原子结构和元素周期律

1、2-22- -+ 2- - +-+物质结构和元素周期律一.高考考纲要求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. 了解原子核外电子排布规律。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 3 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a 和a 族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。7. 了解金属、非金属元素在周期表中的位置及其性质递变规律。8. 了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。二.五年高考题汇编、答案

2、及解析1(2014新课标， 10) w、x、y、z 均是短周期元素， x、y 处于同一周期，x、z 的最低价离子分别为 x 和 z，y和 z 离子具有相同的电子层结构。下列说法正确的是 ( )a原子最外层电子数： xyz b单质沸点： xyzc离子半径： x y zd原子序数：xyz【答案】 d【解析】依题意,不难确定 x、y、z 分别是 s、na、f 元素。原子最外层电子数 f s na(z x y),a 错误 ;单质沸点 na s f(y x z),b 错误 ;离子半径 s f na (x z y ),c 错误 ; 原子序数 snaf(xyz),d 正确。2（2015新课标，12）w、x、

3、y、z 均为短周期元素，原子序数依次增加，且原子核外 l 电子层的电子数分别为 0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为 18。下列说法正确的是（ ）a 单质的沸点： wxb 阴离子的还原性： w zc 氧化物的水化物的酸性： yh ;b 项 ,非金属2 2性:clh，阴离子的还原性:h cl ，正确;c 项，cl 的最高价氧化物的水化物的酸性强于 p 的； d 项， p 和 n 可以存在于同一离子化合物中，如 nh h po 。4 2 4知识拓展：分子晶体的沸点取决于分子间的作用力 ,分子间作用力越大 ,沸点越高 ;若不存在氢键 , 相对分子质量越大 ,分子间作用力越强。3（ 2015新课标

4、， 9）原子序数依次增大的元素 a、b、c、d，它们的最外层电子数分别为 1、 6、7、1。a 的电子层结构与氦相同， b 和 c 的次外层有 8 个电子，c 和 d 的电子层结构 相同。下列叙述错误 的是（ ）a. 元素的非金属性次序为 cbab. a 和其他 3 种元素均能形成共价化合物c. d 和其他 3 种元素均能形成离子化合物d. 元素 a、b、c 各自最高和最低化合价的代数和分别为 0、4、6【答案】 b1-12 +一2- +【解析】由题意可知 :a 为 h,b 为 s,c 为 cl,d 为 k。由元素周期律知 :同周期主族元素从左到右 非金属性逐渐增强 ,则非金属性 cls;h

5、与 s、cl 化合时 ,s 和 cl 均体现氧化性,故非金属性次2 2 2序为 cba,a 项正确。h 与 k 不能形成共价化合物 ,b 项错误。k 与其他 3 种元素分别形成 kh、 k s、kcl,三者均为离子化合物 ,c 项正确。h 的最高和最低化合价分别为 +1、-1,代数和为 0;s2的最高和最低化合价分别为 +6、-2,代数和为 4;cl 的最高和最低化合价分别为 +7、-1,代数和为 6,d 项正确。解题关键： 熟悉原子的核外电子排布是解答此题的关键 ,同时要结合元素的特点和元素周期律 分析判断。易错警示： 考试中对 h 的考查不常见，h 能与金属元素形成离子化合物4（ 2016

6、新课标， 13）短周期元素 w、x、y、z 的原子序数依次增加。 m、p、r 是由这 些元素组成的二元化合物， n 是元素 z 的单质，通常为黄绿色气体，q 的水溶液具有漂白性， 0.01 moll r 溶液的 ph 为 2，s 通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。 下列说法正确的是 ( )a 原子半径的大小 wxxyc y 的氢化物常温常压下为液态d x 的最高价氧化物的水化物为强酸【答案】 c【解析】 n 为黄绿色气体，则 n 为 cl 。q 的水溶液具有漂白性，则为 hclo。根据 r 溶液的2ph 为 2，则 r 溶液为强酸 hcl 溶液。根据图示中的光照条件，可联想到

