文档内容
物质结构与性质 元素周期律
第 1 讲 原子结构 原子核外电子排布
课 程 标 准 知 识 建 构
1.知道原子核外电子的能级高低顺
序，了解原子核外电子排布的构造
原理。
2．能说明微观粒子的运动状态与宏
观物体运动特点的差异。
3．能结合能量最低原理、泡利不相
容原理、洪特规则书写1～36号元
素基态原子的核外电子排布和轨道
表示式，并说明含义。
一、原子结构与核素、同位素
1．原子的构成
(1)构成原子的微粒
(2)微粒之间的等式关系
质量关系：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)；
电性关系：
①原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数；
②阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数；
③阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数。
(3)微粒符号周围数字的含义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中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，
物理性质不同；
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
H：名称为氕，不含中子；
H：用字母D 表示，名称为氘或重氢；
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
核素 U C H H O
用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子
3.相对原子质量
(1)原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与一个12C质量的
的比值。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＝该核素的质量数。
【诊断1】 判断下列说法是否正确，正确的打√，错误的打×。
(1)任何原子的原子核均有质子和中子，任何离子均有电子( )
(2)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( )
(3)核聚变如H＋H―→He＋n，因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化(
)(4)Cl与Cl得电子能力几乎相同( )
(5)一种核素只有一种质量数( )
(6)H 、D 、HD均为氢元素的不同单质，三者属于同素异形体( )
2 2
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√ (6)×
二、基态原子核外电子排布及表示方法
1．能层、能级与原子轨道
(1)能层(n)
①在多电子原子中，核外电子的能量不同。
②按电子的能量差异从内到外分成不同能层，通常用K、L、M、N……表示，
能量依次升高。
(2)能级
①同一能层电子的能量也可能不同，分成不同的能级，通常用 s 、 p 、 d 、 f 等表
示。
②同一能层里，各能级的能量按 s 、 p 、 d 、 f 的顺序依次升高。
(3)原子轨道
电子云轮廓图给出了电子在核外经常出现的区域，称为原子轨道。
(4)能层、能级与原子轨道的关系
①能级与原子轨道
能级 原子轨道 轨道形状 轨道个数
s s 球形 1
p p 、p 、p 哑铃形 3
x y z
②能层、能级与原子轨道的数量关系
第n层，有n 个能级， n 2 条原子轨道，最多容纳 2 n 2 个电子。
2．基态原子的核外电子排布
(1)能量最低原理：电子尽可能地先占有能量低的轨道，然后进入能量高的轨
道，使整个原子的能量处于最低状态。(2)泡利原理
每个原子轨道里最多只能容纳2 个电子，且自旋状态相反。
如2s轨道上的电子排布为 ，不能表示为 。
(3)洪特规则
当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据
一个轨道，且自旋状态相同。如2p3的电子排布为 ，不能表示为
或 。
特例：当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、
f0)状态时，体系的能量最低，如： Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或
24
[Ar]3d54s1。
3．基态原子核外电子排布的表示方法
表示方法 以硫原子为例
电子排布式 1s22s22p63s23p4
简化电子排布式 [Ne]3s23p4
轨道表示式
(或电子排布图)
价层电子排布式 3s23p4
4.原子状态与原子光谱
(1)原子状态
①基态原子：处于最低能量的原子。
②激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，从低能级跃迁到高能级状态的
原子。(2)原子光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，用光谱仪
