2024届高考化学二轮复习 讲义 物质结构与元素周期律

物质结构与元素周期律一2024届高考化学二轮复习

一、原子结构与元素周期表

1.原子结构

(1)原子组成符号£X,质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)；质子数=核电荷数=原子序数=

原子的核外电子数；离子电荷数=1质子数-核外电子数I。

(2)三素(元素、核素、同位素)概念及判断。

(3)核外电子排布规律。

(4)原子结构示意图识别及含义。

2.位、构、性关系

(1)族序数的奇偶性与原子序数奇偶性相同(VM族第二列除外)，另外元素化合价与主族

奇偶性基本一致，奇数族通常显奇数价，偶数族通常显示偶数价，比如N是第VA主

族,其常见价态为-3、0、+1、+3、+5(但也有-2、+2、+4价态，规律不是非常准确)。

(2)主族元素：最高正价=主族序数=最外层电子数(0、F除外)；最低负价=主族序数一8=

最外层电子数-8。

(3)电子层数=周期数。

(4)最外层电子数少于4容易失电子，表现正价，表现还原性；最外层电子数多于4容

易得电子，表现负价，表现氧化性。

3.微粒(原子或简单离子)半径大小比较

⑴电子层数相同：核电荷数越大，半径越小。

(2)最外层电子数相同：电子层数越多，半径越大。

(3)电子层数相同，核电荷数也相同：最外层电子数越多，半径越大，最外层电子数越

少，半径越小。

4.10;微粒、18日微粒

(l)10e彳散粒：①原子：Ne；②简单离子：N3\0)、F'Na\Mg2\Al3+；③分子：

CH4、NH3、氏0、HF；④复杂离子：N&、OH-、NHj、H3O\BH『

2+2+

(2)18e微粒:①原子：Ar；②简单离子：S\Cl\K,Ca；③分子：SiH4>PH3、

H2S、HC1；④复杂离子：0打、HS、A1&；⑤特殊分子：F2、H2O2、N2H4、

CH3OH、CH3cH3、CH3F0

二、元素周期表与元素周期律

1.1〜20号元素原子结构以及在周期表中的位置

2.周期表结构

（1）七个周期分为两种：三短、四长。

（2）16个族分四种:七主（IA〜VDA）、七副（IB〜VGB）、一八（加）、一零（0族）。

（3）金属与非金属交界的阶梯线。

（4）过渡元素全部为金属，位置在HA与niA族之间。

⑸元素种类最多的周期为第六、七周期，元素种类最多的族为第niB族，了解周期表

里的特殊元素，比如液态金属（汞）、液态非金属（澳单质）等。

（6）周期表一、二周期同主族相差2个电子，二、三周期同族相差8个电子，三、四周

期相差8个电子（IA、IIA族），三、四周期相差18个电子（HIA至VHA族及0族）。

3.元素周期律

（1）原子半径：同周期（左至右）大一小，同主族（上至下）小一大。

（2）元素非金属性（或氧化性或得电子能力）：同周期（左至右）弱一强，同主族（上至下）强

—>•弱。

（3）元素金属性（或还原性或失电子能力）：同周期（左至右）强一弱，同主族（上至下）弱一

强。

（4）金属性实验判据

①金属单质跟水或酸反应置换出氢气的难易程度：越容易则金属性越强，反之，金属

性越弱；

②最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：最高价氧化物对应的水化物（氢氧化物）的碱

性越强，这种金属元素金属性越强，反之，金属性越弱；

③金属单质间的置换反应。

（5）非金属性实验判据

①非金属元素单质与氢气化合的难易程度及生成氢化物的稳定性强弱：如果元素的单

质跟氢气化合生成气态氢化物容易且稳定，则证明这种元素的非金属性较强，反之，

则非金属性较弱；

