考點18原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

目錄

考情探究1

1.高考真題考點分布.....................................................................1

2.命題規(guī)律及備考策略..................................................................1

蠡梳2

考法01原子結(jié)構(gòu)與核外電子運動規(guī)律.....................................................2

考法02電離能、電負(fù)性.................................................................7

31

后題沖至—11

考情探究

1?高考真題考點分布

考點內(nèi)容考點分布

2024?廣東卷第3題，2分；2024?湖北卷第12題，3分；2024?北京卷第1題，3分；

2024?上海卷第2題，3分；2024?河北卷第8題，3分；2023湖南卷第2題，3分；

核外電子排布

2023?江蘇卷第5題，3分；2022?北京卷第3題，3分；2022?天津卷第10題，3分；

2022浙江1月卷第7題，2分

2024.江蘇卷第4題，3分；2024.甘肅卷第2題，3分；2024.山東卷第3題，3分；

原子核外電子

2023?北京卷第2題，3分；2023浙江1月卷第3題，2分；2022?海南卷第5題，2分；

運動狀態(tài)

2022浙江六卷第7題，2分；2022?北京卷第2題，3分；

2024?吉林卷第11題，3分；2024?廣東卷第12題，4分；2024?甘肅卷第5題，3分；

2024?全國卷第11題，6分；2024?湖北卷第9題，3分；2024?浙江6月卷第1()題，2分；

電負(fù)性與電離

2023?全國乙卷第10題，6分；2023?全國甲卷第11題，6分；2023?天津卷第5題，3分；

能

2023?福建卷第3題，3分；2023?重慶卷第13題，3分；2023?浙江6月卷第11題，2分；

2023?湖南卷6第題，3分；2022?海南卷11第題，2分；

2.命題規(guī)律及備考策略

【命題規(guī)律】

高頻考點從近幾年全國高考試題來看，核素、電子排布式、同位素，、同素異形體、電負(fù)性、電離能仍是高

考命題的熱點。

【備考策略】電離能、電負(fù)性大小判斷

規(guī)律在周期表中，電離能、電負(fù)性從左到右逐漸增大，從上往下逐漸減小

同周期主族元素，第IIA族5s2)全充滿、第VA族(叩3)半充滿，比較穩(wěn)定，所以其第i電

特性

離能大于同周期相鄰的第I1IA族和第VIA族元素

常常應(yīng)用化合價及物質(zhì)類別判斷電負(fù)性的大小，如。與。的電負(fù)性比較：①HCIO中C1

方法為+1價、0為一2價，可知0的電負(fù)性大于C1；②ALCh是離子化合物、AlCb是共價化

合物，可知O的電負(fù)性大于C1

【命題預(yù)測】

預(yù)計2025年高考會以新的情境載體考查電負(fù)性、電離能、化學(xué)用語等知識，題目難度適中。

考點梳理

考法01原子結(jié)構(gòu)與核外電子運動規(guī)律

1.原子結(jié)構(gòu)

(1)構(gòu)成微粒及作用

錯誤!錯誤！

(2)微粒間的數(shù)量關(guān)系

①原子：質(zhì)子數(shù)(Z)==:

②陽離子的核外電子數(shù)=一所帶的電荷數(shù);

③陽離子的核外電子數(shù)=+所帶的電荷數(shù);

④質(zhì)量關(guān)系：質(zhì)量數(shù)5)=(Z)+(N)。

(3)微粒符號周圍數(shù)字代表的信息

2.元素、核素、同位素

(1)元素、核素、同位素的概念及相互關(guān)系

具有相同質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))的一類原子的總稱,

?一種元素可有多種不同的核素

(同位素

質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一種元素的不同.

!核素的互稱

(2)同位素的特征

①同一元素的各種核素的不同，相同，化學(xué)性質(zhì),物理性質(zhì)

②同一元素的各種穩(wěn)定核素在自然界中所占的原子百分?jǐn)?shù)(豐度)不變。

(3)氫元素的三種核素

IH：名稱為前,不含中子;

TH：用字母D_表示，名稱為樂或重氫；

汨：用字母工表示，名稱為僦或超重氫。

(4)幾種重要核素的用途

核素2軟J依汨怕,io

用途核燃料用于考古斷代制氫彈示琮原子

【易錯辨析】

(1)原子(即核素)的相對原子質(zhì)量：一個原子(即核素)的質(zhì)量與12c原子質(zhì)量的七的比值，其近似值可用質(zhì)量

數(shù)代替。

⑵元素的相對原子質(zhì)量：是按該元素各種天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如Ar(Cl)=

4dci)x〃％+4(37ci)x/〉％。其近似值是用各核素質(zhì)量數(shù)算出的平均值，即4(0戶35x〃％+37x3%。

3.核外電子運動狀態(tài)

核外電子按能量不同分成電子層，同一電子層的電子，還被分成不同能級。量子力學(xué)把電子在原子核外的一

個空間運動狀態(tài)稱為一個原子軌道。

⑴原子核外電子層、能級、原子軌道之間的關(guān)系.

