高中化学试卷：专题复习第七讲物质结构元素周期律

高中化学试卷：专题复习第七讲物质结构元素周期律 高考重要考点及题型：原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数及质量数之间的相互关系；质量数、原子的原子量及元素的原子量的区别与联系；元素周期表中各主族元素的性质及其递变规律；微粒半径大小的比较（主要是与原子序数之间的关系）；化学键类型和晶体类型的判断；电子式的书写（关键在于掌握书写方法，以能够写出陌生物质的电子式）。 （一）原子或离子中质子数、中子数、质量数、电子数及离子所带电荷数的计算 ⑴原子oldimages/pic_271690.gif" width=12 align=absMiddle>X：核电荷数Z=原子序数=核内质子数=核外电子数 阳离子oldimages/pic_271690.gif" width=12 align=absMiddle>Xⁿ⁺：核电荷数Z=原子序数=核内质子数=核外电子数＋n   阴离子oldimages/pic_271690.gif" width=12 align=absMiddle>X^n-：核电荷数Z=原子序数=核内质子数=核外电子数－n ⑵质量数A=质子数Z+中子数N 例1、R₂O₃^n-离子中共含有x个电子，R原子的质量数为A，则R原子核内的中子数为    。

（二）区别质量数、原子的相对原子质量和元素的相对原子质量等概念

●质量数是对于原子（或核素）而言的，元素不存在质量数；

●原子的相对原子质量有两种计算方法：某原子的质量与C-12原子质量的1/12相比所得出的值，或某原子的质量×N_A（阿伏加德罗常数）；

●元素的相对原子质量是根据该元素的各种同位素原子的相对原子质量以及它们在自然界中的原子个数百分比所算出的平均值，也就是元素周期表中给出的相对原子质量。

例2、下列说法中正确的是（     ）

（A）具有相同电子数的中性微粒，都是同种元素的原子

（B）每种元素可能有几种质量数不同的原子

（C）质量数相同的原子，它们一定具有相同的质子数

（D）元素的相对原子质量就等于该元素的一种原子的相对原子质量

例3、设某元素原子核内的质子数为m，中子数为n，则下列叙述正确的是（     ）

（A）不能由此确定该元素的原子量

（B）这种元素的原子量为（m+n）

（C）若碳原子的质量为w g，此原子的质量为（m+n） w g

（D）核内中子的总质量小于质子的总质量

（三）核外电子排布与元素周期表的结构

1、核外电子排布的规律：

（1）电子首先排布在能量最低的电子层里；

（2）每层最多容纳2n²个电子，最外层不超过8个电子（K层不超过2个），次外层不超过18个，倒数第三层不超过32个）

2、周期表的结构

（1）熟悉周期表的大体轮廓，能注明族序数，并准确记忆每个周期元素的总数

（2）能书写出所有主族元素的原子结构示意图

（3）掌握所有主族元素、常见副族元素的名称、元素符号、原子序数

例4、下列说法错误的是（     ）

（A）原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数

（B）元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素

（C）除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是8

（D）同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同

例5、114号元素位于周期表中哪个位置？

（四）元素周期律

1、同周期（从左到右）和同主族（从上到下）的递变规律

●同周期从左到右的递变规律

⑴核电荷数逐渐增加，原子半径逐渐减小（稀有气体元素除外）。

⑵元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强（因为失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强）。

⑶单质（或原子）氧化性逐渐增强，还原性逐渐减弱。

⑷最高价氧化物对应水化物酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱。

⑸非金属单质与H₂化合由难到易，气态氢化物稳定性逐渐增强，还原性逐渐减弱，其水溶液酸性逐渐增强。

⑹金属单质熔点逐渐升高，非金属单质熔点逐渐降低，熔点最低的是本周期的稀有气体。

●同主族从上到下的递变规律

⑴核电荷数递增，原子半径逐渐增大。（与同周期递变规律相比，并分别加以解释）

⑵元素金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。

⑶单质（或原子）还原性逐渐增强，氧化性逐渐减弱。

⑷最高价氧化物对应水化物碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱。

⑸非金属单质与H₂化合由易到难，气态氢化物稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，其水溶液酸性逐渐增强。

⑹金属单质熔点逐渐降低，非金属单质熔点逐渐升高。

⑺单质密度逐渐增加。

此外，同主族元素①最高正价相同（氧、氟除外）②最高正价氧化物通式相同 ③最高价氧化物的水化物通式相同（但 HNO₃和H₃PO₄不同等）④气态氢化物通式相同。

2、金属性和非金属性强弱的判断（从实验上）

●金属性：⑴与水或酸反应置换出H₂的难易；⑵对应的氢氧化物碱性强弱；⑶在水溶液中的置换反应；⑷原电池中的正负极；⑸电解池中的放电顺序。

●非金属性：⑴与H₂反应的难易；⑵气态氢化物的稳定性；⑶对应的最高价含氧酸酸性强弱；⑷在水溶液中的置换反应。

例6、a、b、c、d、e五种金属两两组成原电池，金属a均为正极，将五种金属投入盐酸中，只有b、c溶解，在滤液中加入过量NaOH溶液，只得到金属c的氢氧化物沉淀，电解d、e的硝酸盐溶液，在阴极上首先析出了e的单质。则a、b、c、d、e五种金属的活动性由强到弱的顺序可能是（     ）

