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大单元三 物质结构与性质
专题二 原子的结构与性质
【真题再现●明考向】
1.按要求填空
(1)(2025·安徽卷)锶位于元素周期表第五周期第ⅡA 族。基态原子价电子排布式
为________________。
(2)(2025·河北卷)基态铬原子的价层电子排布式：________________。
(3)(2025·云南卷)基态Cu 原子的价层电子排布式为______________。
(4)(2025·河南卷)Ca 位于元素周期表中______________区；基态Ni2+的价电子排
布式为______________。
(5)(2025·重庆卷)铝的基态电子排布式为________________。
(6)(2025· 北京卷) 将Mg 的基态原子最外层轨道表示式补充完整：
。
2.(2025·山东卷)Fe 单质及其化合物应用广泛。回答下列问题：
(1)在元素周期表中，Fe 位于第__________周期__________族。基态Fe 原子与
基态Fe3+离子未成对电子数之比为__________。
(2)尿素分子(H2NCONH2)与Fe3+形成配离子的硝酸盐[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3 俗
称尿素铁，既可作铁肥，又可作缓释氮肥。元素C，N，O 中，第一电离能最大
的是__________，电负性最大的是__________。
3.按要求填空
(1)(2023·北京卷节选)比较S 原子和O 原子的第一电离能大小，从原子结构的角
度
说
明
理
由
：
____________________________________________________________
____________________________________________________________________
。
(2)(2023·浙江1 月选考改编)由硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为
①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1，则电离一个电子所需最低能量由
大到小的顺序为________________。
(3)(2022·河北卷节选)①基态S 原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为
________。
②Cu 与Zn 相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是__________，原因是
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
【核心梳理●明方向】
1.核外电子排布的五种表示方法
表示方法
举例
电子排布式
K：1s22s22p63s23p64s1
简化电子排布式
Cu：[Ar]3d104s1
价层电子排布式
Fe：3d64s2
轨道表示式
(或电子排布图)
价层电子轨道表示式
(或价层电子排布图)
【名师点拨】
(1)考虑是否存在原子轨道在全充满(如s2、p6、d10等)、半充满(如s1、p3、d5等)
和全空(如s0、p0、d0)等状态时能量最低的特例情况。
(2)基态原子核外电子运动状态数与核外电子数相等；基态原子核外电子空间运
动状态数即核外电子所占据的轨道数。
2.电离能大小比较规律
(1)总体上金属元素第一电离能较小，非金属元素第一电离能较大。
(2)同一周期内元素的第一电离能从左到右有增大的趋势；同一主族元素从上到
下，第一电离能由大变小。
(3)第ⅡA 族和第ⅤA 族元素第一电离能大于其相邻元素。
3.电负性大小比较规律
(1)根据在元素周期表中的位置判断
在同一周期中，原子序数越大，电负性一般也随之增加。同一主族元素从上到
下，电负性逐渐减小。
(2)根据化合价及物质类别判断
如O 与Cl 的电负性比较：①HClO 中Cl 为＋1 价、O 为－2 价，可知O 的电负
性大于Cl；②Al2O3是离子化合物、AlCl3是共价化合物，可知O 的电负性大于
Cl。
【考点突破●提能力】
1.按要求填空
(1)(2025·贵州普通高中选择性考试模拟)基态Mn 原子的价层电子排布式为
__________。
(2) (2025·黑龙江教育学会一模)B 价层电子的轨道表达式为__________________。
(3) (2025· 辽宁名校联盟一模联考)Fe 在元素周期表中的位置为
____________________。
(4) (2025· 陕西西安市一模)组成Li3PO4 的各元素中，原子半径最大的是
________( 填元素符号) ，电负性最大的元素的价层电子排布图为
______________________。
2.(2025·山东菏泽一模)钴和锂在电池材料、超级合金等高科技领域中发挥着关
键作用。回答下列问题：
(1)Co 在元素周期表中位于第________周期________族。下列状态的钴中，电离
最外层一个电子所需能量最大的是________(填标号)。
A.[Ar]3d74s2
B.[Ar]3d74s1
C.[Ar]3d74s14p1
D.[Ar]3d74p1
(2)N、F、P 三种元素电负性由大到小的顺序为______________。
3.(2025·山东聊城一模节选)(1)H3NBH3分子中与B 原子相连的H 呈负电性，H、
N、B 的电负性由大到小的顺序是____________。
(2)Fe2+价层电子轨道表示式为__________，同周期基态原子未成对电子数比
Fe2+多的元素是____________(填元素符号)。
【限时训练】（限时：60 分钟）
原子的结构与性质 (满分：53 分)
1.(8 分)(2024·湛江模拟节选)我国科研工作者研究的金属—氮—碳电催化CO2还
原催化剂取得新进展。回答下列问题：
