2016届高考化学复习指导——物质结构与元素周期律

学习主旨：本期主要是理解原子的组成、同位素的概念、离子键和共价键的含义，掌握前四周期和所有主族元素“位、构、性”关系的相互推导，在此基础上学会看懂图表关系及表达的意思。

编者按：物质结构和元素周期律是每年必考的重点内容，主要是对原子结构、同位素等概念的考查；元素的“原子结构”、“在周期表中位置”、“基本性质”三者间的关系考查；化学键的考查层次较低，高考考查重点放在对概念的理解上。由于本章内容是对元素化合物知识的概括和总结，同时对元素化合物性质的学习和归纳又具有积极的指导意义，所以我们在复习本章知识时，一定要注意总结规律、找出特例，明确失分点及其产生的原因，有目的、有针对性地进行复习。

本知识点在题目考察中主要体现在图表信息题中，图表信息主要包括转化关系框图中的信息、图示表格信息、坐标曲线中的信息、实验装置中的信息、实物图中的信息、模型图中的信息等。对于试题中的图表，要认真分析，发现图表中反应的化学反应原理，挖掘图表中隐含的重要信息，总结图表中表达的化学规律。[来%源@:#&中教网*]

一、如何更好第把握原子构成和核外电子排布的关系

1．短周期元素原子的结构特征

(1)原子核中无中子的原子是11H。

(2)最外层有1个电子的元素是H、Li、Na。

(3)最外层有2个电子的元素是He、Be、Mg。

(4)最外层电子数等于次外层电子数的元素是Be、Ar。

(5)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素是C，是次外层电子数3倍的元素是O，是次外层电子数4倍的元素是Ne。

(6)电子层数与最外层电子数相等的元素是H、Be、Al。

(7)电子总数为最外层电子数2倍的元素是Be。

(8)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素是Li、Si。

例1、氯元素在自然界有35Cl和37Cl两种同位素，在计算式34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.453中（）

A．75.77%表示35Cl的质量分数B．24.23%表示35Cl的丰度

C．35.453表示氯元素的相对原子质量D．36.966表示37Cl的质量数

1、解析：本题考察同位素相对原子质量的计算方法和元素丰度及质量数的理解。34.969和75.77%分别表示35Cl的相对原子质量和丰度。

答案：C

这类题紧跟社会热点问题或主题，每年都可把当年四月份之间与化学相关热点焦点作为备考点。主要考查原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数间的相互关系。其关系式主要有：

（1）质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)＝原子的近似相对原子质量；

（2）原子的核外电子数＝核内质子数＝核电荷数＝原子序数；

（3）阳离子核外电子数＝核内质子数－电荷数；

（4）阴离子核外电子数＝核内质子数＋电荷数。

二、元素周期表的结构和元素周期律的“缘分”

元素金属性、非金属性的比较[来源:中国教^育~出版网%@#]

依据	金属性	非金属性
1.比较单质的性质	越容易与水或酸反应置换出氢气，金属性越强	越容易与氢气化合，生成气态氢化物的稳定性越强，非金属性越强
2.比较最高价氧化物对应水化物的酸碱性	最高价氧化物对应水化物的碱性越强，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

例2、元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的是（）

A.元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价

B.多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高

C.P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强

D.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

2、解析：对应主族元素的原子其最高化合价等于元素原子的最外层电子数，但氟元素无正价，氧元素没有最高化合价，A不正确；在多电子原子中，电子的能量是不相同的。在离核较近的区域内运动的电子能量较低，在离核较远的区域内运动的电子能量较高，B不正确；P、S、Cl均属于第三周期的元素，且原子序数依次递增，所以非金属性依次增强，所以得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强，依次选项C正确；元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素一般既有金属性又有非金属性，在周期表中第三纵行到第十纵行，包括7个副族和一个Ⅷ共同组成了过渡元素，因此选项D也不正确。

答案：C

物质结构和元素周期律是化学的重要理论知识,也是中学化学教学的重要内容.通过学习这部分知识,可以使学生对所学元素化合物等知识进行综合、归纳,从理论进一步加深理解.同时作为理论指导,也为学生继续学习打下基础.