记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分
析。
(3)基态、激发态及光谱示意图
【诊断2】 判断下列说法是否正确，正确的打√，错误的打×。
(1)p能级能量一定比s能级的能量高( )
(2)2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等( )
(3)铁元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6( )
(4)磷元素基态原子的轨道表示式为
( )
(5)电子排布式1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理( )
(6) 表示的原子能量处于最低状态( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
考点一 原子结构与微粒关系
【典例1】 某元素的一种同位素X原子的质量数为A，它与2H原子组成2H X
m
分子，此分子含N个中子，在a g 2H X中所含电子的物质的量是( )
m
A.(A－N＋m) mol
B.(A－N) mol
C.(A－N＋m) mol
D.(A－N＋2m) mol
答案 D
解析 2H X分子含N个中子，则同位素X含中子数为(N－m)，由同位素X
m
的原子质量数为A可知，质子数为(A－N＋m)，则每个2H X分子含有质子数为(A
m
－N＋2m)，a g 2H X的物质的量为＝ mol，故含有质子物质的量为(A－N＋2m)
m
mol，因中性分子中质子数等于电子数，则a g 2H X中所含电子的物质的量是(A
m－N＋2m) mol，故选D。
求一定质量的某物质中粒子数的答题模板
物质的质量―――――――――――――→物质的
量―――――――――――――――――――→指定粒子的物质的量――→粒
子数
【对点练1】 (微粒中“粒子数”的确定)我国科学家通过测量SiO 中26Al和
2
10Be两种核素的比例来确定“北京人”年龄，这种测量方法叫铝铍测年法。关于
26Al和10Be的说法不正确的是( )
A．10Be和9Be是中子数不同质子数相同的不同原子
B．10Be的原子核内中子数比质子数多
C．5.2 g 26Al3＋中所含的电子数约为1.2×1023
D．26Al和26Mg的质子数、中子数和核外电子数都不相同
答案 C
解析 10Be和9Be互为同位素，中子数不同质子数相同，A正确；10Be的原子
核内，质子数为4，中子数为10－4＝6，中子数比质子数多，B正确；5.2 g 26Al3＋中
所含的电子数约为×(13－3)×N mol－1≈1.2×1024，C错误；26Al和26Mg的质子
A
数分别为13、12，中子数分别为13、14，核外电子数等于质子数，故两者所含质子
数、中子数和核外电子数都不相同，D正确。
【对点练2】 (“同”字概念辨析)(2021·1月湖北学业水平选择考适应性测试，2)C
的衰变反应为C―→X＋e，其半衰期(反应物的量被消耗到其初始量的一半需要
的时间)为5730年。下列说法正确的是( )
A.C与X互为同位素
B.C与X的中子数相同
C.C和C的价层轨道电子数相差2
D.某考古样品中C的量应为其11460年前的
答案 D
解析 根据质子守恒，可知Z＝7，即X为N。A.C与N不属于同一种元素的原子，
不互为同位素，错误；B.C与N的中子数分别为8、7，错误；C.C和C的价层电子
排布为2s22p2，价层轨道电子数相同；D.11460年是半衰期5730年的2倍，因此11460年后变为原来的×＝倍，正确。
【对点练3】 (“10电子”微粒和“18电子”微粒)已知A、B、C、D是中学化
学中常见的四种不同粒子，它们之间存在如图所示的转化关系(反应条件已经略
去)：
(1)如果 A、B、C、D 均是 10 电子的粒子，请写出 A、D 的电子式：
A________________；D_______________________________________。
(2)如果A和C是18电子的粒子，B和D是10电子的粒子，请写出：
①A 与 B 在 溶 液 中 反 应 的 离 子 方 程 式 为
___________________________________________________________________。
②根据上述离子方程式，可以判断 C 与 B 结合质子的能力大小是
________(用化学式或离子符号表示)。
答案 (1)
(2)①HS－＋OH－===S2－＋H O ②OH－＞S2－
2
寻找“10电子”微粒和“18电子”微粒的方法
(1)“10电子”微粒
(2)“18电子”微粒
考点二 原子核外电子排布原理【典例2】 有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述：
元素 结构、性质等信息
是短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素，该元素的某种合金
A
是原子反应堆的导热剂
B B与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性
C 元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂
是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来
D
水生产过程中常用的消毒杀菌剂
请根据表中信息填写：
(1)A原子的核外电子排布式______________________________________。
(2)B元素在周期表中的位置________________；离子半径：B________(填
“大于”或“小于”)A。
(3)C原子的轨道表示式是_________________________________________，
其原子核外有________个未成对电子，能量最高的电子为________轨道上的
电子，其轨道呈________形。
(4)D原子的电子排布式为________________________________________，
D－的结构示意图是________________。
(5)B的最高价氧化物对应的水化物与 A的最高价氧化物对应的水化物反应
的化学方程式为_____________________________________________________，
与D的氢化物的水溶液反应的化学方程式为______________________________
___________________________________________________________________。
答案 (1)1s22s22p63s1 (2)第三周期ⅢA族 小于
(3)
3 2p 哑铃
(4)1s22s22p63s23p5(或[Ne]3s23p5)
(5)NaOH＋Al(OH) ===NaAlO ＋2H O
3 2 2
3HCl＋Al(OH) ===AlCl ＋3H O
3 3 2
解析 根据题中信息可推出：A为Na，B为Al，C为N，D为Cl。
核外电子排布常见错误(1)在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 (违反泡利原理)
③ (违反洪特规则)
④ (违反洪特规则)
(2)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，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而失电子时，却先失
4s轨道上的电子，如Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5。
(3)注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、价层电子排布式的区别
与联系。如Cu的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1；简化电子排布式：
[Ar]3d104s1；价层电子排布式：3d104s1。
【对点练4】 (原子核外电子排布规律)(2020·四川威远中学校月考)已知锰的
核电荷数为25，下列有关基态锰原子核外电子排布正确的是( )
A．价层电子轨道表示式为
B．核外电子排布时，先排满4s轨道，再排3d轨道
C．锰原子失去电子形成Mn2＋时应失去 3d 轨道上的电子
D．锰原子的 2p 和 3p 轨道的形状、能量均相同
答案 B
解析 按洪特规则知，基态锰原子核外电子排布时，5个3d轨道上各有1个
电子且自旋状态相同，价层电子轨道表示式为 ，A错误；
4s轨道能量比3d轨道低，故核外电子排布时，先排满4s轨道，再排3d轨道，B正
确；锰原子失去电子形成 Mn2＋时应先失去4s轨道上的电子，C错误；锰原子的
2p和3p轨道的形状均为哑铃形、能量高低则不同，2p轨道能量低于3p轨道，D
错误。
【对点练5】 (化学用语的规范使用)(2020·四川雅安中学月考)下列关于化学
用语的表示错误的是( )
A．Na＋的轨道表示式：B．氯离子的结构示意图：
C．甲基的电子式：
D．硫离子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p6
答案 A
解 析 Na ＋ 核 外 电 子 排 布 式 为 1s22s22p6 ， 因 此 其 轨 道 表 示 式 为
，故A项错误；氯离子质子数为17，核外电子数为18，其结
构示意图为 ，故B项正确；甲基为—CH ，其电子式为 ，故C项正
3
确；硫离子核外有 18 个电子，根据构造原理可知，其核外电子排布式为
1s22s22p63s23p6，故D正确。
【对点练6】 (电子排布式、轨道表示式的书写)按要求书写电子排布式或轨道
表示式。
(1)基态C原子的核外电子排布式为________。
(2)基态Ni原子的核外电子排布式为________。
(3)基态Cr3＋的核外电子排布式为________________。
(4)基态Mn2＋的核外电子排布式为________________。
(5)基态钒原子的价层电子轨道表示式为____________________________。
(6)基态镓(Ga)原子的电子排布式为________。
(7)基态Ni2＋的价层电子轨道表示式为_______________________________。
答案 (1)1s22s22p2 (2)[Ar]3d84s2 (3)[Ar]3d3
(4)[Ar]3d5 (5)
(6)[Ar]3d104s24p1 (7)
原子(离子)核外电子排布式(图)的书写
