2019年高考化學 中等生百日捷進提升系列 專題2.6 物質結構、元素周期表和元素周期律基礎練測.doc
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專題2.6 物質結構、元素周期表和元素周期律 考綱解讀 1、了解元素、核素和同位素的含義。 2、了解原子的構成。了解原子序數、核電荷數、質子數、中子數、核外電子數以及它們之間的相互關系。 3、了解原子核外電子排布規(guī)律。 4、掌握元素周期律的實質。了解元素周期表（長式）的結構（周期、族）及其應用。 5、以第3周期為例，掌握同一周期內元素性質的遞變規(guī)律與原子結構的關系。 6、以ⅠA和ⅦA族為例，掌握同一主族內元素性質遞變規(guī)律與原子結構的關系。 7、了解金屬、非金屬元素在周期表中的位置及其性質遞變規(guī)律。 8、了解化學鍵的定義。了解離子鍵、共價鍵的形成。 考點探究 高考對本講內容的考查空間很大，知識面很廣，主要考查原子結構中各種微粒關系，結合原子結構圖式進行分析判斷和簡單計算，對1～18號元素原子結構的考查是重點，注意規(guī)律和結論的應用。其次以元素化合物為載體，綜合應用元素周期表和元素周期律，可集判斷、實驗、計算于一體。題型穩(wěn)定。另外高考對化學鍵的考查主要是圍繞電子式正誤判斷、化學鍵與物質類別和性質的關系兩方面進行、題目基礎性強，一般不獨立命題。通常為選擇題的一個選項和基礎填空。和2016年大綱相比，該考點幾乎沒有變化，但在題目的設置上回有所變化，例如2016年就將元素周期律和元素推斷與無機框圖題、有機題聯系在一起，也是一種新的嘗試，預計2019年還是會保持穩(wěn)定的基礎上在形式上發(fā)生變化。 2019年預計以短周期元素原子或離子結構特征及核外電子排布規(guī)律為背景，考查原子結構、元素周期律和常見物質的相關性質；以“殘缺的”元素周期表或元素性質的遞變規(guī)律為切人點，考查元素的“位一構一性”關系；結合元素化合物和化學反應原理等基礎知識，采用框圖推斷或文字敘述形式，考查元素推斷、無素規(guī)律的綜合運用。 知識梳理 一、原子結構相關的四“量”比較 原子質量 原子的相對原子質量 元素的相對原子質量 質量數 定義 指某元素某種核素的一個原子的真實質量 一個原子的真實質量與一個原子質量的1/12的比值 該元素各種核素原子的相對原子質量與其在自然界中所占原子個數百分比的乘積之和 一個原子核內質子數與中子數的和 實例 一個原子的質量是2.65710－26 kg 的相對原子質量約為16 Mr＝Mr1a%＋Mr2b%＋…(其中a%＋b%＋…＝1) 的質量數為18 二、用特征電子層結構與常見等電子微粒 1、1～20號元素的特殊的電子層結構 （1）最外層有1個電子的元素：H、Li、Na、K； （2）最外層電子數等于次外層電子數的元素：Be、Ar； （3）最外層電子數是次外層電子數2倍的元素：C； （4）最外層電子數是次外層電子數3倍的元素：O； （5）最外層電子數是內層電子數總數一半的元素：Li、P； （6）最外層電子數是次外層電子數4倍的元素：Ne； （7）次外層電子數是最外層電子數2倍的元素：Li、Si； （8）次外層電子數是其他各層電子總數2倍的元素：Li、Mg； （9）次外層電子數與其他各層電子總數相等的元素Be、S； （10）電子層數與最外層電子數相等的元素：H、Be、Al。 2、核外電子相等的微粒 （1）電子”的微粒 分子 離子 一核18電子 Ar K＋、Ca2＋、Cl－、S2－ 二核18電子 F2、HCl O、HS－ 三核18電子 H2S 四核18電子 PH3、H2O2 五核18電子 SiH4、CH3F、NH2OH 六核18電子 N2H4、CH3OH 其他微粒 C2H6、CH3NH2 N2H5＋、N2H62＋ （2）電子數的微粒 “10電子”的微粒：CH4、NH3、H2O、HF、Ne、NH4＋、H3O＋、OH－、O2－、F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋等。 “9電子”的微粒：—F、—OH、—NH2、—CH3(取代基)。 “14電子”的微粒：Si、N2、CO、C2H2。 “2電子”的微粒：He、H－、Li＋、Be2＋、H2。 三、元素金屬性和非金屬性的比較方法 元 素 金 屬 性 比 較 本質 原子越易失去電子，金屬性就越強 判斷 依據 ①同周期從左到右金屬性減弱；同主族從上到下金屬性增強。 ②在金屬活動性順序表中越靠前，金屬性越強 ③單質與水或與非氧化性酸反應置換出氫氣越劇烈，金屬性越強 ④單質還原性越強或陽離子氧化性越弱，金屬性越強 ⑤最高價氧化物對應水化物的堿性越強，金屬性越強 ⑥若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，則Y比X金屬性強 ⑦電化學原理：不同金屬形成原電池時，通常作負極的金屬性強；在電解池中的惰性電極上，先析出的金屬性弱。 元 素 金 屬 性 比 較 本質 原子越易得到電子，非金屬性就越強 判斷 依據 ①同周期從左到右非金屬性增強；同主族從上到下非金屬性減弱 ②單質與H2化合越容易，形成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強 ③單質氧化性越強，陰離子還原性越弱，非金屬性越強 ④最高價氧化物的水化物酸性越強，非金屬性越強 ⑤若An－＋B―→Bm－＋A，則B比A非金屬性強 四、微粒半徑大小比較的常用規(guī)律 （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增大而逐漸減小(稀有氣體元素除外)，如Na＞Mg＞Al＞Si，Na＋＞Mg2＋＞Al3＋，S2－＞Cl－。 （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增大而逐漸增大，如Li＜Na＜K，Li＋＜Na＋＜K＋。 （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)隨核電荷數的增加而減小，如O2－＞F－＞Na＋＞Mg2＋＞Al3＋。 （4）同種元素形成的微粒：同種元素原子形成的微粒電子數越多，半徑越大。如Fe3＋＜Fe2＋＜Fe，H＋＜H＜H－。 （5）電子數和核電荷數都不同的，可通過一種參照物進行比較如比較A13+與S2－的半徑大小，可找出與A13+電子數相同的O2－進行比較，A13+＜O2－，且O2－＜S2－，故A13+＜S2－。 五、“位—構—性”的綜合判斷與應用 1、由原子序數確定元素位置的規(guī)律：只要記住了稀有氣體元素的原子序數(He—2、Ne—10、Ar—18、Kr—36、Xe—54、Rn—86)，就可由主族元素的原子序數推出主族元素的位置。 （1）若比相應的稀有氣體元素多1或2，則應處在下周期的第ⅠA族或第ⅡA族，如88號元素：88－86＝2，則應在第七周期第ⅡA族； （2）若比相應的稀有氣體元素少1～5時，則應處在同周期的第ⅦA族～第ⅢA族，如84號元素應在第六周期第ⅥA族； （3）若預測新元素，可與未發(fā)現的稀有氣體元素(118號)比較，按上述方法推測知：114號元素應為第七周期第ⅣA族。 2、性質與位置互推問題是解題的關鍵：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。 3、結構和性質的互推問題是解題的要素 （1）最外層電子數是決定元素原子的氧化性和還原性的主要原因。 （2）原子半徑決定了元素單質的性質；離子半徑決定了元素組成化合物的性質。 （3）同主族元素最外層電子數相同，性質相似。 （4）判斷元素金屬性和非金屬性的方法。 六、化學鍵與物質類別 1、離子鍵和共價鍵的比較 比較 離子鍵 共價鍵 成鍵條件 活潑金屬原子與活潑非金屬原子之間相互作用 非金屬元素原子(可相同，可不同)之間的相互作用 成鍵微粒 陰、陽離子 原子 成鍵實質 靜電作用 靜電作用 分類 共用電子對不發(fā)生偏移的是非極性鍵，共用電子對發(fā)生偏移的是極性鍵 存在 離子化合物中 大多數非金屬單質、共價化合物、部分離子化合物中 實例 Na2O、Na2CO3、NH4Cl、NaOH O2、CO2、H2SO4、NaOH、Na2O2、Na2CO3 2、化學鍵與物質類別的關系舉例 （1）只含共價鍵的物質 ①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。 ②只含極性鍵的物質：不同種非金屬元素構成的共價化合物，如HCl、NH3、SiO2、CS2等。 ③既有極性鍵又有非極性鍵的物質：如H2O2、N2H4、C2H2、CH3CH3、C6H6(苯)等。 （2）只含有離子鍵的物質：活潑非金屬元素與活潑金屬元素形成的化合物，如Na2S、CsCl、K2O等。 （3）既含有離子鍵又含有共價鍵的物質，如Na2O2、CaC2、NH4Cl、NaOH、Na2SO4等。 （4）無化學鍵的物質：稀有氣體，如氬氣、氦氣等。 七、電子式 電子式是表示微粒結構的一種式子，其寫法是在元素符號的周圍用“”或“”等表示原子或離子的最外層電子，并用n＋或n－(n為正整數)表示離子所帶電荷。書寫時要注意以下幾點： 1、同一個式子中的同一元素的原子的電子要用同一符號，都用“”或“”。如：Mg不能寫成Mg。 2、主族元素的簡單離子中，陽離子的電子式就是離子符號。如Mg2＋既是鎂離子符號，也是鎂離子的電子式。陰離子的最外層都是8電子結構(H－除外)，在表示電子的符號外加方括號，方括號的右上角標明所帶電荷。如：S2－的電子式為，Cl－的電子式為。 答案選D。 考點2 用特征電子層結構與常見等電子微粒 【例2】下列各微粒：①H3O－、NH4＋、Na＋；②OH－、NH2－、F－；③O22－、Na＋、Mg2＋；④CH4、NH3、H2O具有相同質子數和電子數的一組是 A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 【答案】B 點睛：解答此類題目時通常以原子結構特點為依據進行推斷，如無中子的原子是H，短周期電子層數與最外層電子數相等的原子是H、Be、Al，外層電子數是內層電子數2倍的元素是C等。另外還要掌握以下幾個要點：①熟記元素符號，直接導出；②掌握幾種關系，列式導出；③利用排布規(guī)律，逐層導出；④弄清帶電原因，分析導出；⑤抓住元素特征，綜合導出；⑥根據量的關系，計算導出。 考點3 元素金屬性和非金屬性的比較方法 【例3】下列事實不能說明元素的金屬性或非金屬性相對強弱的是 序號 事實 推論 A 與冷水反應，Na 比 Mg 劇烈 金屬性：Na > Mg B Ca(OH)2 的堿性強于 Mg(OH)2 金屬性：Ca > Mg C 氧化性：HClO＞H2CO3 非金屬性：Cl > C D 熱穩(wěn)定性強弱：HBr＞HI 非金屬性：Br > I A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】 【分析】 A．金屬性越強，與水反應越劇烈； B．金屬性越強，對應的最高價氧化物的水化物堿性越強； C、非金屬性越強，最高價氧化物的水化物的酸性越強； D、非金屬性越強，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定。 【詳解】 【點睛】 本題考查金屬性及非金屬性的比較，解題關鍵：把握元素的位置、元素周期律及比較方法，注意歸納金屬性、非金屬性比較方法。判斷元素金屬性(或非金屬性)的強弱的方法很多，但也不能濫用，有些是不能作為判斷依據的，如：①通常根據元素原子在化學反應中得、失電子的難易判斷元素非金屬性或金屬性的強弱，而不是根據得、失電子的多少。②通常根據最高價氧化物對應水化物的酸堿性的強弱判斷元素非金屬性或金屬性的強弱，而不是根據其他化合物酸堿性的強弱來判斷。 考點4 微粒半徑大小比較的常用規(guī)律 【例4】下列各組微粒半徑大小比較中，不正確的是（ ） A. r(K)＞r(Na)＞r(Li) B. r(Mg2+)＞r(Na+)＞r(F-) C. r(Na+)＞r(Mg2+)＞r(Al3+) D. r(Cl-)＞r(F-)＞r(F) 【答案】D 考點5 “位—構—性”的綜合判斷與應用 【例5】已知右表為截取的元素周期表的片段，其中Ⅹ、Y、Z、W均為前四周期的主族元素，下列說法正確的是 A．116號Lv元素的原子結構有7個電子層，與X元素可以位于同一主族 B．X、Y、Z、W四種元素中可能有兩種為金屬元素 C．Y的最高價氧化物對應水化物有可能屬于強酸 D．X的氫化物有可能與Z或W的最高價氧化物對應水化物反應 【答案】D 【解析】 【詳解】 A.根據118號元素逆推，可以得出 116號Lv元素位于第7周期，其對應的原子結構應該有7個電子層，最外層有6個電子，處于第VIA族，若與X元素位于同一主族，則W為0族元素，與已知矛盾，故A錯誤； B. 根據X、Y、Z、W均為前四周期的主族元素以及它們所在周期表的片段特點，可以得出X、Y可能為第IIIA族、第IVA族或第VA族元素，所以X、Y、Z、W四種元素中最多有一種為金屬元素，故B錯誤； C. Y的最高價氧化物對應水化物若為強酸，則Y為S元素，此時W位于0族，與已知矛盾，故C錯誤； D. 若X為N元素，則X的氫化物NH3可與H2SO4、HBrO4反應，故D正確。 