②最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：酸性越强则对应元素非金属性越强；

③非金属单质间的置换反应。

三、元素单质及化合物性质

1.物质熔点、沸点比较规律

⑴一般来讲，熔点、沸点：原子晶体〉离子晶体〉分子晶体，金属晶体熔点、沸点变化

比较大，有些金属非常高，比如鸨、伯、铁，有些很低，比如Na、Hg等。

⑵原子晶体之间熔点、沸点比较：主要比较其共价键长度，一般的共价键越短，键能

越大，熔点、沸点越高。

⑶离子晶体之间熔点、沸点比较：主要由离子半径与离子所带电荷数目决定，离子半

径越小，熔点、沸点越高，离子所带电荷越多，熔点、沸点越高。

(4)分子晶体之间熔点、沸点比较：分子结构相似，则相对分子质量越大，熔点、沸点

越高；含有氢键的分子晶体熔点、沸点反常的高；煌类有机物的同分异构体支链越

多，熔点、沸点一般越低。

(5)金属晶体之间熔点、沸点比较：金属晶体熔点、沸点主要由金属离子半径以及金属

离子所带电荷决定，半径越小，熔点、沸点一般越高，电荷越多，熔点、沸点越高。

2.常见单质及无机物性质(物理、化学性质)及转化。

【针对训练】LX、Y、Z、R、W为原子序数依次增大的前20号主族元素，X元素的

原子失去一个电子后是“裸露”质子；Y与Z能形成一种红棕色气体；R与Y位于同一

主族；W是前20号元素中金属性最强的。下列说法正确的是()

A.简单离子半径：r(Z)>r(R)>r(Y)>r(W)

B.用铝丝蘸取含W元素的溶液，在无色灯焰上灼烧可直接观察到紫色火焰

C.相同条件下等物质的量的Y的气态氢化物的能量比R的气态氢化物的能量低

D.X、Y、Z三种元素形成的化合物中都只有共价键

2.一种新型漂白剂的结构如图所示，其组成元素均为短周期主族元素，W、X对应的

简单离子核外电子排布相同，且W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子

数，W、Y、Z位于不同周期、不同主族。下列说法不正确的是()

「Z-XX—XX—ZI2-

，\/\/

W2+YY

/\/\

Lz—xX—xX—zJ

A.同周期元素中第一电离能比X元素小的有4种

B.该物质中不含配位键

C.基态W原子核外电子的空间运动状态有6种

D.该物质中的X元素呈现2种不同价态

3.短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Y元素的原子

最外层电子数是电子层数的2倍。下列说法不正确的是()

A.WZ3是极性分子，还能再以配位键与Z形成的离子结合

B.简单离子半径：r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X)

C.Z单质能从Y的简单氢化物中置换出Y

D.YX2分子中中心原子的杂化方式为sp?

4.短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，Z的最外层每个能级上排布的电

子数相同，W的最外层电子数比Y、Z最外层电子数之和少1,W和X的单质常温下

均为无色气体。下列结论正确的是()

A.原子半径：Z>Y>X>W

B.通常用电解X与Y形成的化合物的方法制得Y单质

C.W?较稳定，但Y单质能与W,反应

D.最简单氢化物沸点：W>X

5.X、Y、Z、W、Q为前四周期元素，原子序数依次增大，X元素的原子采取sp3杂化

时，杂化轨道上有4个未成对电子，Y元素的第一电离能大于同周期相邻元素的，Z

元素与X元素形成的XZ分子与丫?分子的价电子总数相同，W元素原子的M层没有

成对电子，Q元素为金属元素且+1价离子的价层电子处于全充满状态，Q的硫酸盐可

用于配制波尔多液。下列说法正确的是()