(1)14C 可用于考古，该基态原子价层电子排布式为________________。
(2)金属钴的核外电子排布式为__________；Fe3+的电子排布式为____________。
(3)基态N 原子中，电子占据的最高能层符号为________，该能层具有的原子轨
道数为________，电子数为________。
(4)基态铝原子核外共有________种不同能级的电子，有________种不同运动状
态的电子。
2.(6 分)(2025·山东青岛一模节选)双核铜物种存在于色素细胞中，某大环双核铜
配合物的配离子结构如图。
(1)基态Cu 原子价层电子排布式为________。
(2)该配离子中所含第二周期元素的基态原子第一电离能由大到小的顺序为
____________。
(3)Cu 的化合价为__________。
3.(10 分)(2024·东营模拟节选)光伏材料是指能将太阳能直接转换成电能的材料。
可作太阳能电池材料的有单晶硅、GaAs、InP、CdS、CuInSe 等。
(1)已知Se 在元素周期表中的位置为____________________，硅的基态原子的电
子排布式为________，基态Ga 原子核外电子占据的最高能级为________，其轨
道呈________形。
(2)P、S、Ga 电负性从大到小的顺序为__________。
(3)As 元素的第一电离能__________(填“大于”“小于”或“等于”)Se 元素的
第
一
电
离
能
，
原
因
是
____________________________________________________
_____________________________________________________________________
。
(4)太阳能电池材料中的很多金属或金属化合物在灼烧时会产生特殊的火焰颜色，
请用原子结构的知识阐述产生此现象的原因：
______________________________
____________________________________________________________________
。
4.(8 分)(2024·亳州模拟)某抗失眠药物的结构简式为
，其分子式为
C17H14O2N2Br2。请回答下列问题：
(1)该药物的组成元素中，电负性最大的元素是__________(填元素符号)。
(2)基态N 原子的价层电子轨道表示式为__________________，从原子结构角度
解
释
O
的
电
负
性
大
于
N
的
原
因
：
_____________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)该药物的组成元素中，属于第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为
__________(用元素符号表示)；基态Br 原子的价层电子排布式为____________，
其第一电离能比Cl 的第一电离能________(填“大”或“小”)。
(4)若某元素的核电荷数是N 元素的4 倍，其基态＋2 价阳离子的电子排布式为
______________________。
5.(4 分)(2025·陕西西安期末)黄铁矿(主要成分为FeS2)的利用对资源和环境具有
重要意义，一种酸性条件下催化氧化黄铁矿的物质转化关系如图所示，回答下
列问题：
(1)基态氧原子的核外电子有________种空间运动状态，其电子占据的最高能级
的电子云轮廓图为________形。
(2)第一电离能：N________ (填“>”“<”或“＝”)O。
(3)Fe3+的半径比Fe2+________ (填“大”或“小”)。
6.(6 分)(2024·辽宁营口期中)在元素周期表中除了同族元素的性质相似外，还有
一些处于对角线上的元素的性质也呈现相似性。例如Li 和Mg、Be 和Al、B 和
Si，这种相似关系称为对角线关系，也称对角线规则。回答下列问题：
(1)Ge 与Si 同主族，二者属于周期表中______区元素；Ge 能与NaOH 溶液反应
生
成
Na2GeO3
，
其
中
发
生
反
应
的
化
学
方
程
式
为
________________________________
_____________________________________________________________________
_。
(2)基态Mg 原子和基态Al 原子中第一电离能较大的是__________，原因为
_____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
7.(4 分)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
8.(7 分)A、B、C、D、E、F、G、W 是原子序数依次增大的8 种元素，A 元素
原子的2p 轨道上有2 个未成对电子；B 元素在同周期中原子半径最大，与A 可
形成原子个数比为1∶1 和2∶1 的两种化合物；C 的单质是一种常见的半导体
材料；F 有9 个原子轨道，且只有一个未成对电子，没有空轨道；G 的单质是一
种常见金属，其＋2 价离子G2+有4 个未成对电子；W 能形成红色(或砖红色)的
W2A 和黑色的WA 两种化合物。请回答下列问题：
(1)C 原子最高能级的电子云轮廓图是______形，W 位于元素周期表________区，
W 的简化电子排布式为____________。
(2)D、E、F 三种元素第一电离能从大到小的顺序是________(用元素符号与“>”
表示)。
(3)A、B、C、D 四种元素电负性由大到小的顺序是________(用元素符号与“>”
表示)。
(4)G3+比G2+稳定，原因是______________________________________________
____________________________________________________________________
。
