2019年高考化學二輪復習 十大熱門專題突破 專題04 物質(zhì)結(jié)構和元素周期律（必修）學案.doc

專題04 物質(zhì)結(jié)構和元素周期律（必修）一、物質(zhì)結(jié)構考點一 原子結(jié)構及核外電子排布1.原子的組成：原子包括原子核和核外電子，原子核又分為質(zhì)子和中子。2.原子的電性組成：質(zhì)子帶正點，中子不帶電，所以原子核帶正電；電子帶負電，所以原子是電中性的。3.原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)4.質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N）5.電子在原子核外分層排布，第一層（K層）最多排2個電子，第二層（L層）最多排8個電子，第三層（M層）最多排18個電子以此類推。最外層電子數(shù)不超過8，倒數(shù)第二層電子數(shù)不超過18，以此類推?？键c二 原子或離子間的相互作用化學鍵1.化學鍵的本質(zhì)是相互作用。離子鍵是陰陽離子間的相互作用（包括靜電吸引和靜電排斥），共價鍵是原子之間的相互作用。共價鍵分為極性共價鍵（簡稱極性鍵，不同種原子形成的共價鍵）和非極性共價鍵（簡稱非極性鍵，同種原子形成的共價鍵）。2.典型金屬和典型非金屬之間形成的化學鍵是離子鍵，非金屬之間（除銨根）形成的化學鍵是共價鍵。3.含有離子鍵的化合物是離子化合物，只含有共價鍵的化合物是共價化合物。離子化合物中可以含有共價鍵，但是共價化合物中不含離子鍵。4.離子化合物溶于水破壞離子鍵（電離），離子化合物加熱熔化破壞離子鍵，共價化合物中，由分子組成的物質(zhì)，若和水反應，則溶于水破壞共價鍵，加熱熔化不破壞共價鍵?？键c三 電子式1.電子式是用最外層電子表示物質(zhì)組成的式子。2.離子化合物的電子式需要將陰離子（和銨根陽離子）用中括號括起來，表示電子得失，共價化合物不需要中括號，表示電子對的共用。3.電子式的寫法：先按正確的方式書寫原子的電子式，再將能成對的電子成對?？键c四 分子間作用力和氫鍵1.分子間存在一種比化學鍵若得多的相互作用，叫做分子間作用力。分子間作用力普遍存在于分子之間。2.由分子組成的物質(zhì)，加熱熔融時，破壞共價鍵。3.氨氣、水、氟化氫分子中的氮、氧、氟，可以與另一分子的氫形成比分子間作用力強的相互作用，叫氫鍵。氫鍵的存在可以提高化合物的沸點。例1. X、Y、Z、Q、R是五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大。X、Y兩元素最高正價與最低負價之和均為0；Q與X同主族；Z、R分別是地殼中含量最高的非金屬元素和金屬元素。(1)五種元素原子半徑由大到小的順序是(寫元素符號)_。(2)X與Y能形成多種化合物，其中既含極性鍵又含非極性鍵，且相對分子質(zhì)量最小的物質(zhì)是(寫分子式)_。(3)由以上某些元素組成的化合物A、B、C、D有如下轉(zhuǎn)化關系：A+C=B，B+D=A，其中，C是溶于水顯酸性的氣體；D是淡黃色固體。寫出C的結(jié)構式：_；D的電子式：_。如果A、B均由三種元素組成，B為兩性不溶物，則A的化學式為_；由A轉(zhuǎn)化為B的離子方程式為_。如果A由三種元素組成，B由四種元素組成，A、B溶液均顯堿性。用離子方程式表示A溶液顯堿性的原因：_。A、B濃度均為0.1 molL1的混合溶液中，離子濃度由大到小的順序是_；常溫下，在該溶液中滴加稀鹽酸至中性時，溶質(zhì)的主要成分有_。【答案】 (1)Na>Al>C>O>H(2)C2H2(3)O=C=ONaAlO2AlO2H2OCO2=Al(OH)3HCO或2AlO3H2OCO2=2Al(OH)3COCOH2OHCOOHc(Na)>c(HCO)>c(CO)>c(OH)>c(H)NaCl、NaHCO3、CO2(或H2CO3)【解析】例2. X、Y、Z、W、M、N為原子序數(shù)依次增大的六種短周期元素，常溫下，六種元素的常見單質(zhì)中三種為氣體，三種為固體。