電子層(〃)—二三四

電子層符號—————

能級符號——

各能級原子軌道數(shù)—

各電子層原子軌道數(shù)————

最多容納電子數(shù)

————

⑵常用電子云輪廓圖的形狀和取向來表示原子軌道的形狀和取向。s電子云輪廓圖呈—形、p電子云輪廓

圖呈_______形。p電子云有種伸展方向。

4.基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜

(1)基態(tài)原子：處于的原子。

激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子吸收能量，它的電子會______到較高能級，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子。

Q)原子光譜

不同元素原子的電子發(fā)生躍遷時會_______或不同的光，用光譜儀記錄卜來便得到原子光譜。利用原

子光譜上的特征譜線可以鑒定元素，稱為光譜分析。

1（）.某些金屬及其化合物在燃燒時會產(chǎn)生特殊的顏色，是由于電子躍遷時能量以?定頻率的光

典例引領(lǐng)

----------II<

考向01考查核素、同位素、同素異形體

【例1】（2024.湖南衡陽?一模）下列說法不正確的是（）

A.32s和34s互為同位素

B.C70和納米碳管互為同素異形體

C.CH2cleH2cl和CH3cHe12互為同分異構(gòu)體

D.C3H6和C4H8一定互為同系物

【思維建?！克耐谋容^

較

概於、定義對象分子式結(jié)構(gòu)性質(zhì)

質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)電子排布相物理性質(zhì)不相

核素符號表示不同，如：1

同位素不同的核素（原子）互同，原子核結(jié)同，化學(xué)性質(zhì)相

（原子）H、彳H、?H

稱為同位素構(gòu)不同同

元素符號表示相同，

同素異形同一元素組成的不同分子式可不同，如：單質(zhì)的組成或物理性質(zhì)不同，

單質(zhì)

體單質(zhì)金剛石和石墨、02和結(jié)構(gòu)不同化學(xué)性質(zhì)相似

03

分子式相同，結(jié)構(gòu)不物理性質(zhì)不同，

同分異構(gòu)化合

同的化合物互稱為同相同不同化學(xué)性質(zhì)不一定

體物

分異構(gòu)體相同

結(jié)構(gòu)相似，分子組成

化合物理性質(zhì)不同，

同系物上相差若干個CH?原不相同相似

物化學(xué)性質(zhì)相似

子團的有機物

考向02考查核外電子排布規(guī)律

【例2】（2024.江蘇無錫.二模）下列說法正確的是（）

A.最外層電子排布式為心?的基杰原子所對應(yīng)元素一定位于第IIA族

B.d區(qū)元素的原子一定都有d軌道電子

C.最外層電子排布式為，用的基態(tài)原子所對應(yīng)元素一定是金屬元素

D.基態(tài)原子價電子排布式為的元素一定是金屬元素

對點提升

---------------II<

【對點1］（2024.浙江杭州.模擬預(yù)測）下列說法小爪唧的是

A.普Se和署Se互為同位素B.石墨烯和丙烯互為同系物

C.氧氣和臭氧互為同素異形體D.乙酸甲酯和甲酸乙酯互為同分異構(gòu)體

【對點2］（2024.河南鄭州.一模）X、Y、Z、W、P五種元素，其核電荷數(shù)依次增大。X基態(tài)原子核外只有

三個能級，且各能級電子數(shù)相等；Z原子的核外電子有8種運動狀態(tài)：Z與W元素位于同一族；P原子核外

有4個電子層，最外層只有1個電子，其余各層均排滿電子。下列說法正確的是（）

A.基態(tài)X原子最外層有三個未成對電子

衛(wèi)OIM山

B.Y基態(tài)原子的軌道表示式：Is2s2p

C.P原子的價電子排布為4sl

D.P單質(zhì)分別與Z、W單質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)物中P的化合價一定相同

考法02電離能、電負(fù)性

1.電離能

（1）第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量。

（2）變化規(guī)律

同周期元素從左到右，元素第一電離能呈_______趨勢，原因是同周期元素從左到右，核電荷數(shù)增大，原子

半徑減小，原子失去電子越來越困難。

同一主族元素從上到下，元素第一電離能逐漸o同種原子逐級電離能越來越大（即/1<人</3…）。

元素XYZ

/i738578496

h141518174562

h773327456912

電離能/

/410540II5759543

(kJ-mol1)

Is136301483013353

/6179951837616610

h217032329320114

（3）電離能的應(yīng)用

判斷元素的金屬性和非金屬性一般來說，人越大，元素的非金屬性越強；人越小，元素的金屬性越

強弱強。

判斷元素核外電子的分層排布如Li：人《/2</3表明Li原子核外的三個電子排布在兩個能層（K、L）上，

情況且最外層上只有一個電子

判斷元素在化合物中的化合價如K：人《/2</3表明K原子易失去1個電子形成+1價陽離子

2.電負(fù)性

（1）電負(fù)性是元素的原子能力的標(biāo)度。元素的電負(fù)性越大，表示其原子的能

力越_______0

（2）以最活潑的非金屬元素氟的電負(fù)性為作為相對標(biāo)準(zhǔn)，計算得出其他元素的電負(fù)性（稀有氣體未計）。

（3）變化規(guī)律

①金屬元素的電負(fù)性一般1.8,非金屬元素的電負(fù)性一般1.8,而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金

屬”（如錯、睇等）的電負(fù)性則在1.8左右。

②在元素周期表中，同周期從左到右，元素的電負(fù)性逐漸，同主族從上到下，元素的電負(fù)性逐漸o

（4）電負(fù)性的三大應(yīng)用

①判斷元素金屬性與非金屬性的強弱：金屬元素的電負(fù)性一般1.8,金屬元素的電負(fù)性越____,金屬

元素越_____:非金屬元素的電負(fù)性一般1.8,非金屬元素的電負(fù)性越_____,非金屬元素越_____。

②判斷元素在化合物中的價態(tài)：電負(fù)性大的元素易呈現(xiàn)價；電負(fù)性小的元素易呈現(xiàn)價。

③判斷化學(xué)鍵類型：電負(fù)性差值大的元素原子之間形成的化學(xué)鍵主要是鍵；電負(fù)性差值小的元素原子

之間形成的化學(xué)鍵主要是鍵。

易錯辨析

----------II＜1

請判斷下列說法的正誤（正確的打y”，錯誤的打“X”）

1.元素的電負(fù)性越大，非金屬性越強，第一電離能也越大（）

2.元素的氧化物對應(yīng)的水化物酸性越強，非金屬性越強（）

3.元素的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強，其水溶液的酸性越強，還原性越弱（）

4.元素的原子得電子越多，非金屬性越強，失電子越多，金屬性越強（）

5.同周期元素，從左到右，原子半徑逐漸減小，離子半徑也逐漸減?。ǎ?/p>

典例引領(lǐng)

---------1）＜

考向01考查電離能、電負(fù)性的遞變規(guī)律

【例1】（2024.河北邯鄲.一模）工業(yè)上電解熔融AI2O3和冰晶石（Na3AlF6）的混合物可制得鋁。下列說法正確

的是（）

A.半徑大小:r（Al3+）＜^Na+）

B.電負(fù)性大小:z（F）＜/（0）

C.電離能大?。篫）（O）＜/i（Na）

D.堿性強弱：NaOH＜Al（OH）3

【思維速?！吭氐谝浑婋x能的周期性變化規(guī)律

同一周期，隨著原子序數(shù)的增加，元素的第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢，稀有氣體元素的第

一般

一電離能最大，堿金屬元素的第一電離能最?。煌恢髯?，隨著電子層數(shù)的增加，元素的

規(guī)律

第一電離能逐漸減小

特殊第一電離能的變化與元素原子的核外電子排布有關(guān)。通常情況下，當(dāng)原子核外電子排布在

情況能量相等的軌道上形成全空（P°、d°、2）、半滿（p3、d\f7）和全滿（p6、d2I，結(jié)構(gòu)對，原子

的能量較低，該元素具有較大的第一電離能

考向02考查電離能、電負(fù)性的應(yīng)用

[例2]（2024.江蘇南京.一模）下表列出了某短周期元素R的各級電離能數(shù)據(jù)（用22……表示，單位為

kJmol，。

/|hh/4?.......

