文档文本内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
第02 讲 原子结构与性质
目录
01
考情解码·命题预警
02 体系构建·思维可视...........................................................................................................................
03 核心突破·靶向攻坚...........................................................................................................................
考点一 原子结构 核素与同位素........................................................................................................
知识点1 原子的构成........................................................................................................................................
知识点2 元素、核素与同位素......................................................................................................................
考向1 考查微观粒子中各粒子数的关系及计算.....................................................................................
考向2 考查元素、核素、同位素辨析........................................................................................................
【思维建模】“五同”概念的比较
考向3 考查核反应方程的简单分析..............................................................................................
【思维建模】核反应方程分析思路
考点二 原子核外电子的排布..............................................................................................................
知识点1 原子核外电子的运动状态............................................................................................................
知识点2 基态、激发态和原子光谱............................................................................................................
知识点3 原子的核外电子排布规律............................................................................................................
考向1 考查能层、能级与原子轨道.............................................................................................................
考向2 考查基态、激发态与原子光谱........................................................................................................
【思维建模】电子的空间运动状态与电子的运动状态
考向3 考查核外电子的排布规律..................................................................................................................
04 真题溯源·考向感知............................................................................................................................
1
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
考点要求
考察形式
2025 年
2024 年
2023 年
原子结构
选择题
非选择题
江苏卷T2，3 分
山东卷T2，3 分
江苏卷T5，3 分
广东卷T2，2 分
湖北卷T12，3 分
河北卷T8，3 分
湖南卷T2，3 分
江苏卷T5，3 分
原子核外电子
的运动状态
选择题
非选择题
安徽卷T2，3 分
北京卷T2，3 分
广东T13，3 分
江苏卷T4，3 分
山东卷T3，3 分
海南卷T11，4 分
北京卷T2，3 分
辽宁卷T2，3 分
海南卷T4，3 分
考情分析：
1．从命题题型和内容上看，高考命题以选择题为主，非选择题偶而也呈现，考查内容主要有原子结构
及原子中质量数、质子数、中子数、核外电子数之间的相互关系及计算；元素、核素、同位素、同素异
形体概念的辨析；根据原子核外电子排布推断元素及性质、书写电子排布式和电子排布图等。
2．从命题思路上看：选择题以最新的科技成果、新闻事件为背景，考查原子结构、同位素、核素知
识，核外电子排布表达式的正误判断等。非选择题中直接考查电子排布式和电子排布图的书写，利用核
外电子排布推断元素及性质等。
预测2026 年四川高考将仍会以最新科技成果、新闻事件为背景等为背景材料，考查原子结构中各微粒
数的关系及计算、原子（离子）核外电子排布规律及电子排布式或电子排布图的书写等知识。因此，复
