2024届高考化学一轮复习专题5第21讲原子核外电子的运动基础学案

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第21讲 原子核外电子的运动(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(eq \\al(A,Z)X)与原子构成
原子eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(原子核\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(质子Z个——决定元素的种类,中子[A－Z个]\f(在质子数确定后,决定原子种类)同位素)),核外电子Z个——最外层电子数决定元素,的化学性质))
(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)。
②电性关系eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(原子\\al(A,Z)X：核外电子数＝质子数Z＝核电,荷数＝原子序数,阴离子\\al(A,Z)Xn－：核外电子数＝Z＋n,阳离子\\al(A,Z)Xn＋：核外电子数＝Z－n))
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一般不变。
②同位素的“六相同”与“三不同”
(3)几种重要的核素及其应用
(4)氢元素的三种核素
eq \\al(1,1)H、eq \\al(2,1)H、eq \\al(3,1)H用字母H、D、T表示，称氢、重氢和超重氢，也称为氕、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
一个原子(即核素)的质量与一个12C质量的eq \f(1,12)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＝质量数。
(4)元素的近似相对原子质量＝A1×a%＋A2×b%＋……。
核聚变与核裂变为核反应，不属于化学反应。
1．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。( )
(2)中子数为20的氯原子符号为eq \\al(20,17)Cl。( )
(3)16O和18O的化学性质相同。( )
(4)核聚变如eq \\al(2,1)H＋eq \\al(3,1)H―→eq \\al(4,2)He＋eq \\al(1,0)n，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。( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
2．现有下列9种微粒：eq \\al(1,1)H、eq \\al(2,1)H、eq \\al(13, 6)C、eq \\al(14, 6)C、eq \\al(14, 7)N、eq \\al(56,26)Fe2＋、eq \\al(56,26)Fe3＋、eq \\al(16, 8)O2、eq \\al(16, 8)O3。按要求完成以下各题：
(1)eq \\al(1,1)H、eq \\al(2,1)H分别是氢元素的一种________，它们互称为________。
(2)互为同素异形体的微粒是________。
(3)eq \\al(56,26)Fe2＋的中子数为________，核外电子数为________。
(4)上述9种微粒中含有________种元素。
[答案] (1)核素 同位素 (2)eq \\al(16, 8)O2、eq \\al(16, 8)O3 (3)30 24 (4)5
1．eq \\al(14, 6)C的衰变反应为eq \\al(14, 6)C―→eq \\al(14, Z)X＋eq \\al(0,－1)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5 730年。下列说法正确的是( )
A．eq \\al(14, 6)C与eq \\al(14, Z)X互为同位素
B．eq \\al(14, 6)C与eq \\al(14, Z)X的中子数相同
C．eq \\al(12, 6)C和eq \\al(14, 6)C的价层电子数相差2
D．某考古样品中eq \\al(14, 6)C的量应为其11 460年前的eq \f(1,4)
D [A.Z＝7，eq \\al(14, 6)C与eq \\al(14, Z)X质子数不相同，不互为同位素，A错误；B.eq \\al(14, 6)C与eq \\al(14, Z)X的中子数分别为14－6＝8、14－7＝7，中子数不同，B错误；C.eq \\al(12, 6)C和eq \\al(14, 6)C的核外电子数均为6，核外电子排布相同，价层轨道电子数相同，C错误；D.根据半衰期的定义，某考古样品中eq \\al(14, 6)C的量应为其5 730年前的eq \f(1,2)，为5 730×2＝11 460年前的eq \f(1,4)，D正确。]
2．某元素(X)构成的双原子单质分子有三种，其相对分子质量分别为158、160、162，在天然单质中，这三种单质的物质的量之比为1∶1∶1，由此推断以下结论正确的是( )
A．此元素有3种不同的同位素
B．其中一种同位素质量数为80
C．其同位素79X占原子总数的eq \f(1,2)
D．单质X2的平均相对分子质量为162
