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文档简介

1、词·清平乐禁庭春昼,莺羽披新绣。百草巧求花下斗,只赌珠玑满斗。日晚却理残妆,御前闲舞霓裳。谁道腰肢窈窕,折旋笑得君王。物质结构与元素周期律专题复习【考点突破】一、高考风向标物质结构与元素周期律这部分知识主要出现在选择题及填空题中。在选择题中,主要是有关原子结构的计算、同位素、元素周期律中物质或元素性质的递变规律、元素在周期表中的位置与其性质的关系、化合物中原子的电子排布、分子的结构、晶体的结构和性质、新发现的元素等。在非选择题中,主要考查元素的推断,物质的结构、性质、位置三者的关系。在高考卷中,本部分试题一般3个左右,分值为25分(03年,3道27分;04,2道12分;05年,三套试

2、题中:第I套3道27分;第II套3道25分;第III套没有出现)由于本章内容是对元素化合物知识的概括和总结,同时对元素化合物性质的学习和归纳又具有积极的指导意义,所以我们在复习本章知识时,一定要注意总结规律、找出特例,明确失分点及其产生的原因,有目的、有针对性地进行复习。可以预测2006年高考试题中,元素位、构、性三者的关系仍是高考命题的主要依据,对这三者的关系,高考常以原子序数大小、原子或离子半径大小、离子氧化性或还原性强弱等比较型试题和物质的组成、元素位置及化合价、化合物的性质、结构推断等题型进行考查,此类知识点常以选择题和推断题的形式出现。二、高考考点逐个突破1. 考查原子结构例1. (

3、05上海高考)下列离子中,电子数大于质子数且质子数大于中子数的是( )A. D3O+ B. Li+C. OD-D. OH-解析:对于中性微粒,质子数等于电子数;对于阳离子,由于失电子,造成质子数大于电子数;对于阴离子,质子数小于电子数。“电子数大于质子数”的只可能为C、D,但能满足“质子数大于中子数”的只有D。答案为D评析:电子数与质子数的大小关系,不需要看具体的数据,只需看离子所带电荷的性质。对于中性的分子或原子来说,质子数与电子数相等;对于阳离子来说,质子数大于电子数;对于阴离子来说,质子数小于电子数。至于质子数与中子数的关系,必须知道粒子的质子数和质量数,只要有一个不清楚,二者的关系就不

4、能确定。2. 考查原子半径例2. (02江苏综合)下列叙述正确的是( )A. 同周期元素中VIIA族元素的原子相对质量大B. VIA族元素的原子,其半径越大,越容易得到电子C. 室温时,零族元素的单质都是气体D. 所有主族元素的原子,形成单原子离子时的化合价和它的族序数相等解析:此题主要考查元素周期表中,同周期同主族元素性质的一些递变规律,在同周期中零族元素的原子半径最大,而在同主族中,半径越大,越难得到电子。单原子离子的化合价和它的族序数不一定相等,如IVA族铅形成的Pb2+。答案为C。评析:对于同主族元素来说,从上到下,原子半径及相对应的离子半径依次增大;总的来说,相对原子质量依次增大;零

5、族元素的单质全部为气体,IIA族、IIIA族、IVA族元素的单质全部为固体,VA、VIA族元素中只有氮气和氧气常温下呈气态(其余都为固态),VIIA族元素的单质既有气体、液体、还有固体。一般来说,形成简单离子时,其所带的电荷数与该元素最外层电子数相等,但也有例外的,如最外层电子数比较多的铅、锡等元素,它们在反应时可以表现出不同的化合价,生成不同的离子。3. 考查化合价例3. (05全国理综I)下列说法中正确的是( )A. 非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数B. 非金属元素呈现的最低化合价,其绝对值等于该元素原子的最外层电子数C. 最外层有2个电子的原子都是金属原子D. 最

6、外层有5个电子的原子都是非金属原子解析:一般来说,非金属元素的最高正价等于其最外层电子数(O、F除外),最低负价等于8最外层电子数(H除外)。金属元素的最外层电子数一般比较少,但也有比较多的,如铋,最外层有5个电子。答案为A。评析:元素的原子在转化为离子时,总是向最外层8电子稳定结构的趋势进行,当原子的最外层电子数比较多时,通常容易得到电子;当原子的最外层电子数比较少时,通常容易失去电子。但此规律又不是绝对的,如H虽然最外层只有一个电子,但还能得电子;而铅和锡,最外层电子数虽然比较多,还是能够失电子。4. 考查元素周期律例4. (04江苏高考)X、Y是元素周期表中VIIA族中的两种元素。下列叙

7、述中能说明X的非金属性比Y强的是( )A. X原子的电子层数比Y原子的电子层数多B. X的氢化物的沸点比Y的氢化物沸点低C. X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定D. Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来解析:非金属性越强,氢化物越稳定,置换能力越强。对于组成和结构相似的同主族元素形成的分子来说,非金属性越弱,相对分子质量越大。A、B、D选项都说明X的非金属性比Y弱,故答案为C。评析:非金属性的强弱比较可以从以下几个方面考虑:(1)与氢气化合越容易,非金属性越强;(2)气态氢化物越稳定,非金属性越强;(3)最高价氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性越强;(4)非金属性强的元素可以把非金属性弱的

8、元素从其化合物中置换出来;(5)同主族从上到下非金属性减弱;(6)同周期从左至右非金属性增强;(7)电解时,溶液中越易放电的单核阴离子对应的元素非金属性越弱。同主族元素,从上到下,电子层数依次增大,原子半径依次增大,相对原子质量依次增大,非金属性依次减弱。5. 考查元素周期表例5. (04全国理综)2003年,IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)推荐原子序数为110的元素的符号为Ds,以纪念该元素的发现地(Dermstadt,德国),下列关于Ds的说法不正确的是( )A. Ds原子的电子层数为7B. Ds是超铀元素C. Ds原子的质量数为110D. Ds为金属元素解析:本题考查对元素周期表结

9、构的掌握情况。周期数电子层数,原子序数质子数核电荷数核外电子数,86Rn位于第六周期零族,其下一周期同族的元素原子序数应为,故110Ds的电子层数应为7,是超铀元素,是金属元素。故答案为C。评析:在判断元素的性质时,首先应弄清元素在周期表中的位置。然后利用已知同主族元素的性质及同主族元素的性质递变规律,预测未知元素的性质。6. 考查化学键及分子构成例6. (05江苏高考)A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小,A与C的核电荷数之比为3:4,D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子X、Y、Z。下列叙述正确的是( )A. X、Y、Z的稳定性逐渐减弱B. A、B、C、D只能形成5种单质C.

10、 X、Y、Z三种化合物的熔沸点逐渐升高D. 自然界中存在多种由A、B、C、D四种元素组成的化合物解析:此题考查的是物质结构、元素周期律等知识。由A、C的核电荷数之比为3:4,确定A为碳元素,C为氧元素。由D分别能与A、B、C形成电子总数相等的分子可以确定B为氮,D为氢。X为CH4,Y为NH3,Z为H2O。选项A中,氢化物的稳定性应与其非金属性关系相同,故氢化物的稳定性依次增强。选项B中,A、B、C、D形成的单质常见的有H2、D2、T2、HD、HT、DT、金刚石、石墨、N2、O2、O3等。碳、氮、氧的单质还有多种同位素构成的单质。显然B不正确。C中,比较熔沸点,可先看状态,水为液态,熔沸点最高;

11、再看相对分子质量,不难得出熔沸点的关系为XYZ。D中,就碳来说,形成数以百万计的有机物,H、O、N也能形成许多物质,D正确。答案:CD评析:在元素推断中,我们常常需要大胆假设,根据相关信息进行科学论证。象上题这样,我们就可预测D要么为氢,要么为氧。然后加以论证:若D为氧,由于A、B、C的原子半径不同,也就是它们属于不同元素,化合价不同,形成的氧化物中氧原子个数不同,则对于短周期元素来说,很难形成电子总数相等的分子。故D应为氢元素,这样也就确定了A、B、C都为非金属元素,再根据A、C的核电荷数关系即可确定其为何种元素,打开了突破口,也就容易得出其它元素。例7. (05江苏模拟)下列说法中正确的是

12、( )A. 氢键是一种强度介于离子键和共价键之间的化学键B. 所有物质中都存在化学键C. 含有极性键的分子一定是极性分子D. 含有离子键的化合物一定是离子化合物解析:此题考查晶型与键型之间的关系。(特例验证法)A项:氢键不是化学键,化学键有:离子键、共价键、金属键三种,则A错误;B项:惰性单质是单原子分子,只存在分子间作用力,分子内部没有化学键,则B错误;C项:CH4是含有极性键的非极性分子,所以此说法错误;D项:含有离子键的化合物一定是离子化合物,则D正确。答案为D。7. 考查晶体的类型、结构及计算例8. (05上海高考)下列说法错误的是( )A. 原子晶体中只存在非极性共价键B. 分子晶体

13、的状态变化,只需克服分子间作用力C. 金属晶体通常具有良好的导电、导热和延展性D. 离子晶体在熔化状态下能导电解析:原子晶体中,有的是单质,原子间存在非极性共价键;有的是化合物,原子间存在极性共价键。分子晶体微粒间只存在分子间作用力。金属晶体内存在自由电子,因而能导电、导热,并具有延展性。离子晶体在熔化状态下,离子能自由移动,因而能导电,答案为A。评析:在分析晶体的结构时,我们通常要明确晶体的几种代表物,明确晶体的常见性质,然后利用这些固有的知识对试题中的选项进行判断。例9. 下图是氯化铯晶体的晶胞结构示意图(晶胞是指晶体中最小的重复单元),其中黑球表示氯离子、白球表示铯离子。已知晶体中2个最

14、近的铯离子的核间距离为a cm,氯化铯的摩尔质量为M g/mol,则氯化铯晶体的密度为( )A. B. C. D. 解析:以小立方体为研究对象:体积为a3 cm3,铯离子个数为所以,小立方体中只含有1个氯化铯。根据摩尔质量求得1个氯化铯的质量为。由体积、密度、质量的关系得:C项正确。答案为C。评析:与空间构型相关的化学试题,是学科间的综合试题,近几年理科综合要求较低,重点掌握氯化钠、氯化铯、二氧化硅、石墨等典型结构,利用分摊法,确定好研究对象,弄清体积(数学问题)、质量(化学问题,利用摩尔质量求得)、密度之间的关系。【难点突破】一、同周期同主族元素性质的递变规律例1. 下列叙述正确的是( )A

