第2專題物質(zhì)結(jié)構(gòu)及元素周期律

1、 專案突破名師診斷【考情報(bào)告】【考向預(yù)測(cè)】預(yù)計(jì)2013年高考新課標(biāo)全國(guó)卷中對(duì)必修知識(shí)中“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律”的考查在選擇題中出現(xiàn)的幾率較大,考查的熱點(diǎn)主要有:化學(xué)用語(yǔ)(電子式,原子、離子結(jié)構(gòu)示意圖,原子表達(dá)式等)、元素周期表結(jié)構(gòu)、元素周期律、電子排布規(guī)律、化學(xué)鍵(離子鍵、共價(jià)鍵),以及各項(xiàng)知識(shí)的綜合考查元素推斷。1.正確掌握化學(xué)用語(yǔ)是學(xué)好化學(xué)的基礎(chǔ)。下列化學(xué)用語(yǔ)中正確的是( )A.CO2的比例模型: B.葡萄糖的實(shí)驗(yàn)式(最簡(jiǎn)式):C6H12O6 C.HClO的結(jié)構(gòu)式:HOClD.NH4Cl的電子式: +Cl- 【答案】CHHH N H 【知能診斷】2.已知:為紀(jì)念著名天文學(xué)家哥白尼,國(guó)際純粹

2、與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)將112號(hào)元素的符號(hào)定為“Cn”,漢語(yǔ)名為“鎶”;合理利用核能符合“低碳經(jīng)濟(jì)”的要求U是核反應(yīng)堆的重要原料;鋰被譽(yù)為“高能金屬”,制取鋰的原料是-鋰輝礦(主要成分是LiAlSi2O6和少量鈣、鎂雜質(zhì))。下列對(duì)上述表述涉及元素的有關(guān)說法正確的是( )A.Cn的原子核內(nèi)中子數(shù)與核外電子數(shù)之差為55BU和U互為同位素,核反應(yīng)屬于化學(xué)變化C.40Ca2+與18具有相同的電子數(shù)D.Si2中質(zhì)子總數(shù)為80【答案】C23592,277112 23592.23892 22O46O3.下列是關(guān)于Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl的比較:原子核對(duì)最外層電子的引力逐漸減弱;非金屬性逐漸增強(qiáng),金屬性

3、逐漸減弱;Na、Mg、Al的陽(yáng)離子氧化性逐漸增強(qiáng),P、S、Cl的陰離子還原性逐漸減弱;最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性逐漸減弱,酸性逐漸增強(qiáng);只有Al的氧化物、氫氧化物均能與HCl、HClO4和NaOH反應(yīng);Si、P、S、Cl的氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱。其中正確的說法有( )A.6個(gè)B.5個(gè)C.4個(gè)D.3個(gè)【答案】C4.右圖是元素周期表主族元素的一部分,已知短周期元素A的最外層電子數(shù)是次外層的三倍。下列關(guān)于這四種元素的說法正確的是( )A.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:A”或“HNO3H2CO3 (3)GZYD. G、X原子的K層電子數(shù)相等,G、M原子的L層電子數(shù)相等 【解析】ZX為離子化合物,且同主族,X可能

4、為氫,Z為鈉;Y、M同主族且可形成常見化合物MY2、MY3,則Y為氧、M為硫;G原子序數(shù)比M大,且為短周期主族元素,則G為氯。上述元素,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中酸性最強(qiáng)的是高氯酸(HClO4);上述元素中,非金屬有氫、氧、硫、氯,其氫化物中還原性最強(qiáng)的為H2S;離子半徑大小順序?yàn)镸(S2-)G(Cl-)Y(O2-)Z(Na+);X的K層只有1個(gè)電子,而G的K層有2個(gè)電子,D項(xiàng)錯(cuò)誤。【答案】B(1)原子半徑比較規(guī)律電子層數(shù)相同的原子、簡(jiǎn)單離子,原子序數(shù)越大,半徑越小。電子層數(shù)不同的原子、簡(jiǎn)單離子,電子層數(shù)越多,半徑越大(少有例外,但同族絕對(duì)無例外)。同一元素形成的不同原子、簡(jiǎn)單離子,電子數(shù)越多

