2022年高考《物质结构元素周期律》命题趋势及典例剖析(高三)教案

2022年高考物质结构、元素周期律命题趋势及典例剖析一、高考考纲解读物质结构包括原子结构、化学键等内容，与元素周期律和元素周期表知识一起构成了结构理论，是研究元素及其化合物性质的重要依据，一直是高考命题的热点与重点内容之一。在复习本局部时，应主要掌握如下几个要点：了解原子的结构及同位素的概念；理解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数，以及质量数与质子数、中子数之间的关系；掌握元素周期律的实质；掌握元素“位、构、性〞三者的关系掌握元素金属性与非金属性强弱的判断方法；理解离子键、共价键的含义；理解极性键和非极性键，二、命题趋势1．考查元素周期表的结构例1．以下表达正确的选项是〔〕A．同周期相邻的第ⅡA族和第ⅢA族的元素，原子序数只相差1或25B．除短周期外，其它周期均为18种元素C．副族元素没有非金属元素D．碱金属元素是指ⅠA族的所有的元素解析：A项，对于第四、五周期相邻的第ⅡA族和第ⅢA族元素而言，原子序数相差11，故A错；B项，第六周期的元素种类数为32种元素，如果第七周期填满也为32种元素，B错；D项，第ⅠA族元素包括氢，而碱金属元素中无氢。答案为C。点评：元素周期表的结构知识属于物质结构、元素周期律理论的内容之一，考查的主要内容包括：①各周期所包含的元素种类数：短周期分别为2、8、8，长周期分别为18、18、32、26〔未排满〕；②同周期相邻主族元素的原子序数之差分别为：1〔第二、三周期〕，11〔第四、五周期〕，25〔第六、七周期，因出现了镧系、锕系元素〕③副族元素均为金属元素。2、考查原子结构及同位素概念例2．U是重要的核工业原料，在自然界的丰度很低。23592U的浓缩一直为国际社会关注。以下有关U说法正确的选项是〔〕AU原子核中含有92个中子BU原子核外有143个电子CU与U互为同位素DU与U互为同素异形体解析：依题意知，U的中子数为235—92=143，A错；对于原子，质子数等于电子数，U的电子数为92，B错；同种元素的不同原子互为同位素，C正确；同素异形体研究的对象是单质，而它们是原子，D错。答案为C。点评:原子中微粒数之间的关系一直是高考命题的热点之一。此类题以新发现的元素为载体，情景新颖，但难度不大。解答此类题目时：一是要掌握好各粒子之间的关系，即原子序数＝核电荷数＝核内质子数＝核外电子数〔原子中〕；质量数〔X〕＝中子数〔N〕+质子数〔Z〕，二是要掌握同位素、同素异形体、同分异构体等概念，正确区分它们研究的对象是致胜法宝。3、考查元素周期律及元素“位、构、性〞之间关系例3．以下说法正确的选项是〔〕A．SiH4比CH4稳定B．铜的电子层数多于镁的电子层数，故铜的金属性强于镁C．Na和Cs属于第ⅠA族元素，Cs失电子能力比Na的强D．P和As属于第ⅤA族元素，H3PO4酸性比H3AsO4的弱解析：A项，C与Si属于同主族元素，非金属性：C＞Si，故CH4比SiH4稳定，A错；B项，虽然铜的电子层数比镁的多，但相比而言，镁更易失电子，故铜的金属性弱于镁，B错；D项，同主族从上到下，非金属性逐渐减弱，故H3PO4酸性比H3AsO4的强，D错；答案选C。例4．2022年9月25日21时10分，“神舟七号〞顺利升空，并实施我国首次空间出舱活动。飞船的太阳能电池板有“飞船血液〞之称，我国在砷化镓太阳能电池研究方面国际领先，以下有关说法正确的选项是〔〕A．砷元素符号为As，位于元素周期表中第四周期、ⅤA族B．酸性：砷酸＞磷酸C．镓元素符号为Ga，单质不能与水反响D．