X與M，W與N分別同主族，在周期表中X是原子半徑最小的元素，且X能與Y、Z、W分別形成電子數(shù)相等的三種分子，Z、W的最外層電子數(shù)之和與M的核外電子總數(shù)相等。試回答下列問題：(1)N元素在周期表中的位置為_；Y的簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性_(填“>”“<”或“”)W的簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性。(2)X、Z形成的含18電子的化合物的電子式為_。(3)由X、Z、W、N四種元素組成的一種離子化合物A，已知A既能與鹽酸反應，又能與氯水反應，寫出A與足量鹽酸反應的離子方程式：_。(4)X和W組成的化合物中，既含有極性共價鍵又含有非極性共價鍵的是_(填化學式)，此化合物可將堿性工業(yè)廢水中的CN氧化，生成碳酸鹽和氨氣，相應的離子方程式為_。【答案】(1)第三周期第A族(2) (3)SO2H=H2OSO2或HSOH=H2OSO2(4)H2O2OHCNH2O2=CONH3【解析】H的原子半徑最小，所以X為H；X和M同主族，由M在題述元素中的排序知，M是Na。Y、Z、W位于第二周期，它們與H可形成等電子分子，結(jié)合Z、W的最外層電子數(shù)之和與Na的核外電子總數(shù)相等知，Y、Z、W依次為C、N、O，W與N同主族，則N為S。(1)C的非金屬性弱于O的非金屬性，故CH4的穩(wěn)定性比H2O的弱。(2)H、N形成的含18電子的化合物是N2H4，N2H4的電子式為。(3)由H、N、O、S組成的既能與鹽酸反應又能與氯水反應的離子化合物為NH4HSO3或(NH4)2SO3，其分別與足量鹽酸反應的離子方程式為HSOH=H2OSO2、SO2H=H2OSO2。(4)H2O2中含有極性共價鍵和非極性共價鍵，H2O2氧化堿性工業(yè)廢水中CN的離子方程式為OHCNH2O2=CONH3。1.(2018內(nèi)蒙古杭錦后旗奮斗中學高三月考)下列有關化學用語表示正確的是()A過氧化鈉的電子式：B次氯酸的結(jié)構式：HClO C硫原子的結(jié)構示意圖：DNH4Cl的電子式：【答案】C【解析】2. 對于符號：35Cl和37Cl、H2和D2、1HO和2HO。下列有關說法正確的是()A35Cl和37Cl互稱為同素異形體BH2和D2是氫元素的兩種同位素C35和37表示的是質(zhì)量數(shù)D1HO和2HO表示同一種水分子【答案】C【解析】35Cl和37Cl是不同種原子，是氯元素的兩種同位素，A錯誤；H2和D2是單質(zhì)，B錯誤；1HO由2個普通氫原子(1H)和1個16O原子構成，其質(zhì)量數(shù)之和為18，而2HO由2個重氫原子(2H)和1個18O原子構成，其質(zhì)量數(shù)之和為22，顯然是不同種水分子，D錯誤。3. (2018郴州一模)三硫化磷(P4S3)是黃綠色針狀晶體，易燃、有毒，分子結(jié)構之一如圖所示，已知其燃燒時P被氧化為P4O10，下列有關P4S3的說法中不正確的是()AP4S3中磷元素為3價BP4S3屬于共價化合物CP4S3充分燃燒的化學方程式為P4S38O2P4O103SO2D1 mol P4S3分子中含有9 mol共價鍵【答案】A【解析】4. (2017湖南師范大學附屬中學高三月考)下列說法正確的是()AHF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱，沸點卻依次升高B熔融狀態(tài)下能導電的化合物一定含離子鍵；金屬與非金屬元素形成的化合物一定是離子化合物CNCl3分子中所有的原子均為8電子穩(wěn)定結(jié)構DNaHSO4晶體中陰、陽離子的個數(shù)比是12且熔化時破壞的是離子鍵和共價鍵【答案】C【解析】A項，非金屬性越強，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