第22讲 原子结构与核外电子排布(基础课)
1．了解元素、核素和同位素的含义。 2．了解原子的构成，了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。 3．了解核外电子排布规律，掌握原子、离子结构示意图。 4．了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写1~36号元素原子核外电子、价层电子的电子排布式和轨道表示式(又称电子排布图)。
原子结构 同位素
1．原子构成
(1)原子符号)与原子构成
(2)粒子中“各数”间的关系
①质量关系：质量数(A)＝________________＋__________________。
②
2．元素、核素、同位素
(1)“三素”关系及含义
(2)同位素的特点
①天然存在同一元素的各核素所占原子百分数(丰度)一般不变。
②同一元素的各种核素的____________不同，__________相同，化学性质____________，物理性质________。
(3)几种重要的核素及其应用
核素 O
用途 核燃料 用于考古断代 制________ 示踪原子
(4)氢元素的三种核素
H用字母H、______、________表示，名称为______、______、______。
3．相对原子质量与平均相对原子质量
(1)原子(即核素)的相对原子质量
M(X)＝
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：Ar(Cl)＝Ar(35Cl)×a%＋Ar(37Cl)×b%。
(3)核素的近似相对原子质量＝质量数。
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)所有原子均是由核外电子、核内质子和中子构成的。 ( )
(2)中子数为20的氯原子符号为Cl。 ( )
(3)16O和18O的化学性质几乎相同。 ( )
(4)核聚变如，因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化。 ( )
(5)H2、D2、HD均为氢元素的不同单质，三者互为同素异形体。 ( )
(6Fe2+的中子数为30，质子数为24。 ( )
1．(2025·北京海淀区模拟)核污染水中含有Cs等多种放射性同位素粒子，会对人体和环境产生危害。下列说法不正确的是( )
A．Cs含有的中子数为82
B．借助元素周期表比较可知Cs的金属性比Sr强
C．可用沉淀法或离子交换法去除核污染水中的Sr2+
D Sr衰变为90Y的过程属于化学变化
2．(鲁科版必修第二册内容改编)230Th和232Th是钍的两种同位素，232Th可以转化成233U。下列有关Th的说法正确的是( )
A．Th元素的质量数是232
B．Th元素的相对原子质量是231
C．232Th转化成233U是化学变化
D．230Th和232Th的化学性质几乎相同
O、的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：；。下列说法正确的是( )
A．X的中子数为2
B．X、Y互为同位素
O、可用作示踪原子研究化学反应历程
D．自然界不存在、分子是因其化学键不稳定
4．(1)H、D、T与16O、17O可形成的水分子有________种；其中相对分子质量相同的水分子有________________________________；这些水分子的物理性质________，化学性质________。
(2)某同位素R的质量数为A，质子数为Z，则a g 2HmR中电子数为
(用含A、Z、m的字母表示)，中子数为____________________。
核外电子排布与运动状态
1．能层、能级和原子轨道
核外电子按能量不同分成能层，同一能层的电子，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。
能层 K L M N ……
能级 1s 2s、2p 3s、3p、3d 4s、4p、4d、4f ……
原子轨道数目 __ 1＋3＝4 1＋3＋5＝9 1＋3＋5＋7＝16 ……
最多容纳电子数目 __ ____ ____ 32 ……
2．原子轨道的形状、数目及能量关系
(1)轨道形状
(2)轨道伸展半径：s、p、d、f各能级的原子轨道半径随能层序数(n)的增大而________。
(3)能量关系
①同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等，如2px、2py、2pz轨道的能量________。
②同一能层伸展方向不同的原子轨道能量：ns③形状相同的原子轨道能量：1s<2s<3s<4s……
3．原子核外电子排布规律
(1)一般规律
(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________的原子轨道，使整个原子的能量最低。
构造原理：随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序：1s→2s→2p→3s→3p→________→________→________→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s→5f→6d→7p……总之，填充顺序为ns→(n-2)f→(n-1)d→np。(n为6、7时才有f填充，n为4及以上时才有d填充)。
(3)泡利原理(也称泡利不相容原理)：在一个原子轨道里，最多只能容纳______个电子，它们的自旋________。
如2s的2个电子可表示为________，不可表示为。
(4)洪特规则：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先________分占，且自旋__________。如2p3的电子排布图为__________________，不能表示为或。
特例：当能量相同的原子轨道在__________(p6、d10、f14)、________(p3、d5、f7)和________(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低。如24Cr的基态原子电子排布式为__，而不是1s22s22p63s23p63d44s2。
①同一原子的电子运动状态与空间运动状态数目不同，电子运动状态种类＝核外电子数，空间运动状态＝核外电子占据轨道数。如O原子的电子运动状态有8种，空间运动状态即原子轨道有5种。
②一个原子轨道若有2个电子且自旋状态相反，这2个电子称为成对电子，即电子对；若有1个电子，这个电子称为未成对电子，即单电子。如N原子中成对电子有4个，未成对电子有3个。
[示例] 写出下列基态原子或离子的①电子排布式、②价层电子的轨道表示式、③电子的空间运动状态数、④未成对电子数。
(1)P：①________，②________，③________，④________。
(2)Cr：①________，②________，③________，④________。
(3)Fe2+：①________，②________，③________，④________。
(4)Cu：①________，②________，③________，④________。
(5)Se：①________，②________，③________，④________。
4．基态与激发态 原子光谱
(1)基态原子(处于____________状态的原子)发生电子向较高能级的跃迁形成激发态。
(2)不同元素原子的电子发生跃迁时会______或________不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。
[示例] (1)从电子跃迁的角度指出焰色试验呈现不同颜色光的原理是___________________________________________________________________。