(1)核外电子排布式：按电子排入各能层中各能级的先后顺序，用数字在能级
符号右上角标明该能级上排布的电子数的式子。如Cu：1s22s22p63s23p63d104s1，其简化电子排布式为[Ar]3d104s1。
(2)价层电子排布式：如Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，价层电
子排布式为3d64s2。价层电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子
数以及最外层电子数。
(3)轨道表示式(电子排布图)：用方框表示原子轨道，用“↑”或“↓”表示
自旋状态不同的电子，按排入各能层中各能级的先后顺序和在轨道中的排布情况
书写。如：S：
。核外电子排布图能直观地反映出原
子的核外电子的自旋情况以及成对的电子对数和未成对电子数。
1．(2020·课标全国Ⅰ，11)1934年约里奥－居里夫妇在核反应中用α粒子(即
氦核He)轰击金属原子X，得到核素Y，开创了人造放射性核素的先河：
X＋He―→Y＋n
其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( )
A.X的相对原子质量为26 B．X、Y均可形成三氯化物
C．X的原子半径小于Y的 D．Y仅有一种含氧酸
答案 B
解析 由X＋He―→Y＋n可得W＋4＝30＋1，则W＝27，设X的最外层电子
数为x，结合题给信息可知，x＋x＋2＝8，解得x＝3，又X为金属原子，可得Z＝
13，X为Al，Y为P。Al的质量数为27，A项错误；X(Al)、Y(P)均可形成三氯化物，
分别为AlCl 、PCl ，B项正确；根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减
3 3
小知，X(Al)的原子半径大于Y(P)的，C项错误；Y(P)有多种含氧酸，如H PO 和
3 3
H PO 等，D项错误。
3 4
2.(2021·1月辽宁普高校招生考试适应性测试，4)下列说法错误的是( )
A.CH 分子球棍模型： INCLUDEPICTURE "G:\\2021 课件\\D2.TIF" \*
4
MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\2021 课 件 \\D2.TIF" \*
MERGEFORMATINETB.基态Si原子价电子排布图：
C.第一电离能：N>O>C
D.石墨质软的原因是其层间作用力微弱
答案 A
解析 C 原子的半径大于 H 原子，因此 CH 分子的球棍模型：
4
INCLUDEPICTURE "G:\\2021 课 件 \\D20.TIF" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "G:\\2021 课 件 \\D20.TIF" \* MERGEFORMATINET
，A 错误；基态 Si 原子价电子排布式为 3s23p2，价电子排布图为
，B正确；N原子的2p轨道处于半满状态，因此其第一电离
能比其左右的元素大，则第一电离能：N>O>C，C正确；在石墨中，同层的C原子
以共价键结合，而每层之间以范德华力结合，其层间作用力微弱，层与层之间可
以滑动，因此较为松软，D正确。
3.(高考组合题)电子排布式和轨道表示式的书写。
(1)(2020·全国Ⅱ)基态Ti原子的核外电子排布式为____________________。
(2)(2020·天津卷)Fe、Co、Ni在周期表中的位置为____________________，基
态Fe原子的电子排布式为___________________________________________。
(3)(2019·全国卷Ⅱ)Fe成为阳离子时首先失去________轨道电子，Sm的价层
电子排布式4f66s2，Sm3＋价层电子排布式为________。
(4)(2019·全国卷Ⅰ)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)。
(5)(2018·全国卷Ⅱ)基态 Fe 原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为
___________________________________________________________________。
答案 (1) 1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2
(2)第四周期第Ⅷ族 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2
(3)4s 4f5 (4)A (5)
4．(高考组合题)原子核外未成对电子数的判断。(1)(2020·全国Ⅰ)基态Fe2＋与Fe3＋离子中未成对的电子数之比为________。
(2)(2020·上海等级考)碳原子核外电子中未成对电子数是________。
(3)(2017·全国卷Ⅲ)元素Mn与O中，基态原子核外未成对电子数较多的是
________。
(4)(2016·全国卷Ⅰ)基态Ge原子有________个未成对电子。
(5)(2016·全国卷Ⅱ)镍元素基态原子的3d能级上的未成对电子数为________。
答案 (1)4∶5 (2)2 (3)Mn (4)2 (5)2
