届考前三个月浙江专用高考化学二轮复习学案专题3化学基本理论5.docx
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届考前三个月浙江专用高考化学二轮复习学案专题3化学基本理论5
学案5 物质结构与元素周期律
[高考关键词] 1.原子的表示法、同位素。
2.周期表的信息(四个关系式)。
3.金属性、非金属性、最高价氧化物的水化物、气体氢化物的稳定性、半径比较。
4.元素推断——依据原子核外电子排布、依据周期表中的位置、依据性质。
5.微粒间的相互作用:
离子键、共价键、氢键、分子间作用力。
6.晶体类型:
原子晶体、离子晶体、分子晶体、金属晶体。
核心考点回扣
1.依据下表选择有关序号,并用相应的元素符号或化学式填空。
主族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
1
H
2
①
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
⑪
⑫
4
⑬
⑭
…… ……
(1)这些元素中,______是最活泼的金属元素;________是最活泼的非金属元素;______是最不活泼的元素;H元素有三种常见的核素,它们的表示符号分别为________、________、________。
(2)短周期元素最高价氧化物对应的水化物中,________酸性最强,________碱性最强,________呈两性。
(3)⑥和⑭的金属性较强的是________;其最高价氧化物的水化物的碱性强弱顺序是________________。
(4)第3周期的元素中,______原子半径最大;________原子得、失电子的能力都很弱。
(5)①和⑧两元素形成的最简单的气态氢化物中沸点较高的是________;②和⑨两元素形成的最简单的气态氢化物中沸点较高的是______________。
(6)在所形成的气态氢化物中,最稳定的是__________;最不稳定的是________。
(7)①元素能形成多种同素异形体,属于原子晶体的是________,分子晶体的是________。
(8)氢元素与②、③三种元素既可形成共价化合物,又可形成离子化合物,各列举两个例子,共价化合物______、________;离子化合物________、________。
2.对于下列物质:
①NaOH ②Na2O2 ③Cl2 ④NaCl ⑤C2H6 ⑥H2O ⑦Ar ⑧NH4Cl
(1)只含离子键的有________,只含共价键的有______,不含化学键的有________。
(2)既含离子键又含共价键的有________。
(3)含有非极性键的有________。
(4)能形成离子晶体的有________。
3.用“>”“<”或“=”表示下列物质的熔沸点关系:
(1)H2O________H2S;
(2)CH4________CCl4;
(3)Na________Mg________Al;
(4)金刚石________石墨;(5)SiO2________CO2。
高考题型1 微粒结构与化学键
1.(2014·上海,1)“玉兔”号月球车用
Pu作为热源材料,下列关于
Pu的说法正确的是( )
A.
Pu与
U互为同位素
B.
Pu与
Pu互为同素异形体
C.
Pu与
U具有完全相同的化学性质
D.
Pu与
Pu具有相同的最外层电子
2.(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N2
C.HNO2和NO
D.CH
和NH
3.(高考选项组合题)下列关于微粒的结构叙述正确的是( )
A.过氧化钠的电子式:
(2014·江苏,2A)
B.等质量的乙烯和丙烯中含有的共用电子对数不等(2015·海南·10B改编)
C.2.0gH
O与D2O的混合物中所含中子数为NA(2015·四川理综,5A)
D.O元素分别与Mg、Si元素形成的化合物中化学键类型相同(2014·江苏,9B改编)
1.原子(离子)中基本微粒的关系
(1)质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数
(2)质量数=质子数+中子数
(3)质子数=阳离子的核外电子数+阳离子所带电荷数
(4)质子数=阴离子的核外电子数-阴离子所带电荷数
2.澄清化学键与化合物的关系
说明:
(1)从图中可以看出,离子化合物一定含有离子键,离子键只能存在于离子化合物中。
(2)共价键可存在于离子化合物、共价化合物和共价单质分子中。
(3)熔融状态下能导电的化合物是离子化合物,如NaCl;熔融状态下不能导电的化合物是共价化合物,如HCl。
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。
以Ne为中心记忆10电子体:
NeNa+、Mg2+、Al3+,
以Ar为中心记忆18电子体:
Ar
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电子体,两两组合得到的物质如CH3CH3、CH3OH、H2O2、N2H4、F2等也为18电子体。
考向1 原子结构与微粒间的关系
1.下列关于指定粒子构成的叙述中,不正确的是( )
A.37Cl与39K具有相同的中子数
B.第114号元素的一种核素
X与
Pb具有相同的最外层电子数
C.H3O+与OH-具有相同的质子数和电子数
D.O
与S2-具有相同的质子数和电子数
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,氧常见的核素有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.H
O、H
O、H
O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∶3
D.电解一定量的D
O时,阴、阳两极所得气体的质量之比约为2∶9
3.(2015·台州模拟)下列关于原子结构及微粒间的数量关系的说法不正确的是( )
A.同种元素的原子均有相同的质子数和中子数
B.微粒Na+、Mg2+、O2-具有相同的电子层结构
C.短周期第ⅣA与ⅦA族元素的原子间构成的分子,均满足原子最外层8电子结构
D.
