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(共44张PPT)
2026届高考一轮复习
第五单元 物质结构 元素周期律
第3节 原子结构与性质
高考考情分析
在探究元素及其化合物知识告一段落之后，本讲内容将是中学化学重要的基本理论之一，是学习元素周期表、元素周期律知识的重要基础，这一部分需要记忆的东西很多。预计今后高考考查的重点仍会以元素及其化合物知识为载体，用物质结构理论来解释现象，定性推断、定量计算，向多方位、多角度、多层次方向延伸，主要表现在以下几个方面：一是元素、核素和同位素的概念及性质；二是原子结构及各粒子“量”之间的关系；三是8e-结构判断及等电子微粒的判断及应用，如10e-、18e-为例；四是化学键类型的判断与化合物类型的判断；五是电子式的书写，结合其他化学用语一起考查。
高频考点与题型分布
选择题：主要考查学生对原子结构，核外电子排布规律、化学键类型判断等的认识和理解能力。
填空题：常和元素推断的内容结合起来，借以考查学生对元素或物质微观结构的认识
思维导图
基础知识梳理
01
基础知识梳理
一、原子的构成
1.原子的构成
基础知识梳理
(2)原子内的等量关系
①原子中：质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数；
②质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)；
③阳离子的核外电子数＝质子数－电荷数；
④阴离子的核外电子数＝质子数＋电荷数。
(3)符号 中各数字的含义
基础知识梳理
二、元素、核素、同位素
1.元素、核素、同位素的概念及相互关系
基础知识梳理
2.同位素的特征
基础知识梳理
3.几种常见的重要核素及应用
基础知识梳理
4.“四量”的比较
基础知识梳理
5.“四同”比较
同位素 同素异形体 同分异构体 同系物
概念 质子数相同，中子数不同的同一种元素的不同原子之间互为同位素 同种元素组成的结构不同的单质之间互为同素异形体 分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体 结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称同系物
基础知识梳理
同位素 同素异形体 同分异构体 同系物
对象 原子之间 单质之间 一般为有机化合物之间 有机化合物之间
化学 性质 几乎完全相同 相似，一定条件下可以相互转变 可能相似也可能不同 相似
实例 金刚石与石墨、C60；红磷与白磷 CH3COOH 与HCOOCH3 甲烷、乙烷、丙烷；乙烯、丙烯；甲酸、乙酸
基础知识梳理
三、核外电子排布
1.电子分层排布的表征
（1）能层、能级
能层 一 二 三 四 五 …… 能层符号 K L M N O …… 能 级 符号 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s …… ……
原子轨 道数 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 1 …… ……
最多容纳 电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 …… ……
2 8 18 32 …… ……
基础知识梳理
（2）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。
（3）原子轨道形状
原子轨道 原子轨道的形状与取向 原子轨道数
形状 取向 ns 球形 1
np 哑铃（纺锤）形 相互垂直 3
nd 花瓣形 5
nf 7
基础知识梳理
（4）能量高低
①相同能层上原子轨道能量：ns＜np＜nd＜nf……
②形状相同的原子轨道能量：1s＜2s＜3s＜4s……
③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npx、npy、npz轨道（简并轨道）的能量相等。
（5）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。电子云图是用小黑点疏密来表示电子在原子核外空间出现概率大小的一种图形，小黑点越密表示电子出现概率越大。
基础知识梳理
2.原子核外电子排布的原理
①能量最低原理
②泡利原理:一个原子轨道里最多只能容纳2个电子,且它们的自旋相反电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向,简称自旋相反,常用上下箭头(↑和↓)表示自旋相反的电子。
③洪特规则
a.基态原子中,填入简并轨道的电子总是先单独分占,且自旋平行。
b.洪特规则特例:在能量相同的轨道上的电子排布处于全充满(P6、d10、f14)、半充满(如P3、d5、f7)或全空(如P0、d0、f0)状态时,原子具有较低的能量和较强的稳定性。
基础知识梳理
(3)原子核外电子排布的顺序———构造原理以光谱学事实为基础,从氢开始,随核电荷数递增,新增电子填入能级的顺序称为构造原理。随着原子核电荷数的递增,绝大多数元素的原子核外电子排布遵循1s→2s→2P→3s→3P→4s→3d→4P→5s→4d→5P→6s→…。
基础知识梳理
3..基态、激发态原子的相互转化及原子光谱
（1）基态与激发态原子的转化关系
基础知识梳理
（2）原子光谱与光谱分析
概念 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
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
应用 发现元素、检测一些物质的存在与含量等
重难点解析
02
重难点解析
重难点解析
3同—元素对应的不同核素可形成不同的单质分子。
如氢元素的三种核素形成的氢分子有六种:H2、D2、T2、HD、HT、DT,它们的物理性质(如密度)有所不同,但化学性质几乎完全相同。
4不同元素对应的核素可形成不同的共价化合物分子。如水分子有H2O(水)、D2O(重水)、T2O(超重水)等H、D、T与16O、17O、18O可形成6×3=18种水分子,它们的相对分子质量不一定相同,物理性质(如密度)有所不同,但化学性质几乎完全相同。
重难点解析
粒子结构表征的化学用语
1电子排布式
表示原子核外每个能级上排布电子的个数。按照构造原理中的电子填入顺序,将电子依次填入对应的能级中。
例:Na原子核外共11个电子,基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s1
Fe原子核外共26个电子,基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2
Ga原子核外共31个电子,基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1。
重难点解析
注意:①书写电子排布式时,需将同层电子写在一起。如Fe原子的电子填入顺序为先填995章4s能级,再填3d能级,但不可将电子排布式写为1s22s22p63s23p64s23d6。
②可将电子排布式中的部分电子写成稀有气体形式,即得到简化电子排布式。
如Na:[Ne]3s1 Fe:[Ar]3d64s2 Ga:[Ar]3d104s24p1
③主族元素的价层电子为最外层电子。
如Na:3s1 Ga:4s24p1
副族元素的价层电子除最外层电子外还可能包含次外层电子,通常将简化电子排布式中的稀有气体去除即为价层电子排布式,如Fe:3d64s2。
④粒子在失电子形成阳离子时,应先从最外层电子开始失去。
如Fe2+:1s22s22p63s23p63d6 Fe3+:1s22s22p63s23p63d5
重难点解析
重难点解析
技巧归纳
03
技巧归纳
等电子微粒
寻找10电子和18电子微粒的方法
(1)10电子微粒:
技巧归纳
(2)18电子微粒:
技巧归纳
基态原子电子排布式的书写方法（以Cr为例）
1.首先确定该原子的原子序数，Cr的原子序数为24。
2.根据构造原理写出该原子填充电子的能级，如Cr：1s2s2p3s3p4s3d。
3.根据每个能级最多能容纳的电子数，按照上述能级顺序填充电子，如Cr：1s22s22p63s23p64s23d4。
4.验证是否符合洪特规则特例（原子轨道在全充满、半充满或全空时能量最低），若符合，则调整最后两个能级填充的电子数，如Cr：1s22s22p63s23p64s13d5。
5.将相同能层的能级书写在一起，如Cr：1s22s22p63s23p63d54s1。
6.简写方法：把电子排布式中内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分用相应的稀有气体元素的符号外加方括号来表示，如Cr：[Ar]3d54s1。
重点题型突破
04
重难题型突破
重难题型突破
重难题型突破
重难题型突破
重难题型突破
重难题型突破
重难题型突破
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重难题型突破
重难题型突破
Thanks
好好学习天天向上

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