5、,半徑越大。(2)元素性質(zhì)比較規(guī)律同周期從左至右,金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng)。同主族自上而下,金屬性逐漸增強(qiáng),非金屬性逐漸減弱?！疽?guī)律方法技巧】幾個(gè)重要的規(guī)律:非金屬性越強(qiáng),其單質(zhì)與氫氣的化合能力越強(qiáng);其氫化物越穩(wěn)定;其最高價(jià)含氧酸酸性越強(qiáng);其單質(zhì)的氧化性一般越強(qiáng),其簡(jiǎn)單離子的還原性一般越弱。(3)核外電子排布規(guī)律能量最低原理:電子總是盡先排布在能量低的電子層上。每個(gè)電子層最多只能容納2n2(n表示電子層數(shù))個(gè)電子。最外層最多只能容納8個(gè)電子,K層為最外層時(shí),最多只能容納2個(gè)電子。金屬性越強(qiáng),其單質(zhì)與水、酸反應(yīng)置換出氫越容易;其最高價(jià)氫氧化物的堿性越強(qiáng);其單質(zhì)的還原性一般越強(qiáng);其簡(jiǎn)單離子

6、的氧化性越弱。次外層最多不超過18個(gè)電子,倒數(shù)第三層不超過32個(gè)電子?！狙菥?】下列說法正確的是( )A.Br的最外層比次外層少8個(gè)電子B.H2SiO3、H3PO4、H2SO3、HClO的酸性依次增強(qiáng)C.Al(OH)3、Mg(OH)2、NaOH、KOH的堿性依次增強(qiáng)D.F-、S2-、Mg2+、Al3+的離子半徑依次增大【解析】A項(xiàng),Br的最外層有7個(gè)電子,次外層有18個(gè)電子,少11個(gè)電子;B項(xiàng),H2SO3、HClO為非最高價(jià)含氧酸,不適用上述規(guī)律,HClO為弱酸,H2SO3為中強(qiáng)酸;C項(xiàng)中的物質(zhì)都是最高價(jià)氫氧化物,且Al、Mg、Na、K的金屬性由弱到強(qiáng),故其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性依次增強(qiáng)

7、;D項(xiàng),S2-比F-、Mg2+、Al3+的電子層多一層,即離子半徑大小順序?yàn)镾2-F-Mg2+Al3+?！敬鸢浮緾熱點(diǎn)3:元素周期表的結(jié)構(gòu) 下圖是元素周期表的另一種形式。下列有關(guān)敘述正確的是( )A.上圖中標(biāo)明的元素均為主族元素B.圖中號(hào)元素的原子序數(shù)為20C.圖中號(hào)元素的最高價(jià)氧化物既能溶于強(qiáng)酸又能溶于強(qiáng)堿D.圖中號(hào)元素的氫化物的電子式為 【解析】上圖中的He、Ne、Ar等稀有氣體為0族元素;圖中號(hào)元素為Ca,其原子序數(shù)為20;圖中號(hào)元素為Si,其最高價(jià)氧化物為SiO2,能溶于強(qiáng)堿,但不能溶于強(qiáng)酸;圖中號(hào)元素為P,其氫化物的電子式為 。【答案】BHH P HHH P H 第A、A族同周期元素

8、的原子序數(shù)之差為1(2、3周期)、11(4、5周期)、25(6、7周期)。(3)根據(jù)原子序數(shù)確定元素在周期表中的位置書寫法:寫出其原子結(jié)構(gòu)示意圖,再確定其位置。【規(guī)律方法技巧】(1)元素周期表的結(jié)構(gòu)稀有氣體原子序數(shù)比較法:與稀有氣體原子序數(shù)比較,找到最接近的稀有氣體元素,若原子序數(shù)比稀有氣體多1或2,則其位于該稀有氣體的下一周期,第A或A族;若原子序數(shù)比稀有氣體少15,則其與稀有氣體同一周期,位于第AA族。稀有氣體的原子序數(shù)分別為2、10、18、36、54、86、118。(4)周期序數(shù)與主族序數(shù)相等的元素分別位于元素周期表金屬與非金屬分界線的下邊緣,一般具有兩性。(5)對(duì)角線規(guī)則:在元素周期表