，則HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱；而相對分子質(zhì)量大的沸點高，但HF分子之間含氫鍵，則沸點為HF、HI、HBr、HCl依次減弱，錯誤；B項，熔融狀態(tài)下能導電的化合物一定含離子鍵，屬于離子化合物，而金屬與非金屬元素形成的化合物可能為共價化合物，如氯化鋁，錯誤；C項，NCl3分子中N元素的族序數(shù)成鍵數(shù)8，則分子中所有的原子均為8電子穩(wěn)定結(jié)構，正確；D項，NaHSO4晶體中及熔化狀態(tài)下電離，均存在鈉離子和硫酸氫根離子，陰、陽離子個數(shù)比為11，熔化只破壞離子鍵，錯誤。5. (2017北京西城一模)全氮類物質(zhì)具有高密度、超高能量及爆轟產(chǎn)物清潔無污染等優(yōu)點。中國科學家成功合成全氮陰離子N，N是制備全氮類物質(zhì)NN的重要中間體。下列說法中不正確的是()A全氮類物質(zhì)屬于綠色能源B每個N中含有35個質(zhì)子C每個N中含有35個電子DNN結(jié)構中含共價鍵【答案】C【解析】每個N原子含有7個電子，故5個氮原子含有35個電子，N中含有36個電子。6. (2018焦作市博愛縣第一中學高三收心考試)實現(xiàn)下列變化時，需克服相同類型作用力的是()A純堿和燒堿的熔化 B食鹽和冰醋酸熔化C液溴和液汞的氣化 D金剛石和干冰的熔化【答案】A【解析】7. (2017遼寧鞍山一模)W、X、Y、Z四種短周期元素的原子序數(shù)依次增大。W的某種原子中無中子，X、Y可形成原子個數(shù)比為11的具有漂白性的物質(zhì)，工業(yè)上常用電解熔融的YZ來獲得Y的單質(zhì)。下列說法正確的是()AX、Y形成的原子個數(shù)比為11的漂白性物質(zhì)中既有極性共價鍵又有非極性共價鍵B上述四種元素的原子半徑大小順序為r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)CW與X形成的化合物的熔、沸點高于W與Z形成的化合物的熔、沸點DX、Y、Z三種元素形成的化合物，其水溶液一定呈堿性【答案】C【解析】W、X、Y、Z四種短周期元素的原子序數(shù)依次增大，W的某種原子中無中子，則W為H元素；X、Y可形成原子個數(shù)比為11的具有漂白性的物質(zhì)，則X為O元素，Y為Na元素；工業(yè)上常用電解熔融的YZ來獲得Y的單質(zhì)，則Z為Cl元素。A項，X、Y形成的原子個數(shù)比為11的漂白性物質(zhì)為Na2O2，此化合物中既有離子鍵又有非極性共價鍵；B項，四種元素的原子半徑大小順序為r(Na)>r(Cl)>r(O)>r(H)，即r(Y)>r(Z)>r(X)>r(W)；C項，H2O分子間存在氫鍵，而HCl分子間沒有氫鍵，則H2O的熔、沸點高于HCl的熔、沸點；D項，X、Y、Z三種元素形成的化合物如NaClO4，其水溶液呈中性。8. .氫化鈉(NaH)是一種離子化合物，遇水后放出氫氣并生成一種堿，主要應用在有機合成和儲氫材料方面。根據(jù)信息完成下列空白：(1)氫化鈉的電子式為_。(2)氫化鈉與水反應的化學方程式為_，反應的氧化劑為_。該反應過程中，被破壞的化學鍵有_(填序號，下同)，形成的化學鍵有_。離子鍵極性共價鍵非極性共價鍵.氮化鈉(Na3N)是科學家制備的一種重要的化合物，它與水作用可產(chǎn)生NH3。(1)比較Na3N中兩種微粒的半徑r(Na)_r(N3)(填“”“”或“”)。(2)Na3N與鹽酸反應生成的兩種鹽的化學式為_。(3)寫出化合物Na3N的電子式：_?！敬鸢浮?(1) (2)NaHH2O=NaOHH2水(或H2O).(1)(2)NH4Cl、NaCl【解析】.(1)電子層結(jié)構相同的離子，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，故離子半徑r(Na)r(N3)。