碱性：Ga(OH)3＜Al(OH)3解析：B项，根据元素非金属性强弱的事实可推知，因非金属性：P＞As，故酸性：磷酸＞砷酸，B错；C项，Ga位于第ⅢA族，因其金属性：Ga＞Al，铝都能与水缓慢反响，故镓更应能与水反响，C错；D项，因金属性：Ga＞Al，碱性：应是Al(OH)3＜Ga(OH)3，D错。答案选A。点评：元素周期律表达的是原子结构与元素性质的递变关系：同主族从上到下，随电子层数的增加，原子半径的增大，元素失电子能力增强，得电子能力减弱，元素的金属性增强，元素的非金属性减弱；同周期从左至右，随核电荷数的增加，原子半径减小，元素吸引电子能力增强，失电子能力减弱，元素的金属性增强，非金属性增强。4、考查元素金属性与非金属性强弱的判断例5．以下表达能证明金属A的金属性比金属B强的是〔〕A．A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数多B．1molA从稀硫酸中置换出的氢气比1molB置换出的氢气多C．常温下，A能从冷水中置换出氢气，而B不能D．A、B构成的原电池中，A作原电池的负极解析：A项，只指出A元素原子的最外层电子数较多，并不能说明A失电子的能力一定强于B，如铜与镁，故A项错；B项，只能说明等物质的量的金属A、B在反响失电子数的多少，但不能说明与酸反响置换氢的难易程度，故B项错；D项，一般而言，作原电池负极的金属，其金属性强于正极金属，但也有例外，如镁、铝、NaOH溶液构成原电池，铝却是作负极。例6．以下事实，不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的是〔〕A．氯气与H2S能发生置换反响B．HClO4酸性比H2SO4强C．盐酸是强酸，氢硫酸是弱酸D．受热时，氯化氢比硫化氢稳定解析：通过元素最高价氧化物的水化物的酸性强弱来判断元素非金属性的强弱，C项中氯对应的最高价氧化物的水化物应是高氯酸而不是盐酸，故答案选C。点评：元素金属性强弱的事实：①与水或酸反响置换氢的难易，②最高价氧化物的水化物的碱性强弱，③单质的复原性或离子的氧化性〔放电顺序〕，④置换反响(金属活动性顺序表)⑤一般而言，原电池反响中正负极〔负极活泼〕；元素非金属性强弱的事实：①与H2化合的难易及氢化物的稳定性，②最高价氧化物的水化物的酸性强弱，③单质的氧化性或离子的复原性，④置换反响5、考查由原子序数确定元素在周期表中位置及性质269269例7．据报道2008年11月9日德国科学家利用数亿个镍原子〔28Ni〕对数亿个〔82Pb〕连续轰击数天后制得一种新原子110X〔暂用X表示〕，它属于一种新元素—第110号元素。这种新元素是有史以来制得最重的元素，存在时间不到千分之一秒。经推知它属于过渡元素。以下关于该元素的表达中正确的选项是〔269269A．这种原子〔110X〕的中子数为110B．这种元素肯定是金属元素C．这种元素与铅属同一族D．这种元素为第六周期元素解析：A项，该原子的中子数为269－110=159，故A错；由该元素的原子序数为110，可根据推断元素在周期表中位置的方法，推知它位于第七周期第Ⅷ族，属于副族元素，故它肯定是金属元素，C、D错，答案选B。点评：根据原子序数确定在周期表中位置的方法是：①写出每一周期中稀有气体元素的原子序数：第1、2、3、4、5、6、7周期，依次为2、10、18、36、54、86、118，以稀有气体元素为标准进行推断。如原子序数114的元素，从118〔第7周期〕向前数第四个位置即可。例8．以下各组微粒半径由小到大的排列顺序正确的选项是〔〕A．Na＜Si＜PB．O2－＞Mg2+＞Al3+C．Ca＞Ba＞Ca2+D．