R7401500770010500

下列關(guān)于元素R的判斷中一定正確的是（）

A.R的最高正價為+3價

B.R元素位于元素周期表中第IIB族

C.R元素第一電離能大于同周期相鄰元素

D.R元素基態(tài)原子的電子排布式為Is22s2

對點提升

-----------114

【對點1】（2024?山東德州?模擬）已知X、Y是短周期的兩種主族元素，下列有關(guān)比較或說法中一定正確的

是（）

選項條件結(jié)論

A若原子半徑：X>Y原子序數(shù)：X<Y

B化合物X〃Y,n中X顯負(fù)價元素的電負(fù)性：X>Y

C若價電子數(shù)：X>Y最高正價：X>Y

D若X、Y最外層電子數(shù)分別為1、7X、Y之間一定能形成離子鍵

【對點2]（2024.江蘇宿遷?模擬）根據(jù)下表中五種元素的電離能（單位：kJmoL）數(shù)據(jù)，下列說法不正確的是

（）

電離能

元素代看、/ihh/4

Q20804(X)061009400

R500460069009500

S7401500770010500

T5801800270()II600

U420310044005900

A.T的氯化物最可能的化學(xué)式為TCh

B.氮元素最有可能與Q元素位于同一族

C.在周期表中，最可能處于同一族的是R和U

D.U元素最有可能為K,R元素最有可能為Li

好題沖關(guān)

基礎(chǔ)過關(guān)

----IV

1.(2024?遼寧?模擬預(yù)測)下列化學(xué)用語表示正確的是

A.中子數(shù)為6的硼原子：；B

B.澳乙烷的空間填充模型

D.基態(tài)Fe^的價電子軌道表示式:

2.(2023?湖北?模擬預(yù)測)硫的下列4種微粒，若失去一個電子所需要能量最多的是

4.(2024?湖北武漢?二模)曹I常月于放射性治療和放射性示蹤技術(shù)，下列關(guān)于曹I的說法正確的是

C.常溫下為紫黑色固體D.曹I和互為同素異形體

5.(2024?廣東肇慶?期末)科學(xué)家對金屬Pl表面催化CO氧化反應(yīng)的模型進(jìn)行了深入研究。下列關(guān)于粵p(

的說法正確的是

A.贄Pt和普Pt的質(zhì)子數(shù)相同，互稱為同位素

B.春團和的中子數(shù)不同，互稱同素異形體

C.磐田和署Pt的核外電子數(shù)相同，是同一種粒子

D.警pt和魯p(的質(zhì)量數(shù)不同，不能互稱為同位素

A.S2、S4、S6、S8互為同位素

B.SO2中S原子雜化軌道類型為sp2

D.H2s和H2O的空間構(gòu)型相同，且均為非極性分子

7.(2024?江蘇南京?模擬預(yù)測)對金屬材料中C、0、N、S的含量進(jìn)行定性和定量分析，可以確定金屬材

料的等級。下列說法正確的是

A.電離能大?。篽(N)>h(O)>Ii(S)B.沸點高低：H2S>H2O>NH3

C.酸性強弱：H2sCh>HNO3AH2c03D.半徑大小：r(S2)>i(O2)>i(N3)

8.(2024.廣東.三模)中國科學(xué)家對量子材料的研究處于國際領(lǐng)先水平，近年來對石墨烯、硅烯、銘烯等

低維量子材料的研究發(fā)展迅速。下列說法不氐碰的是

A.石墨烯是只有一個碳原子直徑厚度的單層石墨

C.X射線衍射實驗可確定石墨烯的晶體結(jié)構(gòu)

D.硅和銘都位于金屬和非金屬元素分界線處，屬于過渡元素

WzW

I=—

YxT

10.（2024?安徽安慶?模擬預(yù)測）一種工業(yè)洗滌劑中間體結(jié)構(gòu)式如圖所示，其中短周期元素X、Q、Z、Y、

W原子序數(shù)依次增大，X和W同主族但不相鄰，Q、Z、Y為相鄰元素，Y和Q最外層電子數(shù)之和是Z原

子L層電子數(shù)的二倍，下列說法錯誤的是

W

C.原子半徑：Q>Z>YD.W與Y形成的化合物中只含離子鍵

能力提升

------IV

II.（2024?安徽?模擬預(yù)測）某粒子的結(jié)構(gòu)式如圖，其中X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的三種短周期元

