共7套高考化学答题技巧物质结构 元素周期律 专项讲解.docx
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共7套高考化学答题技巧物质结构元素周期律专项讲解
(共7套)2019年高考化学答题技巧物质结构元素周期律专项讲解
目录
本题型在四年高考中考查7次(共9份试卷),试题整体难度中等。
主要考查原子结构、同位素等概念;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;元素周期律与元素周期表内容丰富,规律性强,因此命题的空间极为广阔。
预测今后高考中可能以短周期元素(或前20号元素)命题来考查同一周期、同一主族内元素性质(如原子半径、化合价、单质及化合物性质)的递变规律与原子结构的关系。
元素“构”、“位”、“性”三者关系的题型会继续以元素及其化合物知识为载体,用物质结构理论,将解释现象、定性推断、归纳总结、定量计算相结合。
年份
题号
分值
考查的主要内容及知识点
能力要求
知识要求
难度
要求
接受、吸收、整合化学信息的能力
分析问题和解决化学问题的能力
化学实验与探究能力
了解
理解
掌握
综合
应用
2013(Ⅰ)
9
6
元素周期律推斩、离子(Al3+、S2-)的水解
√
√
中
2014(Ⅰ)
10
6
元素周期律
√
√
易
2015(Ⅰ)
12
6
元素周期律
√
√
√
中难
2015(Ⅱ)
9
6
元素周期律(元素推断及元素周期律的应用)
√
√
√
√
中
2016(Ⅰ)
13
6
原子结构、元素周期律
√
√
√
中难
2016(Ⅱ)
9
6
元化
√
√
易
2016(Ⅲ)
12
6
原子结构、元素周期律
√
√
√
中难
考试说明解读
一、说明原文
Ⅱ.考试范围与要求
必考内容
2.化学基本概念和基本理论
(1)物质的组成、性质和分类
①了解分子、原子、离子和原子团等概念的含义。
(2)化学用语及常用物理量
①熟记并正确书写常见元素的名称、符号、离子符号。
②熟悉常见元素的化合价。
能根据化合价正确书写化学式(分子式),或根据化学式判断元素的化合价。
③掌握原子结构示意图、电子式、分子式、结构式和结构简式等表示方法。
④了解相对原子质量、相对分子质量的定义,并能进行有关计算。
(4)物质结构和元素周期律
①了解元素、核素和同位素的含义。
②了解原子的构成。
了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。
③了解原子核外电子排布规律。
④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。
⑤以第3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。
⑥以ⅠA和ⅦA族为例,掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。
⑦了解金属、非金属元素在周期表中的位置及其性质递变规律。
⑧了解化学键的定义。
了解离子键、共价键的形成。
二、变化及解读
本部分考试说明变化有:
2016年为“了解原子结构示意图、分子式、结构式和结构简式的表示方法”,2017年由了解上升到掌握,而且增加了“电子式”。
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。
元素周期律与元素周期表内容丰富,规律性强,因此命题的空间极为广阔。
预测今后高考中可能以短周期元素(或前20号元素)命题来考查同一周期、同一主族内元素性质(如原子半径、化合价、单质及化合物性质)的递变规律与原子结构的关系。
1.【2016年高考新课标Ⅰ卷】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。
m、p、r是由这些元素组成
的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01mol·L–1r溶液的pH
为2,s通常是难溶于水的混合物。
上述物质的转化关系如图所示。
下列说法正确的是()
A.原子半径的大小W B.元素的非金属性Z>X>Y C.Y的氢化物常温常压下为液态 D.X的最高价氧化物的水化物为强酸 【答案】C 则原子半径的大小W 渐增强,同主族元素自上而下,随着原子序数的增大,元素的非金属性逐渐减弱,则元素的非金属性Y>Z>X, 错误;C.Y元素的氢化物有H2O和H2O2,二者在常温常压下都为液态,正确;D.X的最高价氧化物的 水化物是碳酸,该物质是二元弱酸,不是强酸,错误。 【考点定位】考查元素周期表、元素周期律的应用及和无机框图题推断的知识。 【名师点睛】元素周期表、元素周期律是学习化学的工具和基本规律。 元素周期表反映了元素的原子结构、 元素的性质及相互转化关系的规律,是根据元素周期律的具体表现形式,元素周期律是元素周期表排布的 依据。 