C [由题意知元素X有两种同位素，A项错误；设X的两种同位素分别为a、b，则对应单质化学式分别为a2、ab、b2，由a2、b2可求得a、b的质量数为79和81，B项错误；质量数为79的核素占原子总数的分数为eq \f(1×2＋1,6)＝eq \f(1,2)，C项正确；单质X2的平均相对分子质量为158×eq \f(1,3)＋160×eq \f(1,3)＋162×eq \f(1,3)＝160，D项错误。]
3．某元素的一种同位素X原子的质量数为A，含N个中子，它与1H原子构成HmX分子，在a g HmX中所含原子的物质的量为______，所含中子的物质的量为______，所含质子数为(设NA为阿伏加德罗常数的值，下同)______，所含电子数为______。
[答案] eq \f(am＋1,A＋m) ml eq \f(aN,A＋m) ml eq \f(am＋A－NNA,A＋m) eq \f(am＋A－NNA,A＋m)
4．H、D、T形成的氢气分子有____________________；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有_____________；这些水分子的物理性质________，化学性质________。
[答案] H2、D2、T2、HD、HT、DT 12 HT16O与Deq \\al(16,2)O、HT17O与Deq \\al(17,2)O、HD16O与Heq \\al(17,2)O、HD17O与Deq \\al(16,2)O 不同 几乎相同
“三同”比较
核外电子排布与运动状态
1．能层、能级和原子轨道
2．原子轨道的形状、数目及能量关系
(1)轨道形状eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(s电子的原子轨道呈球形对称,p电子的原子轨道呈哑铃形))
(2)轨道伸展半径：s、p、d、f各能级的原子轨道半径随能层数(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轨道的能量相同。
②同一能层伸展方向不同原子轨道能量：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最低的原子轨道，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为ns→(n－2)f→(n－1)d→np。(n为6、7时才有f填充，n为4以上时才有d填充)
(3)泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们的自旋相反，也称泡利不相容原理。
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先单独分占，且自旋平行。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24Cr的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，而不是1s22s22p63s23p63d44s2。
①电子云轮廓图给出了电子在核外经常出现的区域。这种电子云轮廓图称为原子轨道。原子轨道数等于每一种电子云轮廓，包括它们的伸展方向，如s轨道有1个原子轨道，p轨道就有3个原子轨道，d轨道有5个原子轨道。
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。
4．基态与激发态原子光谱
(1)基态原子(处于最低能量状态的原子)发生电子向较高能级的跃迁形成激发态。
(2)不同元素原子(离子)的电子发生跃迁时会吸收或释放能量表现为不同颜色的光，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。
5．核外电子排布的化学用语表示
1．如图甲是氢原子的1s电子云图(即概率密度分布图)，图乙、丙分别表示s、p能级的电子云轮廓图。下列有关说法正确的是( )
A．电子云图(即概率密度分布图)就是原子轨道图
B．3p2表示3p能级中有两个原子轨道
C．由图乙可知，s能级的电子云轮廓图呈圆形，有无数条对称轴
D．由图丙可知，p能级的原子轨道图呈纺锤形，且有3个伸展方向
D [电子云轮廓图与电子云图不是同一个概念，而是我们常说的原子轨道图，A项错误；3p2表示3p能级中容纳了两个电子，B项错误；s能级的电子云轮廓图呈球形而不是圆形，C项错误；p能级的原子轨道图呈纺锤形，有px、py、pz三个伸展方向，并且互相垂直，D项正确。]
2．写出下列原子的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)Cu：①____________________________________________________，
②___________________________________________________________，
③________，④________。
[答案] (1)①1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3) ② ③9 ④3
(2)①1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)
② ③15 ④6
(3)①1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
② ③15 ④1
核外电子的排布与运动状态的表示
