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1词·清平乐禁庭春昼，莺羽披新绣。百草巧求花下斗，只赌珠玑满斗。日晚却理残妆，御前闲舞霓裳。谁道腰肢窈窕，折旋笑得君王。物质结构与元素周期律专题复习【考点突破】一、高考风向标物质结构与元素周期律这部分知识主要出现在选择题及填空题中。在选择题中，主要是有关原子结构的计算、同位素、元素周期律中物质或元素性质的递变规律、元素在周期表中的位置与其性质的关系、化合物中原子的电子排布、分子的结构、晶体的结构和性质、新发现的元素等。在非选择题中，主要考查元素的推断，物质的结构、性质、位置三者的关系。在高考卷中，本部分试题一般3个左右，分值为25分（03年，3道27分；04，2道12分；05年，三套试题中：第I套3道27分；第II套3道25分；第III套没有出现）由于本章内容是对元素化合物知识的概括和总结，同时对元素化合物性质的学习和归纳又具有积极的指导意义，所以我们在复习本章知识时，一定要注意总结规律、找出特例，明确失分点及其产生的原因，有目的、有针对性地进行复习。可以预测2006年高考试题中，元素位、构、性三者的关系仍是高考命题的主要依据，对这三者的关系，高考常以原子序数大小、原子或离子半径大小、离子氧化性或还原性强弱等比较型试题和物质的组成、元素位置及化合价、化合物的性质、结构推断等题型进行考查，此类知识点常以选择题和推断题的形式出现。二、高考考点逐个突破1.考查原子结构例1.（05上海高考）下列离子中，电子数大于质子数且质子数大于中子数的是（）A.D3O+B.Li+C.OD-D.OH-解析：对于中性微粒，质子数等于电子数；对于阳离子，由于失电子，造成质子数大于电子数；对于阴离子，质子数小于电子数。“电子数大于质子数”的只可能为C、D，但能满足“质子数大于中子数”的只有D。答案为D评析：电子数与质子数的大小关系，不需要看具体的数据，只需看离子所带电荷的性质。对于中性的分子或原子来说，质子数与电子数相等；对于阳离子来说，质子数大于电子数；对于阴离子来说，质子数小于电子数。至于质子数与中子数的关系，必须知道粒子的质子数和质量数，只要有一个不清楚，二者的关系就不能确定。22.考查原子半径例2.（02江苏综合）下列叙述正确的是（）A.同周期元素中VIIA族元素的原子相对质量大B.VIA族元素的原子，其半径越大，越容易得到电子C.室温时，零族元素的单质都是气体D.所有主族元素的原子，形成单原子离子时的化合价和它的族序数相等解析：此题主要考查元素周期表中，同周期同主族元素性质的一些递变规律，在同周期中零族元素的原子半径最大，而在同主族中，半径越大，越难得到电子。单原子离子的化合价和它的族序数不一定相等，如IVA族铅形成的Pb2+。答案为C。评析：对于同主族元素来说，从上到下，原子半径及相对应的离子半径依次增大；总的来说，相对原子质量依次增大；零族元素的单质全部为气体，IIA族、IIIA族、IVA族元素的单质全部为固体，VA、VIA族元素中只有氮气和氧气常温下呈气态（其余都为固态），VIIA族元素的单质既有气体、液体、还有固体。一般来说，形成简单离子时，其所带的电荷数与该元素最外层电子数相等，但也有例外的，如最外层电子数比较多的铅、锡等元素，它们在反应时可以表现出不同的化合价，生成不同的离子。3.考查化合价例3.（05全国理综I）下列说法中正确的是（）A.非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数B.非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数C.最外层有2个电子的原子都是金属原子D.最外层有5个电子的原子都是非金属原子解析：一般来说，非金属元素的最高正价等于其最外层电子数（O、F除外），最低负价等于8－最外层电子数（H除外）。金属元素的最外层电子数一般比较少，但也有比较多的，如铋，最外层有5个电子。答案为A。评析：元素的原子在转化为离子时，总是向最外层8电子稳定结构的趋势进行，当原子的最外层电子数比较多时，通常容易得到电子；当原子的最外层电子数比较少时，通常容易失去电子。