A.Q元素位于元素周期表的d区

B.Z元素形成的单质一定是非极性分子

C.元素的非金属性：Z>Y>X

D.W、Z形成的化合物中一定不含非极性。键

6.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X元素在地壳中含量最

多，在短周期主族元素中Y原子的半径最大，在上述四种元素中基态Z原子的核外电

子排布中未成对电子数最多。下列说法不正确的是（）

A.X与Y形成的化合物中可能存在非极性共价键

B.最简单氢化物的沸点：X>W

C.最高价氧化物对应水化物的酸性：Z<W

D.四种元素中非金属元素组成的单质分子都是非极性分子

7.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为23。

X与Y相邻，Z与W同周期，且Y的最外层电子数是X内层电子数的3倍。下列说法

不正确的是（）

A.X、Y、W的单质均为非极性分子

B.原子半径：Z>X

C.最简单氢化物的稳定性：X<Y

D.最高价氧化物对应水化物的酸性：Z<W

8.短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Y元素的原子

最外层电子数是电子层数的2倍。下列说法不正确的是（）

IWmXi

A.WZ3是极性分子，还能再以配位键与Z形成的离子结合

B.简单离子半径：r（Y）>r（Z）>r（W）>r（X）

C.Z单质能从Y的简单氢化物中置换出Y

D.X、W的简单氢化物的熔沸点：X>W

9.X、Y、Z、W四种元素中，基态X原子核外的M层中只有两对成对电子，基态Y

原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳中含量（质量分数）最高的元素，W

的核电荷数是Y与Z的核电荷数之和。下列说法正确的是（）

A.WZ2的熔点较高，可用作耐火材料

B.xz2与YZ［在水中的溶解度较大的是YZ2

c.基态w原子的价层电子轨道表示式为ISE

3s3p

DXZ2与YZ2分子中X和Y的杂化方式相同

10.短周期主族元素X、Y、Z、M、Q的原子序数依次增大。X、Z位于第二周期，且

基态原子的未成对电子数都是2；M元素的最高正价为+6。下列说法正确的是（）

A.第一电离能：Z>Y>X

B.氢化物沸点：X<Y<Z

C.最高价氧化物对应水化物的酸性：Q<M

D.X分别与Z、M组成的三原子分子，空间结构均为直线形

答案以及解析

L答案：c

解析：第一步：明确题给信息n第二步：推断元素名称

X元素的原子失去一个电子后是“棵露”质子nX是H

X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大，Y与Z能形成一种红棕色气体nY为N,Z

为。

R与Y位于同一主族且R是前20号主族元素nR为P

W是前20号元素中金属性最强的nW为K

第三步：判断选项正误

A项，p3-、K+有三个电子层，且具有相同的核外电子排布，N3\GJ?一有两个电子层，

且具有相同的核外电子排布，则离子半径：r(R)>r(W)>r(Y)>r(Z),错误；B项，

钾元素的火焰颜色要通过蓝色钻玻璃观察，错误；C项，元素非金属性越强，形成的

气态氢化物越稳定，非金属性N>P,则NH3比PH3稳定，又能量越低越稳定，则相同

条件下等物质的量NH3的能量低于PH3的，正确；D项，氢、氮和氧三种元素形成的

化合物中可能含有离子键，如硝酸镂，错误。

2.答案：B

解析：第一步，根据题给条件和结构判断元素名称。W、X、Y、Z均为短周期主族元

素，W、X对应的简单离子核外电子排布相同，W形成二价阳离子，X形成两个共价

键，则X是O,W是Mg；W、Y、Z位于不同周期、不同主族，W、Y、Z的最外层

电子数之和等于X的最外层电子数，Z形成一个共价键，则Z是H,Y是B。第二

步，判断选项正误。第二周期中元素的第一电离能由小到大的顺序为Li、B、Be、C、

0、N、F、Ne,故A正确；该物质的阴离子中2个氧原子提供孤电子对，2个B原子

提供空轨道，形成2个配位键，故B错误；基态Mg原子的核外电子排布式为

Is22s22P63s2,有6个原子轨道，空间运动状态有6种，故C正确；-0-0-键中的O

显-1价，-O-H键中的0显-2价，故D正确。

3.答案：A

解析：第一步：明确题给条件-第二步：推断元素名称。

由短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置及Y元素的原子最外层电子