(2)Na3N與鹽酸反應生成兩種鹽為氯化銨與氯化鈉。 (3)Na3N屬于離子化合物，由鈉離子與氮離子構成，電子式為。9. (2018西安質(zhì)檢)在我國南方遭遇的冰雪災害中，使用了一種融雪劑，其主要成分的化學式為XY2，X、Y為周期表前20號元素，其陽離子和陰離子的電子層結(jié)構相同，且1 mol XY2含有54 mol電子。(1)該融雪劑的化學式是_；X與氫元素形成的化合物的電子式是_。(2)元素D、E原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，D與Y相鄰，則D的離子結(jié)構示意圖是_；D與E能形成一種非極性分子，該分子的結(jié)構式為_；D所在族元素的氫化物中，沸點最低的是_。(3)元素W與Y同周期，其單質(zhì)是原子晶體；元素Z的單質(zhì)分子Z2中有3個共價鍵；W與Z能形成一種新型無機非金屬材料，其化學式是_。(4)元素R與Y同主族，其氫化物能用于刻蝕玻璃，R2與NaOH溶液反應的產(chǎn)物之一是OR2，該反應的離子方程式為_。【答案】(1)CaCl2(2)S=C=SH2S(3)Si3N4(4)2F22OH=2FOF2H2O【解析】10. (2015廊坊模擬)X、Y、Z、W、P為短周期的主族元素，其原子序數(shù)依次增大。Y、Z、W、P位于同一周期。X元素形成的單質(zhì)是自然界中含量最多的氣體，1 mol Y的單質(zhì)分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應生成的氣體在標準狀況下均為33.6 L。W的原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為38，X的原子序數(shù)是Z的原子序數(shù)的一半。(1)Z的原子結(jié)構示意圖為_，W與P可形成原子個數(shù)比為12的化合物，其電子式為_。(2)經(jīng)測定，在2.51.01105Pa下，Y與P形成的化合物的熔點為190 ，沸點為180 ，則該化合物為_，屬于_化合物(填“共價”或“離子”)。(3)Z、W、P三種元素的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性由高到低的順序是_ (填化學式)。(4)Y與W形成的化合物遇水分解，發(fā)生反應的化學方程式為_?！敬鸢浮?1)(2)AlCl3共價(3)HCl、H2S、SiH4(4)Al2S36H2O=2Al(OH)33H2S【解析】，因為氯最外層7個電子，因此需要共用1對電子，硫最外層有6個電子，需要共用2對，所以是一個硫和2個氯一邊共用一對；(2)分子晶體是由分子構成，分子間的作用力很弱，具有較低的熔點、沸點、硬度小、易揮發(fā)等性質(zhì)；(3)氣態(tài)氫化物中穩(wěn)定性強弱取決于元素非金屬性的強弱，元素的非金屬性越強，對應氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定；(4)鋁離子和硫離子發(fā)生相互促進的水解反應，可以得到氫氧化鋁和硫化氫。二、元素周期表和元素周期律考點一 元素周期表1.元素周期表橫行叫周期，縱行叫族。2.現(xiàn)已排布7個周期，16個族。前三周期叫短周期，4、5、6、7周期叫長周期。第1、2、13、14、15、16、17列分別為第至A族，第11、12、3、4、5、6、7列分別為第至B族，第8、9、10列為第族，第18列為0族。3.第1至第7周期排布的原子種數(shù)分別為2、8、8、18、18、32、32。各周期0族元素原子序數(shù)分別為2、10、18、36、54、86、118。4.第B族所含元素種類數(shù)最多（包括鑭系和錒系），第A族所含元素組成的化合物種類最多（C元素可以組成有機物）。考點二 元素周期律1.元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)周期性變化，這個規(guī)律叫元素周期律。