(2)1s22s22p63s21s22s22p63p2形成什么光谱 ____________。
核外电子排布与运动状态
1．下列说法正确的是( )
A．基态原子电子能量的高低顺序为E(1s)B．电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理
C．表示Li原子的电子排布，前者为激发态，能量低
D．基态N原子的价层电子排布图违反了洪特规则
2．(1)基态F原子核外电子的运动状态有______种，空间运动状态有________种，最高能级轨道形状为________。
(2)基态Fe2+与Fe3+中未成对电子数之比为________，Fe3+比Fe2+的稳定性更________(填“强”或“弱”)，从结构上分析原因是_______________________。
(3)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+的价层电子排布式为________。
(4)与铬同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有__________(填元素符号)，其最高能层符号为________。
(5)基态铝原子核外自旋平行的电子最多有________个，与铝同族的第五周期元素原子的价层电子排布图为__。
防范两类常见的有关核外电子排布的错误
(1)3d、4s书写顺序混乱：当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n-1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，应把(n-1)d放在ns前。如Fe：1s22s22p63s23p64s23d6(×)，
1s22s22p63s23p63d64s2(√)。在失去电子时，优先失去4s轨道上的电子，如Fe2+：
1s22s22p63s23p63d6。
(2)不符合构造原理特例，如Cu：
1s22s22p63s23p63d94s2(×)，
1s22s22p63s23p63d104s1(√)。
根据核外电子排布推断元素
3．(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______；其价层电子排布图为__。
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为________，C+的结构示意图为__。
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D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)E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，E的元素符号为________________，其基态原子的电子排布式为__。
(5)F元素的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+2，则n＝________________；原子中能量最高的是________________电子，核外电子排布图为__。
(6)G元素的基态原子4s和3d轨道电子半充满，则基态G原子的价层电子排布图为______________________，未成对电子数为________。
(7)核外电子有5种空间运动状态的基态原子相应的元素为__(填元素符号)。
基态原子核外电子排布式的书写模型
1．(2024·真题组合)下列化学用语或描述正确的是________(填序号)。
(1)(黑吉辽卷)中子数为1的氦核素He
(2)(山东卷)激发态H原子的轨道表示式：
(3)(甘肃卷)Ca2+和Cl-的最外层电子排布图均为
(4)(甘肃卷C互为同位素
(5)(湖北卷)泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子
2．(2024·北京卷，T1)我国科研人员利用激光操控方法，从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子，实现了对同位素41Ca的灵敏检测。41Ca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14C的17倍，可应用于地球科学与考古学。下列说法正确的是( )
20 Ca
钙
4s2
40.08
A．41Ca的原子核内有21个中子
B．41Ca的半衰期长，说明41Ca难以失去电子
C．41Ca衰变一半所需的时间小于14C衰变一半所需的时间
D．从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子的过程属于化学变化
(1)Ca的简化电子排布式为________，最高能级轨道形状为________。
(2)与Ca同周期且未成对电子数最多的元素是________，其价层电子排布式为________，价层电子排布图为__。
(3)与Ca同周期且未成对电子数为1的元素有________________(填元素符号)。
3．下列说法正确的是( )
A．(2023·浙江6月卷)能量最低的激发态N原子的电子排布式：1s22s12p33s1
B．(2023·广东卷)创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”，其原料中的2H与3H互为同位素
C．(2023·辽宁卷)基态Ni原子的价电子排布式为3d10
D．(2023·浙江1月卷)碳的基态原子轨道表示式：
4．(2022·真题精选)(1)(海南卷)基态O原子的电子排布式：________________，其中未成对电子有________个。
(2)(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________。
(3)(湖南卷)基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]______________。
(4)(北京卷)Fe2+价层电子排布式为________。
(1)Se原子的价层电子排布式为________。
(2)Fe3+的价层电子轨道表示式为__，
离子结构示意图为________________。
第22讲 原子结构与核外电子排布(基础课)
考点一
[必备知识梳理]
1．(1)元素 原子 化学 (2)质子数(Z) 中子数(N) Z＋n Z－n
2．(1)质子数(核电荷数) 质子 中子 相同 不同 (2)中子数 质子数 几乎相同 不同 (3)氢弹 (4)D T 氕 氘 氚
易错辨析 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)×
[关键能力提升]
1．D Cs中质子数为55，质量数为137，中子数＝137－55＝82，A说法正确；同周期主族元素从左到右金属性逐渐减弱，同主族元素从上到下金属性逐渐增强，借助元素周期表比较可知Cs的金属性大于Rb，Rb的金属性大于Sr，故Cs的金属性大于Sr，B说法正确；Sr(OH)2是沉淀，所以可选择用沉淀法或离子交换法去除核污染水中的Sr2+，C说法正确Sr衰变为90Y的过程，不属于化学变化，D说法错误。]
2．D [Th有两种核素，质量数分别为230、232，A错误；没有告诉两核素在自然界所占的百分比，无法计算Th元素的相对原子质量，B错误；232Th转化成233U是核反应，不属于化学变化，C错误。]
3．B [根据质子数和质量数守恒，可推断出X为HeY为He，X的中子数为6－2＝4，A项错误HeHe的质子数相同，中子数不同，互为同位素，B项正确O的半衰期很短，不能用作示踪原子研究化学反应历程，C项错误；自然界不存在O2O2分子是因为O的半衰期很短，D项错误。]
4．(1)12 HT16O与O、HD17O，HT17O与O、DT16O，HD16O与O，O与DT17O 不同 几乎相同
