高三化学专题复习《物质结构 元素周期律》.docx

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高三化学专题复习《物质结构元素周期律》

物质结构元素周期律

一、高考指挥棒

基础知识梳理

一、原子的构成

1．原子的构成

⑴原子核：

带正电，几乎集中了原子的全部质量，体积只占原子体积的千亿分之一。

⑵质子：

带一个单位正电荷，质子数决定了元素的种类。

．．．．．．．．．．．．

⑶中子：

不带电。

中子数与质子数一起决定了同位素的种类。

．．．．．．．．．．．．．．．．．．

⑷电子：

带一个单位负电荷。

电子的排布决定了元素在周期表中的位置。

多数元素原子的化学性质．．．．．．．．．．．仅由其最外层电子数（价电子数）决定。

．．．．．．．．．．．．．．．．．．

2．微粒间数目关系

质子数（Z）==质量数（A）=（Z）+（N）中性原子：

质子数=阳离子：

质子数=＋阴离子：

质子数=－

3．原子表达式及其含义±bc±AA表示X原子的质量数；Z表示元素X的质子数；dZ

d表示微粒中X原子的个数；c±表示微粒所带的电荷数；±b表示微粒中X元素的化合价。

原子（ZX）原子核中子（A-Z）个核外电子（Z个——最外层电子数决定元素的化学性质质子（Z个）——决定同位素种类X

二、“三素”的比较

1．元素、2．核素、3．同位素：

⑴同位素中“同”的含义：

是指元素符号、质子数、电子数、电子排布、在周期表中位置相同、原子

-1-

的化学性质等相同，它们的物质性质略有差异。

．．

⑵同位素的特征

①同一元素的不同同位素原子的化学性质基本相同。

．．．．．．．．

②天然存在的元素里，不论是游离态还是化合态，各种天然同位素原子所占的百分比一般是不变的。

三．核外电子排布的表示方法

⑴原子结构简（示意）图：

（易失分点）

四、原子结构的特殊性（1~18号元素）

1．原子核中没有中子的原子：

。

2．最外层电子数与次外层电子数的倍数关系。

①最外层电子数与次外层电子数相等：

和；②最外层电子数是次外层电子数2倍：

；③最外层电子数是次外层电子数3倍：

；④最外层电子数是次外层电子数4倍：

；⑤最外层电子数是次外层电子数1/2倍：

和。

3、、。

4．电子总数为最外层电子数2倍：

。

5．次外层电子数为最外层电子数2

6．内层电子总数是最外层电子数2

五、1~20号元素组成的微粒的结构特点

1．常见的等电子体

①2个电子的微粒。

分子：

；离子：

。

②10个电子的微粒。

分子：

；

离子：

等。

③18个电子的微粒。

分子：

、N2H4（联氨）、C2H6（CH3CH3）、

CH3NH2、CH3OH、CH3F、NH2OH（羟氨）；

离子：

K+、Ca2+、Cl-、S2-、HS-、P3-、O2-

2等。

六、元素周期律及其实质

核外电子排布的周期性变化，决定了元素原子半径、最外层电子数出现周期性变化，进而影响元素的性质出现周期性变化（见本考点“三、2．原子结构与元素性质的关系”）。

3．具体实例：

以第3周期或第VIIA族为例，随着原子序数的递增

七、元素周期表及其结构

1．元素周期表的结构-----要求学生掌握什么？

怎样掌握？

．．．．．．．．．．．．．．

（1）周期：

长式周期表有7个周期：

1、2、3周期为短周期；4、5、6周期为长周期；7为不

完全周期。

目前1～7周期元素数目分别为2、8、8、18、18、32、26。

周期序数=电子层数。

．．．．．．．．．．．．．．．．．

⑵族：

长式元素周期表有18纵行。

分为主族、副族、第Ⅷ族（第8、9、10纵行）、0族（第18列）。

过渡元素都是金属，又叫过渡金属，最外层电子数≤2（最外层电子数为．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2．的元素不一定是．．．．．．．2．主要．．族）．．

