专题 物质结构和元素周期律

1、物质结构和元素周期表专题考纲要求1.了解元素、核素和同位素的含义。2.了解原子构成；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。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A和A族为例，掌握同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系。7.了解金属、非金属在周期表中的位置及其性质递变的规律。8.了解化学键的定义；了解离子键、共价键的形成。考点一微粒结构及相互作用力原子结构、离子结构是物质结构的核心内容，同样也是高考的重要考点。复习时

2、，注意掌握常用规律，提高解题能力；重视知识迁移、规范化学用语。根据考纲，应从以下六个方面掌握。1突破原子或离子微粒组成的“数量关系”中性原子：核电荷数核内质子数核外电子数原子序数阴离子：核外电子数质子数所带的电荷数阳离子：核外电子数质子数所带的电荷数2正确把握一个信息丰富的符号如过氧根离子3辨析“四同”概念同位素同素异形体同分异构体同系物概念质子数相同，中子数不同的同一种元素的原子之间互为同位素同种元素组成的结构不同的单质之间互为同素异形体分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称同系物对象原子之间单质之间一般为有机化合物之间有机化合

3、物化学性质几乎完全相同相似，一定条件下可以相互转变可能相似也可能不同相似实例H、H、H金刚石、石墨、C60；红磷、白磷；O2与O3CH3COOH与HCOOCH3如甲烷、乙烷、丙烷；乙烯、丙烯；甲酸、乙酸4.注意易混淆的问题(1)同种元素，可以有若干种不同的核素，即核素种类远大于元素种类。(2)元素有多少种核素，就有多少种原子。(3)同位素是同一元素不同原子的互相称谓，不指具体原子。(4)同一元素的不同同位素原子其质量数不同，核外电子层结构相同，其原子、单质及其构成的化合物的化学性质几乎完全相同，只是某些物理性质略有差异。5巧记10e、18e 微粒10电子体和18电子体是元素推断题的重要突破口。

4、以Ne为中心记忆10电子体：Ne以Ar为中心记忆18电子体：Ar此外，由10电子体中的CH4、NH3、H2O、HF失去一个H剩余部分的CH3、NH2、OH、F为9电子体，两两组合得到的物质如CH3CH3、CH3OH、H2O2、N2H4、F2等也为18电子体。6正确理解微粒间的相互作用力(1)当一个化合物中只存在离子键时，该化合物是离子化合物。(2)当一个化合物中同时存在离子键和共价键时，该化合物是离子化合物。(3)当化合物中只存在共价键时，该化合物才是共价化合物。(4)在离子化合物中一般既含有金属元素又含有非金属元素(铵盐除外)；共价化合物一般只含有非金属元素，但个别含有金属元素，如AlCl3

5、也是共价化合物；只含有非金属元素的化合物不一定是共价化合物，如铵盐。(5)非金属单质只有共价键(稀有气体除外)。(6)气态氢化物是共价化合物，只含共价键，而金属氢化物(如NaH)是离子化合物，含离子键。(7)离子晶体熔化时破坏离子键，原子晶体熔化时破坏共价键，而分子晶体熔化时破坏分子间作用力。(8)分子的稳定性与分子间的作用力无关，而与分子内部的化学键的强弱有关。题组一辨析概念比较数量1(2014上海，1)“玉兔”号月球车用Pu作为热源材料，下列关于Pu的说法正确的是()A.Pu与U互为同位素 B.Pu与Pu互为同素异形体C.Pu与U具有完全相同的化学性质 D.Pu与Pu具有相同的最外层电子数

