2016年高考化学一轮收官核心考点复习(新人教版必修2)第1章 物质结构 元素周期表

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2016年高考化学一轮收官核心考点复习(新人教版必修2)第1章 物质结构 元素周期表

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2016年高考化学一轮收官核心考点复习(新人教版必修2)
第1章 物质结构 元素周期表
1.核素
【知识点的认识】
1、核素:
核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子.很多元素有质子数相同而中子数不同的几种原子.例如,氢有、、3种原子,就是3种核素,它们的原子核中分别有0、1、2个中子.这3种核素互称为同位素.例如,原子核里有6个质子和6个中子的碳原子,质量数是12,称为C﹣12核素,或写成12C核素.原子核里有6个质子和7个中子的碳原子,质量数为13,称13C核素.氧元素有16O,17O,18O三种核素.具有多种核素的元素称多核素元素.核素常用表示,X是元素符号,Z是原子序数,A是质量数,A﹣Z=N,N是该核素中的中子数.
【命题方向】本考点主要考察核素的概念,属于高中化学的重要概念.
题型:核素概念
典例:我国稀土资源丰富.下列有关稀土元素Sm与Sm的说法正确的是(  )
A. Sm与Sm互为同位素 B. Sm与Sm的质量数相同
C. Sm与Sm是同一种核素 D. Sm与Sm的核外电子数和中子数均为62
分析:A.根据原子符号的含义以及质子数相同中子数不同的同一元素互称同位素;
B.根据原子符号的含义来分析;
C.根据原子符号的含义以及只有质子数相同中子数相同的核素才是同一核素;
D.根据原子符号的含义以及原子中核外电子数=核内质子数,中子数=质量数﹣质子数.
解答:A、Sm由与Sm可知,该元素是含有相同质子不同中子的同种元素,所以是同位素,故A正确;
B、Sm的质量数为144, Sm的质量数为150,所以这两种核素的质量数不同,故B错误;
C、Sm与Sm虽然质子数相同,但中子数不同,所以Sm与Sm是不同核素,故C错误;
D、Sm的核外电子数为62,中子数为82, Sm的核外电子数为62,中子数为88,故D错误.
故选A.
点评:本题考查同位素、核素的概念及质量数、质子数、中子数之间的关系,难度不大,明确这几个概念间的区别.
【解题思路点拨】元素、核素和同位素的关系如下图所示: ( http: / / www.21cnjy.com )
 
2.同位素及其应用
【知识点的认识】
1、同位素的概念:
质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素.
例如氢有三种同位素,H氕、D氘( ( http: / / www.21cnjy.com )又叫重氢)、T氚(又叫超重氢);碳有多种同位素,例如12C、13C和 14C(有放射性)等.同位素是同一元素的不同原子,其原子具有相同数目的质子,但中子数目却不同(例如氕、氘和氚,它们原子核中都有1个质子,但是它们的原子核中分别有0个中子、1个中子及2个中子,所以它们互为同位素).
2、同位素的性质:
同位素具有相同原子序数的同一化学元素的两种或多种原子之一,在元素周期表上占有同一位置,化学性质几乎相同(氕、氘和氚的性质有些微差异),但原子质量或质量数不同,从而其质谱性质、放射性转变和物理性质(主要表现在质量上(如:熔点和沸点)有所差异.同位素的表示是在该元素符号的左上角注明质量数(例如碳﹣14,一般用14C来表示).
3、放射性同位素
放射性同位素具有以下三个特性:
第一,能放出各种不同的射线.有的放出α射线 ( http: / / www.21cnjy.com ),有的放出β射线,有的放出γ射线或者同时放出其中的两种射线.还有中子射线.其中,α射线是一束α粒子流,带正电荷,β射线就是电子流,带有负电荷.
第二,放出的射线由不同原子核本身决定.例如钴﹣60原子核每次发生衰变时,都要放射出三个粒子:一个β粒子和两个光子,钴﹣60最终变成了稳定的镍﹣60.
第三,具有一定的寿命.人们将开始存在的放射性同位素的原子核数目减少到一半时所需的时间,称为半衰期.例如钴﹣60的半衰期大约是5年.
4、放射性同位素的应用:
放射性同位素放射出的射线碰到各种物 ( http: / / www.21cnjy.com )质的时候,会产生各种效应,它包括射线对物质的作用和物质对射线的作用两个相互联系的方面.例如,射线能够使照相底片 和核子乳胶感光;使一些物质产生荧光;可穿透一定厚度的物质,在穿透物质的过程 中,能被物质吸收一部分,或者是散射一部分,还可能使一些物质的分子发生电离; 另外,当射线辐照到人、动物和植物体时,会使生物体发生生理变化.射线与物质的相互作用,对核射线来说,它是一种能量传递和能量损耗过程,对受照射物质来说,它是一种对外来能量的物理性反应和吸收过程.其应用:
①射线照相技术,可以把物体内部的情况显示在照片上.
②测定技术方面的应用,古生物年龄的测定,对生产过程中的材料厚度进行监视和控制等.
③用放射性同位素作为示踪剂.
④用放射性同位素的能量,作为航天器、人造心脏能源等.
⑤利用放射性同位素的杀伤力,转恶为善,治疗癌症、灭菌消毒以及进行催化反应等.
【命题方向】本考点主要考察同位素的概念,对于同位素的性质和应用以了解为主.
题型一:同位素的概念:
典例1:下列各组粒子中属于同位素的是(  )
A.H2和D2 B.H2O和D2O C.16O和18O D.24Mg和24Na
分析:质子数相同中子数不同的原子互称同位素,互为同位素原子具有以下特征:质子数相同、中子数不同,研究对象为原子.
解答:A、H2和D2都是由氢元素组成的单质,结构相同,为同一物质,故A错误;
B、H2O和D2O都是由氢氧元素组成的化合物,结构相同,为同一物质,故B错误;
C、16O和18O质子数相同为8,中子数不同分别为8、10,是氧元素不同核素,互为同位素,故C正确;
D、24Mg和24Na质子数不同,属于不同元素的原子,故D错误;
故选C.
点评:本题主要考查了同位素为概念的理解,H2O和D2O、H2和D2的结构相同,为同一物质.
题型二:化学“五同”的区分
典例2:下列说法中正确的一组是(  )
A.H2和D2互为同位素 B.和互为同分异构体
C.正丁烷和异丁烷互为同系物 D.和是同一种物质
分析:A、质子数相同中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素;
B、分子式相同结构不同的有机化合物称同分异构体;
C、结构相似,分子组成上相差1个或者若干个基团的化合物互称为同系物;
D、根据物质的结构判断,分子式相同,结构也相同为同一物质.
解答:A、质子数相同中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素,同位素必须是元素不是单质,H2和D2是单质,所以不是同位素,故A错误;
B、是四面体结构,其没有同分异构体,所以 ( http: / / www.21cnjy.com )是同一种物质,不是同分异构体,故B错误;
C、正丁烷和异丁烷的分子式相同,结构不同,所以是同分异构体不是同系物,故C错误;
D、分子式相同结构相同,所以是同一物质,故D正确;
故选D.
点评:本题考查了同位素、同素异形体、同分异构体、同系物和同种物质这化学“五同”的比较学习,难度不大,明确这几个概念是解本题的关键.
【解题思路点拨】同素异形体、同位素、同分异构体与同系物的比较:
同位素 同素异形体 同系物 同分异构体 同种物质
定义 质子数相同,中子数不同的原子(核素) 由同一种元素组成的不同单质 结构相似,分子组成相差一个或若干个CH2基团的物质 分子式相同,结构不同的化合物 组成、结构相同
对象 原子 单质 化合物 化合物 物质
化学式 元素符号表示不同,如H、H、H 元素符号表示相同,分子式可以不同,如O2和O3 不同 相同 相同,如水与冰、H2与D2、H2O和D2O等
结构 电子层结构相同,原子核结构不同 单质的组成或结构不同 相似 不同 相同
性质 物理性质不同,化学性质相同 物理性质不同,化学性质相同 物理性质不同,化学性质相似 物理性质不同,化学性质不一定相同 结构式的形状及物质的聚集状态可能不同
注意:重点要注意对象的区别.
 
3.元素周期表的结构及其应用
【知识点的知识】
1、元素周期表的结构:
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特别提醒:掌握元素周期表的结构中各族的排列顺序,结合惰性气体的原子序数,我们可以推断任意一种元素在周期表中的位置.记住各周期元素数目,我们可以快速确定惰性气体的原子序数.各周期元素数目依次为2、8、8、18、18、32、32(如果第七周期排满),则惰性气体原子序数依次为2、2+8=10、10+8=18、18+18=36、36+18=54、54+32=86、86+32=118.
2、元素周期表的应用:
1)根据元素周期表可以推测各种元素的原子结构以及元素及其化合物性质的递变规律;
2)利用元素周期表,可以寻找制取半导体、催化剂、化学农药、新型材料的元素及化合物;
3)可以用元素周期表来根据一些已知元素的性质推测一些未知元素的性质.
【命题方向】本考点主要考察 ( http: / / www.21cnjy.com )元素周期表的结构,主要以选择题的形式考查对基础知识的掌握,同时也将推断、推理、计算等以填空题的形式在高考中进行考查.
题型一:元素周期表的结构
典例1:关于元素周期表的说法正确的是(  )
A.元素周期表有8个主族 B.ⅠA族的元素全部是金属元素
C.元素周期表有7个周期 D.短周期是指第一、二周期
分析:元素周期表有7个周期(短周期、长周期、不完全周期),有18个纵行(7个主族、7个副族、第ⅤⅢ族、零族),以此来解答.
解答:A.元素周期表有7个主族,故A错误;
B.ⅠA族的元素除H元素外都是金属元素,故B错误;
C.元素周期表有7个周期,故C正确;
D.短周期是指第一、二、三周期,故D错误;
故选C.
点评:本题考查元素周期表的结构,较简单,熟悉元素周期表的横行和纵行的排布是解答本题的关键,学生应熟记元素周期表的结构.
典例2:在元素周期表中,第三、四、五、六周期元素的数目分别是(  )
A.8、8、18、32 B.8、18、18、32 C.8、18、18、18 D.8、8、18、18
分析:根据元素周期表中各周期元素的种类来解答.
解答:元素周期表中第一周期有2种元素;
第二周期有8种;
第三周期有8种;
第四周期有18种;
第五周期有18种;
第六周期32种;
则第三、四、五、六周期元素的数目分别是8、18、18、32,
故选B.
点评:本题考查元素周期表及各周期元素,熟悉每个周期的元素数目即可解答,较基础.
典例3:下列各表中的数字代表的是原子序数,表中数字所表示的元素与它们在元素周期表中的位置相符的是(  )
A. B. C. D.
分析:根据元素周期表的结构:相邻两个周期同主族元素的原子序数相差2、8、18、36来分析.
解答:A、3号和5号元素之间相差很多个族,即12号的镁和13号的铝在周期表中不相邻,故A错误;
B、5号和15号元素的原子不在同一主族,故B错误;
C、1号和11好中间还有3号元素,故C错误.
D、O、Cl、Ne的位置关系是正确的,故D正确.
故选D.
点评:本题考查学生元素周期表的结构和元素的分布知识,可以根据所学知识进行回答,难度不大.
题型二:原子序数关系的推断
典例4:A、B为同主族的两元素,A在B的上一周期,若A的原子序数为n,则B的原子序数不可能为(  )
A.n+8 B.n+18 C.n+32 D.n+20
分析:由元素周期表结构可知,对于处于Ⅰ ( http: / / www.21cnjy.com )A、ⅡA元素而言,同主族相邻元素的原子序数差值为周期数小的元素所在周期含有的元素种数;对于过渡元素后边的所有各主族(包括零族),同主族相邻元素的原子序数差值为周期数大的元素所在周期含有的元素种数.
解答:由元素周期表结构可知,从第一 ( http: / / www.21cnjy.com )周期到第六周期,每周期含有的元素种数分别为2、8、8、18、18、32,第七周期为排满,若排满也是32种,同主族相邻元素的原子序数差值只能为2、8、18、32等,不可能相差20.
故选D.
点评:本题考查学生元素周期表的结构知识,难度不大,熟练掌握元素周期表的结构.
典例5:已知a、b分别为同周期的ⅠA和ⅦA族的两种元素,它们的原子序数分别为m和n,则下列关系不可能成立的是(  )
A.n=m+16 B.n=m+6 C.n=m+30 D.n=m+10
分析:根据周期表的结构及每一周期元素的数目.
解答:周期表中第一、二、三、四、五 ( http: / / www.21cnjy.com )、六、七周期元素的种数分别为2、8、8、18、18、32、26,若元素在二、三周期,则原子序数n=m+6,若元素在四、五周期,由于副族和ⅥