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填空题突破1　 电子排布、电离能与电负性
【高考必备知识】
1．原子核外电子排布的“三个原理”及其表示方法
(1)熟记构造原理示意图
(2)三个原理：能量最低原理、泡利原理、洪特规则
能量最低原理 原子核外电子总是先占有能量最低的原子轨道，即1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s…
泡利原理 每个原子轨道上最多只容纳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
【微点拨】能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低。如24Cr的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，而不是1s22s22p63s23p63d44s2
(3)基态原子核外电子排布的表示方法
表示方法 举例
电子排布式 Co：1s22s22p63s23p63d74s2
简化表示式 Cu：[Ar]3d104s1
价层电子排布 Fe：3d64s2
电子排布图(或轨道表示式) O：
(4)常见原子轨道电子云轮廓图
原子轨道 电子云轮廓形状 轨道个数
s 球形 1
p 哑铃形 3
(5)常见电子状态的描述
①运动状态等于电子数，如：Al原子核外有13个电子，则有13种不同运动状态的电子
②空间运动状态等于轨道的总数(空轨道不算)，如：Al原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，其轨道数为
1＋1＋3＋1＋1＝7，则有7种不同的空间运动状态
2．元素第一电离能的递变性
(1)同一周期：从左往右，主族元素第一电离能呈增大趋势，但并非单调地增大，有些反常。一般而言，IIA族元素的I1大于IIIA族元素；VA族元素的I1大于VIA族元素。如：Be＞B、N＞O，这与原子的外层电子构型有着密切关系：Be的价电子排布式是2s2，为全充满结构，比较稳定，难失电子，而B的价电子排布为2s22p1，没有Be不稳定，因此失去第一个电子B比Be容易， 第一电离能小
(2)同主族元素：从上至下元素第一电离能逐渐减小
(3)过渡元素的第一电离能变化不太规则，同一周期，从左至右，第一电离能略有增加
(4)同种原子：逐级电离能越来越大(即I1＜I2＜I3…，并且会发生一个突变。如果>>，对主族元素而言，最外层有n个电子，最高化合价为＋n
3．元素电负性的递变性
(1)同一周期：从左至右，元素的电负性逐渐增大
(2)同主族元素：从上至下，元素的电负性逐渐减小
【真题演练】
1．(2025·广东卷)基态Ti原子的价层电子排布式为_______
2．(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_______
3．(2025·湖北卷)基态氟离子的电子排布式为_______
4．(2025·重庆卷)真空焙烧时生成的主要产物为Al2Se3，其中Se的化合价为_______，Al元素基态原子的电子排布式为_______
5．(2025·云南卷)基态Cu原子的价层电子排布式为_______
6．(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_______
7．(2025·湖南卷)基态Ni的价层电子排布式为_______
8．(2025·河北卷)基态铬原子的价层电子排布式_______
9．(2025·四川卷)铜元素位于元素周期表第_______周期、第_______族
10．(2025·山东卷)Fe单质及其化合物应用广泛。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_______；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_______
11．(2025·北京卷)将Mg的基态原子最外层轨道表示式补充完整。
12．(2024·湖北卷)基态Be2+的轨道表示式为_______
13．(2024·安徽卷)Cu位于元素周期表第_______周期第_______族
14．(2024·河北卷)钒原子的价层电子排布式为_________________
15．(2024·湖南卷)Cu属于_______区元素，其基态原子的价电子排布式为_______
16．(2024·新课标卷)Ni基态原子价电子的轨道表示式为_______
17．(2024·广东卷)基态N原子价层电子的轨道表示式为__________________
18．(2024·重庆卷)已知基态Ru的核外电子排布式为[Kr]4d75s1，则Ru在元素周期表中位于第___周期第____族
19．(2024·福建卷)基态镓(Ga)原子的价电子排布式为_______