15、. 同周期元素中,0族元素的原子半径最小B. 现已发现的IIA族元素的单质在常温常压下都是固体C. VIIA族元素的原子,其半径越大,越容易得到电子D. 所有的主族元素的简单离子的带电荷数与其族序数相等解析:同周期元素从左至右原子半径逐渐减小,但稀有气体反常,故A错误;VIIA族元素的原子半径从上到下逐渐增大,非金属性减弱,金属性增强,即得电子能力减弱,而失电子能力增强。故C错误;主族元素的简单阳离子的化合价与其族序数相等,而阴离子不等,故D错误。综上所述选B。评析:要比较元素的性质,通常将两种元素放在元素周期表中,利用其在周期表中的位置进行比较。在周期表中,元素的化学性质遵循以下递变规律:同

16、周期元素,从左到右,金属性依次减弱,非金属性依次增强。同主族元素,从上到下,金属性依次增强,非金属性依次减弱。金属性越强,单质的还原性越强,对应离子的氧化性越弱;单质与水或酸反应越剧烈,置换出氢越容易;最高价氧化物的水化物的碱性越强,溶解度越大,热稳定性越强。非金属性越强,单质的氧化性越强,对应离子的还原性越弱;单质与氢气反应越剧烈,氢化物越稳定;最高价氧化物的水化物的酸性越强。二、元素在周期表中位置的确定例2. 第三周期元素R,它的原子最外电子层上达到饱和所需电子数小于次外层和最内层电子数之差,但等于最内层电子数的正整数倍。下列说法正确的是( )A. 常温下,能稳定存在的R的氧化物都能与烧碱

17、溶液反应B. R的最高价氧化物对应的水化物都是强酸C. 在固态时,R的单质属于同一类型的晶体D. 在常温下,R的气态氢化物都能在空气中稳定存在解析:本题考查的是对电子排布知识的运用,依题意推导知:R可能是Si或S;然后逐项分析,应知:硅酸是弱酸、硫酸是强酸;Si是原子晶体,S是分子晶体;SiH4不稳定。而SO2、SiO2都是酸性氧化物,都可以与烧碱反应,所以只有A项是正确的。评析:要判断元素的性质,首先应确定元素的种类,也就是要确定元素在周期表中的位置。如何预测某元素在周期表中的位置呢?如116号元素,现要确定它在周期表中的位置。我们可以用电子排布式来确定,但常常从各周期所容纳的元素种数来确定

18、。我们知道,各周期排满原子后,其元素的种数依次为:1周期,2种;2、3周期,8种;4、5周期,18种;6、7周期,32种。7个周期排满原子后,共容纳原子118种。现在某元素为116号元素,比118少2,说明此元素位于118号元素前面第二种元素的位置。118号元素为0族元素,117号元素为VIIA族元素,则116号元素为VIA族元素,因此该元素是第7周期第VIA族元素。三、利用电子层结构判断元素的性质例3. 四种主族元素的离子和(a、b、c、d为元素的原子序数),它们具有相同的电子层结构,若m>n,对下列叙述的判断正确的是( )(1)a-b=n-m,(2)元素的原子序数a>b>

19、c>d,(3)元素非金属性ZR,(4)最高价氧化物对应水化物的碱性XYA. 只有(3)正确B. (1)(2)(3)(4)正确C. (1)(2)(3)正确D. (2)(3)正确解析:由题意知,a-m=b-n=c+n=d+m又m>n,则(1)错,(2)正确。对于主族元素简单阳离子所带的正电荷数为其族序数,阴离子所带的负电荷数为8族序数,故Z、R位于X、Y的上一周期,且Z在R后,X在Y后,故(3)正确,(4)错。综合以上情况,故D正确。评析:一般来说,金属元素形成阳离子时,要比其原子少一个电子层;非金属元素形成阴离子时,电子层数不变,即与其原子的电子层数相同。若两元素的原子相差一个电子层

20、,形成离子后,相差二个电子层,则电子层数少的那种元素必为金属元素,电子层数多的那种元素必为非金属元素。四、晶体类型的判断例4. 下列各组物质各自形成的晶体,都属于分子晶体的化合物的是( )A. H2O、HD、C3H8B. P2O5、CO2、H3PO4C. SO2、SiO2、CS2D. CCl4、(NH4)2S、H2O2解析:本题的关键是审题要细心。HD是氢气,A错;SiO2为原子晶体,C错;(NH4)2S为离子晶体,D错。只有B正确。评析:判断晶体的类型,通常有下列几种方法:(1)根据晶体晶格质点和质点间作用力判断离子晶体晶格质点是阴、阳离子,质点间作用力是离子键;原子晶体晶格质点是原子,原子