答案選D。 【點睛】 本題考查元素周期表和元素周期律，解題的關鍵是正確把握元素周期表結構，要注意強化記憶元素周期表的結構，對于所給表格片段式“位-構-性”推斷，要把握各元素之間的關系。 3．以下過程與化學鍵斷裂無關的是 A．金剛石熔化 B．氯化氫溶于水 C．氫氧化鉀熔化 D．冰融化 【答案】D 【解析】 【分析】 發(fā)生化學反應時物質中的化學鍵被破壞，熔化或溶解時若發(fā)生電離，則化學鍵也被破壞，原子晶體熔融時共價鍵斷裂，以此來分析． 【詳解】 A．金剛石熔化時需破壞碳碳共價鍵，故A不選；B．氯化氫溶于水時發(fā)生電離，則H-Cl共價鍵被破壞，故B不選；C．加熱氫氧化鉀熔化，KOH發(fā)生電離，離子鍵被破壞，故C不選；D．冰融化需克服分子間作用力，包括氫鍵，而化學鍵沒有變化，故D選；故答案為D。 4．下列說法中不正確的是( ) ①質子數相同的粒子一定是同一種元素；②質子數相同且電子數也相同的兩種粒子不可能一種是分子，另一種是離子；③電子數相同的粒子不一定是同種元素；④一種元素不可能形成不同單質；⑤某元素的相對原子質量就是質量數 A．②④⑤ B．①④⑤ C．②③④ D．①②③⑤ 【答案】B 點睛：考查分子與原子的聯系、原子的構成及分子、原子、離子之間的區(qū)別與聯系。難點是質量數、相對原子質量的區(qū)別，尤其要注意原子的相對原子質量與元素的相對原子質量的聯系，一個原子的真實質量與一個12C原子質量的1/12的比值是原子的相對原子質量，而元素的相對原子質量是指該元素各種核素原子的相對原子質量與其在自然界中所占原子個數百分比的乘積之和，二者有本質的區(qū)別。 5．第三周期元素R，它的原子最外電子層達到穩(wěn)定結構所需的電子數少于次外層與最內層電子數之差，且等于最內層電子數的整數倍，下列敘述中正確的是 A．常溫下，能穩(wěn)定存在的R的氧化物都是酸性氧化物 B．R的氣態(tài)氫化物的水溶液具有強酸性 C．R是金屬元素 D．R的氣態(tài)氧化物不能在氧氣中燃燒 【答案】A 【解析】 【分析】 第三周期元素R，有3個電子層，次外層和最內層的電子數之差為8-2=6，它的原子核外最外層實現8電子穩(wěn)定結構所需的電子數小于6，且等于最內層電子數的整數倍，則R元素原子核外最外層實現8電子穩(wěn)定結構所需的電子數為2或4，若為2，則R為硫元素，符合題意；若為4，則R為硅元素，符合題意；結合元素化合物性質判斷。 【詳解】 【點睛】 本題以元素推斷為載體，考查原子結構、元素的位置與性質關系、元素及化合物的知識，推斷元素是解題的關鍵，題目難度不大。 【詳解】 【點睛】 本題考查原子結構與元素周期律關系，把握元素的性質、原子序數、元素化合物知識來推斷元素為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意規(guī)律性知識的應用。 8．下列五種短周期元素的某些性質如表所示（其中只有W、Y、Z為同周期元素）。 元素 X W Y Z R 原子半徑（pm） 37 64 66 70 154 主要化合價 +1 -1 -2 +5、-3 +1 下列敘述錯誤的是 A．原子半徑按X、W、Y、Z、R的順序依次增大 B．X、Y、Z三種元素形成的化合物，其晶體可能是離子晶體，也可能是分子晶體 C．W、Y、Z三種元素形成的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：ZH3>H2Y>HW D．R元素可分別與X、W、Y三種元素形成離子化合物 【答案】C 【解析】 【分析】 根據表中數據知，X的原子半徑最小，且其正化合價為+1，則X位于第IA族；W、Y、Z為同周期元素，根據其化合價知，W為第VIIA族、Y為第VIA族、Z為第VA族元素，R為第IA族元素，其原子半徑最大，且為短周期元素，所以R是Na元素，W、Y、Z都屬于第二周期元素，所以W是F元素、Y是O元素、Z是N元素，X原子半徑小于W，所以X是H元素，再結合物質的結構分析解答。 【詳解】 【點睛】 本題考查了原子結構和元素周期律的關系，根據元素的原子半徑、主要化合價結合元素周期律來推斷元素是本題解答關鍵。易錯選項是B，由H、O、N三種元素形成的化合物，硝酸晶體是分子晶體、硝酸銨是離子晶體，為易錯點。 9．X、Y、Z是短周期三種主族元素，原子序數X
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