20．(2024·全国甲卷)ⅣA族元素具有丰富的化学性质，其化合物有着广泛的应用。该族元素基态原子核外未成对电子数为_____，在与其他元素形成化合物时，呈现的最高化合价为_____
21．(2024·山东卷)Mn在元素周期表中位于第_______周期_______族；同周期中，基态原子未成对电子数比Mn多的元素是_______(填元素符号)
22．(2024·北京卷)Sn位于元素周期表的第5周期第IVA族。将Sn的基态原子最外层轨道表示式补充完整
23．(2024·浙江1月)下列说法正确的是________
A．电负性：B＞N＞O B．离子半径：P3－＜S2－＜Cl－
C．第一电离能：Ge＜Se＜As D．基态Cr2＋的简化电子排布式：[Ar]3d4
24．(2024·浙江6月)下列有关单核微粒的描述正确的是________
A．Ar的基态原子电子排布方式只有一种
B．Na的第二电离能＞Ne的第一电离能
C．Ge的基态原子简化电子排布式为[Ar]4s24p2
D．Fe原子变成Fe+，优先失去3d轨道上的电子
【题组训练】
1．碘元素在元素周期表中的位置为__________________，碘基态原子价层电子排布式为________，价层电子共占据____个轨道
2．A元素基态原子的最外层有2个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为________
3．B元素的正三价离子的3d能级为半充满，B的元素符号为____，其基态原子的电子排布式为__________
4．C元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，C的元素符号为______，其基态原子的电子排布式为______________________________________
5．D元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，则D的价电子轨道表示式为____________________；D元素的基态原子中能量最高的是________能级电子
6．基态N原子价层电子的轨道表示式为______________，[Ag(NH3)2]＋中Ag＋与NH3间形成的化学键为______
7．基态Ti原子的价电子轨道表示式_____________
8．基态镍离子(Ni2＋)的核外最外层电子排布式是________________________
9．Sn元素在周期表中的位置为________________，C、Si、Cl电负性由大到小的顺序为________________。
10．基态O原子的电子排布式为________，其中未成对电子有________个
11．基态F原子的最外层的电子排布图(轨道表示式)为____________
12．基态C原子的核外电子占据___个能层，有___个未成对电子，核外电子占据的最高能级的符号是___，该能级轨道电子云轮廓图的形状为_________(填“球形”或“哑铃形”)
13．C、N、O三种元素第一电离能由小到大的顺序为_________，电负性由小到大的顺序为_________
14．基态Ni原子的简化电子排布式为____________
15．14C可用于考古,该基态原子价层电子排布式为_____________________
16．金属钴的核外电子排布式为____________；Fe3+的电子排布式为____________
17．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_____
18．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
19．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
20．P、S、Ga电负性从大到小的顺序为__________
21．Co在周期表中的位置为______________；Co2＋价层电子轨道表示式为__________________
22．基态Ga原子的核外电子排布式(简写)为_____________________________
23．Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3＋价层电子排布式为________________
24．第四周期核外电子排布未成对电子数和周期数相同的基态原子的核外电子排布式(简写)为____________
25．基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为_________________，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为______________形
26．基态铁原子的价层电子排布图_____________。核外电子有___种运动状态，核外电子有___种空间运动状态，核外电子共占据___种能量不同的轨道
27．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原子的价电子轨道表示式为__________________
(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__________________________
28．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)
29．科技的发展为新能源开发和新材料研制开拓出更大的空间。中科院科学家最近合成了一种新型材料，其结构简式如下
(1)基态氟原子的最高能级的电子云有________种空间伸展方向；基态硒原子的价层电子排布式是___________；氟、氧、氮三种元素的第一电离能由大到小的顺序是__________(用元素符号表示)
(2)该分子中含有氮、氧、氟三种电负性很大的原子，也含有氢原子，它________(填“能”或“不能”)形成分子内或者分子间氢键，其原因是__________________
30．过硼酸钠Na2[B2(O2)2(OH)4]被用于洗衣粉中作增白剂，其阴离子结构如图所示，该阴离子组成元素中第一电离能最大的元素是________，该物质可用于 增白的原因是__________
31．CaTiO3的组成元素的电负性大小顺序是________________
32．O、F、Cl电负性由大到小的顺序为____________
33．半夹心结构催化剂M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，其结构如下图所示。组成M的元素中，电负性最大的是__________(填名称)
34．SCN－常用来检测Fe3＋的存在，三种元素电负性由大到小的顺序为________________
35．K3[Fe(CN)6]中所涉及的元素的基态原子核外未成对电子数最多的是____________，各元素的第一电离能由大到小的顺序为________________
36．砷与硒的第一电离能较大的是________
37．铜或铜盐的焰色反应为绿色，该光谱是________________(填“吸收光谱”或“发射光谱”)
38．Sc的价电子排布式为_____________________________________________
39．V的价电子排布图为_____________________________________________
40．基态Br－的价层电子排布式为_______
41．基态O原子价层电子的轨道表示式为______________，基态O2－核外电子有____种运动状态
42．基态Fe原子的价层电子轨道表示式(电子排布图)为____________
43．基态铁原子有______个未成对电子，三价铁离子的电子排布式为_______________
44．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_______
45．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
【填空题突破1　 电子排布、电离能与电负性】答案
【真题演练】
1．3d24s2
解析：Ti为22号元素，基态Ti原子的价层电子排布式为3d24s2，故答案为：3d24s2
2．s d8
解析：Ca原子序数为20，电子排布为[Ar]4s2，价电子位于s轨道，属于周期表s区；Ni原子序数为28，基态电子排布为[Ar] 3d84s2。Ni失去4s能级上2个电子形成Ni2+，价电子排布为3d8，故答案为：s；3d8
3．1s22s22p6
解析：氟的原子序数为9，基态氟离子电子排布为1s22s22p6
4．－2 1s22s22p63s23p1
解析：Al是IIIA族元素，化合价为+3价，则Se化合价为-2价；铝的基态电子排布式为1s22s22p63s23p1
5．3d104s1
解析：Cu为29号元素，基态Cu原子的核外电子排布属于洪物规则的特例，其价电子数为11，其价层电子排布式为3d104s1
6．5s2
解析：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5s2
7．3d84s2
解析：Ni原子的价电子是指3d和4s能级上的电子，所以基态Ni原子的价电子排布式为3d84s2
8．3d54s1
解析：Cr为24号元素，基态铬原子的价层电子排布式：3d54s1
9．四 ⅠB
解析：铜是29号元素，其核外电子排布为[Ar]3d104s1，根据元素周期表的结构，电子层数等于周期数，铜有4个电子层，所以位于第四周期；其价电子构型为3d104s1，属于第ⅠB族。故答案为：四；ⅠB。
10．四 VIII 4∶5 N O
