全面透析物質結構與元素周期律的考查熱點

物質結構與元素周期律一直為高考的熱點，在學習中應掌握以下幾個方面的知識點及考點。

一、原子結構及其組成微粒間的關系的考查

1，粒子之間的關系。

（1）中性原子：符號為AZX，電性關系為原子序數(shù)一核電荷數(shù)一核內(nèi)質子數(shù)一核外電子數(shù)。

（2）陽離子：符號AZ全X^m+，電性關系為原子序數(shù)一核電荷數(shù)一核內(nèi)質子數(shù)一核外電子數(shù)+m。

（3）陰離子：符號AZ疊X^n-，電性關系為原子序數(shù)一核電荷數(shù)一核內(nèi)質子數(shù)一核外電子數(shù)-n。

質量關系：質量數(shù)=質子數(shù)+中子數(shù)。

2.1～20號元素原子的常見電子層結構特征。

1～20號元素原子的常見電子層結構特征常作為推斷題的突破口：（1）最外層有1個電子的元素有H、L1、Na、K;（2）最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元素有Be.Ar;（3）最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)2倍的元素為C; （4）最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的元素為O; （5）最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)總數(shù)一半的元素有Li，P;（6）最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)4倍的元素為Ne;（7）次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素有Li，Si;（8）次外層電子數(shù)是其他各層電子總數(shù)2倍的元素有Li、Mg;（9）次外層電子數(shù)與其他各層電子總數(shù)相等的元素有Be、S;（10）電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素有H、Be、Al。

3.元素、同位素、核素之間的聯(lián)系和區(qū)別

例1 金屬鈦對人體體液無毒且有惰性，能與肌肉和骨骼生長在一起，有“生物金屬”之稱。下列有關48 22Ti和50 22Ti的說法中正確的是（）。

解析：同位素的質子數(shù)和電子數(shù)相等，但中子數(shù)和質量數(shù)不同。48 22Ti和50 22Ti的質子數(shù)均為22，中子數(shù)分別為26和28，二者為不同的核素。

答案：B

二、元素周期表中“位、構、性”的關系及應用的考查

1.性質與位置互推問題是解題的關鍵，要求熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性質的遞變規(guī)律，主要包括：（1）元素的金屬性、非金屬性;（2）氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性;（3）最高價氧化物對應水化物的酸堿性;（4）金屬與H₂O或酸反應的難易程度。

2.結構和性質的互推問題是解題的要素：（1）原子結構決定元素原子得失電子的能力;（2）同主族元素最外層電子數(shù)相同，化學性質相似;（3）通過原子結構判斷元素金屬性和非金屬性的強弱。

例2 短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加。m、p、r是由這些元素組成的二元化合物，n是元素Z的單質，通常為黃綠色氣體，q的水溶液具有漂白性，0.01mol·L^-1r溶液的pH為2，s通常是難容于水的混合物。上述物質的轉化關系如下聽示。下列說法正確的是（）。

A.原子半徑的大小W

B.元素的非金屬性Z>X>Y

C.Y的氫化物常溫常壓下為液態(tài)

D.X的最高價氧化物的水化物為強酸

解析：由n是元素Z的單質，通常為黃綠色氣體，可知Z元素為Cl，n為Cl₂，再根據(jù)q的水溶液具有漂白性，可知q為HClO、由0.01mol·L^-1r溶液的pH為2，可判斷r為一元強酸，則r為HCl、然后根據(jù)n和p的反應條件，以及s通常是難溶于水的混合物，可知P為烷烴，s為烷烴的氯代物。根據(jù)題意，W、X、Y.Z是短周期原子序數(shù)依次增加的四種元素，可進一步推知W、X、Y、Z分別為H、C、O、Cl。A項，根據(jù)原子半徑的變化規(guī)律，可知原子半徑HC、再由CCl₄、ClO₂中化合價的正負，可知非金屬性O>Cl>C、錯誤;C項，氧的氫化物可能為H₂O或H₂O₂，常溫常壓下二者均為液態(tài)，正確;D項，碳的最高價氧化物的水化物H₂CO₃為弱酸，錯誤。

答案：C

三、元素金屬性和非金屬性強弱判斷的考查

1.金屬性比較。

本質：原子越易失去電子，金屬性越強。

【判斷依據(jù)】

結構比較法：最外層電子數(shù)越少，電子層數(shù)越多，元素金屬性越強。

實驗比較法：①在金屬活動性順序中位置越靠前，金屬性越強;②單質與水或非氧化性酸反應置換H₂的能力越強，金屬性越強;③單質還原性越強或陽離子氧化性越弱，金屬性越強;④最高價氧化物對應水化物的堿性越強，金屬性越強;⑤若Xⁿ⁺+Y→X+Y^m+，則Y比X金屬性強。

