第四讲物质结构与元素周期律中的常考问题

第四讲物质结构与元素周期律中的常考问题第一页，共五十四页，编辑于2023年，星期五细研考题定向第二页，共五十四页，编辑于2023年，星期五第三页，共五十四页，编辑于2023年，星期五答案B第四页，共五十四页，编辑于2023年，星期五2．(2012·大纲全国理综，10)元素X形成的离子与钙离子的 核外电子排布相同，且X的离子半径小于负二价硫离子的半径。X元素为(

)。

A．Al B．P C．Ar D．K答案D第五页，共五十四页，编辑于2023年，星期五3.(2012·福建理综，8)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＞QB．最高价氧化物对应水化物的酸性：Q＜WC．原子半径：T＞Q＞RD．含T的盐溶液一定显酸性第六页，共五十四页，编辑于2023年，星期五解析

[由各元素的相对位置可以判断R在第二周期，T、Q、W三种元素在第三周期，再根据T所处的周期序数与族序数相等可判断T为Al，则R为N、Q为Si，W为S。最简单气态氢化物的稳定性：NH3＞SiH4，故A正确；最高价氧化物对应水化物的酸性：H2SiO3＜H2SO4，故B正确；原子半径：Al＞Si＞C＞N，故C正确；含有铝的盐溶液也可能显碱性，如NaAlO2溶液，故D错误。]答案D第七页，共五十四页，编辑于2023年，星期五4．(2011·新课标全国理综，13)短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是(

)。

A．元素W、X的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构

B．元素X与氢形成的原子比为1∶1的化合物有很多种

C．元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成

D．元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2第八页，共五十四页，编辑于2023年，星期五解析

[X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，可推知X为C；元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，则Y为Al；Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，且Z的原子序数大于Al，故Z为S；元素W是制备一种高效电池的重要材料，且原子序数小于C，可推知W为Li。A项，LiCl中，锂原子是2电子的稳定结构，错；B项，C与H可形成C2H2、C6H6等多种化合物，正确；C项，Al与NaOH溶液或盐酸反应均有H2生成，正确；D项，S与C可形成共价化合物CS2，正确。]答案A第九页，共五十四页，编辑于2023年，星期五考查形式选择题、填空题考向曝光

物质结构和元素周期律是每年必考的重点内容，主要是对原子结构、同位素等概念的考查；元素的“原子结构”“在周期表中位置”“基本性质”三者间关系的考查；化学键的考查层次较低，高考考查重点放在对概念的理解上。预计2013年高考，题型会稳中有变，用元素周期表及元素周期律进行现象解释、定性推断、归纳总结等，形式更加灵活，请同学们持续关注！第十页，共五十四页，编辑于2023年，星期五细研考纲定位第十一页，共五十四页，编辑于2023年，星期五1．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应关系。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。第十二页，共五十四页，编辑于2023年，星期五5．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族和ⅦA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、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变规律。8．了解化学键的含义；了解离子键、共价键的形成。第十三页，共五十四页，编辑于2023年，星期五知识必记1．构成原子的粒子及粒子间的关系(1)原子结构第十四页，共五十四页，编辑于2023年，星期五(2)有关粒子间的关系①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。②质子数＝核电荷数＝中性原子的核外电子数。③阳离子：质子数＝核外电子数＋电荷数；阴离子：质子数＝核外电子数－电荷数。第十五页，共五十四页，编辑于2023年，星期五(3)核外电子的排布规律①各电子层最多容纳的电子数是______个(n表示电子层)。②最外层电子数不超过____个(K层是最外层时，最多不超过____个)；次外层电子数不超过____个；倒数第三层不超过____个。③核外电子总是先排布在能量最低的________，然后由____向____，从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布(即排满____层再排____层，排满____层再排____层)。答案

①2n2②8

2

18

32③电子层里外K

L

L

M第十六页，共五十四页，编辑于2023年，星期五H3O＋

第十七页，共五十四页，编辑于2023年，星期五3.元素周期律

(1)原子结构与元素周期表关系 ①电子层数＝__________________________ ②最外层电子数＝________＝____________

＝__________(O、F除外) ③负价绝对值＝____________周期数

主族序数

最高正价数

价电子数8－主族序数

第十八页，共五十四页，编辑于2023年，星期五(2)元素性质的递变①主族元素同一周期原子半径______________________________________，同一主族原子半径从上到下________。②同一周期元素从左到右(同一主族元素从下到上)元素最高价氧化物对应水化物的酸性________，碱性________。从左到右依次减小(稀有气体元素除外)

