2015年高考化学(安徽专用)二轮专题复习讲义：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、质量数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。3.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。4.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。5.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。6.了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。7.了解化学键的定义；了解离子键、共价键的形成。8.原子结构与元素的性质：(1)了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布，了解原子核外电子的运动状态；(2)了解电离能的含义，了解同一周期、同一主族中元素电离能变化规律；(3)了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。9.化学键、分子间作用力与物质的性质：(1)了解共价键的主要类型(σ键和π键)，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质；(2)了解极性键和非极性键；(3)了解氢键的存在对物质物理性质的影响；(4)了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别。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，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、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。以Ne为中心记忆10电子体：――――――――――――――――――→CH4、NH3、H2O、HFOH－、O2－、F－、N3－、NH＋4、H3O＋、NH－2Ne―――――――→Na＋、Mg2＋、Al3＋以Ar为中心记忆18电子体：――――――――――→SiH4、PH3、H2S、HClHS－、Cl－、S2－、P3－、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23894Pu作为热源材料，下列关于23894Pu的说法正确的是()A.23894Pu与23892U互为同位素B.23894Pu与23994Pu互为同素异形体C.23894Pu与23892U具有完全相同的化学性质D.23894Pu与23994Pu具有相同的最外层电子数答案D解析本题考查同位素。23894Pu与23892U是两种不同的元素，23894Pu与23994Pu的质子数相同(质子数＝核外电子数)，中子数不同，互为同位素，故D正确。2．现有下列几组粒子：①N2、CO、C2H2；②NH＋4、H3O＋、OH－；③C2－2、O2＋2、CN－；④PO3－4、SO2－4、ClO－4。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：①B．质子数和电子数相等、原子数不相等：②C．电子数相等、质子数和原子数不相等：③D．原子数和电子数相等、质子数不相等：④答案D解析本题考查一些阴离子、阳离子和分子的电子数、质子数的计算。阳离子：电子总数＝质子总数－所带的电荷总数；阴离子：电子总数＝质子总数＋所带的电荷总数。①N2、CO、C2H2的质子数和电子数都等于14，原子数不等；②NH＋4、H3O＋、OH－的原子数和质子数不等，电子数都为10；③C2－2、O2＋2、CN－的原子数和电子数都相等，质子数不同；④P、S、Cl所含的电子数分别为15、16、17，酸根离子中所含氧原子数均相等，得电子数依次为3、2、1，三种酸根离子所含的总电子数相等(18＋32)、原子数都为5，但三种酸根离子的质子数不相等。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()A．H3O＋和OH－B．CO和N2C．HNO2和NO－2D．CH＋3和NH＋4答案D解析本题考查微粒中电子数目的计算。CH＋3中的电子数为8，NH＋4中电子数为10，二者不相等。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：_______________。(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)。答案(1)2F2＋2H2O===4HF＋O2(2)H··O··H(3)HS－＋OH－===S2－＋H2O(4)CH3CH3、CH3OH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，即2H2S＋O2===2H2O＋2S↓。(3)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HS－＋OH－===S2－＋H2O。(4)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。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答案A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。6．(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、共价键答案B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。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＋)“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