2.非金屬性比較。

本質：原子越易得電子，非金屬性越強。

【判斷依據(jù)】

結構比較法：最外層電子數(shù)越多，電子層數(shù)越少，非金屬性越強。

實驗比較法：①單質與H₂化合越容易，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強;②單質氧化性越強，陰離子還原性越弱，非金屬性越強;③最高價氧化物對應水化物的酸性越強，非金屬性越強;④A^n-+B→B^m-+A，則B比A非金屬性強。

例3 元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相對位置如下所示，其中R單質在暗處與H₂劇烈化合并發(fā)生爆炸，則下列判斷正確的是（）。

A.R與Q的電子數(shù)相差27

B.非金屬性：Z

C.氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：R

D.最高價氧化物的水化物的酸性T>Q

四、單核微粒半徑比較的考查

1.不同種元素形成的微粒比較。

①同周期元素的微粒：同周期元素的原子或最高價陽離子或最低價陰離子半徑隨核電荷數(shù)增大而逐漸減小（稀有氣體元素除

②同主族元素的微粒：同主族元素的原子或離子半徑隨核電荷數(shù)增大而逐漸增大，

③電子層結構相同的微粒：電子層結構相同（核外電子排布相同）的離子半徑（包括陰、陽離子）隨核電荷數(shù)的增加而減小，如

2.同種元素形成的微粒比較。同種元素原子形成的微粒電子數(shù)越多，半徑越大，如

3.核電荷數(shù)、電子層數(shù)、電子數(shù)均不相同的微粒比較。選擇一種參照微粒進行比較，

例4 已知短周期元素的四種離子A²⁺、B⁺、C^3-、D^-具有相同的電子層結構，則下列敘述中正確的是（）。

解析：由于四種離子具有相同的電子層結構，離子所對應的元素應位于相鄰兩個周期，根據(jù)陰陽離子所帶的電荷數(shù)，得出元素在周期表中的位置關系，進而可知原子序數(shù)大小應為A>B>D>G，A項錯誤;根據(jù)原子半徑的遞變規(guī)律，可以判斷B項正確;C項應為C^3->D^->B⁺>A²⁺;還原性C^3->D^-，D項錯誤。

答案：B

五、物質結構中微粒間相互作用的考查

1.物質所含化學鍵的情況。

（1）只含共價鍵的物質。

a.只含非極性共價鍵的物質：同種非金屬元素構成的單質，如I₂、N₂、P₄、金剛石、晶體硅等。

（4）無化學鍵的物質：稀有氣體，如氬氣、氦氣等。

2.離子化合物和共價化合物的判斷方法。

（1）根據(jù)構成化合物，的粒子間是以離子鍵還是以共價鍵結合來判斷：一般來說，活潑的金屬原子和活潑的非金屬原子間形成的是離子鍵，同種或不同種非金屬原子間形成的是共價鍵。

（2）根據(jù)化合物的類型.來判斷：大多數(shù)堿性氧化物、強堿和鹽都屬于離子化合物;非金屬氫化物、非金屬氧化物、含氧酸都屬于共價化合物。

（3）根據(jù)化合物的性質來判斷：熔點、沸點較低的化合物（或SiO₂、SiC等）是共價化合物;溶于水后不能發(fā)生電離的化合物是共價化合物;熔化狀態(tài)下能導電的化合物是離子化合物，不導電的化合物是共價化合物。