依次增大

依次增强

依次减弱

第十九页，共五十四页，编辑于2023年，星期五(3)常见特征元素①自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素：____。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：____。③地壳中含量最多的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素：____；地壳中含量第二的元素：____；地壳中含量最多的金属元素：____。第二十页，共五十四页，编辑于2023年，星期五④最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的中学常见的元素：____。⑤元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能起化合反应的元素：____。⑥单质最轻的元素：H；组成最轻的金属单质的元素：____。⑦单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：_____。答案①C

②N

③O

Si

Al

④Al

⑤N、S

⑥Li

⑦Li、Na、F第二十一页，共五十四页，编辑于2023年，星期五第二十二页，共五十四页，编辑于2023年，星期五(6)电子层数与最外层电子数相等的元素是H、Be、Al。(7)电子总数为最外层电子数2倍的元素是Be。(8)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素是Li、Si。第二十三页，共五十四页，编辑于2023年，星期五2．元素的金属性和非金属性强弱的判断依据(1)金属性强弱①与水(或酸)反应的难易。②金属与盐溶液的置换反应。③金属阳离子的氧化性强弱。④最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。第二十四页，共五十四页，编辑于2023年，星期五(2)非金属性强弱①非金属单质与氢气化合的难易及氢化物的稳定性。②非金属的置换反应。③非金属阴离子的还原性强弱。④最高价氧化物对应水化物的酸性强弱(O、F除外)。第二十五页，共五十四页，编辑于2023年，星期五3．比较微粒半径大小的方法

(1)同周期主族元素的原子半径从左至右渐小，如：Na＞Mg＞Al＞Si。

(2)同主族元素的原子或离子半径从上到下渐大，如：Li＜Na＜K，O＜S＜Se，Li＋＜Na＋＜K＋，F－＜Cl－＜Br－。

(3)电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径(包括阴、阳离子)随核电荷数的增加而减小。如O2－＞F－＞Na＋＞Mg2＋＞Al3＋，可归纳为：核外电子排布相同的离子，核电荷数大的离子半径反而小。第二十六页，共五十四页，编辑于2023年，星期五(4)电子数和核电荷数都不同的，一般可通过参照物进行比较。如：比较Al3＋与S2－的半径大小，可找出与Al3＋电子数相同，与S2－同一族元素的O2－比较，Al3＋＜O2－，且O2－＜S2－，故Al3＋＜S2－。第二十七页，共五十四页，编辑于2023年，星期五4．化学键与物质的关系化学键决定物质类别。化学键与物质类别关系可概括如下：(1)只含有极性共价键的物质一般是不同非金属元素形成的共价化合物，如SiO2、HCl、CH4等。(2)只含非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质，如Cl2、P4、金刚石等。(3)既有极性键又有非极性键的物质一般为多原子(4个原子以上)分子，且相同的原子至少有2个，如H2O2、C2H4等。第二十八页，共五十四页，编辑于2023年，星期五(4)只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CaCl2等。(5)既有离子键又有极性键的物质，如NaOH、K2SO4等；既有离子键又有非极性键的物质，如Na2O2等。(6)仅由非金属元素形成的离子化合物，如铵盐：NH4Cl、NH4NO3等。(7)金属元素和非金属元素间可能存在共价键，如AlCl3

第二十九页，共五十四页，编辑于2023年，星期五细研考点落实第三十页，共五十四页，编辑于2023年，星期五常考问题9原子结构的考查【题型1】

(2012·合肥模拟)不具有放射性的同位素称为稳定同位素，稳定同位素分析法近20年来在植物生理学、生态学和环境科学研究中获得广泛应用。如在陆地生态系统研究中，2H、13C、15N、18O、34S等常用作环境分析指示物。下列有关说法正确的是(

)。第三十一页，共五十四页，编辑于2023年，星期五破题关键

A项中34S的中子数为18，不正确；B项中H2O的相对分子质量由H和O的质量数决定，两个分子中O的质量数不同，故B项正确；C项中原子序数之差由质子数决定，应该为1，C项不正确；D中2H＋和1H＋化学性质相同，故D项不正确。答案

B第三十二页，共五十四页，编辑于2023年，星期五高考题常以制取或发现的新物质、新元素或新用途的物质作为背景材料，进行有关原子结构的判断和计算，考生容易出现的问题是看不到新物质与常见物质在本质上的相同点，从而被新情境所迷惑。如：(1)O4、N5等，其实它们分别属氧和氮元素的一种单质，O4与O2、O3，N5与N2属于同素异形体。第三十三页，共五十四页，编辑于2023年，星期五第三十四页，共五十四页，编辑于2023年，星期五第三十五页，共五十四页，编辑于2023年，星期五答案C第三十六页，共五十四页，编辑于2023年，星期五常考问题10元素周期表中位、构、性三者关系的综合应用【题型2】