6、2现有下列几组粒子：N2、CO、C2H2；NH、H3O、OH；C、O、CN；PO、SO、ClO。对上述四组粒子归类正确的是()A质子数相等、电子数和原子数不相等：B质子数和电子数相等、原子数不相等：C电子数相等、质子数和原子数不相等：D原子数和电子数相等、质子数不相等：题组二等电子微粒的正确判断与灵活应用3(2014上海，7)下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是()AH3O 和OH BCO和N2 CHNO2和NO DCH 和NH4已知A、B、C、D四种物质均是由短周期元素原子组成的，它们之间有如图所示的转化关系，且A是一种含有18电子的微粒，C是一种含有10电子的微粒。请完成下列各题：(1)

7、若A、D均是气态单质分子，写出A与B反应的化学方程式：_。(2)若B、D属同主族元素的单质分子，写出C的电子式：_。(3)若A、B均是含2个原子核的微粒，其中B中含有10个电子，D中含有18个电子，则A、B之间发生反应的离子方程式为_。(4)若D是一种含有22电子的分子，则符合如图关系的A的物质有_(写物质的化学式，如果是有机物则写相应的结构简式)。题组三微粒组成与相互作用力5(2012大纲全国卷，6改编)下列有关化学键的叙述，正确的是(双选)()A离子化合物中一定含有离子键 B单质分子中均不存在化学键C含有极性键的分子一定是极性分子 D含有共价键的化合物不一定是共价化合物6下列关于化学键的叙

8、述中，正确的是 ()A共价化合物中可能含离子键，离子化合物中只含离子键B离子化合物中可能含共价键，共价化合物中不含离子键C构成单质分子的微粒一定含有共价键D在氧化钠中，只存在氧离子和钠离子的静电吸引作用考点二正确把握元素周期表多角度运用元素周期律在历年高考中，元素周期表、元素周期律的知识点属于高频考点，往往以选择题、填空题形式出现。在综合题部分，会以元素化合物知识为载体，结合物质的性质，根据元素周期律进行定性推断和运用。在复习时，可从以下三个方面突破。1强化认识元素周期表的结构(1)记住元素周期表的18个纵行及对应的族(2)记住元素周期表的边界(3)记住元素周期表的一些特点短周期元素只有前三周

9、期；主族中只有A族元素全部为金属元素；A族元素不等同于碱金属元素，H元素不属于碱金属元素；元素周期表第18列是0族，不是A族，第8、9、10三列是族，不是B族；长周期不一定是18种元素，第六周期有32种元素。2探究元素周期表中的规律(1)电子排布规律最外层电子数为1或2的原子可以是A族、A族或副族元素的原子；最外层电子数是37的原子一定是主族元素的原子，且最外层电子数等于主族的族序数。(2)序数差规律同周期相邻主族元素原子的“序数差”规律a除第A族和第A族外，其余同周期相邻元素序数差为1。b同周期第A族和第A族为相邻元素，其原子序数差为第二、三周期时相差1，第四、五周期时相差11，第六、七周期

10、时相差25。同主族相邻元素的“序数差”规律a第二、三周期的同族元素原子序数相差8。b第三、四周期的同族元素原子序数相差有两种情况：第A族、A族相差8，其他族相差18。c第四、五周期的同族元素原子序数相差18。d第五、六周期的同族元素原子序数镧系之前的相差18，镧系之后的相差32。e第六、七周期的同族元素原子序数相差32。(3)奇偶差规律元素的原子序数与该元素在周期表中的族序数和该元素的主要化合价的奇偶性一致。若原子序数为奇数时，主族族序数、元素的主要化合价均为奇数，反之则均为偶数(N、Cl元素除外，N元素有多种价态，Cl元素也有ClO2)。0族元素的原子序数为偶数，其化合价看作0。(4)半径大

11、小比较规律在中学化学要求的范畴内，可按“三看”规律来比较粒子半径的大小：“一看”电子层数：当电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。例：r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)r(O2)r(S2)r(Se2)r(Na)r(Fe)r(Fe2)“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。例：r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)r(O2)r(F)r(Na)r(Mg2)r(Al3)“三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。例：r(Cl)r(Cl)r(Fe2)r(Fe3)(5)元素金属性、非金属性强弱规律金属性比较本