解析：Fe为26号元素，位于元素周期表中第四周期VIII族；基态Fe原子电子排布式为[Ar]3d64s2，未成对电子数为4，基态Fe3+电子排布式为[Ar]3d5，未成对电子数为5，故答案为：四；VIII；4∶5。同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，但N原子2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能：N＞O＞C；同周期元素从左到右，电负性逐渐增大，因此电负性：O＞N＞C，故答案为：N；O。
11．
解析：Mg是第12号元素，其基态最外层电子的电子排布式为3s2，故其基态原子最外层轨道表示式为：。
12．
解析：基态Be2+的电子排布式为1s2，其轨道表达式为。
13．四 ⅠB
解析：铜元素是29号元素，根据构造原理可写出基态铜原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1，Cu在元素周期表中位于第四周期第ⅠB族。
14．3d34s2
解析：V为23号元素，价层电子排布式为3d34s2；
15．ds 3d104s1
解析：Cu的原子序数为29，位于第四周期第ⅠB族，位于ds区，其基态原子的价电子排布式为3d104s1；
16．
17．
解析：N的原子序数为7，位于第二周期第ⅤA族，基态N原子价层电子的轨道表示式为
18．五 Ⅷ
解析：根据Ru的价电子排布式为[Kr]4d75s1，Ru在周期表中的位置是第五周期第Ⅷ族
19．4s24p1
20． 2 ＋4
解析：ⅣA族元素基态原子的价层电子排布为ns2np2，其核外未成对电子数为2，因最外层电子数均为4，所以在与其他元素形成化合物时，呈现的最高化合价为+4；
21．四 ⅦB Cr
解析：Mn的原子序数为25，位于元素周期表第四周期ⅦB族；基态Mn的电子排布式为：[Ar]3d54s2，未成对电子数有5个，同周期中，基态原子未成对电子数比Mn多的元素是Cr，基态Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1，有6个未成对电子；
22．
解析：(1)Sn位于元素周期表的第5周期第ⅣA族，基态Sn原子的最外层电子排布式为5s25p2，Sn的基态原子最外层轨道表示式为；
23．CD
解析：A项，同一周期，从左到右，电负性依次增强，故顺序为O＞N＞B，A错误；B项，核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，故顺序为P3－＞S2－＞Cl－，B错误；C项，同一周期，从左到右，电离能增大的趋势，VA族和ⅥA族相反，故顺序为Ge＜Se＜As，C正确；D项，基态Cr的简化电子排布式：[Ar]3d54s1，Cr2+的简化电子排布式为[Ar]3d4，D正确；故选CD
24．AB
解析：A项，根据原子核外电子排布规律，基态Ar原子的电子排布方式只有1s22s22p63s23p6一种，A项正确；B项，Na的第二电离能指气态基态Na＋失去一个电子转化为气态基态二价正离子所需的最低能量，Na＋和Ne具有相同的电子层结构，Na＋的核电荷数大于Ne，Na＋的原子核对外层电子的引力大于Ne的，故Na的第二电离能＞Ne的第一电离能，B项正确；C项，Ge的原子序数为32，基态Ge原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p2，C项错误；D项，基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2，Fe原子变成Fe＋，优先失去4s轨道上的电子，D项错误；故选AB
【题组训练】
1．第五周期第ⅦA族　5s25p5　4
2．C或O
3．Fe　1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
4．Cu　1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
5． 2p
6．　配位键(或共价键)
7．
8．3s23p63d8
9．第五周期第ⅣA族　Cl＞C＞Si
10．1s22s22p4或[He]2s22p4　2
解析：O原子核外有8个电子,根据构造原理书写基态O原子的电子排布式为1s22s22p4或[He]2s22p4,其2p能级上有2个未成对电子。
11．
解析：为第9号元素,其电子排布式为1s22s22p5,则其最外层的电子排布图为。
12．2 2 2p 哑铃形
13．C＜O＜N C＜N＜O
14．[Ar]3d84s2
15．2s22p2
解析：C为6号元素,其基态原子价层电子排布式为2s22p2
16．[Ar]3d74s2(或1s22s22p63s23p63d74s2) [Ar]3d5(或1s22s22p63s23p63d5)
解析：Co为27号元素,金属钴的核外电子排布式为[Ar]3d74s2(或1s22s22p63s23p63d74s2);铁原子的电子排布式为[Ar]3d64s2,失去3个电子得到Fe3+的电子排布式为[Ar]3d5(或1s22s22p63s23p63d5)。
17．L　4　5　