21、间作用力是共价键;分子晶体晶格质点是分子,分子间作用力是范德华力;金属晶体晶格质点是金属离子(自由电子),作用力是金属键。(2)根据物质分类判断金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数盐类是离子晶体,大多数非金属单质、气态氢化物、非金属氧化物、绝大多数有机物是分子晶体。常见原子晶体单质有金刚石、晶体硅等,常见的原子晶体化合物有二氧化硅、碳化硅等;常见金属晶体是除汞外的金属单质。(3)依据熔沸点判断离子晶体熔点较高,一般是数百甚至是一千多摄氏度;原子晶体熔点最高,可达一千到几千摄氏度;分子晶体熔点最低,一般在几百摄氏度以下;金属晶体一般熔点也较高,个别的很低。

22、(4)依据导电性判断离子晶体熔化或水溶液能导电,原子晶体一般为非导体(石墨除外),分子晶体为非导体,但有的是电解质,溶于水电离也能导电。金属晶体是电的良导体。(5)根据硬度和机械性能判断离子晶体硬度较大且脆,原子晶体硬度大,分子晶体硬度小且脆。金属晶体多数硬度大,个别较小,有延展性。五、化学键的判断例5. 下列物质中,只含离子键的是( )A. NaOHB. NaCLC. AlCl3D. Na2O2解析:A中,NaOH既含离子键,又含极性共价键;B中,NaCl只含离子键;C中,AlCl3虽然含有金属元素,但Al与Cl之间存在的是共价键;D中,Na2O2既含离子键,又含非极性共价键。故答案为B。评

23、析:要正确分析物质中所含的化学键及作用力,必须掌握下列知识:1. 单质(1)非金属单质构成双原子分子或多原子分子如:H2、O2、O3等,原子间通过形成共用电子对(电子云重叠)而形成分子。由于同种元素原子核对外层电子的吸引力相同,因此共用电子对位于两原子的中央,形成非极性键。分子间只存在微弱的作用力,即范德华力。构成单原子分子稀有气体,如:He、Ne、Ar、Kr等,由于它们的最外层已达到相对稳定结构,因此原子间不再形成化学键,只存在微弱的范德华力。不能构成分子如:金刚石,每个碳原子与周围的四个碳原子通过电子云重叠而形成四个非极性共价键,构成空间网状结构。如:石墨,每个碳只拿出最外层的三个电子与周

24、围的三个碳原子形成三个非极性共价键,构成平面网状结构。另外的那个最外层电子就成为自由电子,而使它具有导电性,类似于金属晶体中的金属键。层与层之间只存在微弱的范德华力。(2)金属单质金属通常以金属离子和自由电子的形式存在,有的以原子的形式存在。金属离子和自由电子之间通过金属键相结合。2. 化合物(1)共价化合物分子型如:HCl、H2O等。原子间存在极性共价键,分子间存在范德华力。再如:H2O2中,H、O原子核间存在极性共价键,两个O原子间存在非极性键,H2O2分子间存在范德华力。原子型如:SiO2、SiC,它们构成原子晶体,原子间仅存在极性共价键。(2)离子化合物由阴、阳离子构成,阴、阳离子间存

25、在离子键。若阳离子为,内部存在共价键和配位键。若阴离子为复杂离子,还存在共价键。如OH-,O与H原子间存在极性共价键;如与O原子间存在非极性共价键。六、微粒半径大小的比较例6. 下列微粒半径的大小关系,不正确的是( )A.Na>Be>C>F B. S2->S>O>FC. S2->Cl->K+>Ca2+ D. Cl>Li>N>He解析:A中,Na原子半径大于Li,Li大于Be,Be、C、F在周期表中同周期,A正确。B中,S、O同主族,O、F同周期,半径大于S原子半径,B正确。C中,四者的电子层结构相同,核电荷数依次增大,半径

26、依次减小,C正确。D中,虽然Cl的电子层数比Li多,但半径却比Li小,N的原子半径也小于He的原子半径,D不正确。评析:要正确判断微粒半径的大小,应掌握以下规律:1. 不同元素(1)同周期元素的原子、离子从左到右,随着核电荷数的递增,原子半径依次减小,阳离子半径依次减小,阴离子半径依次减小。如:Na>Mg>Al>Si,Na+>Mg2+>Al3+,S2->Cl-。(2)同主族元素的原子、离子从上到下,随着核电荷数的递增,原子半径依次增大,阳离子半径依次增大,阴离子半径依次增大。如:Li<Na<K<Rb<Cs,Li+<Na+<

27、K+<Rb+<Cs+,F-< Cl-< Br-<I(3)电子层结构相同的离子随着核电荷数的递增,离子半径依次减小。如:S2-> Cl-> K+>Ca2+,F->Na+>Mg2+>Al3+。(4)无共同点的元素可借助参照物进行比较如:S2-与AL3+可借助于O2-,Al3+<O2-<S2-,故Al3+<S2-。2. 同种元素阳离子中性原子阴离子。价态越高的微粒半径越小,如:Fe3+<Fe2+<Fe,H+<H<H-。总结以上各点,可以得到以下规律:要判断微粒半径的大小,首先应看电子层数。一般