7、与 ch 的反应，生成4产物 s 为难溶于水的混合物，则 s 为卤代烃。故可推断出 m 为 h o，由此可得四种短周期元2素 h、c、o、cl。5（ 2016新课标， 9）a、 b、 c、 d 为短周期元素， a 的原子中只有 1 个电子， b 和 c 离子的电子层结构相同， d 与 b 同族。下列叙述错误的是（ ）a a 与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1b b 与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物c c 的原子半径是这些元素中最大的d d 与 a 形成的化合物的溶液呈弱酸性【答案】 a【解析】由题中信息可知,a、b、c、d 分别是 h、o、na、s。h 与 na 形成的二

8、元化合物 nah 中,h 元素的化合价为-1,a 项错误 ;o 与其他三种元素可分别形成 h o、h o ,na o、na o ,so 、2 2 2 2 2 2 2so 等,b 项正确； na 元素位于第三周期a 族,在四种元素中原子半径最大 ,c 项正确 ;氢硫酸 3是一种弱酸,d 项正确。疑难突破：b 和 c 电子层结构相同 ,而且属于短周期元素 ,则 b 一定位于第二周期 a 族,c 一定 位于第三周期 a 族。知识拓展： 二元化合物是指由两种元素组成的化合物。金属氢化合物中 h 元素为-1 价。6(2016 课标全国，12)四种短周期主族元素 w、x、y、z 的原子序数依次增大，w、x

9、 的 简单离子具有相同电子层结构，x 的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，w 与 y 同族， z 与 x 形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是 ( )a 简单离子半径： wxzb w 与 x 形成的化合物溶于水后溶液呈碱性c 气态氢化物的热稳定性： wz2+ 2-+ 2-。所以 x 是 o，z 是 s。【答案】b【解析】短周期主族元素中原子半径最大的是 na,x 为 na;z 的原子序数比 x 大且 z 与 x 形成 的离子化合物的水溶液呈中性 ,则 z 为 cl;原子序数 wx,且 w、x 的简单离子具有相同的电子 层结构 ,w 为 o,y 为 s;na 和 o 电子层结构相

10、同 ,核电荷数越大 ,半径越小 ,r(na )s,则氢化物的稳定性 h oh s,c 项错误。非金属性 scl,故酸性 h so nh ，故 a 正确.2 3b.na+： 、o2 -： ，故 b 正确 .c.na s 溶液水解呈碱性，而使蓝色石蕊试纸变红应为酸性水溶液，故 c 错误2d.s 与 o 同为第 via 族，与 na 同为第三周期，故 d 正确.8.（2017新课标，9）a、b、c、d 为原子序数依次增大的短周期主族元素， a 原子核外电子 总数与 b 原子次外层的电子数相同； c 所在周期数与族数相同； d 与 a 同族，下列叙述正确的 是（ ）a 原子半径： dcbab 4 种元

11、素中 b 的金属性最强c c 的氧化物的水化物是强碱d d 单质的氧化性比 a 单质的氧化性强【答案】b【解析】 由以上分析可知 a 为 o 元素、b 可能为 na 或 mg、c 为 al、d 为 s 元素a 同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，应为 bcd，a 为 o，原子半径最小，故 a 错 误；b 同周期元素从左到右元素的金属性逐渐降低，则金属性 bc，a、d 为非金属，金属性较弱， 则 4 种元素中 b 的金属性最强，故 b 正确；c c 为 al，对应的氧化物的水化物为氢氧化铝，为弱碱，故 c 错误；d 一般来说，元素的非金属性越强，对应的单质的氧化性越强，应为 a 的单质的氧化性强

12、， 故 d 错误。9.(2017新课标，12)短周期元素 w、x、y 和 z 在周期表中的相对位置如表所示，这四种元 素原子的最外电子数之和为 21下列关系正确的是（ ）a氢化物沸点：wzb氧化物对应水化物的酸性：yw c化合物熔点：y x yz2 3 3d简单离子的半径： yxw xy z3-【答案】 d【解析】由元素在周期表中的位置可知 w、x 为第二周期，y、z 为第三周期，设 y 的最外层 电子数为 n，则 w 的最外层电子数为 n+2、x 的最外层电子数为 n+3、z 的最外层电子数为 n+4，则 n+n+2+n+3+n+4=21，4n=12，n=3，则 y 为 al 元素，w 为