9、中,某些主族元素與右下方的主族元素的某些性質(zhì)是相似的,如:【演練3】短周期元素A、B、C、D在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示,A、D的質(zhì)子數(shù)之和為22。下列說法正確的是( )A.A、C、D的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱順序:DCAB.B和C形成的化合物具有兩性C.C的陽(yáng)離子與B的陰離子的電子層結(jié)構(gòu)不同D.D元素的最簡(jiǎn)單氫化物的熱穩(wěn)定性大于B元素的最簡(jiǎn)單氫化物【解析】由題干信息和A、B、C、D的相對(duì)位置可知,元素A、B、C、D分別為碳、氧、鋁、硫。元素A、C、D的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物依次是H2CO3、Al(OH)3、H2SO4,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Al2O3為兩性氧化物,B項(xiàng)正確;Al3+與O2-

10、的電子層結(jié)構(gòu)相同,C項(xiàng)錯(cuò)誤;H2S的熱穩(wěn)定性比H2O弱,D項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽熱點(diǎn)4:等電子粒子、8電子結(jié)構(gòu) 已知A、B、C、D是短周期中的四種非金屬元素,它們的原子序數(shù)依次增大,四種元素的原子最外層電子數(shù)之和為16,A與B、C、D之間均可形成含有10電子或18電子的化合物,且A、D組成的化合物在常溫下呈液態(tài)。(1)A、D兩種元素組成的18電子化合物的電子式是 ,該分子含有 (填“極性”、“非極性”)鍵。(2)A、C兩種元素組成的10電子化合物,在D的單質(zhì)中燃燒生成C的單質(zhì),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。(3)A、C、D三種元素原子半徑由小到大的順序是 (用元素符號(hào)表示);由A與C、A與D組成的兩種1

11、0電子化合物,結(jié)合H+的能力 (填化學(xué)式)更強(qiáng),用離子方程式表示這一事實(shí): 。(4)A、B、D三種元素形成的18電子共價(jià)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。(5)這四種元素可組成原子個(gè)數(shù)之比為7 2 1 2(按A、B、C、D順序)的離子化合物,其名稱為 ?！窘馕觥緼、D組成的化合物在常溫下呈液態(tài),10電子化合物為H2O,18電子化合物為H2O2,則A為“H”,D為“O”;B、C原子序數(shù)小于D,且能與A形成10電子化合物,故B為“C”,C為“N”。(1)H2O2的電子式為H,該分子中既含有極性鍵,又含有非極性鍵。(5)根據(jù)原子個(gè)數(shù)之比可寫出化學(xué)式H7C2NO2,該離子化合物全由非金屬元素組成,說明它一定為銨鹽

12、,除去1個(gè)“N”后,余下3個(gè)H、2個(gè)C、2個(gè)O,只能組合成“CH3COO-”,故該離子化合物為乙酸銨?！敬鸢浮?1)H;極性、非極性(2)4NH3+3O2 2N2+6H2OHO O 4HHO O (3)HON;NH3;NH3+H3O+ N +H2O(4)CH3OH(5)乙酸銨(或醋酸銨)4H【規(guī)律方法技巧】等電子粒子、8電子結(jié)構(gòu):(1)10電子粒子(Ne系列)N、H3O+ CH4、NH3、H2O、HF、NeN、OH-、F- Na+、Mg2+、Al3+ 4H2H(2)18電子粒子(Ar系列)C2H4、N2H4、H2O2、F2、CH3OH、CH3F、NH2OH、等SiH4、PH3、H2S、HCl、