三、化学键是如何影响物质组成的

1.化学键与物质类别关系

(1)只含非极性共价键的物质：同种非金属元素构成的单质，如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。

(2)只含有极性共价键的物质：一般是不同非金属元素构成的共价化合物，如HCl、NH3、SiO2、CS2等。

(3)既有极性键又有非极性键的物质：如H2O2、C2H2、CH3CH3、C6H6(苯)等。

(4)只含有离子键的物质：活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CsCl、K2O、NaH等。

(5)既有离子键又有非极性键的物质，如Na2O2、CaC2等。

(6)由强极性键构成但又不是强电解质的物质：如HF等。

(7)只含有共价键，而无范德华力的化合物：如原子晶体SiO2、

2.易错知识点：

（1）.难失电子的元素得电子能力也不一定强。如0族元素既不会得电子，失电子也非常困难，ⅣA族元素既不易失电子也不易得电子，主要形成共价化合物。

（2）．活泼金属元素和活泼非金属元素之间一定形成离子键(错)；如AlCl3是共价化合物。

例3、X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素，且最外层电子数之和为15，X与Z可形成XZ2分子；Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g/L；W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的1/2。下列说法正确的是

A．原子半径：W＞Z＞Y＞X＞M

B．XZ2、X2M2、W2Z2均为直线型的共价化合物

C．由X元素形成的单质不一定是原子晶体

D．由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物一定既有离子键，又有共价键

3、解析：X、Y、Z、M、W依次为C、N、O、H、Na。A．错误，原子半径：C＞N＞O；B．错误，W2Z2即H2O2为折线型分子；C．石墨、C60等为非原子晶体；D．NH4HCO3为离子化合物，符合条件，反例CH3－NO2为共价化合物。

答案：C

化学键是相邻原子间的静电吸引力(错)；因为化学键是一种静电作用，既有静电吸引也有静电排斥，只有静电吸引和静电排斥达到平衡才会形成稳定的化学键。物质中化学键的存在有一定的规律性：

(1)离子化合物中一定有离子键，可能还有共价键。如(NH4)2SO4、NH4NO3、NaOH、Na2O2等。

(2)共价化合物中只有共价键，一定没有离子键，如HCl、CH4、CO2、H2SO4等。

(3)在非金属单质中只有共价键，如Cl2、O2、金刚石等

(4)构成稀有气体的单质分子，由于原子已达到稳定结构，是单原子分子，分子中不存在化学键。[来

(5)非金属元素的原子间也可以形成离子键，如NH4Cl中的NH4＋与Cl－。

四、怎么更好地掌握元素推断题的解题思路

1．元素推断题的解题思路一般为：先确定该元素所在的主族位置，然后再根据该族元素性质变化规律进行推测判断。

2．确定元素形成的化合物的解题思路一般为：推价态、定元素、想可能、得形式，从而获得结果。

3．对元素“位、构、性”关系的分析思路一般为：先确定元素所在周期表中的位置，然后再根据位置推测性质。

例4、W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如下图所示。已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的电负性在同周期主族元素中最大。

（1）X位于元素周期表中第周期第族；W的基态原子核外有

个未成对电子。

（2）X的单质子和Y的单质相比，熔点较高的是（写化学式）；Z的气态氢化物和溴化氢相比，较稳定的是（写化学式）。

（3）Y与Z形成的化合物和足量水反应，生成一种弱酸和一种强酸，该反应的化学方程式是。

（4）在25oC、101kPa下，已知Y的气态化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1mol电子放热190.0kJ，该反应的热化学方程式是。

4、解析：因为W的一种核素的质量数为18，中子数为10，说明W的质子数为8，即为氧元素；Y的单质是一种常见的半导体材料，而在短周期元素中只有元素硅符合，即Y是Si；所以由图像中原子半径的大小顺序可知X、Y、Z应该属于第三周期元素，在第三周期主族元素中电负性最大的Cl元素，所以Z是Cl；又因为X和Ne原子的核外电子数相差1，且X位于第三周期，所以X是Na。（1）O的原子电子排布式是1S22S22P4，所以O的基态原子核外有2个未成对电子；（2）单质钠和硅分别属于金属晶体和原子晶体，故单质硅的熔点高；Cl的非金属性强于Br的，所以HCl比HBr稳定；（3）Y与Z形成的化合物是SiCl4，SiCl4可以和水发生水解反应盐酸和硅酸，反应的化学方程式是：SiCl4＋3H2O=H2SiO3↓＋4HCl；（4）Y的气态化物是SiH4，燃烧后生成二氧化硅，其中Si的化合价由－4价升高到+4价，转移8个电子，所以1molSiH4共放出8×190.0kJ＝1520.0KJ能量，因此反应的热化学方程式是：SiH4(g)＋2O2(g)＝SiO2(s)＋2H2O△H=－1520.0KJ/mol

答案：（1）三IA2（2）SiHCl（3）SiCl4＋3H2O=H2SiO3↓＋4HCl

（4）SiH4(g)＋2O2(g)＝SiO2(s)＋2H2O(l)△H=－1520.0KJ/mol

本题是考查元素的原子核外电子排布、元素周期性和元素化学知识的综合性试题，且以选择性试题的形式呈现，代表了近年来试题类型的一种发展趋势，就是主观题题干导引的选择题方式，大大扩展了试题的信息量。从试题内容来看，包括题干和设问两个部分：题干给出元素的电子排布信息，由此判断并确定4种具体元素；设问则涉及周期性和元素化合物的结构和化学性质等。显然，判断具体元素是最核心的步骤。