28、情况下,电子层数越多,半径越大;若电子层数相同,则看核电荷数,核电荷数越大,半径越小,若电子层数相同,核电荷数也相同,则看核外电子数,核外电子数越多,半径越大。通常稀有气体元素的原子半径反常,原因是:一般非金属元素的原子半径为形成共价键的分子内两原子核间距离的一半,由于电子云重叠,导致原子半径的测定值偏小。稀有气体元素原子核的最外层已达相对稳定结构,受外界条件的影响小。七、元素推断例7. 某元素X最高价含氧酸的相对分子质量为98,且X的氢化物的分子式不是,则下列说法正确的是( )A. X的最高价含氧酸的分子式可表示为H3XO4B. X是第二周期VA族元素C. X是第二周期VIA族元素D. X的

29、最高化合价为+4解析:此题考查了原子结构、元素在周期表中的位置与物质性质的关系。最高价含氧酸的相对分子质量为98的酸常见有两种:硫酸和磷酸。且磷元素的氢化物的分子式不是H2X,而是PH3,故X应为磷。答案为A。例8. 下列元素中一定为主族元素的是( )(1)最高正价为+6价,并且不能与氢形成气态氢化物(2)最外层电子数为1,并且有+1、+2两种化合价(3)除最外层外,其余各电子层都达到了饱和(4)次外层电子数是最外层电子数的3倍(5)最外层电子数为3的一种元素(6)能形成气态氢化物的一种元素(7)最高价氧化物对应的水化物是酸的一种元素A. (1)(3)(5)(6)(7)B. (2)(4)(6)

30、(7)C. (4)(5)(6)D. (1)(3)(4)(5)(6)(7)解析:(1)化合价为+6价的可能是主族元素,也可能为副族元素。(2)最外层电子数为1,并且有+1、+2两种化合价,一定为过渡元素。(3)除最外层外,其余各电子层都达到了饱和,可能是主族元素,也可能是过渡元素,如铜、锌等。(4)次外层电子数是最外层电子数的3倍,一定为硒。(5)最外层电子数为3的一种元素,一定是主族元素,因为过渡元素的最外层电子数都不大于2。(6)能形成气态氢化物的一种元素,一定是非金属元素,因为只有非金属元素才能形成气态氢化物。(7)最高价氧化物对应的水化物是酸的一种元素,可能为过渡元素,如锰、铬等。故答案

31、为C。例9. A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大。B原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍;C的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成一种盐X;E与A同主族;A、B、C这三种元素,每一种与D都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物。(1)写出下列元素的元素符号:A_,E_;(2)D在周期表中位于第_周期,第_纵行;(3)B的最高价氧化物的电子式为_;(4)E和D形成的化合物与水反应的化学方程式为_;(5)盐X的水溶液显_(填“酸”“碱”或“中”)性,其原因用离子方程表示是:_。解析:由“B原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍”,可确定其为6号元素碳。由“C的

32、最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成一种盐X”可确定其为氮,因为只有氮元素的氢化物的水溶液呈碱性。由“A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大”和“E与A同主族”可知,A只可能为“H、Li、Be、B”,又由“A、B、C这三种元素,每一种与D都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物”知,D应为氧。能与氧生成多种氧化物的只有H,故E为Na。答案为:(1)H,Na(2)2,16(3)(4)(5)酸;评析:要迅速推断元素,应明确知识点是如何设置在试题中的。元素推断题知识点的设置通常有下列四种模式:1. 知识点设置在原子结构的特殊性上(1)族序数等于周期数的元素是H、Be、Al

33、等;(2)最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素是C、Si;(3)最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素是S;(4)除H外,原子半径最小的元素是F;(5)最高正价不等于族序数的元素是O、F等。(6)只表现负价的元素是F。2. 知识点设置在元素的性质、用途和存在上(1)形成化合物种类最多的元素或单质是自然界硬度最大的元素,或气态氢化物中含氢质量分数最大的元素C;(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素N:(3)地壳中含量最多的元素,或气态氢化物的沸点最高的元素或氢化物在通常状况下呈液态的元素O;(4)地壳中含量最多的金属元素Al;(5)最活泼的非金属元素,无正价的元素或气态

34、氢化物最稳定的元素F;(6)最活泼的金属元素,最高价氧化物对应的水化物碱性最强的元素或阳离子氧化性最弱的元素Cs;(7)常温下呈液态的非金属元素Br;(8)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素Be、Al;(9)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物起化合反应的元素N;(10)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素:Li、Na、F;(11)常见的能形成同素异形体的元素有:C、P、O、S;(12)最易形成阳离子的元素是IA、IIA族的活泼金属;最易形成简单阴离子的元素是VIA、VIIA族的活泼非金属;最难形成离子而易形成共价化合物的是第IVA族的C和Si;(

35、13)对角相似的现象,如Be和Al、B和Si、O和Cl等。3. 知识点设置在化学计算中比如告诉某一反应中两种物质的某个量的关系,或最高价氧化物和氢化物中元素的质量分数。通过化学计算可求出此元素的质量数或相对原子质量,再利用质子数与中子数的关系求出原子序数,最后确定该元素。4. 知识点设置在周期表的整体框架上此类试题往往是学生最感头疼的,因为待推断的元素不能根据一句话推出,必须构建周期表的整体框架,然后确定它们在周期表中的位置,进行综合推断。八、分子极性的判断例10. PtCl2(NH2)2有两种分子结构,它可以形成两种固体。实验发现:一种固体为淡黄色,另一种固体为黄绿色。做溶解性实验发现,淡黄