元素的原子半径、元素的化合价、元素的金属性、非金属性、原子核外电子排布都随着原子序数的 递增而呈周期性的变化。 同一周期的元素原子核外电子层数相同,从左到右原子序数逐渐增大;同一主族 的元素,原子最外层电子数相同,从上到下原子核外电子层数逐渐增大。 原子核外电子排布的周期性变化 是元素周期律变化的原因,掌握元素的单质及化合物的结构、反应条件、物质的物理性质、化学性质等是 进行元素及化合物推断的关键。 本题难度较大,常由于物质的某个性质未掌握好导致失误、失分。 2.【2016年高考新课标Ⅱ卷】a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有1个电子,b2-和C+离子的电子层 结构相同,d与b同族。 下列叙述错误的是() A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1 B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物 C.c的原子半径是这些元素中最大的 D.d和a形成的化合物的溶液呈弱酸性 【答案】A 【考点定位】考查元素的推断,元素周期律的应用等知识。 【名师点睛】本题考查元素的推断,元素周期律的应用等知识。 在短周期元素中,能形成b2-和C+离子的元 素只能位于第二、第三周期,所以b为氧元素,c为Na元素,H原子的核外只有一个电子,则A为H元素, d与b同族,则d为S元素,然后根据元素周期律的基础知识解答即可。 3.【2016年高考新课标Ⅲ卷】四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的简单离子 具有相同电子层结构,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,W与Y同族,Z与X形成的离子化 合物的水溶液呈中性。 下列说法正确的是() A.简单离子半径: W B.W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性 C.气态氢化物的热稳定性: W D.最高价氧化物的水化物的酸性: Y>Z 【答案】B 【考点定位】考查原子结构和元素周期律的关系 【名师点睛】本试题考查元素周期表和元素周期律的知识,首选根据题目信息判断出元素名称,再根据元 素周期律进行知识的判断,这就需要掌握住(非)金属性的强弱、微粒半径的大小比较等知识,因此平时 中夯实基础知识是关键,同时应注意知识的灵活运用,审清题意如是不是最高价等。 元素周期表、元素周 期律是学习化学的工具和基本规律。 元素周期表反映了元素的原子结构、元素的性质及相互转化关系的规 律,是根据元素周期律的具体表现形式,元素周期律是元素周期表排布的依据。 元素的原子半径、元素的 化合价、元素的金属性、非金属性、原子核外电子排布都随着原子序数的递增而呈周期性的变化。 同一周 期的元素原子核外电子层数相同,从左到右原子序数逐渐增大;同一主族的元素,原子最外层电子数相同, 从上到下原子核外电子层数逐渐增大。 原子核外电子排布的周期性变化是元素周期律变化的原因,掌握元 素的单质及化合物的结构、反应条件、物质的物理性质、化学性质等是进行元素及化合物推断的关键。 本 题难度适中,常由于物质的某个性质未掌握好导致失误、失分。 4.【2015年高考新课标Ⅰ卷】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 【答案】B 【解析】W的L层无电子,则W是H元素;X的L层有5个电子,则X是N元素,Y与Z的L层都是8 个电子,则二者都是第三周期元素。 由“最外层电子数之和为18”可知Y与Z的最外层电子数之和为12。 又 因为Z的原子序数大于Y且均为主族元素,所以Y是P,Z是Cl元素。 A、氢气与氮气都是分子晶体,相 对分子质量大的沸点高,沸点X>W。 错误;B、H元素的非金属性比Cl弱,所以简单阴离子的还原性W>Z。 正确;C、未指明是最高价氧化物的水化物,故不能判断酸性(如: H3PO4>HClO,但H3PO4 错 误;D、N与P可以同时存在于同一离子化合物中,如磷酸铵。 错误 【考点定位】考查元素简单推断、非金属性的判据、无机物结构与性质的简单判断;难度为较难等级。 【名师点睛】元素周期表是学习化学的工具,元素周期律是化学学习的重要规律。 利用元素周期表、元素 周期律,结合元素的位、构、性三者的密切关系进行元素推断是化学重要的知识。 元素原子的核外电子层 数是元素在周期表的周期数,最外层电子数是元素原子所在的主族序数,同一周期随着元素原子序数的增 大,原子半径逐渐减小,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强;同一主族的元素从上到下,原子半 径逐渐增大,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。 