-2-

八、原子结构、元素的性质、元素在周期表中的位置间的相互关系

1．元素在周期表中位置与元素性质的关系

对角线规则：

在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的性质有些相似，其相似性甚至超过了同主族元素，被称为“对角线规则”。

（eg：

见右上图）

实例：

①锂与镁的相似性超过了它和钠的相似性，如：

LiOH为中强碱而不是强碱，Li2CO3难溶于水等。

②Be、Al的单质、氧化物、氢氧化物均表现出明显的“两性”；Be和Al单质在常温下均能被浓H2S04钝化；A1C13和BeCl2均为共价化合物等。

③晶体硼与晶体硅一样，属于坚硬难熔的原子晶体。

2．原子结构与元素性质的关系

⑴与原子半径的关系：

原子半径越大，元素原子失电子的能力越强，还原性越强，氧化性越弱；反之，原子半径越小，元素原子得电子的能力越强，氧化性越强，还原性越弱。

⑵与最外层电子数的关系：

最外层电子数越多，元素原子得电子能力越强，氧化性越强；反之，最外层电子数越少，元素原子失电子能力越强，还原性越强。

⑶分析某种元素的性质，要把以上两种因素要综合起来考虑。

即：

元素原子半径越小，最外层电子数越多，则元素原子得电子能力越强，氧化性越强，因此，氧化性最强的元素是氟F；元素原子半径越大，最外层电子数越少，则元素原子失电子能力越强，还原性越强，还原性最强的元素是铯Cs。

⑷最外层电子数≥4，一般为非金属元素，易得电子，难失电子；

最外层电子数≤3，一般为金属元素，易失电子，难得电子；

最外层电子数=8（只有二个电子层时=2），一般不易得失电子，性质不活泼如He、Ne等稀有气体。

3．原子结构与元素在周期表中位置的关系

（1）电子层数＝；

（2）主族元素的族序数=；

（3）根据元素原子序数判断其在周期表中位置的方法-----要求到怎样的程度？

记住每个周期的元素种类数目（2、8、8、18、18、32、32）；用元素的原子序数依次减去各周期的元素数目，得到元素所在的周期序数，最后的差值（注意：

如果越过了镧系或锕系，还要再减去14）就是该元素在周期表中的纵行序数（从左向右数）。

记住每个纵行的族序数知道该元素所在的族及族序数。

4．元素周期表的用途

九、元素的金属性或非金属性强弱的判断----如何回顾、融合“氧化还原”的知识

1．元素金属性强弱比较方法

①与水（或非氧化性酸）反应置换氢的难易。

越易，金属性越强。

②最高价氧化物的水化物碱性强弱。

越强，金属性越强。

③互相置换反应（金属活动性顺序表）。

金属性较强的金属可以把金属性较弱的金属从其盐溶液中置换出来。

注意，较活泼的金属不能活泼到和盐溶液中的水反应。

-3-

④单质的还原性或离子的氧化性（电解中在阴极上得电子的先后）。

一般地来说，阳离子氧化性越弱，电解中在阴极上越难得电子，对应金属元素的金属性越强。

⑤原电池反应中正负极。

负极金属的金属性强于正极金属。

⑥金属活动性顺序：

K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>（H）>Cu>Hg>Ag>Pt>Au

2．元素非金属性强弱比较方法

①与H2化合的难易及氢化物的稳定性。

越易化合、氢化物越稳定，则非金属性越强。

②最高价氧化物的水化物酸性强弱。

酸性越强，则非金属性越强。

③单质的氧化性或离子的还原性。

阴离子还原性越弱，则非金属性越强。

④互相置换反应。

非金属性强的元素可以把非金属性弱的元素从其盐中置换出来。

十、微粒（原子及离子）半径大小比较规律

⑴影响原子（或离子）半径大小的因素

①电子层数越多，半径越大；②．电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。

⑵具体规律

①同主族元素：

。

②同周期元素：

。

③同种元素的微粒半径：

阳离子<原子<阴离子。

如Na＜Na；Cl＜Cl。

④同一元素不同价态的微粒半径，价态越高离子半径越小。

如Fe>Fe2+>Fe3+。

⑤稀有气体元素的原子半径大于同周期所有元素原子半径．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．+-