36、色固体在水中溶解度很小,而在汽油中溶解度较大;黄绿色固体易溶于水,而难溶于汽油。根据上述实验现象推断两种固体的分子构型:淡黄色固体:_;黄绿色固体:_。解析:水是极性分子,淡黄色固体在水中溶解度小,说明其为非极性分子;黄绿色固体易溶于水,说明其为极性分子。答案为:淡黄色固体为: 黄绿色固体为:(都为平面结构)评析:对于多种元素形成的分子,我们可以将其转化为两种元素组成的化合物的形式。两种元素形成的多原子分子的极性,通常采用下列方法加以判断:1. 从分子结构判断结构对称的为非极性分子,结构不对称的为极性分子。2. 从正负电荷的重心是否重合判断正、负电荷重心重合,为非极性分子;正、负电荷重心不重合

37、,为极性分子。如:三氧化硫为平面正三角形结构,硫原子位于正三角形的中心,三个氧原子位于正三角形的三个顶点上,结构对称,正负电荷重心重合,因此三氧化硫为非极性分子。3. 从中心原子形成的共价键数目是否等于其最外层电子数判断若中心原子的最外层电子全部形成共价键,即最外层有几个电子,就形成几个共价键,则为非极性分子。若中心原子的最外层电子没有全部形成共价键,也就是最外层存在孤对电子,孤对电子必然对共用电子对产生排斥作用,从而使分子结构不对称,此分子为极性分子。如PCl5,形成三角双锥结构,P原子位于三角双锥的中心,五个Cl原子位于三角双锥的五个顶点上,它结构对称,正负电荷重心重合,因此PCl5为非极

38、性分子。再如PCl3,为三角锥形结构,P原子位于三角锥的一个顶点上,三个Cl原子位于三角锥的另外三个顶点上,结构不对称,正负电荷的重心不重合,因此PCl3为极性分子。4. 从中心原子的化合价考虑若中心原子显正价,正价的数值与最外层电子数相等,则为非极性分子;否则,为极性分子。若中心原子显负价,负价的数值与最外层电子数相等,则为非极性分子;否则为极性分子。如:CH4中H为+1,C为价,C的最外层有4个电子,负化合价的数值等于最外层电子数,则为非极性分子。再如NH3中H为+1价,N为价,N的最外层有5个电子,负化合价数值与最外层电子数不等,为极性分子。5. 从分子在某溶剂中的溶解性考虑根据相似相溶

39、原理,极性分子构成的溶质易溶于极性分子构成的溶剂,非极性分子构成的溶质易溶于非极性分子构成的溶剂。通过溶剂是否有极性,就可判断出分子是否有极性。如:苯易溶于四氯化碳,而难溶于水。我们知道,水为极性分子,则苯为非极性分子,四氯化碳为非极性分子。【易错点突破】一、电子式的书写及判断例1. 下列电子式中错误的是( )A. Na+B. C. D. 解析:单核阳离子电子式为其本身,阴离子的电子式要加 ,C中N原子不为8电子稳定结构,故C错误。评析:有些同学在书写电子式时,常会把电子的电子式写成离子的电子式,简单阳离子的电子式出现了中括号,阴离子的电子式不加中括号,以及常会把共用电子对的数目写错。书写电子

40、式时应明确三点,其一是各种元素是以原子还是以离子的形式表现的,其二是原子间形成几对共用电子对,其三是原子或离子以何种结构形式构成化合物。对于单质来说,通常只有非金属构成的单质分子才能书写电子式,它们构成的双原子或多原子间常形成共用电子对。对于化合物来说,以离子形式存在的为离子化合物,以分子形式存在的为共价化合物。离子化合物的电子式是由阴阳离子的电子式构成的,共价化合物的电子式是由原子的电子式构成的。那么如何判断化合物是离子化合物还是共价化合物呢?1. 化合物所属类型的判断含有离子键的化合物是离子化合物。若不用实验测定,我们是看不出化合物中存在离子键的,通常离子键是根据阴阳离子判断出来的。那么是

41、不是含有金属元素的化合物就是离子化合物呢?很多例子都可以否定这个结论,如AlCl3、BeCl2、HgCl2、(CH3COO)2Pb、等都为共价化合物。因此常见的离子化合物实际上是我们应该记住的,它们是:第IA族(H除外)、第IIA族(Be除外)的所有化合物,AlF3、Al2O3、BeF2、铵盐等。一般过渡元素的化合物不用电子式表示。不含离子键的化合物是共价化合物,但只有分子晶体能用电子式表示,而原子晶体(如水晶SiO2、金刚砂SiC)是不能用电子式表示的。共价化合物通常为非金属元素形成的化合物(铵盐除外),但也包括某些金属化合物,如AlCl3、AlBr3、AlI3、BeCl2、BeBr2、Be

42、I2等。2. 离子的电子式的书写所谓电子式是指用元素符号表示原子核和内层电子,元素符号周围用“·”或“×”表示现存在来自原子最外层的电子及获得的电子总数的式子。对于金属阳离子来说,由于原子的最外层电子在形成离子时已全部失去,因此阳离子的符号就表示阳离子的电子式。非金属元素形成的阴离子,最外层得电子后达到了8个电子的相对稳定结构,所以阴离子的电子式为符号周围8个电子(H除外,电子式为:H-)。由于阴离子有外来电子,怕电子外逃,所以加中括号以作限制。3. 共价化合物中原子间共价键数目的确定原子有形成8电子相对稳定结构的趋势,因此形成共价键的原子的最外层电子比8电子少几个电子,就