解析：基态N原子核外电子排布为2、5,电子占据的最高能层为第二层,能层符号为L;该能层有1个s轨道和3个p轨道,轨道总数为4;基态N原子该能层电子数为5。
18．5　13
解析：基态铝原子核外电子排布式:1s22s22p63s23p1,共5种不同能级的电子,核外每个电子的运动状态均不相同,则Al有13种不同运动状态的电子。
19．第四周期第ⅥA族　1s22s22p63s23p2(或[Ar]3s23p2)　4p　哑铃
解析：Se原子序数为34,原子核外有4个电子层,最外层有6个电子,在第四周期第ⅥA族;硅原子核外有14个电子,其电子排布式是1s22s22p63s23p2或[Ar]3s23p2;Ga的原子序数为31,基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1,最高能级为4p,其轨道呈哑铃形。
20．S＞P＞Ga
解析：同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,则电负性:S>P>Ga。
21．第四周期第Ⅷ族　
22．[Ar]3d104s24p1
23．4f5
24．[Ar]3d64s2
25． 　哑铃
26． 26　 15 7
27．(1)O　
(2)　
(3)N＞O＞C　4s24p5　小　
(4)1s22s22p63s23p63d8
解析：(1)元素周期表中同周期主族元素从左到右电负性依次增强,同主族元素从上往下依次减弱，该药物组成元素中电负性最强的是O。
(2)基态N原子的价电子轨道表示式为
(3)该药物的组成元素中，属于第二周期元素的是C、O、N，N原子2p轨道处于半充满状态，比较稳定，第一电离能反常大，第一电离能由大到小的顺序为N>O>C；基态Br原子的价电子排布式为4s24p5，其第一电离能比Cl的第一电离能小，因为Br更容易失去电子。
(4)若某元素的核电荷数是N元素的4倍，则其核电荷数为28，为Ni，其基态＋2价阳离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d8。
28．(1)哑铃　ds　[Ar]3d104s1
(2)Cl＞P＞S　
(3)O＞P＞Si＞Na
解析：A元素2p轨道上有2个未成对电子，电子排布式为1s22s22p2或1s22s22p4，A可能为C元素或O元素；B在同周期中原子半径最大，是Na元素，Na可以与A形成原子个数比为1∶1和2∶1的化合物，则A为O元素；C是一种常见的半导体材料，为Si元素；F有9个原子轨道，且只有一个未成对电子，没有空轨道，电子排布式为1s22s22p63s23p5，为Cl元素，A到W原子序数依次增大，则D为P元素,E为S元素；G2+中有4个未成对电子，则G的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或1s22s22p63s23p63d64s2，G可能为Cr或Fe，但Cr并不是一种常见的金属，则G为Fe元素；W能形成红色(或砖红色)的W2A和黑色的WA两种化合物，为Cu元素。
(1)Si元素电子排布式为1s22s22p63s23p2，最高能级电子云轮廓图是哑铃形；Cu位于元素周期表的ds区；Cu的简化电子排布式为[Ar]3d104s1。
(2)第ⅤA族元素的第一电离能较相邻两个族的电离能大，第一电离能：Cl＞P＞S。
(3)同一周期主族元素原子的电负性从左向右依次增大，同一主族元素原子的电负性从上到下依次减小，电负性：O＞P＞Si＞Na。
29．(1)3　4s24p4　F＞N＞O
(2)不能　氢原子没有直接与氮、氧、氟原子连接，故不能形成分子内或者分子间氢键
解析：(1)基态F原子的价电子排布式为2s22p5，原子的最高能级为2p，电子云有3种伸展方向；基态硒原子价电子排布式为4s24p4；氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于同周期相邻元素，则三种元素的第一电离能由大到小的顺序为F＞N＞O。
(2)由结构简式可知，该分子中含有氮、氧、氟三种电负性很大的原子，也含有氢原子，但是氢原子没有直接与氮、氧、氟原子连接，所以不能形成分子内或者分子间氢键。
30．O　过硼酸根中含有过氧键，具有强氧化性，具有漂白性
解析：阴离子结构为，同一周期主族元素第一电离能从左往右逐渐增大，同主族元素第一电离能从上往下逐渐减小，可知第一电离能最大的元素是O；该物质可用于增白的原因是：过硼酸根中含有过氧键，具有强氧化性，具有漂白性，故答案为O；过硼酸根中含有过氧键，具有强氧化性，具有漂白性。
31．O＞Ti＞Ca
32．F＞O＞Cl
33．氧
34．N＞S＞C
35．Fe(铁)　N＞C＞Fe＞K
36．As或砷
37．发射光谱
38．3d14s2
39．
40．4s24p6
41． 10
42．
43．4　1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)
44．3d24s2　12　
45．A
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