13、n 元素，x 为 o 元素，z 为 cl 元素。由以上分析可知 x 为 o、y 为 al、z 为 cl、w 为 n 元素。aw 为 n 元素，对应的氢化物 nh 分子之间可形成氢键，沸点比 hcl 高，故 a 错误；3by 为 al，对应的氧化物的水化物为 al(oh) 呈碱性，w 为 n，对应的氧化物的水化物 hno3 3溶液呈酸性，故 b 错误；cal o 离子化合物， alcl 为共价化合物，离子化合物的熔点较高，故 c 错误；2 3 3dx 为 o、y 为 al，对应的离子具有相同的核外电子排布，核电荷数越大离子半径越小，故 d 正确。【点评】本题考查位置结构性质关系应用，为高考常见题

14、型和高频考点，侧重考查学生的分析 能力，元素的相对位置以及核外最外层电子的关系是解答本题的突破口，明确短周期及元素在 周期表中的位置来推断，注意基础知识的理解掌握，难度不大10.（2018 新课标，12）主族元素 w、x、y、z 的原子序数依次增加，且均不大于 20。w、 x、z 最外层电子数之和为 10；w 与 y 同族；w 与 z 形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成 物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是（ ）a 常温常压下 x 的单质为气态b z 的氢化物为离子化合物c y 和 z 形成的化合物的水溶液呈碱性d w 与 y 具有相同的最高化合价【答案】b【解析】该题的突破口在于 w 与 z 形成

15、的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃，则 生成物为 hf，结合实验室制取 hcl 的反应原理，则反应为氟化物和浓硫酸的反应，故 w 为 f。 又 w 与 y 同族，故 y 为 cl。w、x、z 最外层电子数之和为 10，结合原子序数的相对大小， 则 x、z 分别为 mg、k，则 a 项错误； y 和 z 形成的化合物为 kcl，水溶液呈中性， c 项错 误。b 项中，kh 为离子化合物，2015 年、2016 年均有考查。d 项中，f 为正价也是元素周期 律中比较容易疏忽的一个考查点。11.（2018 新课标， 10）w、x、y和z为原子序数依次增 大的四种短周期元素。 w与x可 生成一

16、种红棕色有刺激性气味的气体；y的周期数是族序数的 3倍；z原子最外层的电子数与 w 的电子总数相同。下列叙述正确的是（ ）a x与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物b y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键c 四种元素的简单离子具有相同的电子层结构d w的氧化物对应的水化物均为强酸【答案】 a【解析】首先根据题干中 w与x可生成一种红棕色有刺激性气味的气体，则可确定 w为n，x 为o元素。y的周期数是族序数的 3倍，经简单推算可知 y为na；z原子最外层的电子数与 w的 电子总数相同，则 z为17号，cl元素。 a项中，o与其他元素形成的化合物的种类， na的氧化 物常见的

17、有na o、na o ，这个较容易确定； n的氧化物多样，也容易确定。 cl的氧化物的形2 2 2式对学生而言相对陌生，可根据氯的含氧酸反推其氧化物，则有 hclo对应 cl o，hclo 对应2 2cl o ，hclo 对应 cl o ，hclo 对应cl o 。故 a项正确。2 3 3 2 5 4 2 7b 项：na 与其他三种元素形成的化合物中除离子键外， na o 、nan 中还含有共价键。2 2 3c 项：根据原子结构，则 cl 具有与其他三者不同的电子层结构。d 项：强调最高价氧化物对应水化物的酸性或者碱性。4-12.（2018 新课标， 13）w、x、y、z 均为短周期元素且原子