习时应强化原子构成微粒之间的关系、原子结构及核外电子排布特性、规范化学术语的书写，重点掌握
长周期主族元素和第四周期过渡元素的电子排布式和轨道表示式等知识。
复习目标：
1．知道元素、核素和同位素的含义，会判断同位素、同素异形体、同分异构体及同系物。
2．了解电子云概念，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．理解原子核外电子排布的规律，能正确书写1～36 号元素的电子排布式、价层电子排布式。
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
考点一 原子结构 核素与同位素
知识点1 原子的构成
1．原子的构成
2．微粒间的关系
（1）原子：质子数＝核电荷数＝原子序数＝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，如Mg2＋的核外电子数是10。
（3）阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数，如Cl－的核外电子数是18。
3．微粒符号及数字含义
得分速记
①原子中不一定都含有中子，如H 中没有中子。
原子
元素
化学
中子
质子
质子
质量
电荷
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
②电子排布完全相同的原子不一定是同一种原子，如互为同位素的各原子。
③易失去1 个电子形成＋1 价阳离子的不一定是金属原子，如氢原子失去1 个电子形成H＋。
④形成稳定结构的离子最外层不一定是8 个电子，如Li＋为2 个电子稳定结构。
⑤破坏原子结构的核裂变不属于化学变化也不属于物理变化，属于核变化。
⑥质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F－和OH－。
知识点2 元素、核素与同位素
1．元素、核素、同位素的概念及相互关系
2．同位素的特征
（1）相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全相同，物理性质不同。
（2）天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数(丰度)一般不变。
3．常见的重要核素及其应用
核素
U
C
H
H
O
用途
核燃料
考古断代
制氢弹
示踪原子
得分速记
①现行元素周期表已发现的元素有118 种，由于同位素的存在，故核素的种数远大于118 种。
②不同核素可能具有相同的质子数，如H、H；也可能具有相同的中子数，如C、O；也可能具有相同的质
量数，如C、N。
③同位素之间的转化，既不是物理变化也不是化学变化，是核反应。
④同位素之间可形成不同的同位素单质。如氢的三种同位素形成的单质有六种：H2、D2、T2、HD、HT、
DT，他们的物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。
⑤同位素之间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。他们的
相对分子质量不同，物理性质(如密度)有所不同，但化学性质几乎完全相同。
4．核反应
（1）含义：核聚变、核裂变属于核反应，核反应既不属于化学变化，也不属于物理变化。
（2）常见核反应：
碳14 的β 衰变
C→N＋e
钋209 的α 衰变
Po→Pb＋He
核电荷数
质子
中子
中子数
质子数
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
卢瑟福发现质子
N＋He→O＋H
查德威克发现中子
Be＋He→C＋n
铀核裂变反应
U＋n→Kr＋Ba＋3n
（3）特点：①反应前后质量数之和不变；②反应前后质子数之和不变。
5．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12 C 质量的的比值，即：
M(核素)＝，取该值的正整数即为该核素的质量数。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。
考向1 考查微观粒子中各粒子数的关系及计算
例1 （2025·四川·八省联考卷）O3和HI 发生反应：O3+2HI=O2+I2+H2O，NA是阿伏加德罗常数的值。下列
说法错误的是( )
A．O3是非极性键形成的极性分子 B．
的电子式是
C．O3和O2互为同素异形体 D．
含有的中子数是8NA
【答案】A
【解析】A 项，臭氧分子的中心氧原子和两个配位氧原子之间的O-O 具有极性，电子云偏向配位氧原子，
故O3是由极性键形成的极性分子，A 错误；B 项，HI 是共价化合物，氢和碘之间共用一对电子，故HI 的
电子式是
，B 正确；C 项，O3和O2是由氧元素形成的不同的单质，互为同素异形体，C 正确；D 项，
中H 没有中子，O 有16-8=8 个中子，故
含有的中子数是8NA，D 正确；故选A。
【变式训练1·变载体】
（2025·四川·八省押题预测卷）氮化镓（GaN）是一种第三代半导体材
料，有良好的电学特性，近年智能手机的快速充电器就使用了氮化镓材料，镓的原子结构示意图如下。下
列说法不正确的是
A．
的结构式为
B．
和
互为同素异形体
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
C．一个
原子中含有39 个中子
D．镓位于元素周期表的第四周期第ⅢA 族
【答案】B
【解析】A．N2的结构式为N≡N，A 正确；B．
N 和
N 为同种元素的不同核素，互为同位素，不互为同
素异形体，B 错误；C．一个
70Ga 原子中含有中子数为70-31=39，C 正确；D．镓为31 号，在元素周期表
中位于铝的下方，即位于元素周期表的第四周期第ⅢA 族，D 正确；故答案为：B。
【变式训练2·变考法】（2025·安徽皖北协作区·一模）设
是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.
由
和
组成的混合气体中原子总数为
B.
中含质子总数为
C. 在某真空密闭容器中充入
气体，容器中的分子总数小于
D.
和
的反应中每生成
时，生成
键的数目为
【答案】C
【解析】A．未说明2.24L 混合气体所处的温度和压强，该状态下的气体摩尔体积未知，无法计算，A 错
误；