数是电子层数的2倍-Y位于第三周期-Y为S

结合元素的相对位置可知-W为N、X为0、Z为C1

第三步：判断选项正误。WZ3为NCL，空间构型为三角锥形，是极性分子，NC13分

子的中心N原子以及C「没有空轨道可以容纳孤电子对，所以NCL不能再以配位键与

C「结合，A错误；电子层结构相同的离子，原子序数越大，离子半径越小，离子的电

子层数越多，离子半径越大，故简单离子半径"Y)>"Z)>«W)>r(X),B正确；Z

单质是CU，Y的简单氢化物是H?S,二者发生氧化还原反应：

C12+H2S=S+2HC1,因此CU能从H2s中置换出S,C正确；S02的中心原子S与

0形成2个a键，有1对孤电子对，杂化方式为sp2,D正确。

4答案:C

解析：原子半径大小顺序为Y(Mg)>Z(Si)>W(N)>X(O),A项错误；通常用电解熔

融MgCU的方法制取Mg,B项错误；Mg可以在氯气中燃烧生成MgsN2,C项正确；

常温下水为液体，氨为气体，故水的沸点大于氨的，D项错误。

5.答案：C

解析：第一步，明确题给条件一第二步，推断元素名称

W元素原子的M层没有成对电子—W为Na

X原子序数小于W,采取sp3即杂化时，杂化轨道上有4个未成对电子一X为C

Y元素的第一电离能大于同周期相邻元素的，结合原子序数关系-Y为N

CZ分子与N2分子的价电子总数相同-Z为0

Q元素为金属元素且+1价离子的价层电子处于全充满状态，Q的硫酸盐可用于配制波

尔多液-Q为Cu

第三步，判断选项正误

Cu元素处于ds区，A错误；氧元素形成的单质有。2和。3两种，。3为极性分子，B错

误；同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，C正确，0、Na能够形成Na?。？，

Na?。？中0—0键是非极性。键，D错误。

6.答案：D

解析：第一步：明确题给条件-第二步：推断元素名称

|x元素在地壳中含量最多IX为0元素I

在短周期主族元素中Y原—4丫为

子的半径最大

这四种短周期主族元素

中基态Z原子核外电子排

布中未成对电子数最多

基态X原子价电子排布式基态Z原子的

为2a22优未成对电子数为2~价电子排布式

为3823P3

基态Y原子价电子排布式

为3s*未成对电子数为1

短周期主族元素X、Y、Z、

Z为P元素

W的原子序数依次增大

ZJ

W为S或C1元素

第三步：判断选项正误

Na与。形成的化合物Na?。？中存在离子键和非极性共价键，故A正确；常温下水是

液态，H2s和HC1都是气态，故B正确；元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水

化物的酸性越强，非金属性P<S、P<Cb故C正确；。3分子为极性分子，故D错误。

7.答案：A

解析：。3为极性分子，A错误；第三周期元素原子半径大于第二周期同主族元素的原

子半径，所以磷的原子半径大于氮的，B正确；非金属性0>N,故最简单氢化物的稳

定性HZOANHJ,C正确；Z、W处于同一周期，从左到右元素的非金属性增强，最高

价氧化物对应水化物的酸性增强，高氯酸的酸性强于磷酸的，D正确。

8.答案：A

解析：第一步：明确题给条件-第二步：推断元素名称。

由短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置及Y元素的原子最外层电子

数是电子层数的2倍-Y位于第三周期-Y为S

结合元素的相对位置可知-W为N、X为0、Z为C1

第三步：判断选项正误。WZ3为NCL，空间构型为三角锥形，是极性分子，NCL分

子的中心N原子以及C「没有空轨道可以容纳孤电子对，所以NCL不能再以配位键与

CT结合，A错误；电子层结构相同的离子，原子序数越大，离子半径越小，离子的电

子层数越多，离子半径越大，故简单离子半径r(Y)>r(Z)>«W)>r(X),B正确；Z

单质是CU，Y的简单氢化物是H?S,二者发生氧化还原反应：

Cl2+H2s—S+2HC1,因此CL能从H2s中置换出s,C正确；W的简单氢化物为

NH3,X的简单氢化物为H?o,熔沸点：H2O>NH3,D正确。

9.答案:D

解析：第一步：结合题给信息推断元素名称。

基态X原子核外的M层中只有两对成对电子I-

核外电子排布式应为Is22522P63s汨阳一仅为S元素

基态Y原子核外的L层电子数是K层的两倍

Y的核外电子数丽药C蒜

Z是地壳中含量（质盛频）最高的元素T|Z为0禹

W的核电荷数是Y与Z的核电荷菠而