专题二 物质结构与性质 主观题突破1.原子(或离子)核外电子排布及规范解答（含解析）-2024年江苏高考化学大二轮复习讲义

这是一份专题二 物质结构与性质 主观题突破1.原子(或离子)核外电子排布及规范解答（含解析）-2024年江苏高考化学大二轮复习讲义，共9页。试卷主要包含了排布规律，表示方法，原子核外电子排布的周期性等内容，欢迎下载使用。
1．排布规律
(1)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最低的原子轨道，使整个原子的能量最低，如Ge：1s22s22p63s23p63d104s24p2。
(2)泡利原理：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋相反的电子。
(3)洪特规则：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。
2．表示方法
3.特殊原子的核外电子排布式
(1)Cr的核外电子排布
先按能量从低到高排列：1s22s22p63s23p64s23d4，因3d5为半充满状态，比较稳定，故需要将4s轨道的一个电子调整到3d轨道，得到1s22s22p63s23p64s13d5，再将同一能层的排到一起，得到该原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1。
(2)Cu的核外电子排布
先按能量从低到高排列：1s22s22p63s23p64s23d9，因3d10为全充满状态，比较稳定，故需要将4s轨道的一个电子调整到3d轨道，得到1s22s22p63s23p64s13d10，再将同一能层的排到一起，得到该原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1。
注意元素原子电子排布式、简化电子排布式、价电子排布式的区别与联系。如Ga的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p1；简化电子排布式：[Ar]3d104s24p1；价层电子排布式：4s24p1。
4．原子核外电子排布的周期性
随着原子序数的增加，主族元素原子的最外层电子排布呈现周期性的变化：每隔一定数目的元素，主族元素原子的最外层电子排布重复出现从ns1到ns2np6的周期性变化(第一周期除外)。
应用示例
完成下列表格
1．[2021·全国乙卷，35(1)]对于基态Cr原子，下列叙述正确的是______ (填字母)。
A．轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1
B．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
2．[2021·广东，20(1)]基态硫原子的价电子排布式为__________。
3．[2021·全国甲卷，35(1)节选]Si的价电子层的电子排布式为______________。
4．[2021·湖南，18(1)]基态硅原子最外层的电子排布图为______________。
5．[2021·山东，16(1)]基态F原子核外电子的运动状态有________种。
6．[2021·河北，17(1)(2)]KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大KH2PO4晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。回答下列问题：
(1)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)。
(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用＋eq \f(1,2)表示，与之相反的用－eq \f(1,2)表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为____________________。
7．[2019·全国卷Ⅰ，35(1)]下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是________(填标号)。
A．[Ne] B．[Ne]
C．[Ne] D．[Ne]
8．[2019·全国卷Ⅱ，35(2)(3)](2)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________。
(3)比较离子半径：F－________O2－(填“大于”“等于”或“小于”)。
9．[2018·全国卷Ⅰ，35(1)(2)](1)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________、________(填标号)。
A.
B.
C.
D.
(2)Li＋与H－具有相同的电子构型，r(Li＋)小于r(H－)，原因是_____________________。
10．[2018·全国卷Ⅱ，35(1)]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。
1．基态Ga原子的价层电子排布式为_________________________________________。
2．基态硫原子核外电子的空间运动状态有______种。
3．基态Mn原子的价层电子轨道表示式为____________________。
4．钨元素位于第六周期第ⅥB族，价层电子排布的能级与Cr相同，但排布方式与Cr有所不同，请写出钨原子的价层电子排布式：__________________。
5．某些过渡金属(如钛、铜)及其化合物，以其高导电性和丰富的物理化学性质在材料领域大放异彩。
(1)钛比钢轻、比铝硬。基态钛原子的价层电子排布式为________________，钛原子核外电子占据的轨道数为________________。
(2)铜的下列状态中，失去最外层一个电子所需能量最小的是____________(填字母)。
A．[Ar]3d104p1 B．[Ar]3d10
C．[Ar]3d94s1 D．[Ar]3d104s1
6．与Fe最外层电子数相同且同周期的过渡元素有________种。
7．从原子结构角度分析Fe2＋和Fe3＋稳定性的相对强弱：_________________________
________________________________________________________________________。
8．检验K元素的方法是焰色试验，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
9．下列氟元素的不同微粒，用光谱仪可捕捉到发射光谱的是____________(填字母)。
A．1s22s22p43s1
B．1s22s22p43d2
C．1s22s22p5
D．1s22s22p6
10．基态铬原子的价层电子排布式为__________，属于周期表的__________区。同周期的基态原子中，与Cr最高能层电子数相同的还有________________(写元素符号)。
主观题突破1 原子(或离子)核外电子排布及规范解答
核心精讲
4．ns1 ns2np6
应用示例 [Ar]3d104s1 [Ar]3d64s2 [Ar]3d54s1
[Ar]3d54s2 [Ar]3d104s2 [Ar]3d24s2 [Ar]3d84s2 [Ar]3d10 [Ar]3d6 [Ar]3d3 [Ar]3d5 [Ar]3d10
[Ar]3d2 [Ar]3d8 [Ar]3d9 3d9 [Ar]3d5 3d5
[Ar]3d104s24p3 4s24p3 [Ar]3d104s24p5 4s24p5
[Ar]3d104s24p6 4s24p6 [Ar]3d74s2 3d74s2
[Ar]3d7 3d7
真题演练
1．AC
2．3s23p4
3．3s23p2
4.
5．9
6．(1)K＋和P3－ (2)＋eq \f(3,2)(或－eq \f(3,2))
7．A
解析 由题给信息知，A项和D项代表Mg＋，B项和C项代表Mg。A项，Mg＋再失去一个电子较难，即第二电离能大于第一电离能，所以电离最外层一个电子所需能量A大于B；3p能级的能量高于3s,3p能级上电子较3s上易失去，故电离最外层一个电子所需能量：A>C、A>D，选A。
8．(2)4s 4f5 (3)小于
解析 (2)Fe的价层电子排布式为3d64s2，其阳离子Fe2＋、Fe3＋的价层电子排布式分别是3d6、3d5，二者均首先失去4s轨道上的电子；Sm失去3个电子成为Sm3＋时，首先失去6s轨道上的电子，然后再失去1个4f轨道上的电子，故Sm3＋的价层电子排布式为4f5。(3)F－与O2－核外电子层结构相同，核电荷数越大，原子核对核外电子的吸引力越大，离子半径越小，故离子半径：F－Fe2＋
8．当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高的能级，变成激发态原子，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将以光的形式释放能量
9．AB
解析 氟为9号元素，基态原子核外电子排布为1s22s22p5；若处于激发态的电子跃迁到较低轨道会得到发射光谱，根据构造原理1s22s22p43s1、1s22s22p43d2中有电子处于激发态，故用光谱仪可捕捉到发射光谱的是1s22s22p43s1、1s22s22p43d2。
10．3d54s1 d K和Cu
表示方法
举例
电子排布式
Cr：1s22s22p63s23p63d54s1
简化电子排布式
Cu：[Ar]3d104s1
价层电子排布式
Fe：3d64s2
轨道表示式
(电子排布图)
微粒
电子排布式
Cu
Fe
Cr
Mn
Zn
Ti
Ni
微粒
电子排布式
Cu＋
Fe2＋
Cr3＋
Mn2＋
Zn2＋
Ti2＋
Ni2＋
微粒
电子排布式
价层电子排布式
Cu2＋
Fe3＋
As
Br
Br－
C
C2＋