B．质子数等于原子序数，(CH3)2NNH2中含有34 个质子，6.0g(CH3)2NNH2的物质的量为
=0.1mol，含质子总数为3.4NA，B 错误；C．46gNO2的物质的量为
=1 mol，但NO2存在部分转化
为N2O4的平衡：2NO2
N2O4，导致分子总数减少，故容器中分子数小于NA，C 正确；D．反应
中每生成1molCO2时，生成2molH2O，
生成H—O 键的数目为4NA，D 错误；故选C。
【变式训练3·变考法】（2025·四川广安·模拟）
是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．常温下，
中含有的价电子总数为
B．IL NaCl 溶液中，阴、阳离子总数为
C．当制备反应生成22.4L(换算成标准状况下)混合气体时，混合气体中的原子总数为
D．当制备
时，转移电子数为
【答案】C
【解析】A．NH3的价电子总数为5+3=8，常温下，17gNH3中含有的价电子总数为8NA，A 错误；B．未指
明溶液的浓度，无法计算1L NaCl 溶液中的阴、阳离子总数，B 错误；C．当反应生成22.4 L（换等成标
准状况下）混合气体时，其中0.8molNH3、0.2molH2，故原子总数为3.6NA，C 正确；D．该反应中Mg 元
素化合价由+2 价下降到0 价，当制备1molNH3.BH3时，生成0.5mol Mg，转移电子数为NA，D 错误；故选
C。
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
考向2 考查元素、核素、同位素辨析
例2 宇宙中含量最丰富的元素氢有3 种核素(H、D、T)。工业上利用反应堆的中子(n)，采用含Li 的化合物
作靶材生产氚(T)。下列说法正确的是
A．H、D、T 互为同位素
B．H、D、T 的物理和化学性质明显不同
C．H、D、T 都具有放射性，都可用于制造氢弹
D．上述生产氚的过程中同时有3He 生成
【答案】A
【解析】H、D、T 是氢元素的3 种不同核素，互为同位素，A 正确；H、D、T 的物理性质不同，化学性质
基本相同，B 错误；D 和T 可用于制造氢弹，H 则不能，C 错误；由核反应方程式：Li＋n―→H＋He 可
知，生产氚的过程中不可能有3He 生成，D 错误。
思维建模 “五同”概念的比较
\s\up11(
比较)
定义
比较对象
分子式
结构
性质
同位素
质子数相同、中子数
不同的核素(原子)互
称
核素(原
子)
符号表示不同，
如：H、H、H
电子排布相
同，原子核
结构不同
物理性质不相
同，化学性质
相同
同素异形体
同一元素组成的不同
单质
单质
元素符号表示相
同，分子式可不
同，如：金刚石
和石墨、O2和O3
单质的组成
或结构不同
物理性质不
同，化学性质
相似
同分异构体
分子式相同，结构不
同的化合物互称
化合物
相同
不同
物理性质不
同，化学性质
不一定相同
同种物质
分子式和结构式都相
同的物质
－
相同
相同
相同
同系物
结构相似，分子组成
上相差若干个CH2原
子团的有机物
化合物
不相同
相似
物理性质不
同，化学性质
相似
【变式训练1·变考法】（2025·四川·八省押题预测卷）光照时，纳米
能使水产生羟基自由基
，可
用于处理废水。下列表述正确的是
A．基态Ti 的价电子排布式：3d2
B．—OH 的电子式：
8
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
C．
的VSEPR 模型：
D．O 的一种核素：
【答案】B
【解析】A．基态Ti 的价电子排布式：3d24s2，A 错误；B．—OH 含有1 个未成对电子，电子式：
，
B 正确；C．H2O 中心O 原子价层电子对数为
，O 原子采用sp3杂化，O 原子上含有2 对孤电子
对，H2O 的VSEPR 模型为
，C 错误； D．核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上
角为质量数；O 质子数为8，则O 的一种核素不会是
8O，D 错误；故选B。
【变式训练2·变载体】（2025·四川南充·预测）利用宇宙射线产生的放射性同位素碳-14 来测定含碳物质的
年龄，叫碳-14 测年。下列关于
的叙述不正确的是
A．
原子核外电子数为6 B．
原子核外中子数为14
C．
具有放射性 D．
与
化学性质基本相同
【答案】B
【解析】A．
原子的质子数为6，对原子来说，质子数=原子核外电子数，则其原子核外电子数为6，A
正确；B．
原子的质量数为14，质子数为6，则核内中子数为14-6=8，核外不存在中子，B 不正确；
C．
是碳的放射性同位素，则
具有放射性，C 正确；D．
与
互为同位素，二者的化学性质
基本相同，则
与
的化学性质基本相同，D 正确；故选B。
【变式训练3·变题型】（2025·北京房山区·一模）用放射性同位素
标记酪氨酸，可达到诊断疾病的目
的。标记过程如下：
下列说法不正确的是
A．I 元素位于周期表p 区
B．
和
互为同位素
C．酪氨酸苯环上的一碘代物有4 种
D．标记过程发生了取代反应
【答案】C
【解析】A．I 元素位于周期表第ⅦA 族，最外层电子在p 轨道上，属于周期表的p 区，A 正确；B．
和
是质子数相同，中子数不同的核素，互为同位素，B 正确；C．酪氨酸苯环上对位连两个支链，苯环上
剩余4 个位置按对位轴对称，一碘代物有2 种，C 错误；D．根据题目描述，酪氨酸羟基邻位的氢原子被
9
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
碘取代，生成一碘代物，是典型的取代反应，D 正确；故选C。
考向3 考查核反应方程的简单分析
例3 短周期主族元素W、X、Y、Q 的原子序数依次增大。W、X 原子的最外层电子数之和为6，且符合核
反应：
+
→
+
；Y 和Q 一样，其原子中s 电子与p 电子数目相同。下列说法正确的是
A．Q 的最高价氧化物对应水化物易溶于水且完全电离
B．X 与Y 只能形成原子个数比为1：1 的化合物
C．原子半径：W>Y>Q
D．X 的最高价氧化物与单质Q 可以发生反应
【答案】D
【解析】短周期主族元素W，X，Y，Q 的原子序数依次增大，W、X 原子的最外层电子数之和为6，结合
反应可知A=9+4-1=12，则W、X 位于第二周期，二者最外层电子数之和为Z-2+Z+2-2=6，解得Z=4，则W
为Be，X 为C 元素；Y 原子中s 电子与p 电子数目相同，电子排布式为1s22s22p4，则Y 为O，Q 的原子序
