专题六物质结构和元素周期律

1专题六物质结构和元素周期律[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。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。考点一微粒结构和化学键原子结构、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。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：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。(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：――→CH4、NH3、H2O、HFOH－、O2－、F－、NH＋4、H3O＋、NH－2NeNa＋、Mg2＋、Al3＋,以Ar为中心记忆18电子体：――→SiH4、PH3、H2S、HClHS－、Cl－、O2－2Ar――→K＋、Ca2＋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2体，两两组合得到的物质如CH3CH3、CH3OH、H2O2、N2H4、F2等也为18电子体。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。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_____________________________________。(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)。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3D．溴和汞的气化考点二元素周期表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(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。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。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(Te2－)r(Na)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＋)4“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质原子越易失电子，金属性越强判断依据①在金属活动性顺序中位置越靠前，金属性越强②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强③单质还原性越强或离子氧化性越弱，金属性越强④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强⑤若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，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①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强②单质氧化性越强，阴离子还原性越弱，非金属性越强③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强④An－＋B―→Bm－＋A，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)所含元素种类最多的族是ⅢB族，形成化合物种类最多的元素在第ⅣA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Al—Mg—NaOH溶液构成原电池时，Al为负极，Mg为正极；Fe—Cu—HNO3(浓)构成原电池时，Cu为负极，Fe为正极。题组一元素周期表结构的考查1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”(1)元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素()(2011·山东理综，13D)(2)元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价()(2011·山东理综，13A)(3)根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素的最高正价都是＋7()(2011·安徽理综，11B)题组二元素性质的递变规律的直接考查2．(2013·天津理综，3)下列有关元素的性质及其递变规律正确的是()A．ⅠA族与ⅦA族元素间可形成共价化合