考点18 原子结构与性质（核心考点精讲精练）-2025年高考化学一轮复习讲练专题（新高考通用）（解析版）

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TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc32062" PAGEREF _Tc32062 \h 1
\l "_Tc13609" 1.高考真题考点分布 PAGEREF _Tc13609 \h 1
\l "_Tc20226" 2.命题规律及备考策略 PAGEREF _Tc20226 \h 1
\l "_Tc20059" PAGEREF _Tc20059 \h 2
\l "_Tc29838" 考法01 原子结构与核外电子运动规律 PAGEREF _Tc29838 \h 2
\l "_Tc13419" 考法02 电离能、电负性7
\l "_Tc21759" 11
1.高考真题考点分布
2.命题规律及备考策略
【命题规律】
高频考点从近几年全国高考试题来看，核素、电子排布式、同位素、同素异形体、电负性、电离能仍是高考命题的热点。
【备考策略】电离能、电负性大小判断
【命题预测】
预计2025年高考会以新的情境载体考查电负性、电离能、化学用语等知识，题目难度适中。
考法01 原子结构与核外电子运动规律
1．原子结构
(1)构成微粒及作用
eq 原子\\al（(A,Z)Xeq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(原子核\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(质子Z个——决定元素的种类,中子(A－Z)个\b\lc\ \rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(在质子数确定后,决定原子种类)))——同位素)),核外电子Z个——最外层电子数决定元素的化学性质))
(2)微粒间的数量关系
①原子：质子数(Z)＝ ＝ ；
②阳离子的核外电子数＝ － 所带的电荷数；
③阴离子的核外电子数＝ ＋ 所带的电荷数；
④质量关系：质量数(A)＝ (Z)＋ (N)。
(3)微粒符号周围数字代表的信息
2．元素、核素、同位素
(1)元素、核素、同位素的概念及相互关系
(2)同位素的特征
①同一元素的各种核素的 不同， 相同，化学性质 ，物理性质 。
②同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。
(3)氢元素的三种核素
eq \\al(1,1)H：名称为氕，不含中子；
eq \\al(2,1)H：用字母D表示，名称为氘或重氢；
eq \\al(3,1)H：用字母T表示，名称为氚或超重氢。
(4)几种重要核素的用途
【易错辨析】
(1)原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与12C原子质量的eq \f(1,12)的比值，其近似值可用质量数代替。
(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Ar(Cl)＝Ar(35Cl)×a%＋Ar(37Cl)×b%。其近似值是用各核素质量数算出的平均值，即Ar(Cl)≈35×a%＋37×b%。
3．核外电子运动状态
核外电子按能量不同分成电子层，同一电子层的电子，还被分成不同能级。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。
(1)原子核外电子层、能级、原子轨道之间的关系。
(2)常用电子云轮廓图的形状和取向来表示原子轨道的形状和取向。s电子云轮廓图呈 形、p电子云轮廓图呈 形。p电子云有 种伸展方向。
4．基态与激发态 原子光谱
(1)基态原子：处于 的原子。
激发态原子：基态原子吸收能量，它的电子会 到较高能级，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 或 不同的光，用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱上的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。
5．原子核外电子排布的规范书写
(1)排布原则
① ：在构建基态原子时，电子将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。
② ：一个原子轨道中最多只能容纳 电子，且它们的自旋状态 。如2s轨道上的电子排布为，不能表示为。
③ ：对于基态原子，核外电子在能量相同的原子轨道上排布时，应尽可能分占不同的原子轨道且自旋状态相同。 如2p3的电子排布为 ，不能表示为或。
【易错提醒】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。
(2)填充顺序——构造原理
(3)基态原子核外电子排布表示方法(以硫原子为例)
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
1.一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子( )
2.所有原子核内一定都有中子( )
3.质量数就是元素的相对原子质量( )
4.质子数相同的微粒一定属于同一种元素( )
5.核外电子数相同的微粒，其质子数一定相同( )
6.氢的三种核素形成的单质有6种，它们物理性质有所不同，但化学性质几乎完全相同( )
7.Fe的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6( )
8.22Ti的电子排布式1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理( )
9.1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布( )
10.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
考向01 考查核素、同位素、同素异形体
【例1】（2024·湖南衡阳·一模）下列说法不正确的是( )
A．32S和34S互为同位素
B．C70和纳米碳管互为同素异形体
C．CH2ClCH2Cl和CH3CHCl2互为同分异构体
D．C3H6和C4H8一定互为同系物
【思维建模】四同的比较
考向02 考查核外电子排布规律
【例2】（2024·江苏无锡·二模）下列说法正确的是( )
A．最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素一定位于第ⅡA族
B．d区元素的原子一定都有d轨道电子
C．最外层电子排布式为ns1的基态原子所对应元素一定是金属元素
D．基态原子价电子排布式为nsnnpn的元素一定是金属元素
【对点1】（2024·浙江杭州·模拟预测）下列说法不正确的是
A．和互为同位素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
【对点2】（2024·河南郑州·一模）X、Y、Z、W、P五种元素，其核电荷数依次增大。X基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等；Z原子的核外电子有8种运动状态；Z与W元素位于同一族；P原子核外有4个电子层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子。下列说法正确的是( )
A．基态X原子最外层有三个未成对电子
B．Y基态原子的轨道表示式：
C．P原子的价电子排布为4s1
D．P单质分别与Z、W单质反应，产物中P的化合价一定相同
考法02 电离能、电负性
1.电离能