数等于X 原子序数的2 倍，则Q 为Mg 元素。A 项，Mg 的最高价氧化物对应的水化物为Mg(OH)2，难溶
于水且不能完全电离，A 错误；B 项，C 与O 可形成CO、CO2，B 错误；C 项，同一周期从左向右原子半
径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：Mg＞Be＞O，即Q＞W＞Y，故C 错误；
D 项，单质Q 为Mg，X 的最高价氧化物为CO2，镁与CO2在点燃条件下可以发生反应生成MgO 和C，故
D 正确；故选D。
思维建模 核反应方程分析思路
①质量数守恒：各微粒左上角数字之和在核反应前后相等；
②电荷数守恒：各微粒左下角数字之和(正电荷数)在核反应前后相等.
例：碳14 的β 衰变：C→N＋e
质量数守恒表达式：14＝14＋0；电荷数守恒表达式：6＝7－1。
【变式训练1·变考法】（2025·四川成都实验中学·月考）用
粒子轰击
可得到一个中子和一种放
射性核素
，即
。已知基态X 原子中s 能级电子总数是p 能级电子总数的4 倍。下列
说法错误的是
A．
B．最高价含氧酸的酸性：X<Y
C．XF3与YF3中X 与Y 的杂化方式相同 D．单质的沸点：X>Y
【答案】C
【解析】基态X 原子核外电子s 能级电子数是p 能级电子数的4 倍，则X 的核外电子排布为1s22s22p1，则
X 为B 元素；由2+5=c，则Y 的质子数为7，Y 为N 元素。A．X 和Y 分别为B 和N，即a=5，由质量数守
恒4+2×5=b+1，解得b=13，A 正确；B．同周期主族元素从左到右非金属性增强，则非金属性：B<N，则
最高价含氧酸的酸性：H3BO3<HNO3，B 正确；C．BF3中B 原子的价层电子对数为3，不含孤电子对，B
10
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
原子采用sp2杂化，NF3中N 原子价层电子对数为
，有1 对孤电子对，杂化类型是sp3，C 错
误；D．常温下B 单质为固体，N2为气体，则沸点：B>N2，D 正确；本题选C。
【变式训练2·变载体】（2025·四川内江市·一模）卢瑟福用
粒子（即氦核
）轰击X 原子的核反应为
，其中A=2N，
不含中子。下列说法正确的是
A. XY 属于酸性氧化物 B. Z2Y2为非极性分子
C. 简单氢化物的沸点：X>Y D. 第一电离能：X>Y
【答案】D
【解析】由
可知，
质子数为1，质量数为1，则Z 为H，由质量数可得A+4=17+1，
A=14，N=7，则X 为N，由质量数可知7+2=M+1，M=8，Y 为O，据此分析；A．NO 属于不成盐氧化物，
A 错误；B．H2O2分子的空间结构
，正负电荷中心不重合，属于极性分子，B 错误；
C．氨分子和水分子间均存在氢键，但水分子含有的氢键数目更多，沸点更高，简单氢化物的沸点：
NH3<H2O，C 错误；D．由分析可知，X 为N，Y 为O，同一周期从左往右第一电离能呈增大趋势，但ⅡA
和ⅢA，ⅤA 和ⅥA 反常，故第一电离能：X>Y，D 正确； 故选D。
考点二 原子核外电子的排布
知识点1 原子核外电子的运动状态
1．电子的运动特征
电子是质量轻、带负电的微观粒子，并具有波粒二象性。电子可以在原子内部进行圆周运动，运动速度很
快，接近光速，与宏观物体的运动有极大不同：不能同时确定速度和位置，不能描绘运动轨迹。
2．能层与能级
（1）能层：根据多电子原子的核外电子的能量差异，将核外电子分成不同的能层，能层用n 表示。n 值越
大，能量越高。
（2）能级：多电子原子中同一能层电子能量的不同，将它们分成不同能级，符号s、p、d、f......。如n 能
层的能级按能量由低到高的顺序排列为n s 、n p 、n d 、n f 等。
（3）关系：能层序数等于该能层所包含的能级数，如第三能层有3s
、
3p
、
3d
能级。s、p、d、f 能级可容
纳的电子数为1、3、5、7 的二倍。
3．能层、能级与其容纳的最多电子数之间的关系
11
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
能层(n)
一
二
三
四
五
六
七
…
符号
K
L
M
N
O
P
Q
…
能级
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
5s
…
…
…
…
容纳最多
电子数
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
…
…
…
…
2
8
18
32
……
…
…
2 n 2
4．原子轨道
（1）电子云：电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。
（2）电子轮廓图：概率密度为
90%
的电子云图，s 电子云是球形；p 电子云是哑铃形，有3 个伸展方向
(px，py，pz，它们相互垂直)；d 有5 个伸展方向；f 有7 个伸展方向。
（3）原子轨道：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，即电子云的伸展方
向。
轨道符号
s
p
d
f
电子云形状
（轨道形状）
球形
纺锤形或哑铃形
花瓣形
形状较复杂
轨道个数
1
3
5
7
空间伸展方向个数
1
3
5
7
5．轨道能量
（1）同能层的不同能级能量s<p<d<f。
（2）不同能层相同能级的能量1s<2s<3s……，2p<3p<4p……，半径随能层增大而增大。
（3）同能层同能级不同轨道能量相同，如2px＝2py＝2pz。
知识点2 基态、激发态和原子光谱
1．基态与激发态
（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，电子跃迁到较高能级，变成激发态原子。
2．原子光谱
（1）定义：不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，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。
（2）光谱分析的应用：
①在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。
12
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
