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- 2021-05-11 发布
物质结构和元素周期律
1
．活化基础
重视基础并不是简单地将基本理论知识重复一遍，而是在复习过程中，对各种相关知识进行重组和整合。首先要将相关基本理论知识进行合并和串联，如四大平衡即
“
化学平衡
”
、
“
电离平衡
”
、
“
水解平衡
”
、
“
溶解平衡
”
都可以用化学平衡来统领。其次要将基本理论知识置于化学学科的大环境中，注意基本理论与元素化合物、化学实验和化学计算的交叉融合。
2
．升华规律
化学基本理论知识点多，以这些知识点从不同角度来命题的题目更是千变万化，如何将茫茫
“
题海
”
浓缩？
浓缩的方法是既要注重对课本知识的加工、深化和浓缩，对各类概念、理论板块中的隐性知识按一定的线索进行总结并寻找规律，在原有的知识上产生新的认识，做到知识和技能融会贯通，灵活运用知识解决实际问题，又要将有关重点、难点的习题整理分类，进行类比分析。
如电离平衡部分可以总结如下规律：溶液中由水电离出的
H
＋
或
OH
－
浓度的求解规律、比较盐类水解程度的规律、
pH
计算方法的规律、溶液中离子浓度比较的规律
(
物料守恒、电荷守恒、质子守恒
)
、将溶液加热蒸干能否得到溶质的规律、酸式盐溶液的酸碱性判断规律等。
3
．题组训练
复习离不开解题训练，练习是巩固知识的重要环节，解题是提高能力的必要手段。设置题组训练可以让学生见识题型、巩固知识、提高能力、突破难点，题组训练不仅可以有效提高复习效率，也可以避免走入题海误区。因此在进行题组训练时，必须注意以下几个方面：一是要精心选择训练题，即所有用于训练的题组都应是经过教师推荐的或自己精心挑选的，试题的质量高、针对性强；二是题组的构成最好以历年各省市或全国的高考题或模拟题、
《
考试说明
》
的样题和承载能力很强的典型试题为主；三是与复习内容的配套性要好，功能性要强，还要注意要有一定的综合性。
1
．了解元素、核素和同位素的含义。
2
．了解原子构成。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
．了解原子核外电子排布。
4
．掌握元素周期律的实质。了解元素周期表
(
长式
)
的结构
(
周期、族
)
及其应用。
5
．以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
6
．以
ⅠA
和
ⅦA
族为例，掌握同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
7
．了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。
8
．了解化学键的定义，了解离子键、共价键的形成。
`
5
6
6
Li
、
7
Li
23
Na
、
24
Mg
C
O
1
．原子的构成
2
．原子中基本微粒间的关系
(1)
质子数＝核电荷数＝核外电子数＝原子序数
(2)
质量数＝质子数＋中子数
(3)
质子数＝阳离子的核外电子数＋阳离子所带电荷数
(4)
质子数＝阴离子的核外电子数－阴离子所带电荷数
3
．
“
10
电子
”
微粒
A
、
B
、
C
、
D
均为
10
电子微粒，若它们之间有如下转化：
×
×
解析：
因混淆原子结构与离子结构中最外层电子数而造成错误，此图为
S
2
－
的结构示意图。
×
1
．元素周期表的结构
下列
6
种元素：
Na
、
26
Fe
、
34
Se
、
Ne
、
Si
、
Br
(1)
属于短周期元素的是
；属于长周期元素的是
。
(2)
属于主族元素的有
，属过渡元素的是
。
(3)
34
Se
位于元素周期表第
周期第
族，其最高正价为
，其与同周期第
ⅡA
元素的原子序数相差
。
(4)Na
的原子序数比同主族下一周期元素的原子序数小
；
Br
的原子序数比同主族上一周期元素的原子序数大
。
Na
、
Ne
、
Si
Fe
、
Se
、
Br
Na
、
Se
、
Si
、
Br
Fe
＋
6
14
8
四
ⅥA
18
2
．同主族元素性质的递变规律
(1)
对于元素
Na
、
K
。
金属性：
Na
K
；单质与水反应的剧烈程度：
Na
K
；最高价氧化物对应水化物的碱性：
NaOH
KOH
。
(2)
对于元素
Cl
、
Br
。
非金属性：
Cl
Br
；氢化物稳定性：
HCl
HBr
；最高价氧化物对应水化物的酸性：
HClO
4
HBrO
4
。
＜
＜
＜
＞
＞
＞
3
．同周期元素性质的递变规律
现有元素：
Na
、
Mg
、
Al
、
S
、
Cl
。
(1)
五种元素的原子半径由大到小的顺序为：
，其简单离子的半径由大到小的顺序为：
。
(2)Na
、
Mg
、
Al
单质置换水或酸中的氢，由易到难的顺序为：
；最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序为
。
(3)S
、
Cl
2
与氢气化合时，由易到难的顺序为
，气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为
，最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为
。
Na
＞
Mg
＞
Al
＞
S
＞
Cl
S
2
－
＞
Cl
－
＞
Na
＋
＞
Mg
2
＋
＞
Al
3
＋
Na
、
Mg
、
Al
NaOH
＞
Mg(OH)
2
＞
Al(OH)
3
Cl
2
、
S
HCl
＞
H
2
S
HClO
4
＞
H
2
SO
4
元素周期表中元素性质的递变规律
内容
同周期元素
(
左
→
右
)
同主族元素
(
上
→
下
)
电子层数
相同
增多
最外层
电子数
由
1
个
→
8
个
(
第一周期
1
个
→
2
个
)
相同
原子半径
逐渐减小
(0
族除外
)
增大
元素的主
要化合价
最高正价＋
1
→
＋
7(
第
2
周期＋
1
→
＋
5) |
最低负价
|
＋最高正价＝
8
最高正价
＝族序数
内容
同周期元素
(
左
→
右
)
同主族元素
(
上
→
下
)
金属性与
非金属性
金属性减弱非金属性增强
金属性增强非金属性减弱
还原性与
氧化性
还原性减弱氧化性增强
还原性增强氧化性减弱
非金属元素
气态氢化物
生成由难到易，稳定性由弱到强
生成由易到难，稳定性由强到弱
最高价氧化物对应水化物
酸性增强碱性减弱
酸性减弱碱性增强
判断下列描述的正误
(
正确的打
“√”
，错误的打
“
×”)
。
1
．
ⅦA
族元素的阴离子还原性越强，其最高价氧化物对应
水化物的酸性越强。
( )
解析：
因对同主族元素性质的递变规律记忆不牢固而造成错误；
ⅦA
族中元素阴离子的还原性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱。
×
2
．最简单气态氢化物的热稳定性
NH
3
＜
( )
解析：
因混淆元素非金属性强弱与气态氢化物稳定性的关系而造成判断错误；元素非金属性
N
＞
P
＞
Si
，则气态氢化物稳定性
NH
3
＞
PH
3
＞
SiH
4
。
3
．原子半径的大小顺序为：
r
(S)
＞
r
Si
＞
r
Mg
＞
r
(
( )
解析：
因对同周期原子半径的递变规律掌握不牢固而造成判断错误；正确的大小顺序为
r
(Mg)
＞
r
(Si)
＞
r
(S)
＞
r
(O)
。
×
×
对于下列物质：
①
NaOH
②
Na
2
O
2
③
Cl
2
④
NaCl
⑤C
2
H
6
⑥
H
2
O
⑦
Ar
⑧
NH
4
Cl
(1)
只含离子键的有
。
(2)
只含共价键的有
。
(3)
既含离子键又含共价键的有
。
(4)
不含化学键的有
。
(5)
属于离子化合物的有
。
(6)
属于共价化合物的有
。
④
③⑤⑥
①②⑧
⑦
①②④⑧
⑤⑥
1
．离子键与共价键的判断
(1)
金属元素与非金属元素之间形成的化学键一般为离子键
(AlCl
3
、
AgI
等少数物质除外
)
。
(2)
盐、碱、金属氧化物等离子化合物中一定含有离子键，也可能含有共价键。
(3)
非金属元素与非金属元素之间一般形成共价键，但非金属元素之间也可以形成离子键，如铵盐。
(4)
非金属单质
(
除稀有气体外
)
、酸、非金属氧化物、非金属氢化物等只含有共价键。
2
．化学键与离子化合物、共价化合物之间的关系
(1)
含有离子键的化合物一定是离子化合物；
(2)
离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键
(
如
NaOH
、
Na
2
O
2
等
)
；
(3)
只含有共价键的化合物一定是共价化合物；
(4)
共价化合物中一定含有共价键。
判断下列描述的正误
(
正确的打
“√”
，错误的打
“
×”)
。
1
．
HCl
和
NaCl
含有相同类型的化学键
( )
解析：
对物质中所含化学键类型判断错误；
HCl
含有共价键而
NaCl
含有离子键，二者所含化学键类型不同。
2
．非金属元素组成的化合物中只含共价键
( )
解析：
因对化学键与物质类别中的特例不熟悉而造成错误；铵盐
(
如
NH
4
Cl)
属于离子化合物，但仅由非金属元素组成。
3
．含有共价键的化合物一定是共价化合物
( )
解析：
易混淆化学键类型与化合物类型的关系而造成判断错误；含有共价键的化合物不一定是共价化合物，如
Na
2
O
2
。
×
×
×
已知
33
As
、
35
Br
位于同一周期。下列关系正确的是
(
)
A
．原子半径：
As>Cl>P
B
．热稳定性：
HCl>AsH
3
>HBr
C
．还原性：
As
3
－
>S
2
－
>Cl
－
D
．酸性：
H
3
AsO
4
>H
2
SO
4
>H
3
PO
4
解析：
选 。原子半径：
r
(As)
＞
r
(p)
＞
r
(Cl)
，
A
项错误；热稳定性：
HCl
＞
HBr
＞
AsH
3
，
B
项错误；酸性：
H
2
SO
4
＞
H
3
PO
4
＞
H
3
AsO
4
，
D
项错误；单质的氧化性：
Cl
2
＞
S
＞
As
，故阴离子还原性：
As
3
－
＞
S
2
－
＞
Cl
－
，
C
项正确。
C
短周期元素
R
、
T
、
Q
、
W
在元素周期
表中的相对位置如图所示，其中
T
所处的
周期序数与族序数相等。下列判断不正
确的是
(
)
A
．最简单气态氢化物的热稳定性：
R
＞
Q
B
．最高价氧化物对应水化物的酸性：
Q
＜
W
C
．原子半径：
T
＞
Q
＞
R
D
．含
T
的盐溶液一定显酸性
.
解析：
选 。由图和
R
、
T
、
Q
、
W
是短周期元素推知：
R
在第
2
周期，
T
、
Q
、
W
在第
3
周期，故
T
在
ⅢA
族为
Al
元素，
Q
为
Si
元素，
W
为
S
元素，
R
为
N
元素。选项
A
，非金属性
N
＞
Si
，故热稳定性
NH
3
＞
SiH
4
，
A
正确；选项
B
，
H
2
SiO
3
的酸性弱于
H
2
SO
4
，
B
正确；选项
C
，原子半径
Al
＞
Si
＞
N
，
C
正确；选项
D
，
NaAlO
2
显碱性，
D
错误。
D
元素周期表中元素性质的递变规律是每年高考的必考内容，题型以选择题和填空题的形式呈现；有时直接以同周期
(
或同主族
)
元素为素材，考查学生对元素的主要化合价、原子半径、元素的金属性或非金属性、气态氢化物的稳定性等内容的掌握程度，而综合题目中则以元素化合物知识为载体，结合短周期元素在周期表中位置的特殊性，先确定具体元素，再进行元素性质递变规律的判断。
1
．元素周期表中元素化合价的变化规律
(1)
主族元素的最高正价数等于主族序数，且等于主族元素原子的最外层电子数，其中氟无正价。非金属元素除氢外，均不能形成简单阳离子，金属元素不能形成简单阴离子。
(2)
主族元素的最高正价数与最低负价数的绝对值之和为
8
， 二者的绝对值之差为
0
、
2
、
4
、
6
的主族元素分别位于
ⅣA
、
ⅤA
、
ⅥA
、
ⅦA
族。
(3)
非金属元素的正价一般相差
2
，如氯元素正价有＋
7
、＋
5
、＋
3
、＋
1
等，某些金属也符合此规律，如锡元素正价有＋
4
、＋
2
。
2
．微粒半径的变化规律
(1)
同周期元素随原子序数的递增，原子半径依次减小；
(2)
同主族元素随电子层数递增，原子或同价态离子半径均依次增大；
(3)
阳离子半径小于对应的原子半径，阴离子半径大于对应的原子半径；
(4)
电子层结构相同的微粒，随着核电荷数增大，离子半径减小；
(5)
不同价态的同种元素的离子，核外电子数多的半径大。
1
．
10
Be
和
9
Be (
)
A
．是同一种原子
B
．具有相同的中子数
C
．具有相同的化学性质
D
．二者互为同素异形体
解析：
选 。
10
Be
和
9
Be
的原子数相同、中子数不同，二者互为同位素；同位素间的化学性质相同。
C
2
．氧元素是地壳中含量最多的元素。下列说法中，正确的是
(
)
A
．
16
O
2
与
18
O
3
互为同位素
B
．氧元素与其他短周期非金属元素均能形成酸性氧化物
C
．氧与钠形成的稳定化合物中，阴、阳离子个数比均为
1∶2
D
．
O
2
变成
O
3
以及
16
O
变成
18
O
的变化均属于化学变化
解析：
选 。
16
O
2
和
18
O
3
均为单质，二者互为同素异形体，
A
错误；氧元素与氢元素形成的
H
2
O
、
H
2
O
2
均不属于酸性氧化物，
B
错误；
16
O
变成
18
O
的变化属于核反应而不属于化学变化，
D
错误；氧与钠形成的稳定化合物为
Na
2
O
和
Na
2
O
2
，其中阴、阳离子个数比均为
1∶2
，
C
正确。
C
3
．下列有关化学键的叙述，正确的是
(
)
A
．离子化合物中一定含有离子键
B
．单质分子中均不存在化学键
C
．共价化合物中可能存在离子键
D
．含有共价键的化合物一定是共价化合物
解析：
选 。单质分子
(
如
Cl
2
)
分子中存在共价键，
B
错误；含有离子键的化合物一定是离子化合物，一定不是共价化合物，
C
项错误；含有共价键的化合物不一定是共价化合物，如
Na
2
O
2
，
D
项错误。
A
4
．
X
、
Y
、
Z
、
W
为短周期主族元素，且
原子序数依次增大，
X
的族序数是其周期数的
2
倍，
Y
的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物可形成盐，
Z
的最外层电子数与其电子总数之比为
3∶8
。下列说法正确的是
(
)
A
．
X
、
Y
、
W
的最高价含氧酸酸性强弱顺序：
Y
＞
W
＞
X
B
．气态氢化物的稳定性：
Z
＞
W
C
．原子半径：
Z
＞
W
＞
X
＞
Y
D
．
X
、
W
形成的化合物
XW
4
属于离子化合物
解析：
选 。由题意可推断出
X
、
Y
、
Z
、
W
分别是
C
、
N
、
S
、
Cl
。
HClO
4
的酸性应最强，故
A
错误。由于非金属性
Cl
强于
S
，故气态氢化物的稳定性
HCl
＞
H
2
S
，
B
错误。
CCl
4
属于共价化合物，
D
错误。
C
元素周期律和元素性质中的易错点
(1)
误认为主族元素的最高正价一定等于族序数。忽视了氧无最高正价，氟无正价。
(2)
元素的非金属性越强，其氧化物对应水化物的酸性就越强。但
HClO
、
H
2
SO
3
是弱酸，忽视了关键词
“
最高价
”
。
(3)
误认为失电子难的原子得电子的能力一定强，忽视了稀有气体元素的原子，失电子难，得电子也难。
(4)
元素原子得失电子的数目与元素的非金属性、金属性强弱没有必然的联系。误认为得
(
失
)
电子的数目越多，元素的非金属性
(
金属性
)
越强。
(5)
同周期相邻两主族元素原子序数之差等于
1
。忽视了长周期也有相差
11
或
25
的情况。
(6)
误认为最高正价和最低负价绝对值相等的元素只有
ⅣA
族的某些元素。忽视了
ⅠA
族的
H
的最高正价为＋
1
，最低负价为－
1
。
下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是
(
)
①
原子序数为
15
的元素的最高化合价为＋
3
②ⅦA
族元素是同周期中非金属性最强的元素
③
第二周期
ⅣA
族元素的核电荷数和中子数一定为
6
④
原子序数为
12
的元素位于元素周期表的第三周期
ⅡA
族
A
．
①②
B
．
①③
C
．
②④
D
．
③④
[
解析
]
错误原因是不熟悉原子结构与元素化合价的规律，不熟悉元素周期表的结构与元素的分类。
①
中最外层电子数为
5
，所以它的最高价为＋
5
；
③
C
原子的核电荷数为
6
，由于
C
元素存在着同位素原子，所以中子数就不一定为
6
。
[
答案
]
C
下图为元素周期表前四周期的一部分，且
X
、
Y
、
Z
、
R
和
W
为主族元素。下列说法正确的是
(
)
X
Y
Z
R
W
A
．五种元素一定都是非金属元素
B
．五种元素的原子最外层电子数一定大于
2
C
．
Z
的氢化物比
X
的氢化物稳定
D
．
R
的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸
解析：
选 。错误的原因是不熟悉元素周期表的结构，不能根据题目中给出的五种元素的位置推断可能的情况。根据图示，
X
、
Y
、
Z
、
R
可能为两种情况：
(1)C
、
Al
、
Si
、
P
。
(2)N
、
Si
、
P
、
S
。如果为第一组情况，则含有金属，
A
错误；五种元素的最外层电子数均大于
2
，
B
正确；
X
为
C
时，
Z
为
Si
，此时
CH
4
比
SiH
4
稳定；
X
为
N
时，
Z
为
P
，
NH
3
比
PH
3
稳定，
C
错误；
R
可能为
P
或
S
，当为
P
时，最高价氧化物的水化物不是强酸，
D
错误。
B