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专题五物质结构与性质元素周期律第二部分内容索引010203考情分析备考定向高频考点能力突破热点专攻(五)考情分析备考定向备考要点说明1.原子结构与元素的性质(1)了解元素、核素和同位素的含义。(2)了解原子的构成和原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理;能正确书写1~36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和电子排布图(轨道表示式);了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。(3)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。掌握同周期、同主族元素性质递变规律与原子结构的关系。(4)了解电离能、电负性的概念,并能用以说明元素的某些性质。备考要点说明2.化学键与分子结构(1)了解化学键的定义。(2)理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。(3)了解共价键的形成、极性、类型(σ键和π键)。了解配位键的含义。能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。(4)了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3),能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。备考要点说明3.分子间作用力与物质的性质了解范德华力、氢键的含义及对物质性质的影响。并能解释氢键对物质性质的影响。4.晶体结构与性质(1)了解晶体的类型,了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。不同类型的晶体结构与性质的关系(2)了解晶格能的概念,了解晶格能对离子晶体性质的影响。(3)理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质。了解金属晶体常见的堆积方式。(4)了解晶胞的概念,能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。核心价值引领2017年9月,美、俄科学家利用计算机模型设计出比水还轻的超轻晶体铝。有望用于航天飞机和汽车等领域制造超轻部件。这次获得的新晶体密度只有0.61g·cm-3,不仅密度显著低于传统金属铝(2.7g·cm-3),还意味着其能漂浮在水面上。该晶体以大家熟知的钻石为基础,将其中的每个碳原子用铝原子取代,得到了类似钻石的四面体结构晶体铝。进一步计算后,我们发现,这是一种非常稳定的全新超轻晶体铝结构。这是科学家运用物质结构的相关理论,从元素周期表中寻找替代元素,基于一种已知结构来设计新材料,更好地为人类服务,这就是我们学习物质结构、元素周期律的意义所在。高频考点能力突破考点一原子结构化学用语【真题示例】1.(2020全国Ⅰ)1934年约里奥-居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核24He)轰击金属原子𝑍𝑊X,得到核素𝑍+230Y,开创了人造放射性核素的先河:𝑍𝑊X+24HeY+01n其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是()A的相对原子质量为26B.X、Y均可形成三氯化物C.X的原子半径小于Y的D.Y仅有一种含氧酸.𝑍𝑊X答案B解析依据题给的反应过程,可确定W=27。根据X、Y的最外层电子数之和为8,Y原子的质子数比X原子的质子数多2,可以得出X原子最外层电子数为3,Y原子最外层电子数为5,可以判定X为铝元素,Y为磷元素。由上述分析可知A项错误;Al、P两元素均可形成三氯化物AlCl3和PCl3,B项正确;Al、P两元素位于同一周期且原子序数P大于Al,故原子半径Al大于P,C项错误;磷元素的常见含氧酸有H3PO4、H3PO2、HPO2等,D项错误。2.(2020浙江选考)下列说法正确的是()A.35Cl和37Cl是两种不同的元素B.单晶硅和石英互为同素异形体C.HCOOH和HOCH2CHO互为同系物D.H与Na在元素周期表中处于同一主族答案D解析35Cl和37Cl同是氯元素,二者互为同位素,A项错误;单晶硅是硅单质,石英的主要成分是SiO2,B项错误;HCOOH和HOCH2CHO不是同类物质,不是互为同系物,C项错误。3.(2020江苏化学)反应8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是()B.N2分子的电子式:N︙︙NC.Cl2分子的结构式:Cl—ClD.Cl-的结构示意图:A.中子数为9的氮原子:79N答案C解析A项,中子数为9的氮原子应表示为716N;B项,N2分子的电子式应为∶N︙︙N∶;D项,Cl-的结构示意图应为。4.(2019北京理综)2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是()A.In是第五周期第ⅢA族元素B的中子数与电子数的差值为17C.原子半径:InAlD.碱性:In(OH)3RbOH.49115In答案D解析In与Al同主族,是第五周期第ⅢA族元素,A正确的中子数是66,电子数是49,差值为17,B正确;根据元素周期律,同主族从上到下,元素原子半径依次增大,故原子半径:InAl,C正确;根据元素周期律,同周期从左到右,主族元素原子半径依次减小,金属性渐弱,最高价氧化物对应水化物碱性渐弱,故碱性:RbOHIn(OH)3,D项错误。;49115InA.中子数为18的氯原子:1718ClB.N2的结构式:N=NC.Na+的结构示意图:D.H2O的电子式:H··O······H5.(2019江苏卷)反应NH4Cl+NaNO2===NaCl+N2↑+2H2O放热且产生气体,可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是()答案D解析中子数为18的氯原子的质量数为17+18=35,原子符号为1735Cl,A项错误;氮气分子中两原子间有三对共用电子,其结构式为N≡N,B项错误;Na+的结构示意图为,C项错误;H2O的电子式为H··O······H,D项正确。6.(2019浙江4月选考)下列表示不正确的是()A.次氯酸的电子式H··Cl······O······B.丁烷的球棍模型C.乙烯的结构简式CH2CH2D.原子核内有8个中子的碳原子614C答案A解析A项,次氯酸分子中氢原子应与氧原子形成共用电子对,电子式为,所以错误,符合题意;B项,丁烷中有4个碳原子和10个氢原子,符合丁烷的球棍模型书写要求,所以正确,不符合题意;C项,乙烯分子中碳与碳原子间形成碳碳双键,符合乙烯结构简式的书写要求,所以正确,不符合题意;D项,碳原子的质子数为6,当中子数为8时,其质量数为14,因此符合碳原子的书写要求,所以正确,不符合题意。H··O······Cl······7.(2019北京理综)下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符号表示)()A.NaCl===Na++Cl-B.CuCl2===Cu2++2Cl-NaCl溶于水电解CuCl2溶液C.CH3COOHCH3COO-+H+D.H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)ΔH=-183kJ·mol-1CH3COOH在水中电离H2与Cl2反应能量变化答案B解析氯化钠是强电解质,在水中完全电离生成水合Na+和水合Cl-,A正确;用惰性电极电解CuCl2溶液,电解反应的化学方程式为CuCl2Cu+Cl2↑,B项中方程式是CuCl2的电离方程式,CuCl2的电离不是在通电条件下发生的,B错误;C项中图示为醋酸在水中的部分电离,C正确;根据反应热(ΔH)=反应物总键能-生成物总键能,反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的ΔH=(436kJ·mol-1+243kJ·mol-1)-(2×431kJ·mol-1)=-183kJ·mol-1,D项正确。8.(2019海南化学)自门捷列夫发现元素周期律以来,人类对自然的认识程度逐步加深,元素周期表中的成员数目不断增加。回答下列问题:(1)2016年IUPAC确认了四种新元素,其中一种为Mc,中文名为“镆”。元素Mc可由反应(2)Mc位于元素周期表中ⅤA族,同族元素N的一种氢化物为NH2NH2,写出该化合物分子的电子式,该分子内存在的共价键类型有。(3)该族中的另一元素P能呈现多种化合价,其中+3价氧化物的分子式为,其常见+5价简单含氧酸的分子式为。95243Am+2041Ca115281Mc+301n得到。该元素的质子数为,287Mc与288Mc互为。答案(1)115同位素(2)H··H极性键和非极性键(3)P4O6H3PO4解析(1)根据115281Mc可得Mc的质子数为115。287Mc与288Mc质子数都是115,由于质量数分别是287、288,则二者的中子数分别是172、173,二者质子数相同,中子数不同,因此互为同位素。(2)N原子最外层有5个电子,化合物NH2NH2中2个N原子形成一对共用电子对,每个N原子与2个H原子形成2对共用电子对,所以该化合物的电子式为H··H。在该物质分子中含有4个N—H极性键,一个N—N非极性键。(3)设P元素的氧化物为PxOy,由于P为+3价,O为-2价,根据化合物中元素正负化合价代数和等于0可得,3x=2y,所以x∶y=2∶3,结合白磷的正四面体结构可知,该氧化物的化学式为P4O6;P元素的+5价简单含氧酸的分子式为H3PO4。9.(1)(2019全国Ⅱ节选)①Fe成为阳离子时首先失去轨道电子,Sm的价层电子排布式为4f66s2,Sm3+价层电子排布式为。②比较离子半径:F-(填“大于”“等于”或“小于”)O2-。(2)(2019全国Ⅲ节选)在元素周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是,该元素基态原子核外M层电子的自旋状态(填“相同”或“相反”)。(3)(2019江苏化学节选)Cu2+基态核外电子排布式为。答案(1)①4s4f5②小于(2)Mg相反(3)[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9解析(1)①铁原子的电子排布式为[Ar]3d64s2,Fe原子成为阳离子时首先失去最外层4s轨道中的电子成为Fe2+;根据Sm的价电子排布式4f66s2可知,由Sm生成Sm3+要失去最外层6s能级上的2个电子和4f能级上的1个电子。②由于F-与O2-的核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径反而越小,故离子半径F-O2-。(2)根据元素周期律可知,与Li元素处于“对角线”位置的元素为Mg,两者的化学性质相似。基态Mg原子的M层电子排布式为3s2,根据泡利原理可知,这两个电子的自旋状态相反。(3)Cu是29号元素,Cu2+基态核外电子排布式为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9。【方法技巧】核外电子排布式的书写规律(1)当出现d能级时,虽然电子按ns、(n-1)d、np顺序填充,但在书写电子排布式时,仍把(n-1)d放在ns前面,如Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,而不是1s22s22p63s23p64s23d6。(2)在书写简化电子排布式时,并不是所有的都是[X]+外围电子排布式(注:X代表对应元素上一周期稀有气体元素符号)。(3)书写电子排布图(或轨道表示式)时,未填满电子的能级中的空轨道不能省略。如C原子的电子排布图(或轨道表示式)为,而不是。(4)在写基态原子的电子排布图(或轨道表示式)时,常出现以下错误:①(违反能量最低原理)。②(违反泡利原理)。③(违反洪特规则)。④(违反洪特规则)。【必备知识】1.原子或离子中各微粒间的数量关系(1)对于原子: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)对于阳离子:质子数=阳离子的核外电子数+阳离子所带正电荷数。(4)对于阴离子:质子数=阴离子的核外电子数-阴离子所带负电荷数。2.元素、核素、同位素之间的关系3.表示基态原子核外电子排布的四种方法表示方法举例电子排布式Cr:1s22s22p63s23p63d54s1简化电子排布式Cu:[Ar]3d104s1价电子排布式Fe:3d64s2电子排布图(或轨道表示式)O:4.化学用语(1)规范化学用语中的“1图”“8式”“2模型”。1图结构示意图8式核素表示式电子式Na2O2:Na+[··O······O······]2-Na+H2O:H··O··