(2)(m＋Z)NA (m＋A－Z)NA
考点二
[必备知识梳理]
1.1 2 8 18
2．(1)球 哑铃 (2)增大 (3)相同
3．(1)低 高 2n2 8 2 18 (2)最低 4s 3d 4p (3)2 相反 (4)单独 平行 全充满 半充满 全空 1s22s22p63s23p63d54s1
示例 (1)①1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)
② ③9 ④3
(2)①1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)
(5)①1s22s22p63s23p63d104s24p4(或[Ar]3d104s24p4)
③18 ④2
4．(1)最低能量 (2)吸收 释放
示例 (1)金属原子吸收能量后变为激发态，电子从激发态向基态发生跃迁，跃迁时以不同颜色光的形式释放出不同能量
(2)吸收光谱
[关键能力提升]
1．D
2．(1)9 5 哑铃形 (2)4∶5 强 Fe3+的价层电子排布式为3d5，处于半充满状态，故Fe3+比Fe2+更稳定 (3)4s 4f5 (4)K、Cu N (5)7
3．解析：(1)A元素基态原子的电子排布图由题意可写成，则该元素核外有7个电子，为氮元素，其元素符号为N。(2)B-、C+的电子层结构都与Ar相同，即核外都有18个电子，则B为17号元素Cl，C为19号元素K。(3)D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成＋3价离子，其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，即26号元素铁。(4)E元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故E为Cu。(5)F元素基态原子的最外层电子排布式为2s22p4。(6)G元素基态原子的价层电子排布式为3d54s1，为Cr；其未成对电子数为6。(7)核外电子有5种空间运动状态的基态原子有N(1s22s22p3)，O(1s22s22p4)，F(1s22s22p5)，Ne(1s22s22p6)。
答案：(1)N
[高考真题 衍生变式]
1．(3)(4)(5)
2．A [41Ca的质量数为41，质子数为20，所以中子数为41－20＝21，A正确；41Ca的半衰期长短与得失电子能力没有关系，B错误；根据题意知，41Ca衰变一半所需的时间要大于14C衰变一半所需的时间，C错误；从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子的过程没有新物质产生，不属于化学变化，D错误。]
真题变式 (1)[Ar]4s2 球形 (2)Cr(或铬) 3d54s1 (3)K、Sc、Cu、Ga、Br
3．B
4．(1)1s22s22p4 2 (2)1∶2(或2∶1) (3)3d104s24p4 (4)3d6
真题变式 (1)4s24p4
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第一篇 考点突破
第三部分 物质结构与性质
第五章 物质结构与性质
第22讲 原子结构与核外电子排布(基础课)
1．了解元素、核素和同位素的含义。
2．了解原子的构成，了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
3．了解核外电子排布规律，掌握原子、离子结构示意图。
4．了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写1～36号元素原子核外电子、价层电子的电子排布式和轨道表示式(又称电子排布图)。
考点一 原子结构 同位素
1．原子构成
(1)原子符号()与原子构成
元素
原子
化学
(2)粒子中“各数”间的关系
①质量关系：质量数(A)＝__________＋___________。
质子数(Z)
中子数(N)
Z＋n
Z－n
2．元素、核素、同位素
(1)“三素”关系及含义
质子数(核电荷数)
质子
中子
相同
不同
(2)同位素的特点
①天然存在同一元素的各核素所占原子百分数(丰度)一般不变。
②同一元素的各种核素的______不同，______相同，化学性质__________ ，物理性质_____。
中子数
质子数
几乎相同
不同
(3)几种重要的核素及其应用
核素 O
用途 核燃料 用于考古断代 制_____ 示踪原子
(4)氢元素的三种核素
、、用字母H、___、___表示，名称为__、__氘、__氚。
D
T
氢弹
氕
氘
氚
3．相对原子质量与平均相对原子质量
(1)原子(即核素)的相对原子质量
M(X)＝
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：Ar(Cl)＝Ar(35Cl)×a%＋Ar(37Cl)×b%。
(3)核素的近似相对原子质量＝质量数。
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)所有原子均是由核外电子、核内质子和中子构成的。 ( )
(2)中子数为20的氯原子符号为Cl。 ( )
(3)16O和18O的化学性质几乎相同。 ( )
(4)核聚变如，因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化。(5)H2、D2、HD均为氢元素的不同单质，三者互为同素异形体。 ( )
(6Fe2+的中子数为30，质子数为24。 ( )
×
×
√
×
×
1．(2025·北京海淀区模拟)核污染水中含有Cs等多种放射性同位素粒子，会对人体和环境产生危害。下列说法不正确的是( )
A．Cs含有的中子数为82
B．借助元素周期表比较可知Cs的金属性比Sr强
C．可用沉淀法或离子交换法去除核污染水中的Sr2+
D．衰变为90Y的过程属于化学变化
√
D [Cs中质子数为55，质量数为137，中子数＝137－55＝82，A说法正确；同周期主族元素从左到右金属性逐渐减弱，同主族元素从上到下金属性逐渐增强，借助元素周期表比较可知Cs的金属性大于Rb，Rb的金属性大于Sr，故Cs的金属性大于Sr，B说法正确；Sr(OH)2是沉淀，所以可选择用沉淀法或离子交换法去除核污染水中的Sr2+，C说法正确；衰变为90Y的过程，不属于化学变化，D说法错误。]
2．(鲁科版必修第二册内容改编)230Th和232Th是钍的两种同位素，232Th可以转化成233U。下列有关Th的说法正确的是( )
A．Th元素的质量数是232
B．Th元素的相对原子质量是231
C．232Th转化成233U是化学变化
D．230Th和232Th的化学性质几乎相同
√
D [Th有两种核素，质量数分别为230、232，A错误；没有告诉两核素在自然界所占的百分比，无法计算Th元素的相对原子质量，B错误；232Th转化成233U是核反应，不属于化学变化，C错误。]
O、的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：；。下列说法正确的是( )
A．X的中子数为2
B．X、Y互为同位素
C．、可用作示踪原子研究化学反应历程
D．自然界不存在、分子是因其化学键不稳定
√
B [根据质子数和质量数守恒，可推断出为、为，X的中子数为6－2＝4，A项错误；、的质子数相同，中子数不同，互为同位素，B项正确；、的半衰期很短，不能用作示踪原子研究化学反应历程，C项错误；自然界不存在、分子是因为、的半衰期很短，D项错误。]
4．(1)H、D、T与16O、17O可形成的水分子有________种；其中相对分子质量相同的水分子有__________________________________
____________________________________________；这些水分子的物理性质________，化学性质_____________。
(2)某同位素R的质量数为A，质子数为Z，则a g 2HmR中电子数为_________________。
