版高考化学二轮复习 第5讲 物质结构与元素周期律课堂练习.docx

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版高考化学二轮复习第5讲物质结构与元素周期律课堂练习

第五讲　物质结构与元素周期律

[最新考纲]

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．以第三周期为例，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。

　微粒结构及相互作用力[学生用书P22]

1．（2017·高考北京卷）2016年IUPAC命名117号元素为Ts（中文名“

”，tián），Ts的原子核外最外层电子数是7。

下列说法不正确的是（　　）

A．Ts是第七周期第ⅦA族元素

B．Ts的同位素原子具有相同的电子数

C．Ts在同族元素中非金属性最弱

D．中子数为176的Ts核素符号是

Ts

解析：

选D。

0族元素从上往下，原子序数依次为2、10、18、36、54、86、118，则可推断117号元素位于第七周期第ⅦA族，A项正确；互为同位素的不同原子具有相同的质子数，质子数等于核外电子数，B项正确；同主族元素从上往下，非金属性逐渐减弱，C项正确；中子数为176的Ts核素符号是

Ts，D项错误。

2．（2016·高考江苏卷）下列有关化学用语表示正确的是（　　）

A．中子数为10的氧原子：

O

D．甲酸甲酯的结构简式：

C2H4O2

解析：

选B。

A项，中子数为10的氧原子，质量数为18，应表示为

O，错误；B项，Mg2＋的核电荷数为12，最外层电子数为8，正确；C项，Na2S为离子化合物，电子式为

，错误；D项，甲酸甲酯的结构简式为HCOOCH3，错误。

3．（2016·高考上海卷）下列各组物质的熔点均与所含化学键的键能有关的是（　　）

A．CaO与CO2　　　　　B．NaCl与HCl

C．SiC与SiO2D．Cl2与I2

解析：

选C。

A.CaO是离子化合物，熔化断裂离子键，而CO2在固态时是分子晶体，熔化破坏的是分子间作用力，与化学键无关，错误；B.NaCl是离子化合物，熔化断裂离子键，而HCl在固态时是分子晶体，熔化破坏的是分子间作用力，与化学键无关，错误；C.SiC和SiO2都是原子晶体，熔化断裂的是共价键，与化学键有关，正确；D.Cl2和I2在固态时都是分子晶体，熔化破坏的是分子间作用力，与化学键无关，错误。

[感悟高考]

1．题型：

选择题

2．考向：

原子结构、离子结构是物质结构的核心内容，同样也是高考的重要考点，主要题型为选择题。

复习时，注意识记重要概念，掌握常用规律，提高解题能力；重视知识迁移、规范化学用语。

1．明确微粒间“三个”数量关系

（1）中性原子：

核电荷数＝核内质子数＝核外电子数＝原子序数。

（2）阴离子：

核外电子数＝质子数＋所带的电荷数。

（3）阳离子：

核外电子数＝质子数－所带的电荷数。

2．“四同”的判断方法

判断的关键是抓住描述的对象。

（1）同位素——原子，如

H、

H、

H。

（2）同素异形体——单质，如O2、O3。

（3）同系物——有机化合物，如CH3CH3、CH3CH2CH3。

（4）同分异构体——有机化合物，如正戊烷、新戊烷。

3．注意易混淆的问题

（1）同种元素，可以有若干种不同的核素，即核素种类远大于元素种类。

（2）元素有多少种核素，就有多少种原子。

（3）同位素是同一元素不同原子的互相称谓，不指具体原子。

（4）同一元素的不同同位素原子其质量数不同，核外电子层结构相同，其原子、单质及其构成的化合物的化学性质几乎完全相同，只是某些物理性质略有差异。

4．巧记10e－、18e－微粒

10e－和18e－微粒是元素推断题的重要突破口。

以Ne为中心记忆10e－微粒：

以Ar为中心记忆18e－微粒：

5．化学键与物质类别的关系

（1）只含非极性共价键的物质：

非金属元素构成的单质（稀有气体除外），如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等。

（2）只含有极性共价键的物质：

一般是不同非金属元素构成的共价化合物，如HCl、NH3、SiO2、CS2等。

（3）既有极性键又有非极性键的物质，如H2O2、C2H4、CH3CH3、C6H6等。

（4）只含有离子键的物质：

活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CsCl、K2O、NaH等。

（5）既有离子键又有非极性键的物质，如Na2O2、CaC2等。

（6）既有离子键又有极性键的物质，如NaOH、NH4NO3等。

（7）由强极性键构成但又不是强电解质的物质，如HF等。

　微粒的组成与结构

1．（2015·高考上海卷）中国科学技术名词审定委员会已确定第116号元素Lv的名称为

。

关于

Lv的叙述错误的是（　　）

A．原子序数116B．中子数177

C．核外电子数116D．相对原子质量293

答案：

D

2.