②生产生活：光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一。焰火、霓虹灯光、激光、荧光、LED 灯光等都与
核外电子跃迁释放能量有关。
得分速记
①可见光中，红光的波长最长，紫色光的波长最短。
②焰色反应是电子跃迁的结果，故金属的焰色反应是物理变化过程，不属于化学变化。
知识点3 原子的核外电子排布规律
1．构造原理：随着原子核电荷数的递增，原子核每增加一个质子，原子核外便增加一个电子，这个电子
大多是按如图所示的能级顺序填充的，填满一个能级再填一个新能级。
2．核外电子排布的三个规律
能量最低原理
原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态
泡利原理
每个原子轨道里最多只能容纳2 个
自旋状态相反的电子
洪特规则
当电子排布在同一能级的不同简并轨道时，基态原子中的电子总是优先单独
占据一个轨道，而且自旋状态相同
3. 洪特规则特例
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29Cu 的基态原子电子排布式为1s
2 2s
2 2p
6 3s
2 3p
6 3d
10 4s
1 ，而不是1s22s22p63s23p63d94s2。24Cr 的基态原子
电子排布式为1s
2 2s
2 2p
6 3s
2 3p
6 3d
5 4s
1 ，而不是1s22s22p63s23p63d44s2。
得分速记 核外电子排布表示方法小结
表示方法
以硫原子为例
原子结构示意图
电子排布式
1s
2 2s
2 2p
6 3s
2 3p
4
简化电子排布式
[Ne]3s
2 3p
4
13
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
电子排布图(轨道表示式)
价电子排布式
3s
2 3p
4
得分速记
①在书写过渡元素电子排布式时，应先写( n －
1)
d 亚层，后写ns 亚层。
②过渡元素失电子生成离子时，先失n s 亚层上的电子，再失( n －
1)
d 亚层上的电子。
③当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时原子的能量最低，如
24Cr 的电子排布式为[Ar]3d
5 4s
1 ，29Cu 的电子排布式为[Ar]3d
10 4s
1 。
考向1 考查能层、能级和原子轨道
例1 下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是
A．s、p、d 能级所含原子轨道数分别为1，3，5
B．s 能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C．p 能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层的增加，p 能级原子轨道数也增多
D．原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云
【答案】A
【解析】A 项，s、p、d 能级所含原子轨道数分别为1，3，5，故A 正确；B 项，s 能级的原子轨道呈球
形，处在该轨道上的电子不只能在球壳内运动，还在球壳外运动，只是在球壳外运动概率较小，故B 错
误；C 项，p 能级的原子轨道呈纺锤形，p 能级原子轨道数为3，与电子层数无关，故C 错误；D 项，电子
云表示电子出现的几率，即表示电子在核外单位体积的空间出现的机会多少，故D 错误；故选A。
【变式训练1·变考法】（2025·四川攀枝花市·一诊）下列化学用语或图示表达正确的是
A. CO2的电子式为：
B. 甲烷分子的空间填充模型为
C. Cl2中两个氯原子形成共价键，轨道重叠示意图为
D. Fe2+基态价层电子轨道表示式为
【答案】B
【解析】A．CO2的电子式为：
，A 错误；B．甲烷分子的空间构型为正四面体形，碳原子半径
14
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
大于氢原子半径，空间填充模型为
，B 正确；C．Cl2中两个氯原子形成共价键，轨道重叠应该是
头碰头重叠，示意图为：
，C 错误；D．Fe2+基态价层电子轨道表示式
为
，D 错误；答案选B。
【变式训练2·变载体】（2025·四川眉山实验中学·月考）下列说法正确的是
A．CHCl=CH2分子中，C—Cl 键采用的成键轨道是sp2-p
B．
和
互为同系物
C．单晶硅和石英互为同素异形体
D．2py的电子云图为
，其中的黑点代表核外电子的运动轨迹
【答案】A
【解析】A 项，在平面形分子CHCl=CH2中，每个C 原子含有3 个σ 键和1 个π 键，所以价层电子对个数
是3，采用sp2杂化，Cl 原子中未成对电子为3p 电子，C—Cl 键采用成键轨道是sp2-p，故A 正确；B 项，
苯酚和苯甲醇虽然在组成上相差一个CH2原子团，但结构并不相似，苯酚的官能团-OH 直接连在苯环上，
而苯甲醇的官能团-OH 连在苯环侧链烷基上，二者不互为同系物，故B 错误；C 项，同一元素形成的性质
不同的单质间才为同素异形体，故单晶硅为Si 和石英为SiO2不互为同素异形体，故C 错误；D 项，2py的
电子云图为哑铃形：
，其中的黑点不代表核外电子的运动轨迹，表示电子出现的几率
的多少，小黑点越密集的地方，电子出现的几率越高，小黑点越稀薄的地方，电子出现的几率越小，故D
错误；故选A。
【变式训练3·变题型】（2025·四川泸县五中·模拟）某化合物
是分析化学中重要的基准物质，其中X、Y、Z、R 分别位于三个短周期，原子序数依次增加，R 与Z 同主
族；常温下，YZ2为气体，其分子的总电子数为奇数；Q 为常见的金属元素，在该化合物中Q 离子的价层
电子排布式为3d6。该物质在稀有气体氛围中的热重曲线如图所示。下列说法错误的是
15
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
A. 简单氢化物的沸点：Z>R
B. 基态Q 原子的核外电子有15 种不同的空间运动状态
C. 简单气态氢化物的还原性：Z>Y
D. 580℃热分解后得到的固体化合物是Q2Z3
【答案】C
【解析】Q 为常见的金属元素，在该化合物中Q 离子的价层电子排布式为3d6，则Q 为Fe；X、Y、Z、R
分别位于三个短周期，原子序数依次增加，则X 为H；常温下YZ2为气体，其分子的总电子数为奇数，则
Y 与Z 分别为N、O；R 与Z 同主族，则R 为S。A．O、S 的简单氢化物分别为H2O、H2S，H2O 分子间存