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．磷元素基态原子的电子排布图为
D．N的价层电子排布图违反了洪特规则
[答案] D
2．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(29 Cu)的价层电子排布式：3d94s2
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：
C [A.在原子结构示意图中，圆圈内的质子数应带“＋”，则碳原子结构示意图为，不正确；B.原子核外电子排布遵循洪特规则，所以基态铜原子(29 Cu)的价层电子排布式不是3d94s2，而是3d104s1，不正确；C.氧原子的电子排布式为1s22s22p4，则核外能量最高的电子云为p电子云，形状为，正确；D.碳原子核外电子的轨道表示式为，不正确。]
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元素基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，则G的价层电子排布式为__________。
(7)H元素的基态原子4s和3d轨道电子半充满，则H原子的价层电子排布图为______________________________________________________________，
未成对电子数为__________。
(8)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)。
[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元素的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故E为Cu。
(5)F元素最外层电子排布式为2s22p4。
(6)G元素基态原子的L层电子排布式为 2s22p4，也是价层电子排布式。
(7)H元素基态原子的外围电子排布式为3d54s1，为Cr；其未成对电子数为6。
(8)核外电子有5种空间运动状态的原子有N(1s22s22p3)，O(1s22s22p4)，F(1s22s22p5)，Ne(1s22s22p6)。
[答案] (1)N
(2)Cl
(3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
(4)Cu 1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
(5)2 2p
(6)2s22p4 (7) 6
(8)N、O、F、Ne
电子跃迁与原子光谱
4．下列关于同一原子中的基态和激发态说法中，正确的是( )
A．基态时的能量比激发态时低
B．激发态时比较稳定
C．由基态转化为激发态过程中放出能量
D．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
A [激发态时能量较高，较不稳定，A正确、B不正确；基态转化为激发态是由低能量状态转成高能量状态，转化过程中要吸收能量，C不正确；电子从较低能量的基态跃迁到较高能量的激发态时，也会产生原子光谱，D不正确。]
5．从电子跃迁的角度指出焰色反应呈现不同颜色光的原理是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[答案] 吸收能量后，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
1．(2022·海南等级考，T5)钠和钾是两种常见金属，下列说法正确的是( )
A．钠元素的第一电离能大于钾
B．基态钾原子价层电子轨道表示式为
C．钾能置换出NaCl溶液中的钠
D．钠元素与钾元素的原子序数相差18
[答案] A
2．(2022·山东等级考，T3)eq \\al(13, 8)O、eq \\al(15, 8)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：eq \\al(16, 8)O＋eq \\al(3,2)He→eq \\al(13, 8)O＋eq \\al(a,b)X；eq \\al(16, 8)O＋eq \\al(3,2)He→eq \\al(15, 8)O＋eq \\al(m,n)Y。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.eq \\al(13, 8)O、eq \\al(15, 8)O可用作示踪原子研究化学反应历程
D．自然界不存在eq \\al(13, 8)O2、eq \\al(15, 8)O2分子是因其化学键不稳定
[答案] B
3．(2022·真题精选)(1)(海南等级考)基态O原子的电子排布式___________，其中未成对电子有________个。
(2)(河北选择性考试)基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为________。
(3)(湖南选择性考试)基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]________。
(4)(北京等级考)Fe2＋价层电子排布式为________。
(5)(全国乙卷)氟原子激发态的电子排布式有________，其中能量较高的是________。(填标号)
a．1s22s22p43s1 b．1s22s22p43d2
c．1s22s12p5 d．1s22s22p33p2