43、形成几对共用电子对,如H2O2中的O,与H原子形成一个共用电子对,此时最外层电子数达7个,因此两个氧原子间需形成一对共用电子对。又如CaC2,每个碳原子从钙那儿获得一个电子,此时最外层电子达5个,因而两个碳原子间需形成三对共用电子对。对于Mg3N2来说,三个Mg失去6个电子,被两个氮原子得到后均分,每个氮原子获得三个电子,此时氮原子的最外层电子数已达8个,因而形成N3-,两个氮原子间不形成共价键。4. 离子或原子的相对位置的确定对于离子化合物来说,依据异性相吸的原理,阳离子周围都为阴离子,阴离子周围都为阳离子,所以对于多离子的离子化合物来说,离子的排序应遵循结构的合理性原则。如:Mg3N2电子

44、式为对于共价化合物来说,首先应弄清原子间是否形成共价键,只有形成共价键的原子才相邻。如HClO,由于H、Cl间不存在化学键,因而电子式为二、原子序数关系的判断例2. 两种短周期元素组成的化合物中,原子个数比为1:3,若两种元素原子序数分别为a和b,则a和b的关系可能是( )(1)a=b+5;(2)a+b=30;(3)a+b=8;(4)a=b+8A. (1)(2)B. (1)(2)(3)(4)C. (2)(3)(4)D. (1)(3)解析:在短周期元素组成的物质中,AB3型的物质有:NH3、PH3、AlCl3、NF3、PF3、NCl3、C2H6、SO3、BF3、BCl3,然后对答案加以验证,即得

45、答案为B。评析:此类试题有的限定原子个数比为1:2,有的限定原子个数比为1:4。解题的常用方法有两种:一种为实例验证法,即把周期表中短周期内符合题意的物质的化学式一一列出,然后找出原子序数的关系,用此关系来判断题中元素的原子序数的关系是否正确。用此法解题时,要求对常见物质比较熟悉。另一种方法是推断法,此法是从化合价切入的,化学式为,若B的化合价为价,则A的化合价为价;若B的化合价为价,则A的化合价为价;若B的化合价为+1价,则A的化合价为价。利用化合价的关系,确定A、B在周期表中的可能位置。再按A、B同周期、A在B的上一周期,A在B的下一周期三种情况讨论,即可得出A、B的原子序数的关系。这种方

46、法适用于对常见物质不熟悉的情况,不过比较麻烦。但不管使用哪种方法,C2H6的确定都是一个难点,也就是要判断出a=b+5是困难的。三. 试题信息的解读是形成正确解题思路的前提例3. 现有X、Y、Z、W四种短周期元素。已知X的阳离子与Y的阴离子具有相同的电子层结构,W的阳离子的氧化性强于等电荷的X的阳离子的氧化性,Z的阴离子的半径大于等电荷的Y的阴离子半径,且Z的阴离子所带电荷数的绝对值是W的阳离子所带电荷数的2倍,W离子与Z离子的电子层相差2,试推断四种元素(填名称):X_;Y_;Z_;W_。解析:此题的关键词是“等电荷”,即“W的阳离子的氧化性强于等电荷的X的阳离子的氧化性”,“Z的阴离子的半

47、径大于等电荷的Y的阴离子的半径”。对于短周期元素来说,一种元素一般只能形成一种阳离子,或只能形成一种阴离子,只有氢元素既能形成阳离子(H+),又能形成阴离子(H-)。由以上知识可知,W与X同主族且为金属,Z与Y同主族且为非金属。根据氧化性的关系及同主族元素金属性的递变规律,可确定W在X的上方;根据离子半径的大小及同主族元素非金属性的递变规律,可确定Z在Y的下方。一般来说,阴、阳离子所带的电荷数都不大于3,既然“Z的阴离子所带电荷的绝对值是W的阳离子所带电荷数的2倍”,那么Z就为带2个单位负电荷的阴离子,W为带一个单位正电荷的阳离子。一般来说,金属原子失电子,转化为阳离子,要少一个电子层;非金属

48、原子得电子,转化为阴离子,电子层数不变。“W离子与Z离子的电子层相差2”,说明W原子比Z原子少一个电子层。根据Z、Y在周期表中的位置关系,我们可以确定Y在第2周期,Z在第3周期。这样W就为第2周期元素,X为第3周期元素。从而确定W为第2周期第IA族元素锂,X为第3周期第IA族元素钠;Y为第2周期第VIA族元素氧,Z为第3周期第VIA族元素硫。例4. 已知:A、B、C、D四种物质均含元素X,有的还可能含有元素Y、Z。元素Y、X、Z的原子序数依次递增。X在A、B、C、D中都不呈现它的最高化合价。室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应,可得到B和C。化合物D受热催化分解,可制得元素Y的单质。(1)元

49、素X是_,Z是_;(2)写出中反应的化学方程式:_;(3)写出中反应的化学方程式:_。解析:由题意“X在A、B、C、D中都不呈现它的最高化合价”可知,X为非金属元素;由“室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应,可得到B和C”可知,A只可能为非金属元素S、Cl、P构成的单质。此题的突破口在“化合物D受热催化分解,可制得元素Y的单质”上。化合物分解的反应条件为催化剂、加热,回想我们学过的知识,只有氯酸钾分解符合题意,因此可以确定X为氯。再由“元素Y、X、Z的原子序数依次递增”,可以确定Y为氧,Z为钾。从而得出此题的答案为:(1)元素X是氯,Z是钾(2)写出中反应的化学方程式:Cl2+2KOH=KC

50、l+KClO+H2O(3)写出中反应的化学方程式:评析:我们的大部分同学对书本上的基础知识的学习和掌握,不存在什么问题,就是有时“粗心”或对试题的分析不到位,才造成结果的错误。产生此现象的原因是对试题信息的解读存在问题。因此改变现状的方法就是花大气力在试题信息的解读上,这样可以达到事半功倍的效果。【分级模拟突破】A级1. (05福州调研)下列说法中不正确的是( )A. 离子晶体中不一定含有金属元素B. 由不同原子所形成的纯净物一定是化合物C. 在含有阳离子的化合物晶体中,一定含有阴离子D. 含有金属元素的离子不一定是阳离子2. (05柳州二模)物质发生化学变化时:(1)电子总数(2)原子总数(

51、3)分子总数(4)物质的种类(5)物质的总质量(6)物质的总能量,反应前后肯定不会发生变化的是( )A. (1)(2)(3)(5)B. (1)(2)(5)C. (2)(5)(6)D. (1)(4)(5)(6)3. (05海南模拟)下列说法中,正确的是( )A. 周期表中的主族都有非金属元素B. 周期表中的主族都有金属元素C. 周期表中的非金属元素都位于主族D. 周期表中的非金属元素都位于短周期4. (05南京二模)X元素原子的质量数为m,核内中子数为n,则w g X+含有电子的物质的量为( )A. B. C. D. 5. (05杭州一模)元素A和B的原子序数都小于18。已知A元素原子的最外层电

52、子数为a,次外层电子数为b;B元素原子的M层电子数为(a-b),L层电子数为(a+b),则A、B两元素所形成的化合物的晶体类型为( )A. 分子晶体B. 原子晶体C. 离子晶体D. 金属晶体6. (05扬州二模)在氯化钠晶体晶胞中,与每个Na+距离最近且等距离的几个Cl-所围成的空间的构型为( )A. 正四面体形B. 正八面体形C. 正六面体形D. 三角锥形7. (05吉林二模)下列说法正确的是( )A. 非金属元素R所形成的含氧酸盐(NaROb)中的R元素必定呈现正价B. 只有非金属能形成含氧酸或含氧酸盐C. 除稀有气体外的非金属元素都能生成不同价态的含氧酸D. 非金属的最高价含氧酸都具有强

53、氧化性8. (05广州二模)有人建议将氢元素排在元素周期表的VIIA族。下列事实能支持这一观点的是( )(1)H原子得到一个电子实现最外电子层稳定结构;(2)氢分子的结构式为HH;(3)与碱金属元素形成离子化合物;(4)分子中原子间的化学键都属于非极性键A. 只有(1)(2)(3)B. 只有(1)(3)(4)C. 只有(2)(3)(4)D. 有(1)(2)(3)(4)9. (05常州三模)根据中学化学教材所附元素周期表判断,下列叙述不正确的是( )A. K层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等B. L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等C. L

54、层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等D. M层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等10. (05淮北二模)A、B、C、D、E、F六种短周期元素的原子序数依次增大。已知A、C、F三原子的最外层共有11个电子,且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应,均生成盐和水,D元素原子的最外层电子数比次外层电子数少4个,E元素原子的次外层电子数比最外层电子数多3个。试回答:(1)写出下列元素的符号A_,D_,E_;(2)用电子式表示B、F形成的化合物_;(3)A、C两种元素最高价氧化物的水化物之间反应的离子方程式_;(4)D的固态氧化物是_

55、晶体。含n mol D的氧化物的晶体中含DO共价键为_mol。B级1. (05苏州二模)甲、乙两种化合物都只含X、Y两元素。甲、乙中,X元素的质量分数分别为30.4%和25.9%。若已知甲的分子式为XY2,则乙的分子式只可能是( )A. XYB.X2YC.X2Y3D. X2Y52. (05杭州二模)在元素周期表短周期中的X和Y两种元素可组成化合物XY3,下列说法正确的是( )A. XY3晶体一定是离子晶体B. 若Y的原子序数为m,X的原子序数一定是m±4C. X和Y可属于同一周期,也可属于两个不同周期D. X和Y一定不属于同一主族3. (05郑州二模)M、N都是短周期元素,原子半径NM,它们可形成化合物MN2,由此可得出的正确判断是( )A. M、N可能在同一周期B. M在N的下一周期C. M肯定是金属元素D. N可能在第三周期的VIA或VIIA4. (05广州二模)某离子X3+有5个电子层,最外层有2个电子,当把固体XCl3溶于水配成溶液时,需加入少量的单质

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