(用含A、Z、m的字母表示)，中子数为____________________。
12
HT16O与D216O、HD17O，HT17O与D217O、DT16O，HD16O与H217O，T216O与DT17O
不同
几乎相同
(m＋Z)NA
(m＋A－Z)NA
考点二 核外电子排布与运动状态
1．能层、能级和原子轨道
核外电子按能量不同分成能层，同一能层的电子，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。
能层 K L M N ……
能级 1s 2s、2p 3s、3p、3d 4s、4p、4d、4f ……
原子轨道数目 __ 1＋3＝4 1＋3＋5＝9 1＋3＋5＋7＝16 ……
最多容纳电子数目 __ __ __ 32 ……
1
2
8
18
2．原子轨道的形状、数目及能量关系
(1)轨道形状
(2)轨道伸展半径：s、p、d、f各能级的原子轨道半径随能层序数(n)的增大而______。
增大
(3)能量关系
①同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等，如2px、2py、2pz轨道的能量______。
②同一能层伸展方向不同的原子轨道能量：ns③形状相同的原子轨道能量：1s<2s<3s<4s……
相同
3．原子核外电子排布规律
(1)一般规律
低
高
2n2
8
2
18
(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____的原子轨道，使整个原子的能量最低。
构造原理：随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序：1s→2s→2p→3s→3p→__→__→__→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s→5f→6d→7p……总之，填充顺序为ns→(n－2)f→(n－1)d→np。(n为6、7时才有f填充，n为4及以上时才有d填充)。
最低
4s
3d
4p
(3)泡利原理(也称泡利不相容原理)：在一个原子轨道里，最多只能容纳__个电子，它们的自旋______。
如2s的2个电子可表示为______不可表示为______ 。
2
相反
(4)洪特规则：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先____分占，且自旋____。如2p3的电子排布图为______________，不能表示为
或 。
特例：当能量相同的原子轨道在______(p6、d10、f14)、______(p3、d5、f7)和____(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低。如24Cr的基态原子电子排布式为______________________________，而不是1s22s22p63s23p63d44s2。
单独
平行
全充满
半充满
全空
1s22s22p63s23p63d54s1
①同一原子的电子运动状态与空间运动状态数目不同，电子运动状态种类＝核外电子数，空间运动状态＝核外电子占据轨道数。如O原子的电子运动状态有8种，空间运动状态即原子轨道有5种。
②一个原子轨道若有2个电子且自旋状态相反，这2个电子称为成对电子，即电子对；若有1个电子，这个电子称为未成对电子，即单电子。如N原子中成对电子有4个，未成对电子有3个。
[示例] 写出下列基态原子或离子的①电子排布式、②价层电子的轨道表示式、③电子的空间运动状态数、④未成对电子数。
(1)P：①________________________，②____________，③___，④___。
(2)Cr：①_____________________________，②___________________，
③________，④________。
(3)Fe2+：①___________________________，②____________________，
③________，④________。
1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)
9
3
1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)
15
6
1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)
14
4
(4)Cu：①____________________________，②____________________，
③________，④________。
(5)Se：①____________________________________________________，
②_________________________，③________，④________。
1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
1s22s22p63s23p63d104s24p4(或[Ar]3d104s24p4)
15
1
18
2
4．基态与激发态 原子光谱
(1)基态原子(处于__________状态的原子)发生电子向较高能级的跃迁形成激发态。
(2)不同元素原子的电子发生跃迁时会____或____不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。
最低能量
吸收
释放
[示例] (1)从电子跃迁的角度指出焰色试验呈现不同颜色光的原理是_________________________________________________________
________________________________________________________。
(2)1s22s22p63s21s22s22p63p2形成什么光谱？____________。
金属原子吸收能量后变为激发态，电子从激发态向基态发生跃迁，跃迁时以不同颜色光的形式释放出不同能量
吸收光谱
考向1 核外电子排布与运动状态
1．下列说法正确的是( )
A．基态原子电子能量的高低顺序为E(1s)B．电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理
C． 表示Li原子的电子排布，前者为激发态，能量低
D．基态N原子的价层电子排布图 违反了洪特规则
√
2．(1)基态F原子核外电子的运动状态有______种，空间运动状态有________种，最高能级轨道形状为________。
(2)基态Fe2+与Fe3+中未成对电子数之比为________，Fe3+比Fe2+的稳定性更_______________(填“强”或“弱”)，从结构上分析原因是__________________________________________________________
_________________________________________________________。
9
5
哑铃形
4∶5
强
Fe3+的价层电子排布式为3d5，处于半充满状态，故Fe3+比Fe2+更稳定
(3)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+的价层电子排布式为________。
(4)与铬同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有__________(填元素符号)，其最高能层符号为________。
(5)基态铝原子核外自旋平行的电子最多有________个，与铝同族的
第五周期元素原子的价层电子排布图为_____________________。
4s
4f5
K、Cu
N
7
防范两类常见的有关核外电子排布的错误