例5 判斷下列說法的正誤（正確的打“√”，錯誤的打“X”）。

①H與O、H與N均可形成既含極性共價鍵又含非極性共價鍵的化合物。（）

②非金屬元素組成的化合物中只含共價建。（）

③常溫下，4gCH₄含有N_A個C-H共價鍵。（）

④NaHCO₃、HCOONa均含有離子鍵和共價鍵。（）

⑤不同元素的原子構成的分子只含極性共價鍵。（）

⑥N（NO₂）₃分子中N、O間形成的共價鍵是非極性鍵。（）

⑦C、N、O、H四種元素形成的化合物一定既有離子鍵，又有共價鍵。（）

⑧形成離子鍵的陰陽離子間只存在靜電吸引力。（）

⑨HCl溶液和NaCl溶液均通過離子導電，聽以HCl和NaCl均是離子化合物。（）

⑩SO₃和H₂O反應形成的化合物是離子化合物、。（）

11元素s可與元素C形成共價化合物CS₂。（）

12化合物 HCI與NaCl含有相同類型的化學鍵。（）

解析：H₂O₂、H₂N-NH₂兩種物質中既含極性共價鍵，又含非極性共價鍵，①正確;非金屬元素組成的化合物中也可能含離子鍵，如NH₄Cl中含離子鍵，②錯誤;1molCH₄中含有4mol C-H共價鍵，4gCH₄中含有的共價鍵恰好為1mol，即N_A個，③正確;Na⁺與HCO₃之間為離子鍵，HCO₃內(nèi)部含有共價鍵，Na⁺與HCOO^-之間為離子鍵，HCOO^-內(nèi)部含有共價鍵，④正確;不同元素的原子構成的分子可能只含有極性共價鍵，如HCl，也可能既含有極性共價鍵，又含有非極性共價鍵，如CH₃-CH₃中的C-H鍵和C—C鍵，⑤錯誤;兩種不同元素原子之間形成的共價鍵是極性鍵，⑥錯誤;C、N、O、H形成（NH₄）₂CO₃，既含有離子鍵又含有共價鍵，而CO（NH₂）₂只含有共價鍵而不含有離子鍵，⑦錯誤;形成離子鍵的陰陽離子間既有兩者之間的靜電吸引力，又有電子與電子、原子核與原子核之間的靜電斥力，⑧錯誤。HCl是共價化合物，含有共價鍵，NaCI是離子化合物，含有離子鍵，⑨12錯誤。SO₃與H₂O反應生成H₂SO₄，在水中電離：H₂SO₄=ZH⁺+SO₄^2-，但H₂SO₄本身為共價化合物，⑩錯誤;非金屬元素S與C形成的CS₂屬共價化合物，11正確。

答案：①√②×③√④√⑤×⑥×⑦×⑧×⑨×⑩×11√12×

六、主族元素原子序數(shù)差的關系規(guī)律的考查

1.同周期主族元素原子序數(shù)差的關系規(guī)律。

（1）短周期元素原子序數(shù)差一族序數(shù)差。

（2）兩種元素分布在過渡元素同側時，原子序數(shù)差一族序數(shù)差。兩種元素分布在過渡元素兩側時，第四或第五周期元素原子序數(shù)差一族序數(shù)差+10，第六周期元素原子序數(shù)差一族序數(shù)差+24。

（3）第四、五周期的ⅡA與ⅢA族原子序數(shù)之差都為11，第六周期的ⅡA與ⅢA族原子序數(shù)之差為25。

2.同主族、鄰周期元素的原子序數(shù)差的關系。

（1）ⅠA族元素，隨電子層數(shù)的增加，原子序數(shù)依次相差2，8、8、18、18、32。

（2）ⅡA族和。族元素，隨電子層數(shù)的增加，原子序數(shù)依次相差8、8、18、18、32。

（3）ⅢA～ⅦA族元素，隨電子層數(shù)的增加，原子序數(shù)依次相差8、18、18、32。

例6 已知X、Y、Z三種主族元素在元素周期表中的位置如下所示，設X的原子序數(shù)為a。則下列說法不正確的是（）。

七、原子序數(shù)、族序數(shù)、主要化合價關系規(guī)律的考查

原子序數(shù)、族序數(shù)、主要化合價關系規(guī)律：主族元素原子序數(shù)、族序數(shù)、主要化合價其奇偶性一致，奇數(shù)士奇數(shù)一偶數(shù)，奇數(shù)士偶數(shù)一奇數(shù)，偶數(shù)士偶數(shù)一偶數(shù)。

八、對角線規(guī)則的考查

在元素周期表中，有些元素的性質與在周期表中左上方或右下方的另一主族元素性質相似，這稱為對角線規(guī)則。如Li與Mg，Be與Al，B與Si這三對元素在周期.表中處于對角線位置，每一組性質相似。考試中常以熟悉的Mg、Al、Si的性質來摸仿推測Li、Be、B的有關性質。

九、短周期元素及其主要化合物的特性的考查

短周期元素及其主要化合物的特性常作為推斷題的突破口，常見的主要有：（1）形成化合物種類最多的元素、單質是自然界中硬度最大的物質的元素或氣態(tài)氫化物中氫的質量分數(shù)最高的元素：C。（2）空氣中含量最多的元素或氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素：N。（3）地殼中含量最多的元素、氫化物沸點最高的元素或氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素：O。（4）等物質的量的單質最輕的元素：H;等物質的量的最輕的金屬單質：Li。（5）最高價氧化物及其水化物既能與強酸反應，又能與強堿反應的元素：Al。（6）元素的單質在常溫下能與水反應放出氣體的短周期元素Li、Na、F。（7）具有漂白性的物質：氯水、二氧化硫、過氧化鈉，雙氧水（H₂O₂）。

（責任編輯 謝啟剛）