在氢键，所以沸点：H2O ＞H2S ，故A 正确；B ．Q 为Fe ，基态Q 原子的核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d64s2，电子所占据的轨道数为1+1+3+1+3+5+1=15，即有15 种不同的空间运动状态，故B
正确；C．Y 与Z 分别为N、O，氧元素的非属性强于氮，O2的氧化性强于N2，简单气态氢化物的还原性：
Z＜Y，故C 错误；D．据以上分析可知，该化合物的化学式为(NH4)2Fe(SO4)2‧6H2O，相对分子质量为
392，取1mol 该物质进行热重分析，由热重曲线可知，580℃热分解后得到的固体的质量为392×(1-9.2%-
9.2%-9.2%-52.0%)=80g，其中n(Fe)=1mol，m(Fe)=56g，n(O)=
，所以其化学式为
Fe2O3，故D 正确；故答案为：C。
考向2 考查基态、激发态和原子光谱
例2（2025·四川巴中市·一诊）
、
等均可作锂离子电池的电极材料，关于其组成元素说
法错误的是
A. Li 的焰色试验形成发射光谱 B. 第二周期第一电离能介于Li 和O 之间的元素有4 种
C. Fe 和Co 都位于周期表中d 区 D. 基态p 原子核外电子有9 种空间运动状态
【答案】B
【解析】A．Li 的焰色试验，灼烧时，电子吸收能量跃迁至高能级，不稳定，又跃迁回较低能级，释放能
量，形成发射光谱，A 正确；B．同周期元素，从左至右，第一电离能有增大趋势，由于N 的2p 轨道半充
满，较稳定，第一电离能大于O，第二周期第一电离能介于Li 和O 之间的元素有Be、B、C3 种，B 错
误；C．Fe 和Co 都属于Ⅷ族元素，位于周期表中d 区，C 正确；D．基态p 原子电子排布式为
1s22s22p63s23p5，核外电子占据9 个原子轨道，有9 种空间运动状态，D 正确；故选B。
【变式训练1·变考法】（2024·安徽安庆模拟）下列说法正确的是
16
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
A. 基态原子的能量一定比激发态原子的能量低
B. 基态Fe3+的最外层电子排布式为3s
23p
63d
5
C. 基态碳原子的价层电子轨道表示式：
D. 基态多电子原子中，p轨道电子能量一定比s轨道电子能量高
【答案】B
【解析】基态原子吸收能量变为激发态原子，只有同种元素基态原子的能量总是低于激发态原子的能量，
不同种元素基态原子的能量不一定比激发态原子的能量低，A错误；基态Fe
3+的电子排布式为[Ar]3d
5，
最外层电子排布式为3s
23p
63d
5，B正确；基态碳原子的价层电子排布式为2s
22p
2，价层电子轨道表示式
为
，C错误；同一能级p轨道电子能量比s轨道电子能量高，不同能级p轨道电子能量不一定比s轨
道电子能量高，D错误。
【变式训练2·变载体】下列说法或有关化学用语的表达正确的是
A．在基态多电子原子中，p 轨道电子能量一定高于s 轨道电子能量
B．基态Fe 原子的外围电子排布图为：
C．因氧元素电负性比氮元素大，故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大
D．硅原子核外电子排布式由3s23p2转变为3s13p3的过程会释放能量
【答案】B
【解析】A 项，在基态多电子原子中，p 轨道电子能量不一定高于s 轨道电子能量，如2p 轨道电子的能量
小于3s 轨道电子的能量，故A 错误；B 项，基态Fe 原子的外围电子排布图为
，故B
正确；C 项，N 原子2p 能级半充满，结构稳定，氧原子第一电离能比氮原子第一电离能小，故C 错误；D
项，硅原子核外电子排布式由3s23p2转变为3s13p3的过程是由基态转化为激发态的过程，这一过程吸收能
量，故D 错误；故选B。
【变式训练3·变题型】（2025·四川德阳市·质量监测二）下列有关物质结构或性质的解释合理的是
选项
实例
解释
A
某些金属灼烧时有特征焰色
核外电子受热吸收能量跃迁至较高能级
B
稳定性：HF>HCl
HF 分子间能形成氢键
C
酸性：
—CF3为吸电子基团，—CH3为推电子基团，导
致羧基中的羟基极性不同
D
活泼性：
碳碳双键的键能小于碳碳单键，更容易断裂
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】C
【解析】A．金属灼烧有焰色反应是与原子核外电子跃迁释放能量，不是吸收能量，故A 错误；B．物质
17
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
的稳定性，主要比较物质的键能大小，HCl 和HF 相比，F 原子比Cl 原子半径小，F 与H 形成的共价键键
长要比H 与Cl 短，键长越短，键能越大，键越不容易被打断，物质越稳定，故B 错误；C．氟
电负性大，
F－C 的极性大，—CF3为吸电子基团，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，酸
性更强，烷基为推电子基团，烷基越长推电子效应越大，使羧基中羟基的极性小，故C 正确；D．乙烯和
乙烷的活泼性比较主要由分子结构决定，乙烯分子中含有一个双键，乙烷是单键连接，碳碳双键有一条π
键易断裂，导致乙烯活泼性大于乙烷，但总体双键的键能是大于单键的键能，故D 错误；答案选C。
考向3 考查原子核外电子排布规律
例3（2025·四川泸州市·一诊）赤血盐{K3[Fe(CN)6}可用于检验Fe2+，也可用于蓝图印刷术等。下列说法正
确的是
A. 电负性：
B. K+核外有9 种不同空间运动状态的电子
C. Fe2+的价电子排布式为
D. 4 种元素分布在元素周期表的s、p、ds 区
【答案】B
【解析】A．元素非金属性越强电负性越大，元素金属性越强电负性越小，电负性：N>C>Fe>K，故A 错
误；B．K+核外有18 个电子，占用9 个原子轨道，有9 种不同空间运动状态的电子，故B 正确；C．Fe2+的
价电子排布式为3d6，故C 错误；D．K 分布在元素周期表的s 区，C、N 分布在元素周期表的p 区，Fe 分
布在元素周期表的d 区，故D 错误；选B。
思维建模 建立电子排布式书写虚拟模拟图：
【变式训练1·变考法】（2025·四川内江市·一模）下列化学用语或表述正确的是
A. 基态Cr 原子的价层电子排布图：
B. SO3的空间结构：三角锥形
C. 聚丙烯的结构简式：