12、质原子越易失电子，金属性越强判断依据在金属活动性顺序中位置越靠前，金属性越强单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强单质还原性越强或离子氧化性越弱，金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强若XnYXYm，则Y金属性比X强非金属性比较本质原子越易得电子，非金属性越强判断依据与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强单质氧化性越强，阴离子还原性越弱，非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强AnBBmA，则B非金属性比A强3.重视几个易忽略的问题(1)比较物质非金属性强弱时，应是最高价氧化物对应水化物酸性的强弱，而不是非金属元素对应氢化物酸性的强弱。(2)所含

13、元素种类最多的族是B族，形成化合物种类最多的元素在第A族。(3)化学键影响物质的化学性质，如稳定性等；分子间作用力和氢键影响物质的物理性质，如熔、沸点等。(4)并非所有非金属元素的氢化物分子间都存在氢键，常见的只有非金属性较强的元素如N、O、F的氢化物分子间可形成氢键。(5)金属性是指金属气态原子失电子能力的性质，金属活动性是指在水溶液中，金属原子失去电子能力的性质，二者顺序基本一致，仅极少数例外。如金属性PbSn，而金属活动性SnPb。(6)利用原电池原理比较元素金属性时，不要忽视介质对电极反应的影响。如AlMgNaOH溶液构成原电池时，Al为负极，Mg为正极；FeCuHNO3(浓)构成原电

14、池时，Cu为负极，Fe为正极。题组一记住规律，把握特殊，准确判断1(2014海南，2)下列有关物质性质的说法错误的是()A热稳定性：HClHI B原子半径：NaMgC酸性：H2SO3H2SO4 D结合质子能力：S2Cl2(2014山东理综，8)根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是()A同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱B核外电子排布相同的微粒化学性质也相同CCl、S2、Ca2、K半径逐渐减小 D.Cl与Cl得电子能力相同3(2015全国卷1)W、X、Y、Z均为的短周期元素，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

15、说法正确的是（ ）A单质的沸点：WX B阴离子的还原性：AZC氧化物的水化物的酸性：Y乙丁 B原子半径：辛己戊C丙与庚的原子核外电子数相差3 D乙的单质在空气中燃烧生成只含离子键的化合物5(2014浙江理综，9改编)如表所示的五种元素中，W、X、Y、Z为短周期元素，这四种元素的原子最外层电子数之和为22。下列说法正确的是(双选)()XYWZTA.Z、X、Y三种元素最低价氢化物的沸点依次升高B由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只有共价键C物质WY2、W3X4、WZ4均有熔点高、硬度大的特性DT元素的单质具有半导体的特性，T与Z元素可形成化合物TZ4“位构性”之间的关系考点三元素推断及综合运用元素

16、推断题是高考考查的热点，这类题往往将元素化合物的知识、物质结构理论、化学基本理论等知识串联起来，综合性较强，难度较大。解题的关键是正确推断元素。常用方法有：1根据原子或离子的结构示意图推断(1)已知原子结构示意图，可由下列等式确定元素在周期表中的位置和元素的种类：电子层数周期数，最外层电子数主族序数。如果已知离子的结构示意图，则须将其转化为原子结构示意图来确定。(2)电子层结构相同的微粒：阴离子对应的元素在具有相同电子层结构的稀有气体元素的前面，阳离子对应的元素在具有相同电子层结构的稀有气体元素的下一周期的左边位置，简称“阴前阳下”。2根据元素化合价的特征关系推断(1)根据等式确定元素在周期表

17、中的位置：最高正化合价数最外层电子数主族序数(O、F除外)。(2)如果已知负化合价(或阴离子的符号)，则须用等式先求出最高正化合价：最高正化合价8|负化合价|，再确定元素在周期表中的位置。3根据原子半径的递变规律推断根据原子半径来推断元素的相对位置：同周期中左边元素的原子半径比右边元素的原子半径大，同主族中下边元素的原子半径比上边元素的原子半径大。4根据元素的原子结构特征推断(1)利用元素的原子结构特征确定元素在周期表中的位置：最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。最外层有1个或2个电子，则可能是A或A族元素，还有可能是副族、族或0族元素氦。次外层电子数是2的元素在第二周期；次外