(1)3d、4s书写顺序混乱：当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，应把(n－1)d放在ns前。如Fe：1s22s22p63s23p64s23d6(×)，
1s22s22p63s23p63d64s2(√)。在失去电子时，优先失去4s轨道上的电子，如Fe2+：1s22s22p63s23p63d6。
(2)不符合构造原理特例，如Cu：1s22s22p63s23p63d94s2(×)，
1s22s22p63s23p63d104s1(√)。
考向2 根据核外电子排布推断元素
3．(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_____；其价层电子排布图为_______________。
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩
相同，B的元素符号为____，C＋的结构示意图为______________。
N
Cl
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D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)E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，E的元素符号为________________，其基态原子的电子排布式为____________________________________。
Fe
1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
Cu
1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
(5)F元素的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+2，则n＝________；原子中能量最高的是____________电子，核外电子排布
图为__________________________________。
(6)G元素的基态原子4s和3d轨道电子半充满，则基态G原子的价层电子排布图为______________________，未成对电子数为______。
(7)核外电子有5种空间运动状态的基态原子相应的元素为_________________________(填元素符号)。
2
2p
6
N、O、F、Ne
[解析] (1)A元素基态原子的电子排布图由题意可写成
，则该元素核外有7个电子，为氮元素，其元素符号为N。
(2)B－、C＋的电子层结构都与Ar相同，即核外都有18个电子，则B为17号元素Cl，C为19号元素K。
(3)D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成＋3价离子，其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，即26号元素铁。
(4)E元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故E为Cu。
(5)F元素基态原子的最外层电子排布式为2s22p4。
(6)G元素基态原子的价层电子排布式为3d54s1，为Cr；其未成对电子数为6。
(7)核外电子有5种空间运动状态的基态原子有N(1s22s22p3)，O(1s22s22p4)，F(1s22s22p5)，Ne(1s22s22p6)。
基态原子核外电子排布式的书写模型
高考真题 衍生变式
1．(2024·真题组合)下列化学用语或描述正确的是_________(填序号)。
(1)(黑吉辽卷)中子数为1的氦核素：
(2)(山东卷)激发态H原子的轨道表示式：
(3)(甘肃卷)Ca2+和Cl-的最外层电子排布图均为
(4)(甘肃卷)互为同位素
(5)(湖北卷)泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子
(3)(4)(5)
2．(2024·北京卷，T1)我国科研人员利用激光操控方法，从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子，实现了对同位素41Ca的灵敏检测。41Ca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14C的17倍，可应用于地球科学与考古学。下列说法正确的是( )
A．41Ca的原子核内有21个中子
B．41Ca的半衰期长，说明41Ca难以失去电子
C．41Ca衰变一半所需的时间小于14C衰变一半所需的时间
D．从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子的过程属于化学变化
√
A [41Ca的质量数为41，质子数为20，所以中子数为41－20＝21，A正确；41Ca的半衰期长短与得失电子能力没有关系，B错误；根据题意知，41Ca衰变一半所需的时间要大于14C衰变一半所需的时间，C错误；从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子的过程没有新物质产生，不属于化学变化，D错误。]
(1)Ca的简化电子排布式为____________，最高能级轨道形状为________。
(2)与Ca同周期且未成对电子数最多的元素是____________，其价层
电子排布式为________，价层电子排布图为__________________。
(3)与Ca同周期且未成对电子数为1的元素有____________________
(填元素符号)。
[Ar]4s2
球形
Cr(或铬)
3d54s1
K、Sc、Cu、Ga、Br
3．下列说法正确的是( )
A．(2023·浙江6月卷)能量最低的激发态N原子的电子排布式：1s22s12p33s1
B．(2023·广东卷)创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”，其原料中的2H与3H互为同位素
C．(2023·辽宁卷)基态Ni原子的价电子排布式为3d10
D．(2023·浙江1月卷)碳的基态原子轨道表示式：
√
4．(2022·真题精选)(1)(海南卷)基态O原子的电子排布式：________________，其中未成对电子有________个。
(2)(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__________________。
(3)(湖南卷)基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]______________。
(4)(北京卷)Fe2+价层电子排布式为________。
1s22s22p4
2
1∶2(或2∶1)
3d104s24p4
3d6
(1)Se原子的价层电子排布式为________。
(2)Fe3+的价层电子轨道表示式为___________________________，
离子结构示意图为______________。
4s24p4
(建议用时：40分钟 总分：50分)
课时数智作业(二十二) 原子结构与核外电子排布
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
13
(每小题只有一个选项正确，每小题3分，共30分)
1．下列有关核外电子运动状态的说法正确的是( )
A．原子轨道图形与电子云都是用来形象地描述电子运动状态的
B．原子轨道可用来描述核外电子的运动轨迹
C．第三电子层有3s、3p、3d三个轨道
D．氢原子只有1个电子，故氢原子只有一个轨道
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
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13