Ca2+的中子数比核外电子数多10
方法指导
“四同”的判断方法
判断的关键是抓住描述的对象。
(1)同位素——原子,如
H、
H、
H。
(2)同素异形体——单质,如O2、O3。
(3)同系物——有机化合物,如CH3CH3、CH3CH2CH3。
(4)同分异构体——有机化合物,如正戊烷、新戊烷。
考向2 化学键与物质类别的关系
4.下列有关化学键的叙述,正确的是( )
A.非金属元素组成的化合物中只含共价键
B.水溶液能导电的化合物一定是离子化合物
C.化合物MgO、SiO2、SO3中化学键的类型相同
D.PH3分子稳定性低于NH3分子,因为N—H键键能高
5.下列关于化学键的叙述,正确的一项是( )
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.非金属元素组成的化合物中只含共价键
D.含有共价键的化合物一定是共价化合物
6.下列叙述中正确的是( )
A.O3和NO2都是共价化合物
B.有化学键断裂的变化属于化学变化
C.在离子化合物与共价化合物中,都不存在单个小分子
D.在反应O3+2KI+H2O===2KOH+I2+O2中,参加反应的所有臭氧都作氧化剂
高考题型2 微粒作用与晶体性质
1.(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
2.(2015·上海,3)某晶体中含有极性键,关于该晶体的说法错误的是( )
A.不可能有很高的熔沸点
B.不可能是单质
C.可能是有机物
D.可能是离子晶体
3.(2015·上海,11)下列有关物质性质的比较,错误的是( )
A.溶解度:
小苏打<苏打
B.密度:
溴乙烷>水
C.硬度:
晶体硅<金刚石
D.碳碳键键长:
乙烯>苯
晶体熔、沸点高低的比较方法
(1)不同类型晶体熔、沸点的比较
一般规律:
原子晶体>离子晶体>分子晶体。
(2)同种类型晶体熔、沸点的比较
①原子晶体
―→
―→
―→
如熔点:
金刚石>碳化硅>硅。
②离子晶体
a.一般规律:
阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力就越强,其离子晶体的熔、沸点就越高,如熔点:
MgO>MgCl2>NaCl>CsCl。
b.衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。
晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,熔点越高,硬度越大。
③分子晶体
a.分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体熔、沸点反常得高。
如H2O>H2Te>H2Se>H2S。
b.组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高,如SnH4>GeH4>SiH4>CH4。
c.组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,其熔、沸点越高,如CO>N2,CH3OH>CH3CH3。
(4)金属晶体
a.一般规律:
金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属熔、沸点就越高,如熔、沸点:
Na b.金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低。 1.(2015·丽水模拟)下列有关晶体的说法正确的是( ) A.冰熔化时,分子中H—O键发生断裂 B.任何晶体中,若含有阳离子就一定有阴离子 C.干冰与水晶都是共价化合物,也都属于分子晶体 D.熔沸点由高到低的顺序是: 金刚石>NaCl>Na 2.(2015·杭州模拟)氮氧化铝(AlON)属于原子晶体,是一种超强透明材料,下列描述错误的是( ) A.AlON和SiO2的化学键类型相同 B.AlON和SiO2晶体类型相同 C.AlON和工业上通过电解法制备铝用的Al2O3的化学键类型不同 D.AlON和工业上通过电解法制备铝用的Al2O3的晶体类型相同 3. (1)C60和金刚石都是碳的同素异形体,二者相比较熔点高的是______________。 (2)超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝在绝缘材料中应用广泛,氮化铝晶体与金刚石类似,氮化铝晶体属于________晶体。 (3)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液态Ni(CO)4,呈正四面体构型。 试推测Ni(CO)4的晶体类型是________,Ni(CO)4易溶于下列______(填字母)。 A.水B.四氯化碳 C.苯D.硫酸镍溶液 (4)氢键对物质性质具有一定的影响,下列现象与氢键无关的是________(填字母)。 A.水在结冰时体积膨胀 B.NH3比PH3热稳定性好 C.在稀溶液中,盐酸比氢氟酸的酸性强 D.甘油、浓硫酸都呈黏稠状 反思归纳 如何快速判断晶体类型以及物质的熔沸点高低 (1)判断晶体类型时,应紧紧抓住题中所给信息,如: ①用类比法,例如氮化铝晶体与金刚石类似,即可推出氮化铝晶体的立体结构与晶体类型,所以我们要记住几种常见晶体的类型及结构,如金刚石、晶体硅、二氧化硅、氯化钠等。 ②熔沸点法: 原子晶体的熔沸点及硬度很高,分子晶体的熔、沸点及硬度低。 ③从组成分析: 如金属单质一定是金属晶体。 (2)判断物质熔沸点时,除了要注意晶体类型外,还要注意: ①分子晶体形成的氢键,能形成氢键的元素为第2周期中的后三种元素: N、O、F,所以凡是含有N—H、O—H、F—H键的化合物均可以形成氢键,如NH3、氨基酸、NH2—NH2、H2O、醇、HF等。 注意: 氢键只与物质的物理性质有关,如熔沸点、溶解性等,而与物质的化学性质无关。 ②氢键分为分子内氢键和分子间氢键,分子内氢键对熔沸点几乎没有影响。 高考题型3 元素周期律的应用 1.(2015·北京理综,7)下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是( ) A.酸性: H2SO4>H3PO4 B.非金属性: Cl>Br C.碱性: NaOH>Mg(OH)2 D.热稳定性: Na2CO3>NaHCO3 2.(2015·海南,2)下列离子中半径最大的是( ) A.Na+B.Mg2+C.O2-D.F- 3.[2015·天津理综,7 (1) (2)(3)]随原子序数递增,八种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。 根据判断出的元素回答问题: (1)f在周期表中的位置是________________。 (2)比较d、e常见离子的半径大小(用化学式表示,下同): ________>________;比较g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱________>________。 (3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物,写出其电子式: _________________________。 1.元素金属性、非金属性强弱的比较方法 金属性 非金属性 本质 原子越易失去电子,金属性越强 原子越易得到电子,非金属性越强 根据金属活动性顺序表 从左到右,元素的金属性逐渐减弱 根据元素在元素周 期表中的位置 (1)同周期金属元素,位置越靠前(原子序数越小),金属性越强; (2)同主族金属元素,位置越靠下(原子序数越大),金属性越强; (3)铯是金属性最强的金属元素(放射性元素除外) (1)同周期非金属元素,位置越靠后(原子序数越大),非金属性越强; (2)同主族非金属元素,位置越靠上(原子序数越小),非金属性越强; (3)氟是非金属性最强的非金属元素 根据氧化还原反应 其他因素相同时,金属单质从水或酸中置换出氢气需要的条件越低、反应速率越快,金属性越强 其他因素相同时,非金属单质与氢气化合需要的条件越低、反应速率越快,非金属性越强 根据化合物的性质 最高价氧化物对应水化物的碱性M(OH)x>N(OH)y时,金属性M>N,碱性M(OH)x>N(OH)y的程度越大,金属性M>N的程度越大 气态氢化物稳定性HxM>HgN时非金属性: M>N,气态氢化物越稳定,非金属性越强 最高价氧化物对应水化物的酸性HxMOx′>HyNOy′时,非金属性M>N,酸性HxMOx′>HyNOy′的程度越大,非金属性M>N的程度越大 2.粒子半径比较方法(一般规律) (1)电子层数不同时,电子层数越多,半径越大。 (2)电子层数相同时,核电荷数越多,半径越小。 (3)电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径(包括阴、阳离子)随核电荷数的增加而减小。 (4)同种元素原子形成的微粒半径,随核外电子数的增多而增大。 (5)电子数和核电荷数都不同时,可通过一种参照物进行比较。 如比较Al3+与S2-的半径大小,可找出与Al3+电子数相同、与S2-同族的元素O2-比较,r(Al3+)<r(O2-),且r(O2-)<r(S2-),故r(Al3+)<r(S2-)。 易错警示 关于元素周期律、元素周期表的认识误区 (1)误认为主族元素的最高正价一定等于族序数(F无正价,O无最高正价)。 (2)误认为元素的非金属性越强,其氧化物对应水化物的酸性就越强(HClO、H2SO3是弱酸,忽略了关键词“最高价”)。 (3)误认为失电子难的原子得电子的能力一定强。 