安徽省2013年高考化学二轮复习 热点例析 专题二 第4讲 物质结构和元素周期律 新人教版.doc
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1、第4讲物质结构和元素周期律真题试做1(2012安徽理综,25)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素,其相关信息如下表:元素相关信息XX的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍YY的基态原子最外层电子排布式为:nsnnpn2ZZ存在质量数为23,中子数为12的核素WW有多种化合价,其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色,最后变成红褐色(1)W位于元素周期表第_周期第_族,其基态原子最外层有_个电子。(2)X的电负性比Y的_(填“大”或“小”);X和Y的气态氢化物中,较稳定的是_(写化学式)。(3)写出Z2Y2与XY2反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目:_。(4)在X的原子与氢原
2、子形成的多种分子中,有些分子的核磁共振氢谱显示有两种氢。写出其中一种分子的名称:_。氢元素、X、Y的原子也可共同形成多种分子和某种常见无机阴离子,写出其中一种分子与该无机阴离子反应的离子方程式:_。2(2011安徽理综,25部分)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
3、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_。3(2010课标全国理综,7)下列各项表达中正确的是()ANa2O2的电子式为NaNaB106 g的乙醇和丙醇混合液完全燃烧生成的CO2为112 L(标准状况)C在氮原子中,质子数为7而中子数不一定为7DCl的结构示意图为4(2011安徽理综,11)中学化学中很多“规律”都有其使用范围,下列根据有关“规律”推出的结论合理的是()A根据同周期元素的第一电离能变化趋势,推出Al的第一电离能比Mg大B根据主族元素最高正化合价与族序数的关系,推出卤族元素最高正价都是7C根据溶液的pH
4、与溶液酸碱性的关系,推出pH6.8的溶液一定显酸性D根据较强酸可以制取较弱酸的规律,推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO考向分析近几年所考查的热点:原子结构及其推断;离子化合物、共价化合物的判断及电子式的书写;金属性及非金属性强弱的判断;电子排布式、电离能、电负性及有关推断;晶体的类型及性质。近几年加大了对元素推断题的考查力度。热点例析热点一、原子结构【例1】(2012辽宁部分重点中学联考,15)X、Y、Z、W为短周期主族元素,原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是第一层电子数的2倍,Y的气态氢化物与最高价氧化物的水化物可形成盐,Z的最外层电子数与其电子总数比为38,下列说法正确的是
5、()AX、Y、W的最高价含氧酸酸性顺序:YWXBZ、W可形成ZW2的化合物,属于离子化合物C离子半径:ZWD气态氢化物的稳定性:ZW思路点拨“规律学习是主线,特性特点往往是考点”,所以我们在学习中除要掌握原子核外电子排布规律外,还应掌握原子结构的一些特性。1规律:(1)构成原子或离子的微粒间的数量关系如在X中:质量数(A)质子数(Z)中子数(N)核电荷数质子数原子的核外电子数阳离子(Mn):核电荷数质子数离子核外电子数十电荷数(n)阴离子(Rn):核电荷数质子数离子核外电子数电荷数(n)(2)原子核外电子排布规律各层容纳的电子数最多为2n2个(n表示电子层数);最外层电子数最多为8个;电子总是
6、尽可能由内层排起,逐步往外层排,能量逐渐增大。2特性:最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C;3倍的是O;4倍的是Ne;倍的是Li、Si;短周期中,最外层电子数跟电子层数相等的原子有H、Be、Al;最外层电子数是电子层数2倍的原子是He、C、S;3倍的是O最外层电子数不是8的短周期元素的简单离子有Li、H等;气态密度最小,原子半径最小,原子核中只有质子没有中子,原子序数、电子层数、最外层电子数三者均相等的是H。3核外电子排布提醒:任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数;以s、p、d、f排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7的二倍;构造原理中存在着能级交错现象;我
7、们一定要记住前四周期的能级排布(能量从低到高依次为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)。书写核外电子排布式时,我们除了根据构造原理进行书写外,主族元素可以根据最外层电子数书写,如S的最外层电子数为6,其排布式为Ne3s23p4;副族从K开始数,数到多少,价电子数就是多少,如Fe,从钾开始数到铁为8,其排布式为Ar3d64s2。即时训练1(改编自2012江西重点中学协作体联考,12)短周期元素X、Y、Z、R、W五种元素原子序数依次增大,其中X与Z、Y与W分别为同族元素。原子半径XYWRZ,W原子的最外层电子数比内层电子总数少4,Z、R的核外电子数之和与Y、W核外电子数之和相等。下列说
