相同的物質(zhì)－相同相同相同同系物、同分異構(gòu)體、同位素、同素異形體、同種物質(zhì)的比較

思維建模比較概念定義比較對象分子式結(jié)構(gòu)性質(zhì)同系物結(jié)構(gòu)相似，分子組成上相差若干個CH2原子團的有機物化合物不相同相似物理性質(zhì)不同化學(xué)性質(zhì)相似

A

【變式訓(xùn)練2】（2024·廣東東莞·模擬預(yù)測）科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，下列說法正確的是()B

考點二原子核外電子運動狀態(tài)考向1電子排布式表達(dá)式的規(guī)范書寫考向2電子躍遷與原子光譜知識點1電子的運動特征電子是質(zhì)量輕、帶負(fù)電的微觀粒子，并具有波粒二象性。電子可以在原子內(nèi)部進(jìn)行圓周運動，運動速度很快，接近光速，與宏觀物體的運動有極大不同：不能同時確定速度和位置，不能描繪運動軌跡。知識點2能層和能級根據(jù)多電子原子的核外電子的能量差異，將核外電子分成不同的能層，能層用n表示。n值越大，能量越高。

1.能層知識點2能層和能級根據(jù)多電子原子中同一能層電子能量的不同，將它們分成不同能級。能級用相應(yīng)能層的序數(shù)和字母s、p、d、f組合在一起來表示，如n能層的能級按能量由低到高的順序排列為ns、np、nd、nf等。能層序數(shù)等于該能層所包含的能級數(shù)，如第三能層有3s、3p、3d能級。s、p、d、f能級可容納的電子數(shù)為1、3、5、7的二倍。2.能級3.能層、能級與其容納的最多電子數(shù)之間的關(guān)系能層(n)一二三四五六七…符號KLMNOPQ…能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s…………容納最多電子數(shù)22626102610142…………281832…………2n2知識點2能層和能級知識點3原子軌道——電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)電子云是處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。小黑點越密，表示概率密度越大。由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象地稱作電子云。1.電子云知識點3原子軌道——電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)概率密度為90%的電子云圖，s電子云輪廓圖是球形；p電子云輪廓圖是啞鈴形，p電子云有三種伸展方向（px，py，pz，它們相互垂直），即p能級電子有3個伸展方向；d能級電子有5個伸展方向；f能級電子有7個伸展方向。2.電子輪廓圖：知識點3原子軌道——電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)3.原子軌道：量子力學(xué)把電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)稱為一個原子軌道，即電子云的伸展方向。能級符號電子云形狀空間延伸方向s球形一種p啞鈴形三種(相互垂直，分別相對于x、y、z軸對稱)d//f//知識點3原子軌道——電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)同能層的不同能級能量s<p<d<f。不同能層相同能級的能量1s<2s<3s……，2p<3p<4p……，半徑隨能層增大而增大。同能層同能級不同軌道能量相同，如2px＝2py＝2pz。z4.軌道能量知識點4泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理隨著原子核電荷數(shù)的遞增，原子核每增加一個質(zhì)子，原子核外便增加一個電子，這個電子大多是按如圖所示的能級順序填充的，填滿一個能級再填一個新能級。1.構(gòu)造原理知識點4泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理7s7p6s6p6d5s5p5d5f4s4p4d4f3s3p3d2s2p1s示意圖1.構(gòu)造原理：每一行對應(yīng)一個能層每一個小圈表示一個能級各圈間的連接線方向表示隨核電荷數(shù)遞增而增加的電子填入能級的順序知識點4泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理特別提醒所有電子排布規(guī)則都需要滿足能量最低原理。絕大多數(shù)基態(tài)原子核外電子的排布都遵循構(gòu)造原理。順序如圖。構(gòu)造原理揭示了原子核外電子的能級分布。從中可以看出，不同能層的能級有能級交錯現(xiàn)象。構(gòu)造原理是書寫基態(tài)原子電子核外排布式的依據(jù)，也是繪制基態(tài)原子核外電子排布圖（即軌道表示式）的主要依據(jù)之一。知識點4泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理2.核外電子排布的三個規(guī)律能量最低原理原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個原子的能量處于最低狀態(tài)泡利原理每個原子軌道里最多只能容納2個自旋狀態(tài)相反的電子洪特規(guī)則當(dāng)電子排布在同一能級的不同簡并軌道時，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，而且自旋狀態(tài)相同知識點4泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理3.核外電子排布表示方法表示方法以硫原子為例原子結(jié)構(gòu)示意圖____________電子排布式_________________簡化電子排布式____________電子排布圖(軌道表示式)______________________________價電子排布式________