2．量子力学原子结构模型中的原子轨道是用来描述核外电子空间运动状态的。下列关于原子轨道的叙述正确的是( )
A．原子轨道就是原子核外电子运动的轨道，这与宏观物体运动轨道的含义相同
B．第n电子层上共有2n2个原子轨道
C．任意电子层上的p能级都有3个伸展方向相互垂直的原子轨道
D．处于同一原子轨道上的电子，运动状态完全相同
√
题号
1
3
5
2
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13
3．科学家利用α粒子(即氦核He)进行多种核反应He―→H都具有放射性，下列说法错误的是( )
A．X元素位于元素周期表的第二周期第ⅥA族
BH互为同位素，化学性质几乎相同
C．H都可作为示踪原子
D．核反应产生的能量可用于发电，属于化学能转化为电能
√
题号
1
3
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4
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13
D [因为核反应过程中质子数不变，由题意可推出Z＝8，所以X是O，位于元素周期表中第二周期第ⅥA族，A正确；同位素的化学性质几乎相同，B正确；由于、H都具有放射性，所以均可作为示踪原子，C正确；核反应不属于化学反应的范畴，利用核反应产生的能量发电是将核能转化为电能，D错误。]
题号
1
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13
4．(2025·宿州模拟)稀土元素钕Nd)是制造导弹合金材料的重要元素。下列说法正确的是( )
A．Nd是同一核素
B．14 g Nd含有6 mol电子
CNd原子的中子数与质子数之差为80
D．一个 g(NA表示阿伏加德罗常数的值)
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
13
D [A．与互为同位素，是不同的核素，错误；B．Nd的相对原子质量不是140，14 g Nd含有的电子不是6 mol，错误；C．原子的中子数为80，质子数为60，两者之差为20，错误。]
题号
1
3
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13
5．(2025·萍乡模拟)短周期元素R的基态原子最外层的p能级上有2个未成对电子。下列关于基态R原子的描述正确的是( )
A．基态R原子核外电子的电子云轮廓图有两种：球形和哑铃形
B．基态R原子的价层电子排布式为ns2np2(n＝2或3)
C．基态R原子的原子轨道总数为9
D．基态R原子的轨道表示式为
√
题号
1
3
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13
A [由“短周期元素R的基态原子最外层的p能级上有2个未成对电子”可知，可能有两种情况：p能级上只有2个电子，R为第ⅣA族元素，为C或Si；p能级上有4个电子，R为第ⅥA族元素，为O或S，只有A正确。]
题号
1
3
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2
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13
6．核内中子数为N的R2+，其质量数为A，则n g它的简单氧化物所含电子的物质的量为( )
A．(A－N＋8) mol B．(A－N＋10) mol
C．(A－N＋2) mol D．(A－N＋6) mol
√
A [该氧化物的化学式为RO，故n(e－)＝ (A－N＋8)。]
题号
1
3
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13
7．原子光谱是线状光谱，是由不连续的谱线组成的，这表明( )
A．在原子中只有某些电子能够跃迁产生光谱
B．原子中的电子可以处于某些特定的能量状态，即电子的能量是量子化的
C．原子发射的光是单色光
D．白光可以由多种单色光组成
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
13
B [在原子中所有电子均可发生跃迁，电子由基态跃迁到激发态吸收能量，产生吸收光谱；电子由激发态跃迁到基态释放能量，产生发射光谱，A不符合题意；原子光谱之所以产生这种特定的谱线，是由于电子的能量是量子化的，电子跃迁的始态和终态的能量差也是量子化的，B符合题意；某种元素原子只能产生某些波长的谱线，但都并非一条，根据电子跃迁后所处的能级，可能有许多条，每条谱线其波长不同，表现出的颜色也不同，C不符合题意；白光可以由多种单色光组成，与题干无直接关系，D不符合题意。]
题号
1
3
5
2
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6
8
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9
10
11
12
13
8．工业上通常利用反应2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑来获得单质铝，该反应还需要添加Na3[AlF6](冰晶石)以降低氧化铝的熔化温度。下列表示相关粒子的化学用语错误的是( )
A．质子数与中子数相等的氟原子：
B．[AlF6]3-的中心离子的结构示意图：
C．基态钠原子的价层电子排布式：3s1
D．基态氧原子的轨道表示式：
√
题号
1
3
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D [基态氧原子的轨道表示式为 ，D错误。]
题号
1
3
5
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13
9．(2025·福州模拟)下列有关电子排布图的表述正确的是( )
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
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10
11
12
13
A [单核10电子粒子基态时电子排布式为1s22s22p6，每个轨道内排布2个电子，自旋相反，A项正确；B项电子排布图违背了洪特规则，错误；基态N原子的价层电子排布图为 ，C项错误；D项电子排布图中的电子没有跃迁到能量更高的轨道上，错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
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12
13
10．核磁共振技术在临床诊断中的应用越来越多。已知原子核内质子数与中子数有如下三种情况：①均为偶数；②均为奇数；③一个为偶数，另一个为奇数。其中②③原子核能发生核磁共振，则下列说法错误的是( )
A．D、T两种核素均能发生核磁共振
B．6Li、14C、25Mg均能发生核磁共振
C．第ⅤA族元素的原子均能发生核磁共振
D．若n为自然数，2n+1X能发生核磁共振
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
13
B [由题意知，D、T两种核素的质子数是奇数，中子数分别为奇数、偶数，A项正确；14C的质子数、中子数都是偶数，B项错误；第ⅤA族元素的原子质子数都是奇数，中子数是偶数或奇数，C项正确；n为自然数，2n+1X中质量数为奇数，质子数或中子数中必有一个是奇数，另一个是偶数，D项正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
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12
13