已知A、B、C、D四种物质均是由短周期元素原子组成的，它们之间有如图所示的转化关系，且A是一种含有18电子的微粒，C是一种含有10电子的微粒。

请完成下列各题：

（1）若A、D均是气态单质分子，写出A与B反应的化学方程式：

________________________________________________________________________。

（2）若B、D属同主族元素的单质分子，写出C的电子式：

____________。

（3）若A、B均是含2个原子核的微粒，其中B中含有10个电子，D中含有18个电子，则A、B之间发生反应的离子方程式为________________________________。

（4）若D是一种含有22电子的分子，则符合如图关系的A的物质有____________________（写物质的化学式，如果是有机物则写相应的结构简式）。

解析：

（1）18电子的气态单质分子为F2，则C为HF、B为H2O、D为O2，反应的化学方程式为2F2＋2H2O===4HF＋O2。

（2）B、D为同主族元素的单质，且A含有18个电子，C含有10个电子时，则B为O2、A为H2S、C为H2O、D为S，即2H2S＋O2===2H2O＋2S↓。

（3）含2个原子核的18电子的微粒为HS－，10电子的微粒为OH－，反应的离子方程式为HS－＋OH－===S2－＋H2O。

（4）含22电子的分子为CO2，则A为含18电子由C、H或C、H、O组成的化合物，可能为CH3CH3和CH3OH。

答案：

（1）2F2＋2H2O===4HF＋O2

　（3）HS－＋OH－===S2－＋H2O

（4）CH3CH3、CH3OH

　核外电子排布的规律及应用

3．（2017·宁德第三次质检）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W的原子核外只有6个电子，X＋和Y3＋的电子层结构相同，Z－的电子数比Y3＋多8个，下列叙述正确的是（　　）

A．W在自然界只有一种核素

B．半径大小：

X＋＞Y3＋＞Z－

C．Y与Z形成的化合物的水溶液呈弱酸性

D．X的最高价氧化物对应的水化物为弱碱

解析：

选C。

W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W的原子核外只有6个电子，则W为C元素；X＋和Y3＋的电子层结构相同，则X为Na元素，Y为Al元素；Z－的电子数比Y3＋多8个，则Z为Cl元素。

A.C在自然界有多种核素，如12C、14C等，故A错误；B.Na＋和Al3＋的电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，Cl－比Na＋和Al3＋多一个电子层，离子半径最大，则离子半径大小：

Al3＋

4．（2017·淄博高三模拟）已知X、Y、Z三种元素的原子序数依次递增，X原子的电子层数与它的核外电子总数相等，而Z原子的最外层电子数是次外层的3倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物，则下列说法错误的是（　　）

A．Y和Z可以组成一种Y和Z的质量比为7∶8的化合物

B．X、Y、Z组成的盐中既含离子键又含共价键

C．X和Z可以组成原子个数比分别为1∶1和2∶1，常温下为液态的两种化合物

D．由X、Y、Z三种元素中的任意两种组成的具有10电子的微粒仅有2种

解析：

选D。

由X原子的电子层数与它的核外电子总数相等知，X为氢元素；Z原子的最外层电子数是次外层的3倍，Z为氧元素；与氧形成两种以上气态化合物的Y为氮元素。

N、O可形成化合物N2On或NOn/2，根据Y和Z的质量比为7∶8，解得n＝2，为NO，A项正确；H、N、O组成的盐有NH4NO3、NH4NO2等，既含离子键又含共价键，B项正确；H、O两元素可形成H2O、H2O2两种常温下为液态的化合物，C项正确；H、N、O组成的10电子微粒有多种，如NH

