高考化学专题六物质结构和元素周期表

本专题栏目开关考点一考点二考点三[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；了解原子、离子等概念的含义。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。本专题栏目开关考点一考点二考点三6.以ⅠA和ⅦA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。9.了解物质的组成、结构和性质的关系。10.以上各部分知识的综合应用。本专题栏目开关考点一考点二考点三原子结构、离子结构、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，应从以下四个方面掌握。考点一微粒结构和化学键本专题栏目开关考点一考点二考点三1．突破原子组成的两大关系(1)构成原子的微粒之间存在两个等量关系原子由原子核和核外电子组成，其中原子核带正电荷，核外电子带负电荷，原子核由质子和中子组成；由于中子不带电，原子呈电中性，所以原子的核电荷数＝核内质子数＝核外电子数；原子结构中的核电荷数(Z)决定了元素的种类，而质子数与中子数之和决定了原子质量的相对大小，即质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。(2)一个信息丰富的符号，如过氧根离子：本专题栏目开关考点一考点二考点三2．辨析核素、同位素、同素异形体、同分异构体等概念(1)核素、同位素的正确理解①同种元素，可以有若干种不同的核素，即核素种数远大于元素种数。②核电荷数相同的不同核素，虽然它们的中子数不同，但是属于同一种元素。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。本专题栏目开关考点一考点二考点三(2)辨析同位素、同素异形体、同分异构体、同系物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物本专题栏目开关考点一考点二考点三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11H、21H、31H金刚石与石墨、C60；红磷与白磷；O2与O3CH3COOH与HCOOCH3如甲烷、乙烷、丙烷；乙烯、丙烯；甲酸、乙酸本专题栏目开关考点一考点二考点三3．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。10电子体的记忆可以Ne为中心：以Ar为中心记忆18电子体：此外，由10电子体中的CH4、NH3、H2O、HF失去一个H剩余部分—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。本专题栏目开关考点一考点二考点三4．理解化学键与物质类别的关系(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。本专题栏目开关考点一考点二考点三题组一微粒的组成与概念辨析1．(2013·上海，3)230Th和232Th是钍的两种同位素，232Th可以转化成233U。下列有关Th的说法正确的是()A．Th元素的质量数是232B．Th元素的相对原子质量是231C．232Th转换成233U是化学变化D．230Th和232Th的化学性质相同解析230Th、232Th的质量数分别为230,232，A项错误；元素的相对原子质量是由各种同位素的相对原子质量求得的平均值，B项错误；同位素的物理性质不同，但化学性质几乎相同，D项正确；化学变化是生成新物质的变化，原子不变，而C项的原子发生变化，错误。D本专题栏目开关考点一考点二考点三2．地表水和地下水都来源于大气降水，但重水和轻水中同位素含量是不同的，有时差别还相当大，氢包括两种稳定核素：H和D，氧常见的核素16O、17O和18O，下列有关说法正确的是()A．H2和D2互为同分异构体，其化学性质完全相同B．H162O、H172O、H182O互为同位素，都能与金属钠发生反应C．18O2和18O3互为同素异形体，其密度之比为2∶3D．电解一定量的D182O时，阴、阳两极所得气体的质量之比约为2∶9本专题栏目开关考点一考点二考点三解析本题以科技知识为背景，重点考查同位素、同素异形体等概念，同分异构体一般指分子式相同，结构不同的有机物，H2和D2为组成和结构都相同的无机物，A错误；16O、17O、18O互为同位素，H162O、H172O、H182O既不互为同位素，也不是同素异形体，B错误；18O2和18O3互为同素异形体，但只有在同温同压下，它们的密度之比才为2∶3，C错误；电解一定量的D218O时，阴、阳两极会收集到物质的量之比为2∶1的D2和18O2，其质量之比约为2∶9，D正确。答案D本专题栏目开关考点一考点二考点三题组二核外电子排布与微粒结构3．(2013·江苏，10)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为13。X的原子半径比Y的小，X与W同主族，Z是地壳中含量最高的元素。下列说法正确的是()A．原子半径的大小顺序：r(Y)r(Z)r(W)B．元素Z、W的简单离子的电子层结构不同C．元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强D．