11．(6分)(1)元素X的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+1，原子中能量最高的是_______________电子，其电子云在空间有__________________________方向；元素X的名称是___________，
它的最简单氢化物的电子式是______________。(4分)
2p
三个相互垂直的伸展
氮
题号
1
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(2)若元素X的基态原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1，那么X的元素符号为__________________________，基态原子的电子排布图为
____________________________。(2分)
S
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
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12
13
[解析] (1)因为元素X的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+1，np轨道已排上电子，说明ns轨道已排满电子，即n＝2，则元素X的原子核外电子排布式为1s22s22p3，是氮元素，其原子中能量最高的是2p电子，其电子云在空间有三个相互垂直的伸展方向；氮元素的最
简单氢化物是氨，含有极性键，其电子式是 。
题号
1
3
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2
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13
(2)当元素X的基态原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1时，有n－1＝2，则n＝3，所以X元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，是硫元素，元素符号为S，其基态原子的电子排布
图为 。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
13
12．(3分)(1)Cr的价层电子排布式为3d54s1不是3d44s2的理由是___________________________________________________。(1分)
(2)已知在高于1 000 ℃的条件下，4CuO高温2Cu2O＋O2↑，故在高温下______________(填“CuO”或“Cu2O”)较稳定，其原因是___________________________________________________。(2分)
3d54s1中的3d轨道处于半充满状态，能量较低，较稳定
Cu2O
Cu2O中Cu＋的3d轨道为全充满状态，能量较低，较稳定
题号
1
3
5
2
4
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8
7
9
10
11
12
13
13．(11分)元素周期表前四周期有A、B、C、D、E五种元素，A元素的基态原子最外层电子排布式为ns1；B元素的基态原子价层电子排布式为ns2np2；C元素位于第二周期且基态原子中p能级与s能级电子总数相等；D元素基态原子的M层的p能级中有3个未成对电子；E元素基态原子有5个未成对电子。
题号
1
3
5
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8
7
9
10
11
12
13
(1)写出元素名称：C________；D________；E________。(3分)
(2)C基态原子的电子排布图为________________________。(1分)
(3)当n＝2时，B的最简单气态氢化物的电子式为_____________，
BC2分子的结构式是___________；当n＝3时，B与C形成的化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是________________________。(3分)
氧
磷
锰
O==C==O
SiO2＋2OH-===Si＋H2O
题号
1
3
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2
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6
8
7
9
10
11
12
13
(4)若A元素的基态原子最外层电子排布式为2s1，B元素的基态原子价层电子排布式为3s23p2，A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是______________________(用元素符号表示)。(1分)
(5)E元素基态原子的价层电子排布式是_________，在元素周期表中的位置是_________________________，其最高价氧化物的化学式为________________。(3分)
O>P>Si>Li
3d54s2
第四周期第ⅦB族
Mn2O7
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
13
[解析] 元素周期表前四周期有A、B、C、D、E五种元素，B元素的基态原子价层电子排布式为ns2np2，B位于第ⅣA族；C元素位于第二周期且基态原子中p能级与s能级电子总数相等，电子排布式为1s22s22p4，C为O元素；D元素基态原子的M层的p能级中有3个未成对电子，电子排布式为1s22s22p63s23p3，D为P元素；E元素基态原子有5个未成对电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，E为Mn元素。
谢 谢 ！课时数智作业(二十二) 原子结构与核外电子排布
(建议用时：40分钟 总分：50分)
(每小题只有一个选项正确，每小题3分，共30分)
1．下列有关核外电子运动状态的说法正确的是( )
A．原子轨道图形与电子云都是用来形象地描述电子运动状态的
B．原子轨道可用来描述核外电子的运动轨迹
C．第三电子层有3s、3p、3d三个轨道
D．氢原子只有1个电子，故氢原子只有一个轨道
2．量子力学原子结构模型中的原子轨道是用来描述核外电子空间运动状态的。下列关于原子轨道的叙述正确的是( )
A．原子轨道就是原子核外电子运动的轨道，这与宏观物体运动轨道的含义相同
B．第n电子层上共有2n2个原子轨道
C．任意电子层上的p能级都有3个伸展方向相互垂直的原子轨道
D．处于同一原子轨道上的电子，运动状态完全相同
3．科学家利用α粒子(即氦核 He)进行多种核反应H―He―→H都具有放射性，下列说法错误的是 ( )
A．X元素位于元素周期表的第二周期第ⅥA族
BH互为同位素，化学性质几乎相同
CH都可作为示踪原子
D．核反应产生的能量可用于发电，属于化学能转化为电能
4．(2025·宿州模拟)稀土元素钕Nd)是制造导弹合金材料的重要元素。下列说法正确的是( )
A．Nd是同一核素
B．14 g Nd含有6 mol电子
CNd原子的中子数与质子数之差为80
D．一个 g(NA表示阿伏加德罗常数的值)
5．(2025·萍乡模拟)短周期元素R的基态原子最外层的p能级上有2个未成对电子。下列关于基态R原子的描述正确的是( )
A．基态R原子核外电子的电子云轮廓图有两种：球形和哑铃形
B．基态R原子的价层电子排布式为ns2np2(n＝2或3)
C．基态R原子的原子轨道总数为9
D．基态R原子的轨道表示式为
6．核内中子数为N的R2+，其质量数为A，则n g它的简单氧化物所含电子的物质的量为( )
A．(A－N＋8) mol
B．(A－N＋10) mol
C．(A－N＋2) mol
D．(A－N＋6) mol