[答案] (1)1s22s22p4 2 (2)1∶2或2∶1
(3)3d104s24p4 (4)3d6 (5)ad d
4．(2021·高考组合)(1)(广东选择性考试)基态硫原子价电子排布式为__________________________________________________________________。
(2)(湖南选择性考试)基态硅原子最外层的电子排布图为________________。
(3)(全国乙卷)对于基态Cr原子，下列叙述正确的是________(填标号)。
A．轨道处于半充满时体系总能量最低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1
B．4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动
C．电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大
(4)(山东等级考)基态F原子核外电子运动状态有______种。
[答案] (1)3s23p4 (2) (3)AC (4)9
有A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中A为非金属元素；A和E属同一族，它们原子最外层电子排布为ns1，B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍。C原子最外层电子数等于D原子最外层电子数的一半。请回答下列问题：
(1)A是__________，B是__________，C是__________，D是__________，E是__________。(填元素符号)
(2)写出A的三种核素符号________，________，________。
(3)与E的最外层电子数相同的同周期元素的价层电子排布式为__________________。
(4)写出C元素基态原子的电子排布式：___________________________。
(5)D元素原子的价层电子排布图为______________________。
[解析] A、B、C、D、E 5种元素核电荷数都小于20，A、E属同一族且最外层电子排布为ns1，故为第ⅠA族元素，而A为非金属元素，则A为氢；B、D为同一族，其原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，故其最外层电子排布为ns2np4，为第ⅥA族元素，B核电荷数小于D，则B为氧，D为硫，E为钾；C原子最外层电子数为硫原子最外层电子数的一半，则C为铝。
[答案] (1)H O Al S K
(2)eq \\al(1,1)H eq \\al(2,1)H(或D) eq \\al(3,1)H(或T)
(3)3d54s1,3d104s1 (4)1s22s22p63s23p1(或
[Ne]3s23p1) (5)
课时分层作业(二十一)
原子核外电子的运动
1．某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，下列说法错误的是( )
A．该元素原子1s、2s、3s轨道形状均为球形
B．该元素原子核外有4个电子层
C．该元素原子M电子层共有18个电子
D．该元素原子比Zn原子活泼
D [由该基态原子的电子排布式可知，该原子为Cu。原子核外电子的s能级呈球形，只有一个轨道，所以s轨道为球形，故A正确；铜元素位于第四周期，也可以通过其电子排布式知该元素原子核外有K、L、M、N共计4个电子层，故B正确；M层为第三层，在电子排布式中为3s、3p、3d能级，根据电子排布式1s22s22p63s23p63d104s1可知，M层有2＋6＋10＝18个电子，故C正确；根据金属活动顺序，可知Zn比铜活泼，故D错误。]
2．下列说法不正确的是( )
A．基态Ti原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2
B．基态硅原子最外层的轨道表示式：
C．Cr3＋价层电子排布式为3d54s1
D．基态O原子的未成对电子有2个
C [Ti是22号元素，则基态Ti原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，故A正确；基态硅原子最外层电子排布式为3s23p2，则基态硅原子最外层的轨道表示式：，故B正确；Cr是24号元素，则Cr3＋价层电子排布式为3d3，故C错误；基态O原子价层电子排布式为2s22p4，则基态O原子的未成对电子有2个，故D正确。]
3．下列有关化学用语正确的是( )
A．O原子的轨道表示式为
B．Cu2＋的价层电子排布式为3d9
C．Se的核外电子排布式为[Ar]4s24p4
D．Fe2＋的结构示意图为
[答案] B
4．下列说法或有关化学用语的表达正确的是( )
A．能级能量大小关系：4f>5d
B．基态铜原子eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(29 Cu))的价层电子排布式：3d104s1
C．Ca处于基态的电子排布式为1s22s22p63s23p64p2
D．Na＋的轨道表示式：
B [根据构造原理，电子填充的先后顺序为ns<(n－2)f<(n－1)d5．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2HmX分子，此分子含N个中子，在a g 2HmX中所含电子的物质的量是( )
A．eq \f(a,A＋2m)(A－N＋m)ml
B．eq \f(a,A＋m)(A－N)ml