8、法不正确的是()AY、Z、R的简单离子具有相同的电子层结构BX2Y属于共价化合物,各原子均满足8电子稳定结构CX、Z分别与Y均可形成A2B与A2B2型化合物,且A2B2均有较强的氧化性D由X、Y、Z形成的化合物能与X、Y、R形成的化合物发生反应热点二、“位构性”的规律及应用【例2】短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如下图所示。下列说法正确的是()A元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8B原子半径的大小顺序为:rXrYrZrWrQC离子Y2和Z3的核外电子数和电子层数都不相同D元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强规律方法1原子结构与位置、性质的关系内容同周期元素
9、(左右)同主族元素(上下)电子层数相同(周期数电子层数)增多最外层电子数由18相同(价电子数主族序数)化合价最高正价17(O、F除外)最高正价主族序数、负价绝对值8主族序数原子半径逐渐减小(0族除外)逐渐增大金属性与非金属性金属性减弱、非金属性增强金属性增强、非金属性减弱还原性与氧化性还原性减弱、氧化性增强还原性增强、氧化性减弱最高价氧化物对应水化物酸、碱性酸性:依次增强;碱性:依次减弱酸性:依次减弱;碱性:依次增强2常见元素的性质(1)地壳中含量最多的元素或氢化物呈液态的元素为O;地壳中含量第二的元素为Si;地壳中含量最多的金属元素为Al。(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液显碱性
10、的元素为N。(3)单质硬度最大,熔沸点最高,形成化合物种类最多,正负化合价代数和为零且气态氢化物中含氢百分数最高的元素是C。(4)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素在中学阶段为Al。3元素金属性、非金属性强弱判断依据(1)非金属性的强弱:非金属单质和氢气化合的难易程度;气态氢化物的稳定性,如HCl的稳定性大于H2S;最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱(F除外);非金属单质间的置换反应,如S2Cl2=S2Cl;非金属阴离子还原性强弱,如S2的还原性大于Cl的等。(2)金属性的强弱:单质与水或酸反应的难易;最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱;金属单质间的置换反应;金属阳离子
11、氧化性强弱,如Mg2的氧化性强于Na的;组成原电池的电极情况等。即时训练2已知短周期元素的离子:aA2、bB、cC3、dD都具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是()A原子半径:ABDCB原子序数:dcbaC离子半径:C3DBA2D单质的还原性:ABDC热点三、化学键与电子式【例3】下列关于元素的叙述正确的是_。金属元素与非金属元素能形成共价化合物氟化铵的电子式:NHCaCl2和CCl4中Cl的化合价均为1价,所以一个氯原子均得到一个电子H2O2的电子式为H2H第A族和第A族的元素形成的化合物一定是离子化合物离子化合物中可能含有共价键,但共价化合物中一定无离子键短周期元素形成的离子化合物中,
12、离子最外层电子数只能是8非金属元素可形成离子化合物Na2O2和NaOH化学键类型完全相同思路点拨1电子式的书写书写电子式时,首先要判断物质是离子化合物还是共价化合物,活泼金属与活泼非金属形成的大多是离子化合物,非金属之间形成的大多是共价化合物,但要注意铵盐中没有金属也属于离子化合物如NH4Cl、NH4HCO3等。2典型等电子体微粒在记忆电子数相同的微粒时,我们一定要利用元素周期表这一化学工具。如:10电子的微粒在元素周期表中以10电子的Ne向后推有:Na、Mg2、Al3;向前推有HF、H2O、NH3、CH4、F、O2、N3、OH、NH、NH、H3O;18电子的微粒应以Ar向前后推,但不要忘记一
13、些相加类型,如:F2、H2O2、C2H6、CH3OH、CH3F、N2H4等。3化学键与物质类别的关系规律及特性只含非极性共价键的物质:非金属单质,如I2、N2、金刚石、晶体硅等。只含极性共价键的物质:不同元素之间构成的共价化合物,如HCl、NH3、SiO2、CO2等。既有极性键又有非极性共价键的物质:如H2O2、C2H4等。只含离子键的物质:活泼非金属与活泼金属元素形成的离子化合物,如Na2S、KCl、K2O等。既有离子键又有非极性共价键的物质:如Na2O2等。既有离子键又有极性共价键的物质:如NH4Cl、NaNO3等。无化学键的物质:稀有气体。热点四、电离能、电负性【例4】(2012安徽皖南
14、八校联考,7)某学生利用C、N、O三种原子拼接成了一种新型分子TetranitiBtoxycarbon(结构如图所示),科学家经过研究发现,这种分子具有良好的贮能特性,一旦被合成完全可用于制造新的炸药。下列有关说法正确的是()A该分子的分子式为CNO3B分子中既含极性键又含非极性键CC、N的化合价分别为4、3DC、N、O的第一电离能依次增大思路点拨1依据元素周期律进行判断同一周期(从左往右)同一族(从上到下)第一电离能呈增大的趋势逐渐减小电负性逐渐增大逐渐减小注意:同周期主族元素,第A族(ns2)全充满、A族(np3)半充满,比较稳定,所以其第一电离能大于同周期相邻的A和A元素。常见的如:Be
15、B、NOC、MgAl、PSSi等。2依据化合价及物质类别判断电负性大小元素电负性越大,原子吸引电子的能力越强,此原子在反应中得电子成阴离子或电子对偏向它显负价,所以两种元素化合时显负价的元素电负性大。热点五、常见的四种类型晶体【例5】(2012安徽安庆二模,7)以色列化学家达尼埃尔谢赫特曼因为发现准晶体而获得2011年诺贝尔化学奖。准晶体原子里然排列顺序,但不具备普通晶体的长程平移对称性,而且原子位置之间有间隙(如下图)。图1晶体的平移对称性 图2准晶的旋转对称性下列说法不正确的是()A石墨是原子晶体,0.12 g石墨中约含6.021021个碳原子B与类似普通晶体比较,准晶体延展性较低C与类似
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