13、ArS2-、HS-、Cl- K+、Ca2+ (3)8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu):對(duì)不含氫元素的ABn型化合物,當(dāng)元素的化合價(jià)的絕對(duì)值與其最外層電子數(shù)之和為8時(shí),則該原子最外層滿足8電子結(jié)構(gòu)。22OA.光氣(COCl2)B.PH3 C.XeF2 D.BF3 【解析】B項(xiàng)中H的最外層電子數(shù)為2;C項(xiàng),XeF2中Xe的最外層電子數(shù)為8+2=10;D項(xiàng),BF3中B的最外層電子數(shù)為3+3=6。【答案】A【演練4】下列各分子中所有原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)的是( )是( )熱點(diǎn)5:化學(xué)鍵分析與判斷 氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表現(xiàn)出多種價(jià)態(tài),該族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途。S單質(zhì)的常見

14、形式為S8,其環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)說法正確的A.H2O2、H2S、H2Se分子中均只含極性鍵B.16 g S8中含有共價(jià)鍵數(shù)為NA C.沸點(diǎn):H2OH2SH2SH2Se【解析】H2O2分子中含有非極性鍵,A項(xiàng)錯(cuò)誤;1個(gè)S8中含8個(gè)共價(jià)鍵,16 g S8中含有共價(jià)鍵數(shù)為 8NA=0.5NA;因水分子間存在116g256g mol氫鍵,故沸點(diǎn)高低順序?yàn)?H2SH2SeO,故其氫化物的穩(wěn)定性為HFH2O。(5)n(Na) n(Al) n(F)=3 1 6,則該化合物是Na3AlF6。23239273819【答案】(1)Na+H- (2)HFH2O(3)Cl2+H2O2 O2+2HCl(4)Na

15、AlO2+2H2O Al(OH)3+NaOH(5)Na3AlF6 (6)Al3+2Na2O2 Al +O2+4Na+ 2O【規(guī)律方法技巧】元素推斷題解答策略為:突破推斷(順推、逆推)作答(看清問題,答得簡(jiǎn)要明白)。其中常見的突破口如下:(1)短周期元素中特殊的電子層結(jié)構(gòu)原子核內(nèi)無中子的原子是1H;最外層只有1個(gè)電子的元素是H、Li、Na;電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素是H、Be、Al;次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)兩倍的元素是Li、Si;最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)兩倍的元素是C;最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)三倍的元素是O;最高正價(jià)等于最低負(fù)價(jià)絕對(duì)值的元素是H、C、Si;最高正價(jià)等于最低負(fù)價(jià)絕對(duì)值三

16、倍的元素是S。(2)含量、性質(zhì)較特殊的元素地殼中含量最多的是O,其次是Si、Al、Fe;單質(zhì)是天然物質(zhì)中硬度最大的元素是C;氣態(tài)氫化物最易溶于水的元素是N;同一元素的氣態(tài)氫化物和最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物化合生成鹽的元素一定是N;氫化物沸點(diǎn)最高的非金屬元素是O;常溫下,單質(zhì)是有色氣體的元素是F、Cl;單質(zhì)是最輕的金屬元素的是Li;單質(zhì)熔點(diǎn)最高的非金屬元素是C(石墨);單質(zhì)熔點(diǎn)最高的金屬元素是W;單質(zhì)熔點(diǎn)最低的金屬元素是Hg;常溫下呈液態(tài)的非金屬單質(zhì)是Br2;常溫下單質(zhì)與水反應(yīng)最劇烈的非金屬元素是F。元素在周期表中的相對(duì)位置、元素的化合價(jià)關(guān)系、元素相關(guān)的一系列數(shù)據(jù)、新信息等都可作為元素推斷的突破口?！狙菥?】短周期元素W、X、Y和Z的原子序數(shù)依次增大。元素W的單質(zhì)是制備一種燃料電池的重要負(fù)極燃料,X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍,元素Y的核外電子總數(shù)是X的2倍,Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是強(qiáng)酸,其氫化物的水溶液是弱酸。下列說法錯(cuò)誤的是( )A.元素X、Z形成的化合物XZ2中,各原子均滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B.元素Y的單質(zhì)能從X的最高價(jià)氧化物中置換出元素X的單質(zhì)C.元素W、X形成的原子個(gè)數(shù)之比為1 1的化合物有多種,且每種化合物均為共價(jià)化合物D.元素W、X