18、层电子数是8的元素在第三周期或第四周期的A、A族；最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。某元素阴离子的最外层电子数与次外层电子数相同，该元素位于第三周期；若为阳离子，则对应元素位于第四周期。(2)利用元素的特征来推断元素的位置：如根据“形成化合物最多的元素”、“空气中含量最多的元素”、“地壳中含量最多的元素”等特征来推断。5根据稀有气体的原子序数推断各周期最后的元素都是稀有气体元素，其原子序数的数值实际上等于前几周期的元素种数之和。熟记这些原子序数，对推断某元素在周期表中的位置很有帮助。题组一元素推断的基本应用1(2014江苏，9)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。

19、X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，Y是地壳中含量最高的元素，Z2与Y2具有相同的电子层结构，W与X同主族。下列说法正确的是()A原子半径的大小顺序：r(W)r(Z)r(Y)r(X)BY分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同CX的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的弱DY的气态简单氢化物的热稳定性比W的强2几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：元素代号XYZMRQ原子半径(1010 m)1.860.991.431.600.750.74主要化合价最高正价17325最低负价132下列说法正确的是(双选)()A元素X和Q形成的化合物中可能含有共价键BX、Z、R的最高价氧化物的水化物之间

20、可两两相互反应CQ2比R3更容易失去电子DM(OH)2的碱性比XOH的碱性强题组二元素推断的综合应用3.(1)某短周期元素组成的分子的球棍模型如图所示。已知分子中所有原子的最外层均达到8电子稳定结构，原子间以单键相连。下列有关说法中错误的是()AX原子可能为A族元素 BY原子一定为A族元素C该分子中，既含极性键，又含非极性键D从圆球的大小分析，该分子可能为N2F4(2)若上述模型中Y原子最外层达到2电子稳定结构且其相对分子质量与O2相同，则该物质的分子式为_，它与P2H4常温下均为气体，但比P2H4易液化，常用作火箭燃料，其主要原因是_。.已知X、Y、Z、W四种元素分别是元素周期表中连续三个短

21、周期的元素，且原子序数依次增大。X、W同主族，Y、Z为同周期的相邻元素。W原子的质子数等于Y、Z原子最外层电子数之和。Y的氢化物分子中有3个共价键，试推断：(1)X、Z两种元素的元素符号：X_、Z_。(2)由以上元素中两两形成的化合物中：溶于水显碱性的气态氢化物的电子式为_，它的共价键属于_(填“极性”或“非极性”)键；含有离子键和非极性共价键的化合物的电子式为_；含有极性共价键和非极性共价键的化合物的电子式为_。(3)由X、Y、Z所形成的常见离子化合物是_(写化学式)，该化合物与W的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液加热时反应的离子方程式为_X与W形成的化合物与水反应时，水是_(填“氧化剂”或

22、“还原剂”)。(4)用电子式表示W与Z形成W2Z的过程：_专题突破练一、单项选择题1不具有放射性的同位素称为稳定同位素，稳定同位素如2H、13C、15N、18O、34S等，在陆地生态系统研究中常被用作环境分析指示物。下列说法中正确的是()A18O原子核内的质子数为16 B12C32S2比12C34S2更易挥发C13C和15N原子核内的质子数相差2 D2H的氧化性比1H的氧化性强2某元素的一个原子形成的离子可表示为Xn，下列说法正确的是()A.Xn含有的中子数为ab B.Xn含有的电子数为anCX原子的质量数为abn D1个X原子的质量约为 g3下列说法正确的是()A230Th和232Th是钍的