考点“逐一突破”

击破考点一：

有关元素、核素、同位素的考查

例1：

下列叙述错误的是（）．．

A.13C和14C属于同一种元素，它们互为同位素B.1H和2H是不同的核素，它们的质子数相等

C.14C和14N的质量数相等，它们的中子数不等D.6Li和7Li的电子数相等，中子数也相等

解析：

解决这类问题的关键是知道质量数等于质子数中子数之和，质子数决定元素种类，质子数与

中子数决定核素种类。

【变式训练】我国科学家在世界上首次合成了三种新核素，其中一种新核素的名称是铪－185，符号185Hf，

下列关于铪－185的叙述，不正确的是（）

A.它是一种新的原子B.它是一种新的元素

C.它的质量数为185D.它是铪－180的一种新的同位素

击破考点二：

有关粒子结构示意图的考查

例2：

bXn-和aYm+两离子的电子层结构相同，则a等于（）

A．b-m-nB．b+m+nC．b-m+nD．m-n+b

解析：

两离子的电子层结构相同，意味着两离子核外电子层数相同，各层上的电子数也相同，因此核外电子总数必相同。

b+n=a-m

击破考点三：

围绕核外电子的排布情况

例3：

两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，则在周期表的前10号元素中，满足上述关系的元素共有（）

A.1对B.2对C.3对

D.4对-4-

解析：

分析此题时首先要明确两元素不可能在同一周期，如在同一周期则是一种元素。

即只能是一

种元素在第一周期，另一元素在第二周期。

所以两元素最外层电子数之比为1∶2。

第一周期的元素的最外层电子数是1或2，则另一元素的最外层电子数为2或4。

【变式训练】下列各组给定原子序数的元素,不能形成微粒数之比为1:

1稳定化合物的是（）．．

A．11和16B．1和8C．1和6D．7和12

击破考点四：

微粒半径大小、电子数及电荷数的比较

例4X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径；Z和Y两元素的原子核外电子层次相同，Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径。

X、Y、Z三种元素原子序数的关系是（）

A.X＞Y＞ZB.Y＞X＞ZC.Z＞X＞YD.Z＞Y＞X

【变式训练】已知1－18号元素的离子aW3+、bX+、cY2－、dZ－都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是（）

A.质子数c>bB.离子的还原性Y2－>Z－C.氢化物的稳定性H2Y>HZD.原子半径X

击破考点五：

了解1-18号元素的原子核外电子排布，能用原子结构示意图表示原子和简单离子的结构例5：

下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是（）

①原子序数为15的元素的最高化合价为＋3②ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素

③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6

④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族

A．①②B．①③C．②④D．③④

【变式训练】若短周期中的两种元素可形成原子个数比为2:

3的化合物，则这两种元素的原子序数之差不可能是（）

A.1B.3C.5D.6

击破考点六：

了解元素周期表（长式）的结构（周期、族）及其应用

例6：

同主族两种元素原子的核外电子数的差值可能为（）

A．6B．12C．26D．30

解析：

根据周期表的结构可知：

每周期所包含的元素种类数依次为2、8、8、18、18、32、32……，

同一主族的两种元素的原子序数相差等于2、8、8、18、18、32、32之某一个数或相邻几个数之和。

A、B项明显不对，对C项：

26=8+18；而D项中的30不能用2、8、8、18、18、32、32相邻几个数组成。

【变式训练】同主族两种元素原子序数的差值不可能为（）

A．16B.26C.36D.46

击破考点七：

元素周期律的本质，掌握同一周期（主族）元素的原子结构与元素性质递变规律的关系

例7：

有X、Y两种元素，原子序数≤20，X的原子半径小于Y，且X、Y原子的最外层电子数相同

（选项中m、n均为正整数）。

下列说法正确的是（）

A.若X（OH）n为强碱，则Y（OH）n也一定为强碱

B.若HnXOm为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性

C.若X元素形成的单质是X2，则Y元素形成的单质一定是Y2

D.若Y的最高正价为+m，则X的最高正价一定为+m

解析：

抓住“规律”的共性和特殊性，是解决好此问题的关键

击破考点八：

了解原子结构、元素在周期表中的位置及其性质递变的规律

例8：

2007年，我国公布了111号元素Rg的中文名称。

试推测该元素在周期表中的位置是（）

A.第七周期IA族B.第七周期IIA族C.第六周期IA族D.第六周期IIA族

-5-

【变式训练11】俄美科学家联合合成出114号元素的一种同位素。

以下叙述不正确的是（）

A．该元素属于第七周期B.该元素位于IIIA族C.该元素为金属元素D.该元素性质与Pb相似击破考点九：

考查有关元素周期律的内容

例9：

下列说法正确的是（）

A．IA族元素的金属性比IIA族元素的金属性强

B．VIA族元素的氢化物中，稳定性最好的其沸点也最高

C．同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强

D．第三周期元素的离子半径从左到右逐渐减小

【变式训练】短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为13。

X与

Y、Z位于相邻周期，Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者是Y原子最外层电子数的3

倍。

下列说法正确的是（）

A.X的氢化物溶于水显酸性B.Y的氧化物是离子化合物

C.Z的氢化物的水溶液在空气中存放不易变质D.X和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸

【巩固练习】：

1.（08广东卷）2007年诺贝尔化学奖得主GerhardErtl对金属Pt表面催化CO氧化反应的模型进行了深入研究。

下列关于202Pt的说法正确的是（）78

A．

B．

C．

D．202782027820278

202

78Pt和198Pt的质子数相同，互称为同位素78Pt和198Pt的中子数相同，互称为同位素78Pt和198Pt的核外电子数相同，是同一种核素78Pt和198Pt的质量数不同，不能互称为同位素78

2.（08全国Ⅱ卷）某元素的一种同位素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1

H原子组成HmX分

子，在agHmX中所含质子的物质的量是（）

A．a（A－N＋m）molA＋maB．－N）molA

aD．－N＋m）molAaC．（A－N）molA＋m

3.（09山东卷11）元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，下列说法正确的是

A.同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性（）

B.第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数

C.短周期元素形成离子后，最外层电子都达到8电子稳定结构

D.同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同

4.（09全国卷Ⅱ9）某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，其相对原子质量为152.0，

原子核外的电子数为63。

下列叙述中错误的是（）．．

A.它是副族元素B.它是第六周期元素

C.它的原子核内有63个质子D.它的一种同位素的核内有89个中子

5.X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，其原子序数依次增大。

X是周期表中原子半径最小的元素，Y

原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z、W、R处于同一周期，R与Y处于同一族，Z、W原

子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。

下列说法正确的是（）

-6-

A．元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子，其半径依次增大B．元素X不能与元素Y形成化合物X2Y2C．元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性：