(2012·山东潍坊模拟)短周期元素甲、乙、丙、丁、戊五种元素在元素周期表中的位置如右图所示，其中戊是同周期中原子半径最小的元素。下列有关判断正确的是(

)。

A．最外层电子数：甲＞乙＞丙＞丁＞戊

B．简单离子的离子半径：戊＞丁

C．含有丁元素的酸有多种

D．乙的氢化物多种多样，丙、丁、戊的氢化物各有一种第三十七页，共五十四页，编辑于2023年，星期五破题关键第一周期只有两种元素，而短周期为前三周期，故甲、乙、丙所在周期为第二周期，戊元素原子半径最小，故为第三周期第ⅦA族，即氯元素，由此推知甲、乙、丙、丁分别为B、C、N、S。甲、乙、丙、丁、戊五种元素原子最外层电子数分别为3、4、5、6、7，故A错误；核外电子数相同的简单离子，其离子半径随核电荷数的增加而减小，B错误；丁元素为S，含有S的酸有硫酸、亚硫酸、氢硫酸、硫氰酸等，C正确；氮的氢化物有NH3、N2H4，D错误。答案

C第三十八页，共五十四页，编辑于2023年，星期五(1)同主族，相邻周期元素原子序数之差的判断。①第ⅠA、ⅡA族元素，相差上一周期元素所在周期所含元素的种数。②第ⅢA～ⅦA族元素，相差下一周期元素所在周期含有的元素的种数。(2)同周期相邻主族元素原子序数之差的判断。①ⅠA、ⅡA元素或ⅢA～ⅦA相邻元素相差1。②ⅡA、ⅢA元素：若为第二或第三周期则相差1，若为第四或第五周期相差11，若为第六或第七周期则相差25。第三十九页，共五十四页，编辑于2023年，星期五【提升2】

(2012·江苏化学，12)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Y原子的最外层只有2个电子，Z单质可制成半导体材料，W与X属于同一主族。下列叙述正确的是(

)。

A．元素X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强

B．元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱

C．化合物YX、ZX2、WX3中化学键的类型相同

D．原子半径的大小顺序：rY＞rZ＞rW＞rX第四十页，共五十四页，编辑于2023年，星期五解析

[短周期元素中，X、Y、Z、W原子序数递增，X原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍，可确定X为氧，Z单质为半导体材料，Z为硅，Y最外层只有两个电子，Y为镁，W与X同族，W为硫。氧的非金属性强于硫，A正确；硫的非金属性强于硅，B错误；MgO含离子键，SiO2和SO3中含共价键，C错误；镁、硅、硫同周期，原子序数递增半径递减，氧、硫同主族，氧原子半径小于硫原子半径，D正确。]答案AD第四十一页，共五十四页，编辑于2023年，星期五第四十二页，共五十四页，编辑于2023年，星期五(2)①③⑤三种元素最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是________；过量的①的最高价氧化物对应的水化物和⑤的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为_____________________，离子方程式为__________。(3)②③④三种元素形成的离子，离子半径由大到小的顺序是________＞________＞________。第四十三页，共五十四页，编辑于2023年，星期五(4)元素⑦的氢化物的化学式为________；该氢化物常温下和元素②的单质反应的化学方程式为_____________；该氢化物和元素⑧的单质反应的化学方程式为_____________；(5)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物的化学式分别为________和________。①和⑨两元素形成的化合物的化学式为________；该化合物灼烧时焰色为________色。(6)⑥和⑧形成的化合物的化学式为________；单质⑨溶于该化合物所得的溶液呈________色。(7)⑧和⑨两元素的核电荷数之差为________。第四十四页，共五十四页，编辑于2023年，星期五破题关键本题需根据元素周期表进行推断，要求学生对元素在周期表中的位置非常熟悉，可先将对应元素都写出来再进行答题，避免在答题时出现不必要的错误。(1)根据题中所给的10种元素在元素周期表中的位置，可知⑩元素最不活泼，⑩元素在周期表中的位置为第3周期0族，故⑩元素为Ar。第四十五页，共五十四页，编辑于2023年，星期五第四十六页，共五十四页，编辑于2023年，星期五(3)②④元素在第4周期