7．原子光谱是线状光谱，是由不连续的谱线组成的，这表明( )
A．在原子中只有某些电子能够跃迁产生光谱
B．原子中的电子可以处于某些特定的能量状态，即电子的能量是量子化的
C．原子发射的光是单色光
D．白光可以由多种单色光组成
8．工业上通常利用反应2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑来获得单质铝，该反应还需要添加Na3[AlF6](冰晶石)以降低氧化铝的熔化温度。下列表示相关粒子的化学用语错误的是( )
A．质子数与中子数相等的氟原子F
B．[AlF6]3-的中心离子的结构示意图：
C．基态钠原子的价层电子排布式：3s1
D．基态氧原子的轨道表示式：
9．(2025·福州模拟)下列有关电子排布图的表述正确的是( )
10．核磁共振技术在临床诊断中的应用越来越多。已知原子核内质子数与中子数有如下三种情况：①均为偶数；②均为奇数；③一个为偶数，另一个为奇数。其中②③原子核能发生核磁共振，则下列说法错误的是( )
A．D、T两种核素均能发生核磁共振
B．6Li、14C、25Mg均能发生核磁共振
C．第ⅤA族元素的原子均能发生核磁共振
D．若n为自然数，2n+1X能发生核磁共振
11．(6分)(1)元素X的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+1，原子中能量最高的是________电子，其电子云在空间有__________________________方向；元素X的名称是____________，它的最简单氢化物的电子式是______________。(4分)
(2)若元素X的基态原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1，那么X的元素符号为____________，基态原子的电子排布图为__________________________。(2分)
12．(3分)(1)Cr的价层电子排布式为3d54s1不是3d44s2的理由是_____________________________________________________________。(1分)
(2)已知在高于1 000 ℃的条件下，4CuO2Cu2O＋O2↑，故在高温下_______________(填“CuO”或“Cu2O”)较稳定，其原因是________________。(2分)
13．(11分)元素周期表前四周期有A、B、C、D、E五种元素，A元素的基态原子最外层电子排布式为ns1；B元素的基态原子价层电子排布式为ns2np2；C元素位于第二周期且基态原子中p能级与s能级电子总数相等；D元素基态原子的M层的p能级中有3个未成对电子；E元素基态原子有5个未成对电子。
(1)写出元素名称：C________；D________；E________。(3分)
(2)C基态原子的电子排布图为__________________________________。(1分)
(3)当n＝2时，B的最简单气态氢化物的电子式为____________________，BC2分子的结构式是______________；当n＝3时，B与C形成的化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是_________________________________________。(3分)
(4)若A元素的基态原子最外层电子排布式为2s1，B元素的基态原子价层电子排布式为3s23p2，A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是____________________ (用元素符号表示)。(1分)
(5)E元素基态原子的价层电子排布式是______，在元素周期表中的位置是__________________，其最高价氧化物的化学式为____________________。(3分)
课时数智作业(二十二)
1．A 2．C
3．D [因为核反应过程中质子数不变，由题意可推出Z＝8，所以X是O，位于元素周期表中第二周期第ⅥA族，A正确；同位素的化学性质几乎相同，B正确；由于H都具有放射性，所以均可作为示踪原子，C正确；核反应不属于化学反应的范畴，利用核反应产生的能量发电是将核能转化为电能，D错误。]
4．D [ANd与Nd互为同位素，是不同的核素，错误；B．Nd的相对原子质量不是140，14 g Nd含有的电子不是6 mol，错误；C．Nd原子的中子数为80，质子数为60，两者之差为20，错误。]
5．A [由“短周期元素R的基态原子最外层的p能级上有2个未成对电子”可知，可能有两种情况：p能级上只有2个电子，R为第ⅣA族元素，为C或Si；p能级上有4个电子，R为第ⅥA族元素，为O或S，只有A正确。]
6．A [该氧化物的化学式为RO，故n(e-)＝(A－N＋8)。]
7．B [在原子中所有电子均可发生跃迁，电子由基态跃迁到激发态吸收能量，产生吸收光谱；电子由激发态跃迁到基态释放能量，产生发射光谱，A不符合题意；原子光谱之所以产生这种特定的谱线，是由于电子的能量是量子化的，电子跃迁的始态和终态的能量差也是量子化的，B符合题意；某种元素原子只能产生某些波长的谱线，但都并非一条，根据电子跃迁后所处的能级，可能有许多条，每条谱线其波长不同，表现出的颜色也不同，C不符合题意；白光可以由多种单色光组成，与题干无直接关系，D不符合题意。]
8．D [基态氧原子的轨道表示式为，D错误。]
9．A [单核10电子粒子基态时电子排布式为1s22s22p6，每个轨道内排布2个电子，自旋相反，A项正确；B项电子排布图违背了洪特规则，错误；基态N原子的价层电子排布图为，C项错误；D项电子排布图中的电子没有跃迁到能量更高的轨道上，错误。]
10．B [由题意知，D、T两种核素的质子数是奇数，中子数分别为奇数、偶数，A项正确；14C的质子数、中子数都是偶数，B项错误；第ⅤA族元素的原子质子数都是奇数，中子数是偶数或奇数，C项正确；n为自然数，2n+1X中质量数为奇数，质子数或中子数中必有一个是奇数，另一个是偶数，D项正确。]
11．解析：(1)因为元素X的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+1，np轨道已排上电子，说明ns轨道已排满电子，即n＝2，则元素X的原子核外电子排布式为1s22s22p3，是氮元素，其原子中能量最高的是2p电子，其电子云在空间有三个相互垂直的伸展方向；氮元素的最简单氢化物是氨，含有极性键，其电子式是H︰︰H。(2)当元素X的基态原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1时，有n－1＝2，则n＝3，所以X元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，是硫元素，元素符号为S，其基态原子的电子排布图为。
答案：(1)2p 三个相互垂直的伸展 氮 H︰︰H
(2)S
12．(1)3d54s1中的3d轨道处于半充满状态，能量较低，较稳定
(2)Cu2O Cu2O中Cu+的3d轨道为全充满状态，能量较低，较稳定
13．解析：元素周期表前四周期有A、B、C、D、E五种元素，B元素的基态原子价层电子排布式为ns2np2，B位于第ⅣA族；C元素位于第二周期且基态原子中p能级与s能级电子总数相等，电子排布式为1s22s22p4，C为O元素；D元素基态原子的M层的p能级中有3个未成对电子，电子排布式为1s22s22p63s23p3，D为P元素；E元素基态原子有5个未成对电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，E为Mn元素。
答案：(1)氧 磷 锰 (2)
(3)H O→C→O SiO2＋2OH-===Si＋H2O
(4)O>P>Si>Li (5)3d54s2 第四周期第ⅦB族 Mn2O7
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