XmY>XmRD．元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸

6.（09广东化学11）元素X、Y、Z原子序数之和为36，X、Y在同一周期，X＋与Z2－具有相同的核

外电子层结构。

下列推测不正确的是（）．．．

＋2－A．同周期元素中X的金属性最强B．原子半径X＞Y，离子半径X＞Z

C．同族元素中Z的氢化物稳定性最高

D．同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强

7.（09北京卷10）甲、乙、丙、丁4中物质分别含2种或3种元素，它们的分子中各含18个电子。

甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子。

下列推断合理的是（）

A．某酸溶液含甲电离出的阴离子，则该溶液显碱性，只能与酸反应

B．乙与氧气的摩尔质量相同，则乙一定含有极性键和非极性键

C．丙中含有2周期IVA族的元素，则丙一定是甲烷的同系物

D．丁和甲中各元素质量比相同，则丁中一定含有-1价的元素

8.门捷列夫在描述元素周期表时，许多元素尚未发现，但他为第四周期的三种元素留下了空位，并对它

们的一些性质做了预测，X是其中的一种“类硅”元素，后来被德国化学家文克勒发现，并证实门捷

列夫当时的预测相当准确。

根据元素周期律，下列有关X性质的描述中错误的是：

（）．．

A．X单质不易与水反应B．XO2可被碳或氢还原为X

C．XCl4的沸点比SiCl4的高D．XH4的稳定性比SiH4的高

A.由mX与nY，得m+a=n-bB.X的还原性一定大于Y

C.X、Y一定不是同周期元素D.气态氢化物的稳定性HmX一定大于HnY

10.【河北省实验中学高三月考试题】根据判断，下列各元素一定属于主族元素的是（）

A．X元素能形成+7价的含氧酸及其盐B．Y元素的原子最外电子层上有2个电子

C．Z元素的阴离子与同一周期稀有气体元素原子的电子层结构相同

D．R元素的最高价氧化物的水化物呈酸性

11.已知R为ⅡA族元素，L为ⅢA族元素．它们的原子序数分别为m和n，且R、L为同一周期元素，

下列关系式错误的是：

（）

A．n=m+1B．n=m+10C．n=m+11D．n=m+25a+b-2--9.X、Y均为元素周期表中前20号元素，其简单离子的电子层结构相同，下列说法正确的是（）

12.（石家庄一中高三第三次模拟）根据判断，下列各元素一定属于主族元素的是（）

A．X元素能形成+7价的含氧酸及其盐

B．Y元素的原子最外电子层上有2个电子

C．Z元素的阴离子与同一周期稀有气体元素原子的电子层结构相同

D．R元素的最高价氧化物的水化物呈酸性

-7-

13.下表是元素周期表的一部分，表中用字母列出11种元素，请回答：

（1）上面所列元素的原子中，最外电子层只有两个电子的有（填元素符号）；

（2）所列元素形成的单质中，有一种通常情况下为液态该单质的化学式是_________，D的氢化物的沸点比I的氢化物的沸点（填“高”或“低，,）_________，主要原因是______________

（3）水解反应是一类重要的化学反应，中学已经学习过许多的水解反应。

请用所列11种元素组成能发生水解反应的物质来回答问题：

①写出一种由三种元素组成的无机物（用化学式，下同）__________________________

②写出两种由三种元素组成且所属类别不同的有机物：

_______________和___________

14．（15分）A、B、C、D、E是五种短周期元素，原子序数依次增大。

前四种元素的原子序数之和是E

的原子序数的2倍。

B是形成化合物种类最多的元素，E的阳离子与D的阴离子都比A的阳离子多2个电子层。

D与四种元素中任意一种都可形成原子个数比不相同的若干种化合物。

回答下列问题：

（1）D在周期表中位于第周期，第

（2）B、C、D三种元素原子半径由大到小的顺序是（用元素符号表示）

（3）写出由D、E两种元素形成的固体属于晶体（填晶体类型名称）。

（4）写出含D质量分数最高的氢化物的电子式。

（5）A、B、D可形成A2B2D4型化合物，该化合物的名称是，推测该化合物可能具有的

性质（至少写出三种）。

（6）写出E最高价氧化物对应水化物与过量B的最高价氧化物反应的离子方程式

。

15．A、B、C、D、E均为短周期元素，且原子序数依次增大。

已知B元素在自然界中组成化合物的种类最多；D原子最外层电子数与核外电子数之比为3:

4；A与D、E与D均可组成原子个数比为1:

1和2:

1的两种化合物。

据此回答：

（1）由A、C、D三种元素可组成多种化合物，写出其中两种常见化合物的化学式

（2）在C和B组成化合物（CB）2中，C、B原子均满足最外层8电子结构,，则（CB）2的电子式是。

（3）化合物E3C与水反应的原理和碳化钙与水反应的原理相同，写出E3C与盐酸反应的化学方程式。

（4）已知B与A可组成化合物甲，D与A可组成化合物乙，每个甲、乙分子中均含有18个电子①甲在过量的D单质中充分燃烧，燃烧热是1559kJ/mol，写出该反应的热化学方程

式。

②在酸性条件下，向FeI2的淀粉溶液中加入乙，溶液变蓝。

当1molFe被氧化成Fe时，反应中电子转移为4mol，写出该反应的离子方程式

-8-2+3+