（1）第一电离能：气态电中性基态原子 一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量。
符号： ，单位： 。
（2）变化规律
同周期元素从左到右，元素第一电离能呈 趋势，原因是同周期元素从左到右，核电荷数增大，原子半径减小，原子失去电子越来越困难。
同一主族元素从上到下，元素第一电离能逐渐 。同种原子逐级电离能越来越大(即I1H2CO3D．半径大小：r(S2-)>r(O2-)>r(N3-)
8．（2024·广东·三模）中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平，近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法不正确的是
A．石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨
B．第一电离能：
C．X射线衍射实验可确定石墨烯的晶体结构
D．硅和锗都位于金属和非金属元素分界线处，属于过渡元素
9．（2024·河北·三模）、、与形成的某种化合物是蛋白质代谢分解的终产物，结构如图所示，工业上常用和在一定条件下合成。下列判断错误的是
A．键角：
B．电负性：
C．原子半径：
D．价电子数：
10．（2024·安徽安庆·模拟预测）一种工业洗涤剂中间体结构式如图所示，其中短周期元素X、Q、Z、Y、W原子序数依次增大，X和W同主族但不相邻，Q、Z、Y为相邻元素，Y和Q最外层电子数之和是Z原子L层电子数的二倍，下列说法错误的是
A．和均为极性分子B．第一电离能：Z＞Y＞Q
C．原子半径：Q＞Z＞YD．W与Y形成的化合物中只含离子键
11．（2024·安徽·模拟预测）某粒子的结构式如图，其中X、Y、Z为原子序数依次增大的三种短周期元素，X与氢元素可形成电子数为10的四核化合物，Y的核外电子总数是内层电子总数的4倍，Z元素的主族数与周期数相差4，且在本周期中原子半径最小。下列说法正确的是
A．电负性：X＞Y＞Z
B．离子半径：Z＞Y＞X
C．X、Y、Z的最简单气态氢化物中，Z的气体氢化物沸点最高
D．Y与Z可以形成多种酸根离子
12．（2024·广东·三模）某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示，W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Y、Z位于同一周期，基态X原子的价电子排布式为，下列说法正确的是
A．原子半径：
B．基态原子的第一电离能：
C．该阴离子中含有8个键
D．由W、Y、Z构成的化合物不可能为离子化合物
13．（2024·广东·三模）3月21日，中国发射的鹊桥2号中继星成功进入预定轨道，将为后续的嫦娥6号月球采样任务提供支持。在航空航天发展中应用广泛的X、Y、Z、M、E 5种元素，原子序数依次增大，且分布在短周期中。仅有X、E同族，X的同素异形体有多种，其中一种为自然界中硬度最大的固体。Y的基态原子价层p轨道有2个未成对电子，Z的基态原子价层电子排布式为nsn-1，只可电解M的氧化物获得M单质。下列说法正确的是
A．简单氢化物沸点：X > Y > E
B．第一电离能：Z > M > E
C．常温下，等浓度最高价氧化物对应水化物溶液的pH：Z > M > E
D．X、E最高价氧化物的晶体类型相同
14．（2024·河北沧州·三模）原子序数关系：①，②，③，某离子化合物的结构如下图所示，下列说法不正确的是
A．电负性：
B．铝与K、N、O的最高价氧化物对应的水化物均能发生反应产生氢气
C．该离子化合物中，并非所有元素均满足8电子的稳定结构
D．第一电离能：
15．（2024·安徽合肥·三模）某离子液体结构中，Q、R、T、X、Y和Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，基态T原子和Y原子最外层均有两个单电子，Q、R、X和Z质子数均为奇数且和为22，下列说法正确的是
A．第一电离能：
B．X、Y、Z可形成既含离子键又含共价键的化合物
C．该阴离子含有共价键、配位键
D．该物质的熔点高于NaZ
1．（2024·北京卷）我国科研人员利用激光操控方法，从原子束流中直接俘获原子，实现了对同位素的灵敏检测。的半衰期(放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间)长达10万年，是的17倍，可应用于地球科学与考古学。下列说法正确的是
A．的原子核内有21个中子
B．的半衰期长，说明难以失去电子
C．衰变一半所需的时间小于衰变一半所需的时间
D．从原子束流中直接俘获原子的过程属于化学变化
2．（2024·湖北卷）在超高压下转化为平行六面体的分子(如图)。下列说法错误的是
A．和互为同素异形体B．中存在不同的氧氧键
C．转化为是熵减反应D．常压低温下能稳定存在
3．（2024·河北卷）从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
4．（2024·甘肃卷）下列化学用语表述错误的是
A．和的最外层电子排布图均为
B．和的电子式分别为和
C．的分子结构模型为
D．、和互为同位素
5．（2024·山东卷）下列化学用语或图示正确的是
A．的系统命名：2-甲基苯酚
B．分子的球棍模型：
C．激发态H原子的轨道表示式：
D．键形成的轨道重叠示意图：
6．（2024·湖北卷）主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A．电负性：B．酸性：
C．基态原子的未成对电子数：D．氧化物溶于水所得溶液的
7．（2024·全国卷）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W和X原子序数之和等于的核外电子数，化合物可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是
A．X和Z属于同一主族
B．非属性：
C．气态氢化物的稳定性：
D．原子半径：
8．（2024·广东卷）一种可为运动员补充能量的物质，其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z和Y同族，则
A．沸点：B．最高价氧化物的水化物的酸性：
C．第一电离能：D．和空间结构均为平面三角形
9．（2024·全国卷）我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍，X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是
A．W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高
B．在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为
C．Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液，可以溶于溶液
D．中提供电子对与形成配位键
10．（2024·江苏卷）我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐，下列元素位于元素周期表第二周期的是
A．OB．PC．CaD．Fe
11．（2023·浙江卷）X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、 Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是
A．第一电离能：
B．电负性：
C．Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：
D．与水反应生成产物之一是非极性分子
12．（2023·湖南卷）日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2：1：3。下列说法正确的是
A．电负性：X>Y>Z>W
B．原子半径：X