、NH3、H2O、H3O＋、OH－等，D项不正确。

　物质类别与微粒间的相互作用

5．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）当化合物中只存在离子键时，该化合物是离子化合物。

（　　）

（2）共价化合物中一定只存在共价键。

（　　）

（3）在离子化合物中一定存在金属元素，而共价化合物中一定不存在金属元素。

（　　）

（4）氢化物一定是共价化合物。

（　　）

（5）离子晶体熔化时破坏离子键，原子晶体熔化时破坏共价键，而分子晶体熔化时破坏分子间作用力。

（　　）

（6）H2O的稳定性大于H2S，是因为H2O分子间存在氢键。

（　　）

答案：

（1）√　

（2）√　（3）×　（4）×　（5）√　（6）×

6．（2017·常州高三模拟）一定条件下，氨气与氟气发生反应：

4NH3＋3F2===NF3＋3NH4F，其中NF3分子构型与NH3相似。

下列有关说法错误的是（　　）

A．NF3中只含极性共价键

B．NF3既是氧化产物，又是还原产物

C．NH4F中既含有离子键又含有共价键

D．上述反应中，反应物和生成物均属于共价化合物

解析：

选D。

NF3分子中N—F共价键是极性键；反应中N：

－3→＋3，F：

0→－1,NF3既是氧化产物又是还原产物；NH4F是离子化合物，既含有离子键又含有共价键；F2是单质。

　元素周期表　元素周期律[学生用书P23]

1．（2017·高考全国卷Ⅱ，9，6分）a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a同族。

下列叙述正确的是（　　）

A．原子半径：

d>c>b>a

B．4种元素中b的金属性最强

C．c的氧化物的水化物是强碱

D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强

解析：

选B。

解答本题的关键是确定b原子次外层有2个电子还是8个电子。

若b原子次外层有2个电子，则a为He，与a为主族元素不符，故b原子次外层应有8个电子，即a原子核外有8个电子，a为O；结合c所在周期数与族数相同，可确定c为Al；再结合b原子次外层有8个电子，可推出b可能为Na或Mg，d与a同族，则d为S。

原子半径：

Na（或Mg）>Al>S>O，A项错误；同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减弱，即金属性：

Na（或Mg）>Al，B项正确；Al2O3对应的水化物为Al（OH）3，Al（OH）3是两性氢氧化物，C项错误；同主族元素自上而下，非金属性逐渐减弱，则对应单质的氧化性逐渐减弱，即氧化性：

O2>S，D项错误。

2．（2017·高考全国卷Ⅲ，12，6分）短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。

下列关系正确的是（　　）

W

X

Y

Z

A.氢化物沸点：

W

B．氧化物对应水化物的酸性：

Y>W

C．化合物熔点：

Y2X3

D．简单离子的半径：

Y

解析：

选D。

根据元素周期表的结构及题意可以判断出W为N元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元素。

NH3存在分子间氢键，而HCl不存在分子间氢键，所以NH3的沸点比HCl的沸点高，A项错误；Al（OH）3显两性，N的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性，B项错误；Al2O3是离子晶体，而AlCl3是分子晶体，离子晶体的熔点一般高于分子晶体的熔点，C项错误；Al3＋和O2－的电子层结构相同，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径：

Al3＋

[感悟高考]

1．题型：

选择题

2．考向：

元素周期表、元素周期律是学习化学的工具和基本规律。

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、在周期表中的位置、性质及其关系。

高考命题中常将元素周期表、元素周期律与元素性质结合进行考察，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。