但此规律又不是绝对的，如H虽然最外层只有一个电子，但还能得电子；而铅和锡，最外层电子数虽然比较多，还是能够失电子。4.考查元素周期律例4.（04江苏高考）X、Y是元素周期表中VIIA族中的两种元素。下列叙述中能说明3X的非金属性比Y强的是（）A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多B.X的氢化物的沸点比Y的氢化物沸点低C.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定D.Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来解析：非金属性越强，氢化物越稳定，置换能力越强。对于组成和结构相似的同主族元素形成的分子来说，非金属性越弱，相对分子质量越大。A、B、D选项都说明X的非金属性比Y弱，故答案为C。评析：非金属性的强弱比较可以从以下几个方面考虑：（1）与氢气化合越容易，非金属性越强；（2）气态氢化物越稳定，非金属性越强；（3）最高价氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强；（4）非金属性强的元素可以把非金属性弱的元素从其化合物中置换出来；（5）同主族从上到下非金属性减弱；（6）同周期从左至右非金属性增强；（7）电解时，溶液中越易放电的单核阴离子对应的元素非金属性越弱。同主族元素，从上到下，电子层数依次增大，原子半径依次增大，相对原子质量依次增大，非金属性依次减弱。5.考查元素周期表例5.（04全国理综）2003年，IUPAC（国际纯粹与应用化学联合会）推荐原子序数为110的元素的符号为Ds，以纪念该元素的发现地（Dermstadt，德国），下列关于Ds的说法不正确的是（）A.Ds原子的电子层数为7B.Ds是超铀元素C.Ds原子的质量数为110D.Ds为金属元素解析：本题考查对元素周期表结构的掌握情况。周期数＝电子层数，原子序数＝质子数＝核电荷数＝核外电子数，86Rn位于第六周期零族，其下一周期同族的元素原子序数应为1188632()，故110Ds的电子层数应为7，是超铀元素，是金属元素。故答案为C。评析：在判断元素的性质时，首先应弄清元素在周期表中的位置。然后利用已知同主族元素的性质及同主族元素的性质递变规律，预测未知元素的性质。6.考查化学键及分子构成例6.（05江苏高考）A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小，A与C的核电荷数之比为3：4，D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子X、Y、Z。下列叙述正4确的是（）A.X、Y、Z的稳定性逐渐减弱B.A、B、C、D只能形成5种单质C.X、Y、Z三种化合物的熔沸点逐渐升高D.自然界中存在多种由A、B、C、D四种元素组成的化合物解析：此题考查的是物质结构、元素周期律等知识。由A、C的核电荷数之比为3：4，确定A为碳元素，C为氧元素。由D分别能与A、B、C形成电子总数相等的分子可以确定B为氮，D为氢。X为CH4，Y为NH3，Z为H2O。选项A中，氢化物的稳定性应与其非金属性关系相同，故氢化物的稳定性依次增强。选项B中，A、B、C、D形成的单质常见的有H2、D2、T2、HD、HT、DT、金刚石、石墨、N2、O2、O3等。碳、氮、氧的单质还有多种同位素构成的单质。显然B不正确。C中，比较熔沸点，可先看状态，水为液态，熔沸点最高；再看相对分子质量，不难得出熔沸点的关系为X＜Y＜Z。D中，就碳来说，形成数以百万计的有机物，H、O、N也能形成许多物质，D正确。答案：CD评析：在元素推断中，我们常常需要大胆假设，根据相关信息进行科学论证。象上题这样，我们就可预测D要么为氢，要么为氧。然后加以论证：若D为氧，由于A、B、C的原子半径不同，也就是它们属于不同元素，化合价不同，形成的氧化物中氧原子个数不同，则对于短周期元素来说，很难形成电子总数相等的分子。故D应为氢元素，这样也就确定了A、B、C都为非金属元素，再根据A、C的核电荷数关系即可确定其为何种元素，打开了突破口，也就容易得出其它元素。