但是碳原子、稀有气体元素的原子失电子难,得电子也难。 (4)误认为得失电子数多的原子,得失电子的能力一定强。 其实不然,不能把得失电子数的多少与得失电子的能力混淆。 (5)误认为最高正价和最低负价绝对值相等的元素只有第ⅣA族的某些元素(第ⅠA族的H的最高正价为+1价,最低负价为-1价)。 1.下列根据元素周期表和元素周期律得出的推断中正确的是( ) A.金属元素原子最外层电子数越少,该金属失电子能力越强 B.若存在简单阴离子R2-,则R一定位于ⅥA族 C.aA2+、bB+、cC3-三种离子具有相同的电子层结构,则原子序数c>a>b D.铅位于周期表中金属和非金属的交界处,可作半导体材料 2.(2015·永康调研)下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是( ) A.Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多 B.第2周期元素从Li到F,非金属性逐渐增强 C.因为Na比K容易失去电子,所以Na比K的还原性强 D.O与S为同主族元素,且O比S的非金属性强 3.运用元素周期律分析下面的推断,其中错误的是( ) A.已知Ra是第7周期第ⅡA族的元素,故Ra(OH)2碱性比Mg(OH)2强 B.已知As是第4周期第ⅤA族的元素,故AsH3比NH3稳定 C.已知Cs的原子半径大于Na的原子半径,故Cs与水反应比Na与水反应更剧烈 D.已知Cl的核电荷数比Al大,故Cl的原子半径比Al的小 4.下列说法不正确的是( ) A.H2O在高温下难分解,H2S在300℃即分解,说明氧的非金属性比硫强 B.H2CO3的酸性比HClO的酸性强,说明碳的非金属性比氯强 C.I-的还原性比Br-强,由此可推断溴的非金属性比碘强 D.已知反应: 2NH3+3Cl2===N2+6HCl,由此可推断非金属性氯强于氮 高考题型4 “位、构、性”关系的应用 1.(2015·浙江理综,9)下表为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期元素,W元素原子的核电荷数为X元素的2倍。 下列说法正确的是( ) X Y Z W T A.X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增 B.Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在,它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增 C.YX2晶体熔化、液态WX3气化均需克服分子间作用力 D.根据元素周期律,可以推测T元素的单质具有半导体特性,T2X3具有氧化性和还原性 2.(2014·浙江理综,9)如表所示的五种元素中,W、X、Y、Z为短周期元素,这四种元素的原子最外层电子数之和为22。 下列说法正确的是( ) X Y W Z T A.X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高 B.由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只有共价键 C.物质WY2、W3X4、WZ4均有熔点高、硬度大的特性 D.T元素的单质具有半导体的特性,T与Z元素可形成化合物TZ4 3.(2015·全国卷Ⅰ,12)W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为18。 下列说法正确的是( ) A.单质的沸点: W>X B.阴离子的还原性: W>Z C.氧化物的水化物的酸性: Y D.X与Y不能存在于同一离子化合物中 1.元素周期表中的“位”“构”“性”关系 2.元素推断的基本思路 (1)已知元素原子或离子的核外电子排布 (2)已知元素单质或化合物的性质(特性) 得分技巧 熟记典型元素的特殊结构与性质 (1)原子结构的特殊性 ①氢: 只有1个电子,原子半径最小。 ②钠: 最外层只有1个电子,短周期中原子半径最大(惰性气体除外)。 ③镁: 有三个电子层,最外层电子数与最内层电子数相同。 ④碳: 最外层电子数是次外层电子数的2倍。 ⑤氧: 最外层电子数是次外层电子数的3倍。 (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的元素为N;气态氢化物与最高价氧化物的水化物能反应生成盐的元素为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0且气态氢化物中含氢质量分数最高的元素是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。 ⑤两短周期金属元素的最高价氧化物对应水化物相互反应,这两种元素分别为Na和Al。 考向1 由元素周期表的片段推断 1.(2015·湖州二模)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示,其中Q元素原子的K、M层的电子数之和等于L层的电子数,则下列说法正确的是( ) Y W X Z Q A.W的氧化物有多种,其中+2价的氧化物有毒,对人体只有危害 B.Q的最高价氧化物的水化物的浓溶液中只存在一种分子 C.X的氧化物是红宝石、蓝宝石的主要成分 D.Z的单质可由Z的氧化物与Y的单质反应制得,说明Y的非金属性比Z强 2.(2015·绍兴模拟)如图是元素周期表中短周期的一部分,若A原子的最外层电子数比次外层电子数少3,则下列说法正确的是( ) A.元素A、B、C的最高价氧化物对应水化物的酸性;C>B>A B.D的最高正价与B的最高正价相等 C.D与C不能形成化合物 D.原子半径: C>B>A>D 3.四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素。 下列说法不正确的是( ) A.原子半径Z<M B.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱 C.X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小 D.Z位于元素周期表中第2周期第ⅥA族 考向2 综合结构、位置特点推断 4.短周期元素的X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子最外层电子数是电子层数的三倍,Y与X可形成Y2X2和Y2X两种离子化合物,Z原子的核外电子数比Y原子多2,W与X同主族,则( ) A.原子半径: Y<Z<W B.单质的还原性: Y<Z C.气态氢化物的稳定性: X>W D.Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物不能相互反应 5.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。 X与W同主族,X、W的单质在标准状况下的状态不同。 Y是空气中含量最高的元素,Z原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍,Z2-与W+具有相同的电子层结构。 下列说法正确的是( ) A.原子半径大小顺序: r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X) B.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强 C.由X、Y、Z三种元素形成的化合物的水溶液可能呈碱性 D.化合物X2Z2与W2Z2所含化学键类型完全相同 6.X、Y、Z、W、R是5种短周期元素,其原子序数依次增大。 X是周期表中原子半径最小的元素,Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,Z、W、R处于同一周期,R与Y处于同一族,Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。 下列说法正确的是( ) A.元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子,其半径依次增大 B.元素X不能与元素Y形成化合物X2Y2 C.元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性: XmY>XmR D.元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸 考向3 综合周、律、性推断 7.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表: 元素代号 X Y Z W 原子半径/10-12m 160 110 70 66 主要化合价 +2 +5、+3、-3 +5、+3、-3 -2 下列叙述正确的是( ) A.离子半径: W B.气态氢化物的稳定性: Z>W C.化合物X3Z2中既含有离子键又含有共价键 D.最高价氧化物对应水化物的酸性: Z>Y 8.(2015·泰州二模)如图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图。 下列说法错误的是( ) A.X、R的最高化合价相同 B.简单离子的半径: X>Y>Z C.Y、Z、R对应的最高价氧化物的水化
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