（A）a、b、c、d、e                                （B）c、b、d、e、a

（C）b、c、d、e、a                                （D）a、c、b、d、e

3、原子半径、离子半径大小的比较

⑴据周期表中同周期、同主族的递变规律；

⑵同种元素原子半径大于阳离子半径，小于阴离子半径；

⑶电子层结构相同的离子，原子序数越大，半径越小。如N^3-＜O^2-＜F^-＜Na⁺＜Mg²⁺＜Al³⁺；S^2-＜Cl^-＜K⁺＜Ca²⁺。

例7、X、Y、Z、W四种主族元素，若X的阳离子与Y的阴离子具有相同的电子层结构；W的阳离子的氧化性强于等电荷数的X阳离子的氧化性；Z阴离子半径大于等电荷数的Y的阴离子半径，则四种元素的原子序数由大到小的顺序是（     ）

（A）Z X Y W      （B）W X Y Z      （C）X Y Z W      （D）Z Y X W

（五）化学键和晶体类型

1、物质中所含化学键及所属晶体类型的分析

⑴化学键类型比较

类型

作用方式

成键元素

离子键

阴阳离子间的静电作用

活泼金属与活泼非金属

共价键

极性键

共用电子对

共用电子对偏向吸引电子能力强的原子

不同的非金属元素原子

非极性键

共用电子对无偏移

同一非金属元素的原子

金属键

金属阳离子和自由电子之间

形成的化学键

金属原子

⑵晶体类型比较

晶体类型

构成微粒

作用类型

物质类别

分子晶体

分子

分子间作用力

常温下的气体及液体和部分固体物质

离子晶体

阴阳离子

离子键

活泼金属与活泼非金属元素形成的

离子化合物

原子晶体

原子

共价键

金刚石、晶体硅、SiC、SiO₂等

金属晶体

金属阳离子和自由电子

金属键

金属单质

【注意】①形成分子晶体的物质能以分子形式存在，而形成离子晶体和原子晶体的物质不能以单个分子形式存在；

②晶体液化时，分子晶体中的化学键（稀有气体中不含化学键）不被破坏，离子晶体和原子晶体中的化学键要断裂；

③掌握NaCl、CsCl、CO₂、金刚石、SiO₂的晶体结构。

⒉晶体的熔沸点和硬度比较：根本依据：相互作用越强，熔沸点越高，硬度越大。

⑴不同晶型比较：一般地，原子晶体＞离子晶体、金属晶体＞分子晶体

⑵相同晶型比较：

①原子晶体中键长越短，键能越大，熔沸点和硬度越高。

②离子晶体：电荷数越多，半径越小，键越强。

③金属晶体：价电子数越多，原子半径越小，键越强。

此外，金属单质的熔点还可根据周期表递变规律比较；合金的熔点比各成分金属的熔点都低。

      ④分子晶体：组成和结构相似的分子，分子量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高。

例8、在下列化学反应中，既有离子键、极性键、非极性键的断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成的是（    ）

（A）2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑        （B）Mg₃N₂+6H₂O=3Mg(OH)₂↓+2NH₃↑

（C）CaC₂+2H₂O→Ca(OH)₂+C₂H₂↑    （D）NH₄Cl+NaOH width=19 align=baseline>NaCl+NH₃↑+H₂O

⒊电子式及结构式书写

中学阶段及高考中对电子式书写的要求基本上都不脱离形成8电子稳定结构这一原则，不管是熟悉的物质还是不熟悉的物质，在书写电子式时应以此作为重要依据，当然，最根本的还是要从成键角度掌握电子式书写，根据其成键情况写出的电子式才是最为准确的。

【练习】写出水、氨气、氮气、甲烷、四氯化碳、乙烯、乙炔、二氧化碳、氢氧化钠、过氧化钠、双氧水、羟基的电子式。

例9、下列分子中所有原子都能满足8电子结构的是（       ）

（A）CO₂  （B）PCl₃   （C）CCl₄  （D）NO₂   （E）COCl₂    （F）SF₆

（G）XeF₂ （H）BF₃   （I）BeCl₂  （J）PCl₅   （K）N₂

（六）极性分子与非极性分子、分子间作用力、氢键的概念

例10、在海洋底部存在大量被称为“可燃冰”的物质，其蕴藏量是地球上煤、石油的几百倍，因而是一种待开发的巨大能源物质，初步查明“可燃冰”主要是甲烷与水的结合物，有关“可燃冰”的下列推测中错误的是（        ）

（A）高压、低温有助于可燃冰的形成    

（B）常温常压下可燃冰是一种稳定的物质

（C）甲烷和水分子是通过氢键而结合成为可燃冰的

（D）构成可燃冰的原子间存在着极性共价键

【答案】1、(2A－X+24+n)/2   2、B   3、A   4、AD   5、第七周期第ⅣA族   6、BC 7、A   8、A   9、ABCEK   10、B
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