2.元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子核外電子排布呈周期性變化的必然結(jié)果。3.元素周期律的具體表現(xiàn)形式（?？键c）：（1）同周期從左到右，原子半徑逐漸減??；同主族從上到下，原子半徑逐漸增大。（2）同周期從左到右，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強；同周期從上到下，金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱。4.微粒半徑的大小比較方法：（1）原子半徑：按照元素周期律直接比較。（2）原子半徑和相應離子半徑：原子半徑大于相應陽離子半徑，原子半徑小于相應陰離子半徑。（3）離子半徑：先看電子層數(shù)（電子層數(shù)多的半徑大），再看原子序數(shù)（電子層數(shù)相同時，原子序數(shù)大的半徑小）。5.和金屬性對應的性質(zhì)：還原性、堿性、和氫離子反應的難易程度。和非金屬性對應的性質(zhì)：氧化性、酸性、和氫氣反應的難易程度和氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性。例1. 下表中的實線表示元素周期表的部分邊界。分別表示元素周期表中對應位置的元素。(1)元素的氫化物的穩(wěn)定性由強到弱的順序是_ (用氫化物的化學式表示)。(2)元素一般在化合物中顯_價，但在與_形成化合物時，所顯示的價態(tài)正好相反。(3)M、N兩種化合物均由四種元素組成，寫出此兩種化合物在水溶液中發(fā)生反應的離子方程式：_。(4)X、Y、Z代表原子序數(shù)依次增大的三種短周期元素。在周期表中，Y與X相鄰，Y與Z也相鄰；X、Y和Z三種元素原子的最外層電子數(shù)之和為17；X、Y、Z三種元素有的是上表中編號的元素，有的不是，請在上表中用元素符號標出不是元素的相應位置。(5)某同學受鑭系、錒系元素排列方式的啟發(fā)，將元素周期表設計成下列更簡明的形式，把118種元素全部排列在內(nèi)，表中除A、B、C、D外每個位置只表示一種元素。則該表中的A位置包含_(填數(shù)字)種元素。C位置中的元素是否全部是金屬元素_(填“是”或“否”)?！敬鸢浮?1)HFH2OH2S(2)負(或2)F(或氟或)(3)HHSO=SO2H2O(4)在表中相應的位置寫出“N”(5)11是【解析】1(2017安徽淮北一模)短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大。其中W的原子核中只有6個質(zhì)子；X可與W形成兩種常見的氣體WX和WX2；Y是短周期主族元素中原子半徑最大的元素；Z與Y形成的化合物的水溶液呈中性。下列敘述正確的是()AY位于第三周期A族B單質(zhì)沸點：W>YC簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：W>ZD離子半徑：X<Y【答案】B【解析】W的原子核中只有6個質(zhì)子，則W為C，X與W形成兩種常見的氣體WX和WX2，因此X為O，Y是短周期主族元素中原子半徑最大的元素，則Y是Na，Y與Z形成的化合物的水溶液呈中性，則Z為Cl。A項，Na位于第三周期A族，錯誤；B項，C組成的單質(zhì)熔、沸點都較高，Na的熔、沸點較低，因此沸點：C>Na，正確；C項，元素非金屬性越強，其簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強，即穩(wěn)定性：HCl>CH4，錯誤；D項，核外電子排布相同，原子序數(shù)越大，其離子半徑越小，即O2>Na，錯誤。2. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，X原子最外層有6個電子，Y是至今發(fā)現(xiàn)的非金屬性最強的元素，Z在周期表中處于周期序數(shù)等于族序數(shù)的位置，W的單質(zhì)廣泛用作半導體材料。