5．(高考组合题)电子云图形和电子运动状态的判断。
(1)(2018·全国卷Ⅱ)基态 S 原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为
________形。
(2)(2017·全国卷Ⅰ)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)(2015·全国卷Ⅰ)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密
度分布可用________形象化描述。在基态14C原子中，核外存在________对自旋
相反的电子。
答案 (1)哑铃(纺锤) (2)N 球形 (3)电子云 2
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1．下列各离子的电子排布式错误的是( )
A．Na＋ 1s22s22p6 B．F－ 1s22s22p6
C．N3＋ 1s22s22p6 D．O2－ 1s22s22p6
答案 C
解析 Na＋核外电子数为10，其电子排布式为： 1s22s22p6，故A正确；F－，核
外电子总数为10，电子排布式为：1s22s22p6，故B正确； N3＋核外含有4个电子，
其电子排布式为：1s22s2，故C错误；O2－电子排布式为： 1s22s22p6，故D正确。
2．(2020·陕西省咸阳市实验中学月考)下列描述原子结构的化学用语正确的
是( )
A．碳原子结构示意图：
B．基态铜原子( Cu)的价层电子排布式：3d94s2
29
C．氧原子核外能量最高的电子云的形状：D．碳原子核外电子的轨道表示式：
答案 C
解析 碳原子结构示意图应该为： ，A错误；基态铜原子( Cu)的价层
29
电子排布式应该为：3d104s1，B错误；氧原子核外能量最高的电子是2p4，p能级电
子云形状为哑铃形，C 正确；碳原子核外电子的轨道表示式应该为：
，D错误。
3．科学家成功合成了一种拥有117个质子的新元素。科学家用Ca轰击Bk，
生成了6个拥有117个质子的新原子，其中的5个原子有176个中子，1个原子有
177个中子。下列有关说法正确的是( )
A．第117号元素是副族元素
B.Bk的质量数为97
C.Ca的中子数为48
D.Ca2＋的中子数比核外电子数多10
答案 D
解析 A．第117号元素在元素周期表中的第17列即ⅦA族，为主族元素，A
错误；B.Bk的质子数为97，质量数为249，B错误；C.Ca的质子数为20，质量数为
48，中子数＝48－20＝28，C错误；D.Ca2＋的质子数为20，质量数为48，中子数＝
48－20＝28，核外电子数＝20－2＝18，中子数比核外电子数多10，D正确。
4．(2020·山东等级考模拟卷)某元素基态原子4s轨道上有1个电子，则该基
态原子价电子排布不可能是( )
A．3p64s1 B．4s1
C．3d54s1 D．3d104s1
答案 A
解析 A项为 K，核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，主族元素的价电子
19
是最外层电子，应为4s1，A项错误；B项为 K的价层电子排布式，正确；C项为
19
Cr，副族元素的价电子是最外层电子与次外层的部分电子，核外电子为
24
[Ar]3d54s1，即价电子为3d54s1；D项为 Cu，价电子为3d104s1,3d轨道上的电子处
29
于全充满状态，整个体系的能量最低。
5．(2020·山东模拟)近日，温州大学王舜教授课题组与美国北德克萨斯大学
ZhenhaiXia教授合作在杂原子掺杂碳的超级电容领域取得了新突破。下列C原子轨道表示式表示的状态中能量关系正确的是( )
A．①＝②＝③＝④ B．③＞④＞①＞②
C．②＞①＞④＞③ D．④＞③＞①＝②
答案 C
解析 电子能量为1s＜2s＜2p，则2p轨道上电子越多、1s、2s轨道上电子越
少，其能量越高，则能量由高到低的顺序是②＞①＞④＞③。
6．工业上通常利用反应2Al O (熔融)=====4Al＋3O ↑来获得单质铝，该反应
2 3 2
还需要添加Na [AlF ](冰晶石)以降低氧化铝的熔化温度。下列表示相关微粒的化
3 6
学用语错误的是( )
A．质子数与中子数相等的氟原子：F
B．[AlF ]－的中心离子的结构示意图：
6
C．基态钠原子外围电子排布式：3s1
D．基态氧原子的轨道表示式：
答案 D
解析 A．氟原子质子数为9，则质子数与中子数相等的氟原子质量数为18，
原子符号表示为：F，故A正确；B.铝离子的核外电子数为10，有2个电子层，各层
电子数分别为2、8，铝离子结构示意图为 ，故B正确；C.根据构造原理的能
级顺序，电子大多是按能级顺序填充的，填满一个能级再填一个新能级；11号钠
基态原子的电子排布式为：1s22s22p63s1，其外围电子排布式为：3s1，此状态能量最
低，故C正确；D.由于简并轨道(能级相同的轨道)中电子优先单独占据1个轨道，
且自旋方向相同，原子的能量最低，O原子能量最低排布图为： ，
故D错误。
7．下列各项叙述中，正确的是( )
A．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子释放能量，由基态转化成激发
态B．价层电子排布式为6s26p3的元素位于第六周期第ⅢA族，是s区元素