只含X、Y、Z三种元素的化合物，可能是离子化合物，也可能是共价化合物本专题栏目开关考点一考点二考点三解析Z是氧，最外层电子数为6，则另外3种元素原子的最外层电子数之和为7。X的原子序数小于Y，原子半径也小于Y，则Y在X的下一周期，W与X同主族，W原子序数最大，则X为氢，W为钠，Y为氮。A项，原子半径r(W)＞r(Y)＞r(Z)，错误；B项，Z、W的简单离子为O2－、Na＋，具有相同的电子层结构，错误；C项，O的非金属性比N的强，则气态氢化物H2O更稳定，错误；D项，X、Y、Z三种元素可形成离子化合物NH4NO3、NH4NO2，也可形成共价化合物HNO3、HNO2等，正确。答案D本专题栏目开关考点一考点二考点三4．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反应的化学反应方程式：__________________________________________。(2)若B、D属同主族元素的单质分子，写出C的电子式：______________________________________________________。(3)若B是一种四核含18电子的分子，D是一种气态单质分子，则A的化学式为___________，B的结构式为__________。(4)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之间发生的离子反应方程式为_____________________________________。本专题栏目开关考点一考点二考点三(5)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(1)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2F2＋2H2O===4HF＋O2。(2)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。(3)一种四核含18电子的分子为H2O2，C是一种含有10电子的微粒，则C为H2O。D是一种气态单质分子，则D可能为N2，那么A为N2H4。本专题栏目开关考点一考点二考点三(4)含2个原子核的18电子的微粒为HS－，10电子的微粒为OH－，离子反应方程式为HS－＋OH－===S2－＋H2O。(5)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。答案(1)2F2＋2H2O===4HF＋O2(3)N2H4H—O—O—H(5)CH3CH3、CH3OH(4)HS－＋OH－===S2－＋H2O本专题栏目开关考点一考点二考点三题组三微粒组成与相互作用力5．(2012·大纲全国卷，6)下列有关化学键的叙述，正确的是()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一定是共价化合物本专题栏目开关考点一考点二考点三解析特别注意：离子化合物中一定含有离子键，共价化合物中一定含有共价键；含有离子键的化合物一定是离子化合物，但含有共价键的化合物不一定为共价化合物，如NaOH、NH4Cl等，故A项正确，D项错误；化学键既可以存在于化合物中，也可以存在于双原子或多原子的单质分子中，如O2、O3，故B项错误；C项中，含有极性键的分子不一定是极性分子，若分子结构对称，则为非极性分子，如CO2、CH4等为非极性分子。答案A本专题栏目开关考点一考点二考点三6．(2013·上海，4)下列变化需克服相同类型作用力的是()A．碘和干冰的升华B．硅和C60的熔化C．氯化氢和氯化钾的溶解D．溴和汞的气化解析A项变化克服的都是分子间作用力，正确；硅和C60的熔化分别克服的是共价键、分子间作用力，B项错误；氯化氢和氯化钾的溶解分别克服的是共价键、离子键，C项错误；溴和汞的气化分别克服的是分子间作用力、金属键，D项错误。A本专题栏目开关考点一考点二考点三在历年高考中，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，可从以下两个方面突破。1．强化认识元素周期表的结构(1)记住元素周期表的18个纵行及对应的族考点二元素周期表元素周期律本专题栏目开关考点一考点二考点三(2)记住元素周期表的边界(3)记住元素周期表的一些特点①短周期元素只有前三周期；②主族中只有ⅡA族元素全部为金属元素；③ⅠA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ⅧA族，第8、9、10三列是Ⅷ族，不是ⅧB族；⑤长周期不一定是18种元素，第六周期有32种元素。本专题栏目开关考点一考点二考点三2．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ⅠA族、ⅡA族或副族元素的原子；最外层电子数是3～7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①同周期相邻主族元素原子的“序数差”规律a．除第ⅡA族和第ⅢA族外，其余同周期相邻元素序数差为1。b．同周期第ⅡA族和第ⅢA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、七周期时相差25。本专题栏目开关考点一考点二考点三②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ⅠA族、ⅡA族相差8，其他族相差18。c．第四、五周期