C．eq \f(a,A＋m)(A－N＋m)ml
D．eq \f(a,A＋2m)(A－N＋2m)ml
D [2HmX分子含N个中子，则X原子含中子数为(N－m)，由X原子的质量数为A可知，质子数为(A－N＋m)，则每个2HmX分子含有质子数为(A－N＋2m)，a g 2HmX的物质的量为eq \f(a,2m＋A) ml，因中性分子中质子数等于电子数，则a g 2HmX中所含电子的物质的量是eq \f(a,2m＋A)(A－N＋2m)ml，故选D。]
6．Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中，其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题：
(1)钠在火焰上灼烧的黄光是一种______(填字母)。
A．吸收光谱 B．发射光谱
(2)下列Mg原子的核外电子排布式中，能量最高的是________，能量最低的是________(填字母)。
a．1s22s22p43s13peq \\al(1,x)3peq \\al(1,y)3peq \\al(1,z)
b．1s22s22p33s23peq \\al(1,x)3peq \\al(1,y)3peq \\al(1,z)
c．1s22s22p63s13peq \\al(1,x)
d．1s22s22p63s2
(3)Ti原子位于元素周期表中的________区，最高能层电子的电子云轮廓形状为________，其价电子排布式为________。与Ti同周期的过渡元素中，未成对电子数最多的基态原子的外围电子的轨道表示式为________。
(4)下列各组多电子原子的能级能量比较不正确的是________(填字母)。
①2p＝3p ②4s>2s ③4p>4f ④4d>3d
A．①④ B．①③
C．③④ D．②③
[解析] (1)钠在火焰上灼烧的黄光是金属钠的焰色反应，电子从高能级跃迁到低能级时以光的形式释放能量，是一种发射光谱；(2)基态Mg原子的核外电子排布式为d：1s22s22p63s2，能量最低；电子由低能级跃迁到高能级需要吸收能量，c与基态d相比，3s轨道上的1个电子跃迁到3p轨道，吸收能量，故能量c>d，a与c相比，又有2p轨道上的两个电子跃迁到3p轨道，故能量a>c，b与a相比，b状态的原子中2p轨道上的3个电子跃迁到3p轨道，而2p轨道跃迁到3p轨道需要的能量比3s轨道跃迁到3p轨道需要的能量高，故能量b>a，故b的能量最高；(3)已知Ti是22号元素，故其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，电子最后进入3d能级，故Ti原子位于元素周期表中的d区，最高能层为第4层，即4s电子，s能级的电子云轮廓形状为球形，其价电子排布式为3d24s2，与Ti同周期的过渡元素中，未成对电子数最多的即Cr，其基态原子的外围电子的轨道表示式为；(4)根据能级构造原理可知：不同能层的相同能级的能量大小为(n－1)s＜ns＜(n＋1)s，(n－1)p＜np＜(n＋1)p，(n－1)d＜nd＜(n＋1)d，故2p＜3p，故①不正确；4s>2s，故②正确；4d>3d，故④正确；相同电子层上原子轨道能量的高低：ns＜np＜nd＜nf，所以4p＜4f，故③不正确。
[答案] (1)B (2)b d (3)d 球形 3d24s2
(4)B
7．现有A、B、C、D、E原子序数依次增大的五种元素，它们位于元素周期表的前四周期。A元素原子的核外电子数与其所在周期数相等；B元素原子核外在3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相同；D元素原子核外有8个运动状态不同的电子；E元素是生活中应用最广泛的金属元素，且E元素的基态原子有4个未成对电子。请回答下列问题：
(1)E元素基态原子的价层电子排布式为________，价层电子排布图为__________________。
(2)A元素与B、C元素可形成化合物B2A4、C2A4，其结构式分别为________、________。
(3)E3＋比E2＋稳定的原因是_________________________________________
_______________________________________________________________。
(4)B、D核外未成对电子数分别为______、______。
(5)D的离子结构示意图为________。
[解析] 由题意知：A为H元素，B为C元素，C为N元素，D为O元素，E为Fe元素。
[答案] (1)3d64s2
(2) (3)Fe3＋的3d轨道为半充满状态，能量低、稳定 (4)2 2 (5) 核素
eq \\al(235, 92)U
eq \\al(14, 6)C
eq \\al(2,1)H
eq \\al(3,1)H
eq \\al(18, 8)O
用途
核燃料
用于考古断代
制氢弹
示踪原子
同位素
同素异形体
同分异构体
研究对象
核素原子
单质
化合物
“同”含义
质子数相同
元素相同
分子式相同
“异”含义
中子数不同
性质不同
结构不同
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
1＋3＝4
1＋3＋5＝9
1＋3＋5
＋7＝16
……
最多容纳
电子数目
2
8
18
32
……
表示方法
以硫原子为例
原子结构示意图
电子排布式
1s22s22p63s23p4
简化电子排布式
[Ne]3s23p4
轨道表示
式(电子排布图)
价层电子
排布式(图)
3s23p4()