Cl－＞F＞F－解析：A项，它们属于同一周期，半径关系应是Na＞Si＞P，A错；B项，它们具有相同的电子构型，离子半径随核电荷数的增大而减小，即Al3+<Mg2+<O2-，B正确；C项，钙、钡属于同主族，钡在钙的下方，半径关系应为Ca2+<Ca<Ba，C错；D项，半径关系应为F<F-<Cl-；答案为B。点评：粒子半径决定于电子层数和核电荷数，规律如下：①同一种元素：阳离子半径＜原子半径，阴离子半径＞原子半径，②原子半径：同周期元素的原子半径从左至右依次减小；同主族元素的原子半径由上到大依次增大，③具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，半径越小。6、考查原子结构和化学键例9．以下有关物质结构中的说法正确的选项是〔〕A．78gNa2O2晶体中所含阴阳离子个数均为4NAB．1.5gCH3+中含有的电子数为NAC．3.4g氨气中含有0.6NA个N—H键D．PCl3和BCl3分子中所有原子的最外层都到达8电子稳定结构解析：A项，1molNa2O2中含有3mol离子：2molNa+和1molO22-，A错；B项，1.5gCH3+的物质的量为0.1mol，1mol的CH3+含有的电子数为8mol，故1.5gCH3+中含有的电子数为0.8NA，B错；C项，3.4g氨气的物质的量为0.2mol，1molNH3所含的N—H键为3mol，故0.2molNH3所含的N—H键为0.6molNA个，C正确；D项，PCl3的分子中，每个原子都到达了8电子稳定结构，而BCl3分子中，氯原子的最外层到达8电子稳定结构，而硼只满足6电子结构，D错。点评：以阿伏加德罗数为载体考查原子结构及化学键的知识，是历年高考命题的热点题型之一，由此可知：一是应掌握一些常见分子的结构：如1molH2、O2、、P4分别含有1molH－H、1molO=O、6molP－P，1molH2O中含有2molO—H、1molNH3含有3molN－H、1molCH4含有4molC－H、1molSiO2含有4molSi—O。二是要掌握ABn型分子，A、B原子是否满足8电子结构的判断方法是：如果A的化合价的绝对值+最外层电子数等于8，即满足8电子结构，否那么不满足。三、难点释疑1．由不同种原子组成的纯洁物一定是化合物。解析：氢分子由1H与2H两种不同的原子组成，它却为单质。因此，由不同种原子组成的纯洁物，可能是单质，也可能是化合物。2．具有相同核电荷数的微粒是同一种元素。解析：具有相同核电荷数的微粒可以是单核原子或离子，也可以是多核离子或分子，如Na+与NH4+、Ne等，因此，只能说它们可能属于同一种元素，如Na+与Na。3．同位素的性质几乎完全相同。解析：同位素的化学性质几乎完全相同。但由于它们的中子数不同，导致各原子的质量有所不同，某些物理性质等也会有所不同。6．但凡最外层电子数为2的元素一定属于主族元素解析：过渡元素的金属原子最外层电子数目为1～2，它们属于副族。因此，不能以此作为判断是否为主族元素的依据。7．同主族相邻周期的元素原子序数之间都相差8。解析：第三、四周期所含元素的种类数目，假设第ⅠA、ⅡA族，那么同主族元素原子序数相差8；假设第ⅢA-0族，同主族元素原子序数相差18，因为ⅡA-ⅢA之间有10种过渡元素，因此，以上说法不正确。9．金属失去的电子数越多，金属性就越强；非金属得到的电子数目越多，非金属性就越强。解析：判断金属性与非金属性强弱是以得失电子的难易程度为依据，而与得失电子数目的多少无关。如钠失去电子数目少于铝，但金属性比铝强；氯原子得电子数目少于硫，但氯的非金属性强于硫。10．离子化合物中一定存在离子键，不可能存在共价键。共价化合物一定存在共价键，也可能存在离子键。解析：离子化合物