知識點4泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理4.原子狀態(tài)與原子光譜基態(tài)原子：處于最低能量的原子。激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子躍遷到較高能級，變成激發(fā)態(tài)原子。知識點4泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理4.原子狀態(tài)與原子光譜基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子吸收能量形成吸收光譜形成發(fā)射光譜釋放能量光譜分析

知識點4泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理4.原子狀態(tài)與原子光譜光譜分析

當(dāng)電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時，釋放一定頻率的光子，這是產(chǎn)生原子發(fā)射光譜的原因；當(dāng)電子從較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)躍遷到較高能量的激發(fā)態(tài)時，需吸收一定頻率的光子，這是產(chǎn)生原子吸收光譜的原因。知識點4泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理4.原子狀態(tài)與原子光譜光譜分析

不同元素的原子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。利用原子光譜的特征譜線來鑒定元素的分析方法，稱為光譜分析。光譜分析的應(yīng)用：鑒定元素。知識點5原子核外電子運動狀態(tài)的描述——“四個量子數(shù)1.主量子數(shù)n，n＝1，2，3，4，……(只能取正整數(shù))，描述原子中電子出現(xiàn)概率最大區(qū)域離核的遠(yuǎn)近(對應(yīng)不同的能層)，用K、L、M、N等符號表示，決定電子能量高低。2.角量子數(shù)l，l＝0，1，2，3……n－1(取值受n的限制)，描述原子軌道或電子云的形狀(對應(yīng)不同的能級)，用s、p、d、f等符號表示，與主量子數(shù)n共同決定電子的能量。知識點5原子核外電子運動狀態(tài)的描述——“四個量子數(shù)

知識點5原子核外電子運動狀態(tài)的描述——“四個量子數(shù)

【例1】（2024·北京·模擬預(yù)測）下列化學(xué)用語或圖示表達(dá)正確的是（

）考向1電子排布式表達(dá)式的規(guī)范書寫A

【例1】（2024·北京·模擬預(yù)測）下列化學(xué)用語或圖示表達(dá)正確的是（

）考向1電子排布式表達(dá)式的規(guī)范書寫A

氯分子中形成p-pσ鍵，為非極性共價鍵Fe2+的價層電子軌道排布式為【例1】（2024·北京·模擬預(yù)測）下列化學(xué)用語或圖示表達(dá)正確的是（

）考向1電子排布式表達(dá)式的規(guī)范書寫AC.KCN的電子式可以表示為D.Cu的原子結(jié)構(gòu)示意圖為KCN的電子式可以表示為：Cu的原子結(jié)構(gòu)示意圖為考向1電子排布式表達(dá)式的規(guī)范書寫思維建模1.基態(tài)原子（離子）核外電子排布的表示方法表示方法以硫原子為例電子排布式1s22s22p63s23p4簡化電子排布式[Ne]3s23p4