例7.（05江苏模拟）下列说法中正确的是（）A.氢键是一种强度介于离子键和共价键之间的化学键B.所有物质中都存在化学键C.含有极性键的分子一定是极性分子D.含有离子键的化合物一定是离子化合物解析：此题考查晶型与键型之间的关系。（特例验证法）A项：氢键不是化学键，化学键有：离子键、共价键、金属键三种，则A错误；B项：惰性单质是单原子分子，只存在分子间作用力，分子内部没有化学键，则B错误；C项：CH4是含有极性键的非极性分子，所以此说法错误；D项：含有离子键的化合物一定是离子化合物，则D正确。答案为D。7.考查晶体的类型、结构及计算例8.（05上海高考）下列说法错误的是（）A.原子晶体中只存在非极性共价键5B.分子晶体的状态变化，只需克服分子间作用力C.金属晶体通常具有良好的导电、导热和延展性D.离子晶体在熔化状态下能导电解析：原子晶体中，有的是单质，原子间存在非极性共价键；有的是化合物，原子间存在极性共价键。分子晶体微粒间只存在分子间作用力。金属晶体内存在自由电子，因而能导电、导热，并具有延展性。离子晶体在熔化状态下，离子能自由移动，因而能导电，答案为A。评析：在分析晶体的结构时，我们通常要明确晶体的几种代表物，明确晶体的常见性质，然后利用这些固有的知识对试题中的选项进行判断。例9.下图是氯化铯晶体的晶胞结构示意图（晶胞是指晶体中最小的重复单元），其中黑球表示氯离子、白球表示铯离子。已知晶体中2个最近的铯离子的核间距离为acm，氯化铯的摩尔质量为Mg/mol，则氯化铯晶体的密度为（）A.233MNagcmA/B.MNagcmA233/C.MNagcmA33/D.MaNgcmA33/解析：以小立方体为研究对象：体积为a3cm3，铯离子个数为NCsNCl()()8181111，所以，小立方体中只含有1个氯化铯。根据摩尔质量求得1个氯化铯的质量为MNgA。由体积、密度、质量的关系得：C项正确。答案为C。评析：与空间构型相关的化学试题，是学科间的综合试题，近几年理科综合要求较低，重点掌握氯化钠、氯化铯、二氧化硅、石墨等典型结构，利用分摊法，确定好研究对象，弄6清体积（数学问题）、质量（化学问题，利用摩尔质量求得）、密度之间的关系。【难点突破】一、同周期同主族元素性质的递变规律例1.下列叙述正确的是（）A.同周期元素中，0族元素的原子半径最小B.现已发现的IIA族元素的单质在常温常压下都是固体C.VIIA族元素的原子，其半径越大，越容易得到电子D.所有的主族元素的简单离子的带电荷数与其族序数相等解析：同周期元素从左至右原子半径逐渐减小，但稀有气体反常，故A错误；VIIA族元素的原子半径从上到下逐渐增大，非金属性减弱，金属性增强，即得电子能力减弱，而失电子能力增强。故C错误；主族元素的简单阳离子的化合价与其族序数相等，而阴离子不等，故D错误。综上所述选B。评析：要比较元素的性质，通常将两种元素放在元素周期表中，利用其在周期表中的位置进行比较。在周期表中，元素的化学性质遵循以下递变规律：①同周期元素，从左到右，金属性依次减弱，非金属性依次增强。同主族元素，从上到下，金属性依次增强，非金属性依次减弱。②金属性越强，单质的还原性越强，对应离子的氧化性越弱；单质与水或酸反应越剧烈，置换出氢越容易；最高价氧化物的水化物的碱性越强，溶解度越大，热稳定性越强。③非金属性越强，单质的氧化性越强，对应离子的还原性越弱；单质与氢气反应越剧烈，氢化物越稳定；最高价氧化物的水化物的酸性越强。二、元素在周期表中位置的确定例2.第三周期元素R，它的原子最外电子层上达到饱和所需电子数小于次外层和最内层电子数之差，但等于最内层电子数的正整数倍。下列说法正确的是（）A.常温下，能稳定存在的R的氧化物都能与烧碱溶液反应B.R的最高价氧化物对应的水化物都是强酸C.在固态时，R的单质属于同一类型的晶体D.在常温下，R的气态氢化物都能在空气中稳定存在解析：本题考查的是对电子排布知识的运用，依题意推导知：R可能是Si或S；然后逐项分析，应知：硅酸是弱酸、硫酸是强酸；Si是原子晶体，S是分子晶体；SiH4不稳定。而SO2、SiO2都是酸性氧化物，都可以与烧碱反应，所以只有A项是正