素，X與氫元素可形成電子數(shù)為10的四核化合物，Y的核外電子總數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)的4倍，Z元素的主

族數(shù)與周期數(shù)相差4,且在本周期中原子半徑最小。下列說法正確的是

H八/丫丫

,XX、

丫/117

LYYJ

A.電負(fù)性：X>Y>Z

B.離子半徑：Z>Y>X

C.X、Y、Z的最簡單氣態(tài)氫化物中，Z的氣體氫化物沸點最高

D.Y與Z可以形成多種酸根離子

XZ§W

Z5X—Cu—X—X三Y

X7、W

C.該陰離子中含有8個。鍵

D.由W、Y、Z構(gòu)成的化合物不可能為離子化合物

13.（2024?廣東?三模）3月21日，中國發(fā)射的鵲橋2號中繼星成功進(jìn)入預(yù)定軌道，將為后續(xù)的嫦娥6號月

球采樣任務(wù)提供支持。在航空航天發(fā)展中應(yīng)用廣泛的X、Y、Z、M、E5種元素，原子序數(shù)依次增大，且

分布在短周期中。僅有X、E同族，X的同素異形體有多種，其中一種為自然界中硬度最大的固體。Y的

基態(tài)原子價層p軌道有2個未成對電子，Z的基態(tài)原子價層電子排布式為ns*只可電解M的氧化物獲得

M單質(zhì)。下列說法正確的是

A.簡單氫化物沸點：X>Y>E

B.第一電離能：Z>M>E

C.常溫下，等濃度最高價氧化物對應(yīng)水化物溶液的pH：Z>M>E

D.X、E最高價氧化物的晶體類型相同

.L、才

NO

_M'L”

B.鋁與K、N、O的最高價氧化物對應(yīng)的水化物均能發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣

C.該離子化合物中，并非所有元素均滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

15.（2024?安徽合肥?三模）某離子液體結(jié)構(gòu)中，Q、R、T、X、Y和Z是原子序數(shù)依次增大的短周期主族

元素，基態(tài)T原子和Y原子最外層均有兩個單電子，Q、R、X和Z質(zhì)子數(shù)均為奇數(shù)且和為22,下列說法

正確的是

Z

a+

—

Z

+R—

[QY-TQ2-TQ2-x-TQ3][z-I

Z

TQ3

B.X、Y、Z可形成既含離子鍵又含共價鍵的化合物

C.該陰離子含有共價鍵、配位鍵

D.該物質(zhì)的熔點高于NaZ

真題感知

----------II0

20Ca

鈣

4s2

40.08

2.（2024?湖北卷）O?在超高壓下轉(zhuǎn)化為平行六面體的Ox分子（如圖）。下列說法錯誤的是

A.和0%互為同素異形體B.Ox中存在不同的氧氧鍵

C.。2轉(zhuǎn)化為OR是燧減反應(yīng)D.常壓低溫下Ox能穩(wěn)定存在

3.（2024?河北卷）從微觀視角探析物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)是學(xué)習(xí)化學(xué)的仃效方法。卜列實例與解釋不符的是

選項實例解釋

A原子光譜是不連續(xù)的線狀譜線原子的能級是量子化的

孤電子對與成鍵電子對的斥力大于成鍵

B

電子對之間的斥力

CCs+比Na+的半徑大

D各步中的C-H鍵所處化學(xué)環(huán)境不同

4.（2024.甘肅卷）下列化學(xué)用語表述錯誤的是

tl*p?"IF??

B.PH；和H2s的電子式分別為L'"和TN：S：H

11??

D.fc、和互為同位素

5.（2024?山東卷）下列化學(xué)用語或圖示正確的是

A.的系統(tǒng)命名：2甲基苯酚

B.。3分子的球棍模型:

□mm

C.激發(fā)態(tài)H原子的軌道表示式:

IsIp

6.（2024?湖北卷）主族元素W、X、Y、Z原子序數(shù)依次增大，X、Y的價電子數(shù)相等，Z的價電子所在能

層有16個軌道，4種元素形成的化合物如圖。下列說法正確的是

X

.II

Z[X—Y—X—W]-

X

A.X和Z屬于同一主族

8.（2024.廣東卷）一種可為運動員補充能量的物質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)式如圖。已知R、W、Z、X、Y為原子序

數(shù)依次增大的短周期主族元素，Z和Y同族，則

RR

^R—

i

、/

xRR認(rèn)/R

^—

iIII

WZZ

YXW一W

一

一

H—-H

XRRZ

HI