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专题五 物质结构和元素周期律 1.理解元素、核素和同位素的含义。 2.了解原子的构成。知道原子序数、核电荷数、质子 数、中子数、核外电子数以及它们之间的数量关系 。 3.掌握118号元素的原子核外电子排布,能用原子 结构示意图表示原子和简单离子的结构。 4.了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用 。掌握同一周期、同一主族元素的原子结构与元素 性质的递变规律。 考纲要求 5.理解元素(主族和零族)原子结构、在周期表中的位置 、性质及其它们之间的关系。 6.知道化学键的含义。能用电子式、结构式和结构简 式表示一些常见物质的结构。 7.能识别典型的离子化合物和共价化合物,能从化学 键变化的角度认识化学反应的实质。 考点一 微粒结构及相互作用力 栏目索引 考点二 正确把握元素周期表 准确运用元素周期律 考点三 元素推断及综合运用 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,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, 应从以下五个方面掌握。 1.明确微粒间“三个”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 考点一 微粒结构及相互作用力 知识精讲 2.“四同”的判断方法 判断的关键是抓住描述的对象。 (1)同位素原子,如 H、 H、 H。 (2)同素异形体单质,如O2、O3。 (3)同系物有机化合物,如CH3CH3、CH3CH2CH3。 (4)同分异构体有机化合物,如正戊烷、新戊烷。 3.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。 4.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。 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。 5.澄清化学键与化合物的关系 说明 (1)当化合物中只存在离子键时,该化合物是离子化 合物。 (2)当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。 题组集训题组一 化学用语“再回首” (3)过氧化钙(CaO2)的电子式 ( ) (4)H2O2的结构式HO=OH( ) (5)乙醇分子中甲基的电子式 ,羟基的电子式 ( ) (6)NH4I的电子式 ( ) 题组二 辨析概念比较数量 2.(2015上海,1)中国科学技术名词审定委员会已确定第 116号元素Lv的名称为鉝。关于 Lv的叙述错误的是( ) A.原子序数116 B.中子数177 C.核外电子数116 D.相对原子质量293 D 3.(2014上海,7)下列各组中两种微粒所含电子数不相等 的是( ) A.H3O和OH B.CO和N2 C.HNO2和NO D.CH 和NH 解析 本题考查微粒中电子数目的计算。CH 中的电子数 为8,NH 中电子数为10,二者不相等。 D 题组三 “10e、18e”微粒在推断题中的应用 4.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)若A、D均是气态单质分子,写出A与B反应的化学方程 式:_。 解析 18电子的气态单质分子为F2,则C为HF、B为H2O、 D为O2,反应方程式为2F22H2O=4HFO2。 2F22H2O=4HFO2 (2)若B、D属同主族元素的单质分子,写出C的电子式: _。 解析 B、D为同主族元素的单质,且A含有18个电子,C 含有10个电子时,则B为O2、A为H2S、C为H2O、D为S, 即2H2SO2=2H2O2S。 (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_。 解析 含2个原子核的18电子的微粒为HS,10电子的微粒 为OH,反应离子方程式为HSOH=S2H2O。 HSOH=S2H2O (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)。 解析 含22电子的分子为CO2,则A为含18电子的含C、H 或C、H、O的化合物,可能为CH3CH3和CH3OH。 CH3CH3、CH3OH 小技巧 若10e微粒满足关系: 题组四 微粒组成及相互作用力 5.(2014上海,4)在“石蜡液体石蜡石蜡蒸气裂化 气”的变化过程中,被破坏的作用力依次是( ) A.范德华力、范德华力、范德华力 B.范德华力、范德华力、共价键 C.范德华力、共价键、共价键 D.共价键、共价键、共价键 解析 本题考查微粒之间的作用力。“石蜡液体石蜡 石蜡蒸气”是石蜡的固、液、气三种状态的转变,属 于物理变化,需要克服分子之间的作用力即范德华力, “石蜡蒸气裂化气”是化学变化,破坏的是化学键, 所以选B。 答案 B 6.(2015上海,6)将Na、Na2O、NaOH、Na2S、Na2SO4分 别加热熔化,需要克服相同类型作用力的物质有( ) A.2种 B.3种 C.4种 D.5种 C 7.(2015北京理综,9改编)最新报道:科学家首次用X射线 激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。 反应过程的示意图如下: 下列说法正确的是( ) A.CO和O生成CO2是放热反应 B.在该过程中,CO断键形成C和O C.CO和O生成了具有极性共价键的CO2 D.状态状态表示CO与O2反应的过程 解析 A项,由能量反应过程图像中状态和状态知 ,CO和O生成CO2是放热反应,正确; B项,由状态知,在CO与O生成CO2的过程中CO没有断 键形成C和O,错误; C项,由状态及CO2的结构式O=C=O知,CO2分子中 存在碳氧极性共价键,正确; D项,由能量反应过程图像中状态(CO和O)和状态 (CO2)分析,状态状态表示CO和O原子反应生成 CO2的过程,错误。 答案 AC 考点二 正确把握元素周期表 准确运用元素周期律 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,在复习时,可从以下六个方面突破: 1.强化记忆元素周期表的结构 知识精讲 2.注意把握元素周期表的特点 (1)短周期元素只有前三周期; (2)主族中只有A族元素全部为金属元素; (3)A族元素不等同于碱金属元素,H元素不属于碱金属 元素; (4)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; (5)长周期不一定是18种元素,第六周期有32种元素。 3.理清原子序数与元素位置的“序数差值”规律 (1)同周期相邻主族原子的“序数差值”规律 除第A族和第A族外,其余同周期相邻元素序数差 为 。 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 ,第四、五周期时相差 ,第六 、七周期时相差 。 1 111 25 (2)同主族相邻元素的“序数差值”规律 第二、三周期的同族元素原子序数相差 。 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 ,其他族相差 。 第四、五周期的同族元素原子序数相差 。 第五、六周期的同族元素原子序数镧系之前的相差 , 镧系之后的相差 。 第六、七周期的同族元素原子序数相差 。 8 818 18 18 32 32 4.“三看”比较微粒半径大小 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(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.金属性、非金属性的多方面比较 金 属 性 比 较 本质原子越易失电子,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XnY XYm,则Y的金属性比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 AnB BmA,则B的非金属性比A强 6.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)构成原电池时,Cu 为负极,Fe为正极。 1.若某B族原子序数为x,那么原子序数为x1的元素位 于( ) A.B族 B.A族 C.B族 D.A族 解析 根据元素周期表的结构可知,从左到右依次为第 A族,第A族,第BB族,第族,第B、B 族,第AA族,0族,故选B。 题组集训题组一 把握结构,记住关系,灵活应用 B 2.在元素周期表中的前四周期,两两相邻的5种元 素如图所示,若B元素的核电荷数为a。下列说法 正确的是( ) A.B、D的原子序数之差可能为2 B.E、B的原子序数之差可能是8、18或32 C.5种元素的核电荷数之和可能为5a10 D.A、E的原子序数之差可能是7 解析 由题中所给5种元素的位置关系可以看出D一定不是 第一周期元素(因为如果D是第一
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