23、两种同素异形体 BH2与T2互为同位素C甲醇与乙二醇互为同系物 D乙酸乙酯与丁酸互为同分异构体4硒(Se)与S同主族，下列能用于比较两者非金属性强弱的是()A氧化性：SeO2SO2 B热稳定性：H2SH2SeC熔沸点：H2SH2Se D酸性：H2SO3H2SeO35下列变化规律中，不正确的是()A金属Mg、Na、K的熔沸点由高到低 BCl、Br、I的失电子能力由弱到强CH、Li、H的半径由小到大 D因为酸性HClH2CO3，所以非金属性ClC6（2014年全国课标1） 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X2和Z ，Y和Z-离子具有相同的电子层结构。下列说

24、法正确的是( )A原子最外层电子数：XYZ B单质沸点：XYZ C离子半径：X2YZ D原子序数：XYZ7如图是周期表中短周期的一部分，A、B、C三种元素的原子核外电子数之和等于B原子的质量数，B原子的原子核内质子数等于中子数。下列叙述正确的是()ACBA.最高价氧化物对应水化物的酸性：CB BC单质是氧化性最强的非金属单质CA的氢化物中具有一定的氧化性 DB在第三周期A族二、双项选择题8四种短周期元素在周期表中的位置如下图，其中只有M元素原子最外层电子数与电子层数相等，下列说法不正确的是()A原子半径ZMBY的最高价氧化物对应的水化物的酸性比X的弱C非金属性：XZDM元素最高价氧化物对应的水

25、化物具有强碱性9X、Y、Z、R是短周期主族元素，X原子最外层电子数是次外层的两倍，Y元素在地壳中的含量最多，Z元素的化合物的焰色反应呈黄色，R原子的核外电子数是X原子与Z原子的核外电子数之和。下列叙述不正确的是()AX与Y能形成两种常见的气态化合物B原子半径的大小顺序：r(Z)r(R)r(X)r(Y)CX、Z分别与R形成的化合物中化学键类型相同D含有Y、Z、R三种元素的化合物最多只有2种10几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：元素符号LMQRT原子半径/nm0.1600.1430.1020.0890.074主要化合价236、222下列说法正确的是()A离子半径大小：r(M3)r(T2)

26、 B其中L的金属性最强C煤和石油中不存在Q元素 DL、Q形成的简单离子核外电子数相等三、非选择题11如表是元素周期表的一部分，表中数字序号各代表一种元素。回答下列问题：(1)画出元素的原子结构示意图：_。(2)诺贝尔物理学奖授予“光纤之父”中国香港科学家高锟。制造光纤的材料由上表中_和_(填写表中的序号)组成。(3)三种元素的气态氢化物按稳定性由强到弱的顺序排列为_ (用分子式表示)。(4)元素的最高价氧化物溶解于三种元素组成的化合物的溶液中，发生反应的离子方程式为_ _。12现有部分元素的性质与原子(或分子)结构如下表：元素编号元素性质与原子(或分子)结构T最外层电子数是次外层电子数的3倍X

27、常温下单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对YM层比K层少1个电子Z第三周期元素的简单离子中半径最小回答下列问题：(1)写出元素T的原子结构示意图_。(2)元素Y与元素Z相比，金属性较强的是_(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是_(填序号)。AY单质的熔点比Z单质低 BY的化合价比Z低CY单质与水反应比Z单质剧烈 DY最高价氧化物的水化物的碱性比Z强(3)T、X、Y、Z中有两种元素能形成既有离子键又有非极性共价键的化合物，写出该化合物的电子式_。(4)元素T和氢元素以原子个数比11化合形成化合物Q，元素X与氢元素以原子个数比12化合形成常用作火箭燃料的化合物W，Q与W发生氧化还原反应，生成X单质和T的另一种氢化物，写出该反应的化学方程式_。13已知A、B、C、D、E、F、G为七种短周期主族元素，原子序数