電子排布圖（或軌道表示式）

考向1電子排布式表達(dá)式的規(guī)范書寫思維建模1.基態(tài)原子（離子）核外電子排布的表示方法價電子排布式或軌道表示式3s23p4離子（S2-）的電子、價電子排布式1s22s22p63s23p63s23p6考向1電子排布式表達(dá)式的規(guī)范書寫思維建模2.電子排布式書寫的易錯點（1）電子排布式的書寫:①要依據(jù)構(gòu)造原理來完成；②對于副族元素要注意能級交錯；③要注意“價電子排布”“核外電子排布”的區(qū)別；④關(guān)注原子電子排布式與離子電子排布式的區(qū)別?？枷?電子排布式表達(dá)式的規(guī)范書寫思維建模2.電子排布式書寫的易錯點（2）并不是所有的原子核外電子的排布都遵循構(gòu)造原理。Cr原子和Cu原子具有特殊性Cr:[Ar]3d54s1，Cu:[Ar]3d104s1。（3）與化合價有關(guān)的電子叫價層電子，價層電子并不都是指原子的最外層電子，主族元素的價層電子就是最外層電子，但過渡元素的價層電子包括最外層s電子，次外層d電子，有的還包括倒數(shù)第三層f電子?？枷?電子排布式表達(dá)式的規(guī)范書寫思維建模2.電子排布式書寫的易錯點（4）書寫電子排布式時，同一能層按能級由低到高順序連在一起。如基態(tài)Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，而不能寫成1s22s22p63s23p64s23d6。

考向1電子排布式表達(dá)式的規(guī)范書寫思維建模2.電子排布式書寫的易錯點（5）在原子失去價電子時，并不都是按照填充的相反順序失去，而是按電子排布式順序從外層向內(nèi)層失去。如基態(tài)Fe3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，即Fe→Fe3+是失去4s能級上的兩個電子和3d能級上的一個電子?？枷?電子排布式表達(dá)式的規(guī)范書寫思維建模2.電子排布式書寫的易錯點(6)在畫基態(tài)原子的軌道表示式時，常出現(xiàn)以下錯誤:①

(違反能量最低原理)；②

(違反泡利原理)；③

(違反洪特規(guī)則)；④

(違反洪特規(guī)則)；⑤畫軌道表示式時，不能省略空軌道。如C的軌道表示式應(yīng)為,而不是。

A

B.基態(tài)砷原子價層電子排布圖為

【變式訓(xùn)練2】（2024·湖南長沙·三模）化學(xué)用語是學(xué)習(xí)化學(xué)的工具。下列化學(xué)用語表述錯誤的是()D

B.

可表示原子、陽離子以及陰離子C.

可表示乙烷

考向2電子躍遷與原子光譜A.天然鉆石在打磨過程中，共價鍵斷裂B.霓虹燈發(fā)光是由于電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)產(chǎn)生C.紅墻灰瓦是中國傳統(tǒng)建筑，墻的紅色來源于氧化鐵D.清晨山頂光束如瀑布般傾瀉而下，是丁達(dá)爾效應(yīng)帶了的美景

B考向2電子躍遷與原子光譜A.天然鉆石在打磨過程中，共價鍵斷裂B.霓虹燈發(fā)光是由于電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)產(chǎn)生

B天然鉆石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為金剛石，打磨過程中，共價鍵斷裂

霓虹燈發(fā)光是由于電子從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)產(chǎn)生

考向2電子躍遷與原子光譜C.紅墻灰瓦是中國傳統(tǒng)建筑，墻的紅色來源于氧化鐵D.清晨山頂光束如瀑布般傾瀉而下，是丁達(dá)爾效應(yīng)帶了的美景

B

氧化鐵為紅色，墻的紅色來源于氧化鐵

空氣作為溶劑，空氣中的小微粒作為溶質(zhì)，當(dāng)小微粒直徑介于1-100nm之間，就形成了膠體，光束照射，就可以產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，

考向2電子躍遷與原子光譜思維建模原子光譜：不同元素原子的電子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素原子的吸收光譜或發(fā)射光譜

原子光譜分類及其特征：吸收光譜：明亮背景的暗色