1．强化记忆元素周期表的结构

2．理清原子序数与元素位置的“序数差值”规律

（1）同周期相邻主族元素的“序数差值”规律

①除第ⅡA族和第ⅢA族外，其余同周期相邻元素序数差为1。

②同周期第ⅡA族和第ⅢA族为相邻元素，其原子序数差：

第二、三周期相差1，第四、五周期相差11，第六、七周期相差25。

（2）同主族相邻元素的“序数差值”规律

①第二、三周期的同族元素原子序数相差8。

②第三、四周期的同族元素原子序数相差有两种情况：

第ⅠA族、ⅡA族相差8，其他族相差18。

③第四、五周期的同族元素原子序数相差18。

④第五、六周期的同族元素原子序数镧系之前的相差18，镧系之后的相差32。

⑤第六、七周期的同族元素原子序数相差32。

3．“三看”比较微粒半径大小

在中学化学要求的范畴内，可按“三看”规律来比较微粒半径的大小：

（1）“一看”电子层数：

当电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。

例如：

r（Li）＜r（Na）＜r（K）＜r（Rb）＜r（Cs）；

r（O2－）＜r（S2－）＜r（Se2－）＜r（Te2－）；

r（Na）＞r（Na＋）。

（2）“二看”核电荷数：

当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。

例如：

r（Na）＞r（Mg）＞r（Al）＞r（Si）＞r（P）＞r（S）＞r（Cl）；

r（O2－）＞r（F－）＞r（Na＋）＞r（Mg2＋）＞r（Al3＋）。

（3）“三看”核外电子数：

当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。

例如：

r（Cl－）＞r（Cl）；r（Fe2＋）＞r（Fe3＋）。

4．元素金属性、非金属性强弱规律

金属

性比较

本质

原子越易失电子，金属性越强

判断

依据

①在金属活动性顺序表中位置越靠前，金属性越强

②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强

③单质还原性越强或简单阳离子氧化性越弱，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的金属性比X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与H2化合越容易或气态氢化物越稳定，非金属性越强

②单质氧化性越强或简单阴离子还原性越弱，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

④若An－＋B―→Bm－＋A，则B的非金属性比A强

5.“跳出”六个认识误区

（1）误认为主族元素的最高正价一定等于族序数（F无正价，O无最高正价）。

（2）误认为元素的非金属性越强，其氧化物对应水化物的酸性就越强（HClO、H2SO3是弱酸，忽略了关键词“最高价”）。

（3）误认为失电子难的原子得电子的能力一定强（碳原子、稀有气体元素的原子失电子难，得电子也难）。

（4）误认为得失电子数多的原子，得失电子的能力一定强。

其实不然，不能把得失电子数的多少与得失电子的能力混淆。

（5）误认为最高正价和最低负价绝对值相等的元素只有第ⅣA族的某些元素（第ⅠA族的H的最高正价为＋1价，最低负价为－1价）。

（6）误认为负极的金属性一定大于正极的金属性。

在利用原电池原理比较元素金属性时，不要忽视介质对电极反应的影响。

如Al、Mg、NaOH溶液构成原电池时，Al为负极，Mg为正极；Fe、Cu、HNO3（浓）构成原电池时，Cu为负极，Fe为正极。

　元素性质的递变规律

1．（2017·高考天津卷）根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是（　　）

A．气态氢化物的稳定性：

H2O＞NH3＞SiH4

B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物

C．如图所示实验可证明元素的非金属性：

Cl＞C＞Si

D．用中文“

”（ào）命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族

解析：

选C。

非金属性：

O>N>C>Si，故气态氢化物的稳定性：

H2O>NH3>SiH4，A项正确；H与C、N、O、F等非金属元素形成共价化合物，与Na、Mg等金属元素形成离子化合物，B项正确；题图所示实验可证明酸性：

HCl>H2CO3>H2SiO3，但元素非金属性的强弱与元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱有关，HCl不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物，故不能根据其酸性强弱判断Cl的非金属性强弱，C项错误；118号元素在元素周期表中位于第七周期0族，D项正确。

2．（2017·厦门高三模拟）下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是（　　）

选项

事实

推论

A

Ca（OH）2的碱性强于Mg（OH）2

金属性：

Ca＞Mg

B

与冷水反应，Na比Mg剧烈

金属性：

Na＞Mg

C

SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2

非金属性：

S＞C

D

t℃时，Br2＋H22HBr　K＝5.6×107；

I2＋H22HI　K＝43

非金属性：

Br＞I

解析：

选C。

A.Ca、Mg位于同主族，金属性Ca>Mg，对应的最高价氧化物的水化物碱性为Ca（OH）2强于Mg（OH）2，故A正确；B.Na、Mg位于同周期，金属性Na>Mg，则与冷水反应，Na比Mg剧烈，故B正确；C.SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2，可知亚硫酸酸性大于碳酸，亚硫酸不是硫的最高价氧化物的水化物，则不能以此比较非金属性，故C错误；D.K越大，说明生成的气态氢化物越稳定，则稳定性HBr>HI，非金属性Br>I，故D正确。

　元素“位、构、性”的相互推断

3．（2017·高考江苏卷）短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，Z是地壳中含量最多的元素，W是短周期中金属性最强的元素。

下列说法正确的是（　　）

A．原子半径：

r（X）

B．W的最高价氧化物的水化物是一种弱碱

C．Y的单质的氧化性比Z的强

D．X、Y、Z三种元素可以组成共价化合物和离子化合物

解析：

选D。

地壳中含量最多的元素为O，则Z为O，Y为N，X为H，短周期中金属性最强的元素为Na，则W为Na。

原子半径：

r（Na）＞r（N）＞r（O）＞r（H），A项错误；NaOH为强碱，B项错误；非金属性：

O＞N，则氧化性O2（或O3）强于N2，C项错误；H、N和O可以组成共价化合物如NH3·H2O，也可以组成离子化合物如NH4NO3，D项正确。

4．（2017·沈阳第三次模拟）如图是从元素周期表中截取的一部分，已知X、Y、Z、W是短周期主族元素，下列说法中正确的是（　　）

A．W的原子序数不可能是X的原子序数的3倍

B．Z元素可能为金属

C．四种元素的原子有可能均能与氢原子形成18电子分子

D．W的气态氢化物的稳定性一定比Y的强

解析：

选C。

A.X是B，W是P，则W的原子序数是X的原子序数的3倍，A错误；B.由于四种元素均是短周期主族元素，则Z元素最小主族序数是第ⅣA族，不可能为金属，B错误；C.四种元素的原子有可能均能与氢原子形成18电子分子，即N2H4、H2O2、H2S、HCl，C正确；D.W的气态氢化物的稳定性不一定比Y的强，如水的稳定性强于氯化氢，D错误。

元素周期表“细部特征”的四大经验规律

1．同周期相邻两主族元素原子序数差值

通常情况为1，但是同周期第ⅡA族、第ⅢA族两主族较复杂，序数差为1、11、25三种情况。

2．同主族相邻两周期元素原子序数差值

第ⅠA族、第ⅡA族两主族同主族相邻两周期元素原子序数差等于上一周期元素种数，第ⅢA族及以后各主族原子序数（包括零族）差等于下一周期元素种数。

3．零族元素原子序数的应用

各周期零族元素原子序数分别为2、10、18、36、54、86、118，记住这些数据对推断已知原子序数的某些元素在元素周期表中的位置帮助很大。

4．元素原子序数的奇偶性与族序数奇偶性的关系

原子序数为奇数，元素原子最外层电子数也为奇数，且处于奇数族（Ⅷ族除外）；反之，原子序数为偶数，元素原子最外层电子数也为偶数，且处于偶数族（Ⅷ族、零族除外）。

　元素的推断及综合应用[学生用书P25]

1．（2017·高考全国卷Ⅰ，12，6分）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用作制冷剂，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。

由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。

下列说法不正确的是（　　）

A．X的简单氢化物的热稳定性比W的强

B．Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构

C．Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红

D．Z与X属于同一主族，与Y属于同一周期

解析：

选C。

由题知，W为氮，X为氧，Y为钠，Z为硫。

同周期元素从左至右，简单氢化物的热稳定性逐渐增强，H2O的热稳定性比NH3的强，A项正确；氧离子（O2－）和钠离子（Na＋）核外都有10个电子，B项正确；钠和硫形成的化合物为硫化钠，它是强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，能使红色石蕊试纸变蓝色，不能使蓝色石蕊试纸变色，C项错误；氧、硫位于同主族，钠与硫位于第三周期，D项正确。

2．（2016·高考全国卷Ⅰ，13，6分）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

解析：

选C。

单质n通常为黄绿色气体，则n为Cl2，q的水溶液具有漂白性，q为HClO，0.01mol·L－1的r溶液的pH＝2，说明r为一元强酸，r为HCl；s为难溶于水的混合物，结合其在光照条件下生成，则二元化合物p为CH4。

综上分析，涉及的元素有H、C、O、Cl，分别对应W、X、Y、Z。

原子半径：

C>O，A项错误；非金属性：

O>C，B项错误；O的氢化物为H2O或H2O2，常温常压下均为液态，C项正确；C的最高价氧化物的水化物为H2CO3，为弱酸，D项错误。

[感悟高考]

1．题型：

选择题（主）、填空题（次）

2．考向：

这类题目往往将元素化合物知识、物质结构理论、化学基本理论等知识串联起来，综合性较强，难度较大，解题的关键是正确推断元素，再根据元素性质的递变规律进行判断。

　通过建立“位、构、性”关系模型来推断元素，常用方法有

（1）根据原子或离子的结构示意图推断

①已知原子结构示意图