掌握元素的金属性、非金属性强弱比较方法, 结合元素所在的族序数与元素化合价的关系进行判断,确定其正确性。 5.【2015年高考新课标Ⅱ卷】原子序数依次增大的元素a、b、c、d,它们的最外层电子数分别为1、6、7、 1。 a-的电子层结构与氦相同,b和c的次外层有8个电子,c-和d+的电子层结构相同。 下列叙述错误的是 () A.元素的非金属性次序为c>b>a B.a和其他3种元素均能形成共价化合物 C.d和其他3种元素均能形成离子化合物 D.元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6 【答案】B 【考点定位】本题主要是考查元素推断、元素周期律的应用,涉及非金属性强弱比较、共价化合物和离子 化合物判断以及化合价等 【名师点晴】高考要求学生熟练掌握同一周期、同一主族的原子结构和元素性质的递变规律,了解元素原 子结构、元素在周期表中的位置、性质及其它们之间的关系。 高考命题中常将将元素周期表、元素周期律、 与元素性质结合进行考查,有时还会结合相应物质的性质和制备进行考查,该种题型是高考经典和必考题 型。 通过元素周期表考查元素性质(主要包含元素主要化合价、元素金属性非金属性、原子或离子半径等), 充分体现了化学周期表中位置反映结构、结构决定性质这一基本原理,更突显了化学学科规律的特色,题 目浓度不大。 6.【2014年高考新课标Ⅰ卷第10题】W、X、Y、Z均是短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低 价离子分别为X2-和Z-,Y+和Z-离子具有相同的电子层结构。 下列说法正确的是() A.原子最外层电子数: X>Y>ZB.单质沸点: X>Y>Z C.离子半径: X2->Y+>Z-D.原子序数: X>Y>Z 【答案】D 序数X>Y>Z。 正确。 【命题意图】元素周期表、元素周期律是化学学习的重要理论,也是化学学习的工具。 元素的原子结构决 定元素在周期表中的位置,原子结构决定元素的性质,元素在周期表中的位置体现了元素的原子结构。 元 素之间结构的相似与不同,使不同的元素之间既有相似性也有差异性。 掌握物质间的这种关系及变化规律, 可以使我们更好的认识世界,避免实践的盲目性,发挥拉拉队实践的指定作用。 7.【2013年高考全国新课标Ⅰ卷第9题】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其简单离子都能破坏水的电离平衡的是() A.W2-、X+B.X+、Y3+C.Y3+、Z2-D.X+、Z2- 【答案】C 【解析】 试题分析: 根据题意可推出W为O,X为Na,Y为Al,Z为S。 S2-在水溶液中会发生水解生成OH-和HS-, 抑制水的电离平衡,Al3+在水溶液中水解生成H+,抑制水的电离平衡,选项C正确。 考点: 短周期元素性质和盐类水解 8.【2016年高考江苏卷】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子的最外层有6个电子, Y是迄今发现的非金属性最强的元素,在周期表中Z位于 A族,W与X属于同一主族。 下列说法正确的 是() A.元素X、W的简单阴离子具有相同的电子层结构 B.由Y、Z两种元素组成的化合物是离子化合物 C.W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强 D.原子半径: r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W) 【答案】B 【考点定位】本题主要是考查元素推断、元素周期律的应用等 【名师点晴】正确推断出元素是解答的关键,注意元素周期律的灵活应用。 “位—构—性”推断的核心是 “结构”,即根据结构首先判断其在元素周期表中的位置,然后根据元素性质的相似性和递变性预测其可 能的性质;也可以根据其具有的性质确定其在周期表中的位置,进而推断出其结构。 该题难度不大。 9.【2016年高考上海卷】已知W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大。 W、Z同主族,X、Y、Z 同周期,其中只有X为金属元素。 下列说法一定正确的是() A.原子半径: X>Y>Z>W B.W的含氧酸的酸性比Z的含氧酸的酸性强 C.W的气态氢化物的稳定性小于Y的气态氢化物的稳定性 D.若W与X原子序数差为5,则形成化合物的化学式为X3W2 【答案】A 【解析】 试题分析: 由于原子序数按W、X、Y、Z依次增大,W与Z是同一主族的元素,而X、Y、Z是同一周期 的元素,且只有X是金属元素,则这四种元素分别是N、Al、Si、P。 A.同一周期的元素原子序数越大, 原子半径越小;同一主族的元素,原子核外电子层数越多,原子半径越大。 