18、序数依次增大，元素 x 和 z 同族。盐 yzw 与浓盐酸反应，有黄绿色气体产生，此气体同冷烧碱溶液作用，可得到 yzw 的溶液。下列说法正确的是（ ）a 原子半径大小为 wxyzb x 的氢化物水溶液酸性强于 z 的c y w 与 zw 均含有非极性共价键2 2 2d标准状况下 w 的单质状态与 x 的相同【答案】 d【解析】该题的突破口在于盐 yzw 与浓盐酸反应，有黄绿色气体产生，此气体同冷烧碱溶液 作用，可得到 yzw 的溶液。黄绿色气体是氯气，则结合物质性质，盐 yzw 应为次氯酸盐， 故 z 为 cl，w 为 o，y 为 na。又 x 和 z 同族，则 x 为 f，元素种类全部确定

19、。c 项：na o2 2中含有非极性共价键，clo 中共价键为极性共价键。2三五年高考题分析年份题型分数知识点能力点设问方式考查 角度考纲要求选2014 择 6题化合价、 电子层结构、原子 半 径 离 子 半 径 大 小比较、单质沸点微粒半径比 较、核外电 子排布、单 质的沸点y和 z 离子 具有相同的电 子层结构了解原子核外电子排 布规律掌握元素周期律的性 质高低原 子 核 外 电 子 排金属性、非l 电子层的电了解原子核外电子排2015选择题6布、沸点、还原性、 酸性、化合物的组 成金属性、单 质的沸点子数、最外层 电子数布规律掌握元素周期律的实 质了解非金属元素性质递变规律2016选择题

20、6核外电子排布、非 微粒半径、 金属性、化合物、 氢键、 化合价 非金属性判断物质性质分析 推断掌握元素周期律的实 质了解非金属元素性质 递变规律选2017 择 6题选氢键、核外电子排 氢键、原子 布、盐类水解、元 核电子排 素位置 布、离子水解物质的制备、盐类 物质的制 水 解 、 化 合 物 种 备、化合物物质性质分析 推断物质性质分析 推断了解原子核外电子排 布规律掌握元素周期律的实 质了解盐类水解的原理 掌握元素周期律的实 质2018择题6类 、 核 外 电 子 排 的形成 布、酸性、原子半了解核外电子排布 掌握常见物质的制备，径所含化学键类型四考点解读考向 1： 原子结构试题特点：原

21、子结构是化学的重要知识之一，也是高考命题常考知识点之一。掌握微粒数之间5176117的关系，理解核素、元素、同位素等有关概念的内涵与外延，掌握核外电子排布规律与元素性 质之间的关系。策略方法：准确说出同位素原子的结构异同；熟悉组成原子的各种微粒及相互关系（1） 质子数（z）=核电荷数 =原子序数（2） 质量数（a）=质子数（ z）+中子数（ n）（3） 阳离子的核外电子数 =质子数所带电荷数（4） 阴离子的核外电子数 =质子数 +所带电荷数考向 2：元素推断与元素周期律试题特点：以原子核外电子排布、元素在周期表中的位置和元素及其化合物的性质为基础推断 元素，考察元素周期律、化学键、元素及其化合

22、物性质、简单反应原理等。五命题预测原子结构和元素周期律是高考每年必考题型，多以选择题形式出现。主要以利用“元素在 周期表中位置、原子核外电子排布、元素性质”的元素推断题形式考查，也以部分周期表的元 素推断题形式出现。题目难度中等。主要通过元素的推断考查原子结构、离子结构、核外电子 排布、化学键、元素周期律（原子半径、离子半径、气态氢化物稳定性、最高价氧化物对应水 化物的酸性或碱性强弱等）、元素的单质及化合物的性质、强弱酸或碱的电离、盐的电离和水 解等知识。特别关注：1 知识点：元素化合价、电子层结构、原子半径离子半径的大小比较、单质沸点高低、 非金属性比较、化合物的组成、化学反应方程式。2 能力点：考查原子、分子和物质结构，对元素周期律的理解，对元素周期表的掌握，“位 -构-性”综合应用。3 设问方式或考察角度：物质性质分析推断、性质递变规律、“位 -构-性”关系的综合考 查、知识关联的结构化、认识思路的结构化、核心观念的结构化。样题：12016 年 iupac 命名 117 号元素为 t