C．所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同
D． Cr原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2
24
答案 C
解析 A 项镁原子由基态转化为激发态时吸收能量；B 项价电子排布为
6s26p3的元素位于第六周期ⅤA族，是p区元素；D项原子轨道处于全空、全满或
半 充 满 状 态 时 ， 能 量 最 低 ， 故 Cr 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 应 是
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1s22s22p63s23p63d54s1。
8．(2020·银川一中月考)周期表中27号元素钴的方格中注明“3d74s2”，由此
可以推断( )
A．它位于周期表的第四周期ⅡA族
B．它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]4s2
C．Co2＋的核外价层电子排布式为3d54s2
D．Co位于周期表中第9列
答案 D
解析 3d74s2为价层电子排布式，可知其位于d区，为过渡元素，A项错误；
“3d74s2”为Co的价电子排布，其简写式中，也要注明3d轨道，B项错误；失电子
时，应失去最外层的电子，即先失4s上的电子，Co2＋的价电子排布为3d7，C项错
误；“7＋2＝9”，说明它位于周期表的第9列，D项正确。
9．下列关于化学用语表示不正确的是( )
A．氮原子的轨道表示式是：
B．镁原子由1s22s22p63s2→ls22s22p63p2时，原子吸收能量，由基态转化成激发
态
C．钾原子的电子排布式是1s22s22p63s23p64s1
D．F元素的电负性小于O元素
答案 D
解析 A．基态氮原子核外电子总数为7,2p轨道3个电子各占据1个轨道，并
且自旋方向相同，故A正确；B.基态Mg的电子排布式为1s22s22p63s2，能量处于最
低状态，当变为ls22s22p63p2时，电子发生跃迁，需要吸收能量，变为激发态，故B
正确；C.钾元素核外有19个电子，根据构造原理书写出基态原子简化电子排布式
为：1s2s22p63s23p64s1，故C正确；D.同周期自左而右电负性增大，故F元素的电负性大于O元素，故D错误。
10．(2020·临沂一模)下列状态的铝元素中，电离最外层的一个电子所需能量
最小的是( )
A．
B．
C．[Ne]
D．
答案 D
解析 AB为基态，其中A失去最外层1个电子，为第三电离能，B失去最外
层1个电子，为第二电离能；C为铝离子，稳定结构，失去最外层1个电子所需能
量最大；D为铝原子的核外电子排布的激发态，易失去最外层的一个电子；所以
电离最外层的一个电子所需能量最小的是D。
11．具有如下电子层结构的原子，其相应元素一定属于同一主族的是( )
A．3p能级上有2个未成对电子的原子和4p能级上有2个未成对电子的原
子
B．3p能级上只有1个空轨道的原子和4p能级上只有1个空轨道的原子
C．最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s22p6的原子
D．最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s2的原子
答案 B
解析 当p能级上有2个或者4个电子时，p能级上都有2个未成对电子，所
以相应元素可能是第ⅣA族，也可能是第ⅥA族，故A项不符合题意；p能级上
有3个轨道，当p能级有1个空轨道时，另两个轨道各容纳了1个电子，加上s能
级上的2个电子，最外层为4个电子，所以不管处于哪个能层，只要最外层为4个
电子，就属于第ⅣA族，故B项符合题意；最外层电子排布为1s2的原子是He，最
外层电子排布为2s22p6的原子是Ne，两者均属于0族元素，题干中要求属于同一
主族元素，故C项不符合题意；最外层电子排布为2s2的原子是Be，属于第ⅡA
族，而最外层电子排布为1s2的原子是He，属于0族，故D项也是错误的。
12．原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种元素，其中X是形成化合物种类最
多的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，Z原子基态时2p
原子轨道上有3个未成对的电子，W的原子序数为29。下列说法正确的是( )A．Y X 分子中Y原子轨道的杂化类型为sp2杂化
2 2
B．化合物YX 的沸点比化合物ZX 的沸点高
4 3
C．W的价层电子排布式为3d94s2
D．Y元素的电负性小于Z元素的电负性
答案 D
解析 由题目条件可以推知这四种元素分别是H、C、N、Cu。Y X 分子根据
2 2
推测出的元素应该是C H 分子，而C H 分子中的C原子的轨道的杂化类型为sp
2 2 2 2
杂化，故A项错误；化合物YX 应该是CH ，化合物ZX 应该是NH 由于NH 分
4 4 3 3 3
子间存在氢键，导致NH 的沸点高于CH 所以化合物YX 的沸点比ZX 低，故B
3 4 4 3
项错误； W是29号铜元素，其价层电子排布式为3d104s1，故C项错误； Y元素
是C元素，Z元素是N元素，电负性：C