下列敘述正確的是()A原子最外層電子數(shù)由多到少的順序：Y、X、W、ZB原子半徑由大到小的順序：W、Z、Y、XC元素非金屬性由強到弱的順序：Z、W、XD簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由強到弱的順序：X、Y、W【答案】A【解析】3. (2017天津市紅橋區(qū)重點中學八校高三4月聯(lián)考).幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價如下表：已知X是短周期中最活潑的金屬，且與R同周期。(請用化學用語答題)元素代號XYZMR原子半徑/nm0.1860.1020.0750.0740.143主要化合價1625323(1)R的元素符號為_； M在元素周期表中的位置為_。(2)X與Y按原子個數(shù)比11構成的物質(zhì)的電子式為_；所含化學鍵類型_。(3)X、 Y2、M2離子半徑大小順序為_。(4)將YM2通入FeCl3溶液中的離子方程式：_。.如下圖轉(zhuǎn)化關系(1)若B為白色膠狀不溶物，則A與C反應的離子方程式為_。(2)若向B溶液中滴加鐵氰化鉀溶液會產(chǎn)生特征藍色沉淀，則A與C反應的離子方程式為_。【答案】.(1)Al第二周期A族(2)離子鍵、共價鍵(3)S2>O2>Na(4)SO22Fe32H2O=2Fe2SO4H.(1)Al33AlO6H2O=4Al(OH)3(2)Fe2Fe3=3Fe2【解析】物質(zhì)Na2S2，其電子式為；所含化學鍵類型為離子鍵和非極性共價鍵。.(1)B是白色膠狀不溶物，則B為Al(OH)3，X可能為強酸或強堿，如X為強酸，則A含有AlO，C含有Al3，如X為強堿，則A含有Al3，C含有AlO，A和C混合，溶液中AlO和Al3發(fā)生互促水解，離子方程式為Al33AlO6H2O=4Al(OH)3；(2)若向B溶液中滴加鐵氰化鉀溶液會產(chǎn)生特征藍色沉淀，即說明B溶液中含有Fe2，則X為強氧化性酸，A為過量Fe與少量強氧化性酸(如HNO3)反應生成Fe2，F(xiàn)e2再被強氧化性酸(如HNO3)氧化為Fe3，故A和C溶液反應的離子方程式為 Fe2Fe3=3Fe2。4. 某?；瘜W實驗小組的學生為驗證非金屬元素氯的氧化性強于硫和氮，設計了一套實驗裝置(部分夾持裝置已略去)：(1)寫出A中反應的離子方程式：_。(2)B中出現(xiàn)黃色渾濁現(xiàn)象，產(chǎn)生此現(xiàn)象的離子方程式：_。(3)試從原子結(jié)構角度解釋氯的氧化性強于硫的原因：_。(4)D中干燥管中出現(xiàn)的現(xiàn)象及化學方程式： _。(5)有同學認為D中的現(xiàn)象并不能說明氯的氧化性大于氮，需要在C之前加裝洗氣裝置，請畫出其裝置圖(并注明盛裝試劑)。(6)還有什么其他方法能證明非金屬性Cl>S，用一種相關事實說明：_。【答案】(1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O(2)Cl2S2=S2Cl(3)氯原子最外層電子數(shù)比硫原子多一個，Cl得電子能力強，故Cl2的氧化性強于S(4)產(chǎn)生大量白煙；8NH33Cl2=6NH4ClN2(5)(6)2Fe3Cl22FeCl3、FeSFeS(或相同溫度下相同狀態(tài)的HCl的穩(wěn)定性大于H2S或最高價氧化物對應的水化物的酸性HClO4 大于H2SO4)【解析】(6)非金屬性強弱比較的一般規(guī)律是由對應氫化物的穩(wěn)定性判斷：氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強；由最高價氧化物對應水化物的酸性來判斷：酸性越強，非金屬性越強(除氟元素之外)；非金屬單質(zhì)與具有可變價金屬的反應，能生成高價金屬化合物的，其非金屬性強，據(jù)此可以驗證。