D. 顺-2-丁烯的分子结构模型：
【答案】D
【解析】A．基态Cr 原子的价层电子排布式为3d54s1，价层电子排布图
，A 错误；
18
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
B．SO3 的价层电子对数：
，空间结构为平面三角形，B 错误；C．聚丙烯的结构简式：
，C 错误；D．顺-2-丁烯中两个甲基位于碳碳双键的同侧，分子结构模型：
，
D 正确； 故选D。
【变式训练2·变载体】（2025·四川南充一中·二模）药物异博定(盐酸维拉帕米)能有效控制血压升高、促
进血液循环，其合成路线中有如图转化过程，已知NaH 晶体属NaCl 晶型，则下列说法正确的是
A. Z 分子中C、H、O 第一电离能大小顺序为O>H>C
B. Y 分子中基态Br 原子电子排布式为
C. X 的沸点高于其同分异构体
D. NaH 晶体中，与Na+最近的
有12 个
【答案】A
【解析】A．H 原子比碳原子的核外电子距离原子核近，受到原子核的引力大，电离需要消耗更多的能量，
所以第一电离能H 比C 的大，O 原子核内质子较多，吸电子能力更强，第一电离能大于H，第一电离能大
小顺序为O>H>C，故A 正确；B．Br 为35 号元素，基态Br 原子电子排布式为
，故B 错
误；C．
中羟基与酮羰基处于对位，更易形成分子间氢键，而X 易形成分子内氢键，
沸点更高，故C 错误；D．因为NaH 晶体属于NaCl 晶型，所以Na+最近的H-有6 个，故D
错误；故选A。
【变式训练3·变题型】（2025·四川攀枝花市·一诊）X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的短周期主族元
素，X 原子有两个单电子且电负性是四种元素中最大的，Y 原子的最外层电子数是X 原子内层电子数的2
倍，Z 原子s 能级上电子数与p 能级上电子数之比为2：3，W 第一电离能大于Z。下列说法正确的是
A. 电负性：Y<Z<W B. 原子半径：X<Z<W<Y
C. 四种元素基态原子
未成对电子数：Y<Z<W D. 简单氢化物的键角：Y<Z
19
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
【答案】A
【解析】X 原子有两个单电子且电负性是四种元素中最大的即X 为氧，Y 原子的最外层电子数是X 原子内
层电子数的2 倍即为硅，Z 原子s 能级上电子数与p 能级上电子数之比为2:3 则为磷，W 第一电离能大于磷
则W 为氯，据此分析解题。A．同一周期元素随原子序数的增大，元素电负性逐渐增大；同一主族元素，
原子核外电子层数越多，元素电负性越小，所以电负性为Si＜P＜Cl 即Y＜Z＜W，A 正确；B．原子核外
电子层数越多，原子半径越大；当原子核外电子层数相同时，原子的核电荷数越大，原子半径越小，原子
半径：O＜Cl＜P＜Si，B 错误；C．四种元素基态原子的未成对电子数：硅两个、磷三个、氯一个，则Z
＜Y＜W，C 错误；D．SiH4、PH3均为sp3杂化，但是PH3有1 对孤电子对，键角小，故键角Y>Z，D 错误；
答案为A。
1．（2025·安徽·高考真题）以下研究文物的方法达不到目的的是
A．用
断代法测定竹简的
B．用X 射线衍射法分析玉器的晶体结构
C．用原子光谱法鉴定漆器表层的元素种类
D．用红外光谱法测定古酒中有机分子的相对分子质量
【答案】D
【解析】A．¹⁴ C 断代法通过测定有机物中¹⁴ C 的残留量确定年代，竹简为植物制品，适用此方法，A 正
确；B．X 射线衍射法通过衍射图谱分析物质晶体结构，玉器为晶体矿物，适用此方法，B 正确；C．原子
光谱法通过特征谱线鉴定元素种类，可用于分析漆器表层元素，C 正确；D．红外光谱法用于分析分子官
能团和结构，无法直接测定相对分子质量（需质谱法），D 达不到目的；故选D。
2．（2025·安徽·高考真题）某化合物的结构如图所示。W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期元素，
其中X、Z 位于同一主族。下列说法错误的是
A．元素电负性：
B．该物质中Y 和Z 均采取即
杂化
C．基态原子未成对电子数：
D．基态原子的第一电离能：
【答案】D
【解析】W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Z 位于同一主族，且X、Z 均形成2
个共价键，则X 为O，Z 为S；Y 形成5 个共价键且原子序数位于O、S 之间，则Y 为P；W 形成1 个共价
键，原子序数最小，则W 为H；A．同周期从左向右电负性逐渐增大，同主族从上向下电负性逐渐减小，
故元素电负性O>S>P，即X>Z>Y，A 项正确；B．该物质中，P 原子的价层电子对数为
，为sp3杂化，S 原子的价层电子对数为
，为sp3杂化，B 项正确；C．
20
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
基态H 原子未成对电子数为1，基态O 原子的价电子排布式为2s22p4，未成对电子数为2，基态P 原子的价
电子排布式为3s23p3，未成对电子数为3，则基态原子未成对电子数H<O<P，即W<X<Y，C 项正确；D．
基态原子的第一电离能同周期从左向右逐渐增大，由于VA 族原子的p 轨道处于半充满状态，第一电离能
大于同周期相邻主族元素，即P>S，D 项错误；故选D。
3．（2025·江苏卷）科学家通过核反应
发现氚
。下列说法正确的是
A．
表示一个质子
B．
的基态原子核外电子排布式为
C．
与
互为同位素
D．
的原子结构示意图为
【答案】C
【解析】A．
质量数为1，质子数为0，中子数为1，因此其表示一个中子，A 错误；B．
的基态原子
核外电子排布式为
，B 错误；C．质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，
与
质子数相同、中子数不同，二者互为同位素，C 正确；D．
原子核外只有2 个电子，原子结
构示意图为
，D 错误。故选C。
4．（2025·浙江1 月卷）根据元素周期律，下列说法不正确的是
A．第一电离能：N＞O＞S
B．化合物中键的极性：SiCl4＞PCl3
C．碱性：LiOH＞KOH
D．化合物中离子键百分数：MgO＞Al2O3
【答案】C
【解析】A 项，根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，ⅡA 与ⅢA，ⅤA 与ⅥA 反常，故
第一电离能：N＞O＞S，正确；B 项，已知同一周期从左往右元素的电负性依次增大，电负性Si＜P＜
Cl，电负性差值越大，键的极性越大，故化合物中键的极性：SiCl4＞PCl3，正确；C 项，同一主族从上往
下元素的金属性依次增大，金属性Li＜K，故碱性：LiOH＜KOH，错误；D 项，已知同一周期从左往右元
素的电负性依次增大，即电负性Mg＜Al，故Mg 与O 的电负性差值＞Al 与O 的电负性差值，电负性差值
越大离子键百分数越大，故化合物中离子键百分数：MgO＞Al2O3，正确。
5．（2025·山东卷）第70 号元素镱
的基态原子价电子排布式为
。下列说法正确的是
A．
的中子数与质子数之差为104
B．
与
是同一种核素
C．基态
原子核外共有10 个d 电子
D．
位于元素周期表中第6 周期
【答案】D
【解析】A．中子数=174-70=104，与质子数70 的差为104-70=34，而非104，A 错误；B．同位素之间质
子数相同，但中子数不同，两者属于不同核素，B 错误；C．根据构造原理可知，Yb 的电子排布为
21
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
[Xe]4f146s2，在3d 和4d 轨道上有电子，共20 个d 电子，C 错误；D．根据Yb 的价电子排布式可知，其有
6s 轨道，说明其有6 个电子层，其位于第6 周期，D 正确； 故选D。
6．(2025·甘肃卷，2，3 分)马家窑文化遗址出土了大量新石器时代陶制文物，陶制文物的主要成分为硅酸
盐，下列有关表述错误的是
A．基态Si 原子的价层电子排布图：
B．
的同位素
可作为有机反应示踪原子
C．
的电子式为：
D．
的球棍模型为：
【答案】D
【解析】A 项，Si 为14 号元素，其基态价电子排布式为3s23p2，故其基态价电子排布图为
，A 项正确；B 项，
16O 和
18O 为氧元素的两种同位素，
18O 常用作同位素标记，可作为有机反应的示踪原
子，B 项正确；C 项，SiCl4为分子晶体，Si 与Cl 形成一对共用电子对，故SiCl4的电子式为
，C
项正确；D 项，SiO2为共价晶体，其球棍模型应为立体网状结构，
不能表示SiO2，D 项错误；故选
D。
7．（2025·湖南卷）
浓溶液中含有的
具有酸性，能溶解金属氧化物。元素X、Y、Z、M
的原子序数依次增大，分别位于不同的前四周期。Y 的最外层电子数是内层的3 倍，X 和Y 的最外层电子
数之和等于Z 的最外层电子数，M 的价层电子排布是
。下列说法正确的是
A．电负性：X>Y B．Y 形成的两种单质均为非极性分子
C．由X、Y、Z 形成的化合物均为强电解质 D．铁管上镶嵌M，铁管不易被腐蚀
【答案】D
【解析】Y 的最外层电子数是内层的3 倍，则Y 的最外层电子数为6，Y 为O，X 和Y 的最外层电子数之
和等于Z 的最外层电子数，则X 的最外层电子数应为1，原子序数小于氧元素，则X 为H，Z 的最外层电
子数为7，则Z 为Cl，M 的价层电子排布是3d104s2，M 是Zn，综上所述：X 为H、Y 为O、Z 为Cl、M 是
Zn，据此解答；A．非金属性越强，电负性越大，H2O 中O 为负化合价，因此X（H）的电负性小于Y
（O），A 错误；B．Y（O）的单质O2是非极性分子，但O3是极性分子（V 形结构导致偶极矩不为零），
B 错误；C．X（H）、Y（O）、Z（Cl）形成的化合物如HClO，属于弱电解质，并非全部为强电解质，C
错误；D．M 为Zn，比Fe 活泼，镶嵌Zn 会通过牺牲阳极保护铁管，使其不易被腐蚀，D 正确；故选D。
8．（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
22
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
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
【答案】D
【解析】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，则Z 个有4 个能层。根据这4 种元素形成的化合物的结构可以推断，W、X、Y、Z 分别为H、O、
S、K。A．W 和Y 可以形成H2S，其中S 显-2 价，因此，电负性S>H，A 不正确；B．H2SO3是中强酸，而
H2SO4是强酸，因此，在相同条件下，后者的酸性较强，B 不正确；C．H 只有1 个电子，O 的2p 轨道上有
4 个电子，O 有2 个未成对电子，因此，基态原子的未成对电子数 O>H，C 不正确；D．K 的氧化物溶于
水且与水反应生成强碱KOH，S 的氧化物溶于水且与水反应生成H2SO3或H2SO4，因此，氧化物溶于水所
得溶液的pH 的大小关系为 K>S，D 正确；综上所述，本题选D。
9．（2024·贵州卷）我国科学家首次合成了化合物[K(2，2，2-crypt)]5[K@Au12Sb20]。其阴离子
[K@Au12Sb20]5-为全金属富勒烯(结构如图)，具有与富勒烯C60相似的高对称性。下列说法错误的是
A．富勒烯C60是分子晶体
B．图示中的K+位于Au 形成的二十面体笼内
C．全金属富勒烯和富勒烯C60互为同素异形体
D．锑(Sb)位于第五周期第ⅤA 族，则其基态原子价层电子排布式是5s25p3
【答案】C
【解析】A．富勒烯C60是由C60分子通过范德华力结合形成的分子晶体，A 正确；B．由题图可知，中心
K+周围有12 个Au 形成二十面体笼(每个面为三角形，上、中、下层分别有5、10、5 个面)，B 正确；C．
全金属富勒烯不是碳元素的单质，因此其与富勒烯C60不能互为同素异形体，C 错误；D．锑(Sb)位于第五
周期第ⅤA 族，则根据元素位置与原子结构关系可知：其基态原子价层电子排布式是5s25p3，D 正确；
故合理选项是C。
10．（2024·新课标卷）
(四羰合镍，沸点43℃)可用于制备高纯镍，也是有机化合物羰基化反应
的催化剂。回答下列问题：
（1）Ni 基态原子价电子的轨道表示式为_______。镍的晶胞结构类型与铜的相同，晶胞体积为
，镍原
子半径为_______。
【答案】（1） ①.
.
②
【解析】
23
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
Ni 为28 号元素，其基态原子的核外电子排布式为
，则其价电子轨道表示式为
；
24