所以原子半径: X>Y>Z>W,正 确;B.W的含氧酸可能是HNO2、HNO3,Z的含氧酸是H3PO4,酸性HNO2 金属性W>Y,所以气态氢化物的稳定性W>Y,错误;D.若W、X原子序数相差5,则二者形成的化合物 的化学式是XW,错误。 【考点定位】考查元素周期表和元素周期律综合应用、原子半径比较方法。 【名师点睛】本题属于元素周期表和元素周期律综合应用题型,通常考查的重点是原子序数排在前20号的 元素,依据题给信息准确推断元素种类是解题关键。 元素的非金属性越强,氧化性越强,与氢气化合越容 易,形成气态氢化物越稳定,元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强;元素的金属性越强,还原性越强, 置换酸(或水)中的氢越容易,元素最高价氧化物对应水化物的碱性越强。 同周期元素,从左到右,随着 原子序数逐渐增大,原子半径减小,金属性减弱,非金属性增强;同主族元素,从上到下,随着原子序数 逐渐增大,原子半径增大,非金属性减弱,金属性增强。 10.【2016年高考浙江卷】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数 是其电子层数的2倍,X、Y的核电荷数之比为3: 4。 W−的最外层为8电子结构。 金属单质Z在空气中燃烧 生成的化合物可与水发生氧化还原反应。 下列说法正确的是() A.X与Y能形成多种化合物,一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应 B.原子半径大小: X<Y,Z>W C.化合物Z2Y和ZWY3都只存在离子键 D.Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂 【答案】D ClO2可作水的消毒剂,D项正确;答案选D. 【考点定位】考查元素的推断,元素周期律的综合应用等知识。 【名师点睛】掌握原子的电子层结构特征。 最外层电子数是电子层数的2倍的有氦、碳、硫,最外层电子 数是电子层数的3倍的有氧。 最外层电子数是次外层电子数2倍的为碳,最外层电子数是次外层电子数3 倍的为氧。 最外层电子数是内层电子数一半的为磷和锂。 同主族元素原子序数是2倍关系的为硫和氧。 一、原子结构 1、构成原子的微粒及作用 ①原子构成微粒 ②符号 中各数字的含义 ③组成原子的各种微粒及相互关系 A.质子数(Z)=核电荷数=原子序数 B.质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) C.阳离子的核外电子数=质子数-所带电荷数 D.阴离子的核外电子数=质子数+所带电荷数 2、元素、核素、同位素的概念及相互关系 元素 核素 同位素 概念 具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称 具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子 质子数相同而中子数不同的原子或同一元素的不同核素 范围 宏观概念,对同一类原子而言,既有游离态又有化合态 微观概念,对某种元素的一种原子而言 微观概念,对某种元素的原子而言。 因同位素的存在而使原子的种类多余元素的种类 特性 主要通过形成的单质或化合物来体现 不同的核素可能质子数相同、或中子数相同、或质量数相同,或各类数均不同。 同位素质量数不同,物理性质有差异,化学性质相同。 实例 H、O H、 H、 N、 C、 Mg是不同的核素 H、 H、 H为氢的同位素 【典例1】科学家宣布发现了铝的“超级原子”结构——Al13和Al14。 已知这类“超级原子”最外层电子数之和为40个时处于相对稳定状态.下列说法中,正确的是() A.Al13、Al14互为同位素 B.Al13超原子中Al原子间通过离子键结合 C.Al14最外层电子数之和为42,与第ⅡA族元素的性质相似 D.Al13和Al14都具有较强的还原性,容易失去电子生成阳离子 【答案】C 3×14=42,易失去电子,形成阳离子,故D错误;答案为C。 考点: 考查核素、质量数与质子数和中子数之间的相互关系。 【典例2】金属钛对人体体液无毒且能与肌肉和骨骼生长在一起,有“生物金属”之称。 下列有关48Ti和50Ti 的说法正确的是() A.48Ti和50Ti的质子数相同,互称同位素 B.48Ti和50Ti的质量数不同,属于两种元素 C.48Ti和50Ti的质子数相同,是同一种核素 D.48Ti和50Ti的质子数相同,中子数不同,互称同素异形体 【答案】A 考点: 考查原子的组成,同位素、同素异形体的判断。 二、核外电子排布 1、电子层的表示方法及能量变化 ①排布方式 分层排布,电子层由里到外依次是: 第一、…、七层,符号分别对应: K、L、M、N、O、P、Q。 ②表示方法 2、核外电子排布规律排布规律 ①能量最低原则 核外电子总是先排布在能量最低的电子层里,然后再按照由里向外的顺序依次排布在能量逐渐升高 的电子层里。 ②每层最多容纳的电子数为2n2(n代表电子层数)。 ③电子一般总是先排在能量低的电子层里,即最先排在K层,当K层排满后,再排L层,依此类 推。 ④最外层电子数不超过8个(或2个),次外层不超过18个,倒数第3层不超过32个。 【典例3】短周期元素甲和乙,甲原子的最外层电子数为a,次外层电子数为b;乙原子的M层电子数为 (a–b),L层电子数为(a+b)。 则甲、乙两元素形成的化合物具有的性质是() A.与水反应B.与氢氧化钠溶液反应 C.与硫酸反应D.与前三种物质均能反应 【答案】B 考点: 考查电子排布与元素的性质。 【典例4】有X、Y两种原子,X原子的M电子层比Y原子的M电子层少3个电子,Y原子的L电子层 的电子数恰为X原子的L层电子数的2倍,则X、Y元素的元素符号分别为() A.Mg和S B.N和Be C.Si和B D.C和Al 【答案】D 【解析】 试题分析: X、Y两种原子,X原子的M电子层比Y原子的M电子层少3个电子,Y原子的L电子层的电 子数恰为X原子的L层电子数的2倍,由于L层最多有8个电子,所以X核外电子排布是2、4,是C元 素;Y元素核外电子排布是2、8、3,Y是Al元素。 故选项是D。 考点: 考查电子排布与元素的推断。 三、元素周期律 1、元素周期律 (1)概念 元素的性质随核电荷数递增发生周期性的递变。 (2)元素周期表中主族元素性质的递变规律 ①原子半径 ②主要化合价: ③元素的金属性 ④元素的非金属性 (3)实质 元素周期律的实质是元素原子结构的周期性变化必然引起元素性质的周期性变化。 (4)具体表现形式 项目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 原子结构 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大 电子层数 相同 逐渐增多 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 离子半径 阳离子逐渐减小阴离子逐渐减小r(阴离子)>r(阳离子) 逐渐增大 性质 化合价 最高正化合价由+1→+7(O、F除外)负化合价=-(8-主族序数) 相同 最高正化合价=主族序数(O、F除外) 元素的金属性和非金属性 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 离子的氧化性、还原性 阳离子氧化性逐渐增强 阴离子还原性逐渐减弱 阳离子氧化性逐渐减弱 阴离子还原性逐渐增强 气态氢化物稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 最高价氧化物对应的水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强 酸性逐渐减弱 2、判断元素金属性和非金属性强弱的依据 金属性比较 本质 原子越易失去电子,金属性越强 判断 依据 ①在金属活动性顺序中位置越靠前,金属性越强 ②单质与水或非氧化性酸反应置换H2的能力越强,金属性越强 ③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱,金属性越强 ④最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性越强 ⑤若Xn++Y―→X+Ym+,则Y比X金属性强 非金属性比较 本质 原子越易得电子,非金属性越强 判断 依据 ①单质与H2化合越容易,气态氢化物越稳定,非金属性越强 ②单质氧化性越强,阴离子还原性越弱,非金属性越强 ③最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强 ④An-+B―→Bm-+A,则B比A非金属性强 【典例5】现有短周期主族元素X、Y、Z、R、T。 R原子最外层电子数是电子层数的2倍,Y与Z能形 成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,Z与T形成的Z2T化合物能破坏水的电离平衡。 六种元素的原子半径与原子 序数的关系如图所示。 下列推断正确的是() A.原子半径和离子半径均满足: Y<Z B.氢化物的沸点排序: Y>T>R C.最高价氧化物对应的水化物的酸性: T<R D.单质氧化性: Y>R>T 【答案】 考点: 本题考查了元素周期律的知识。 【典例6】下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对减弱的是() 序号 事实 推论 A Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)
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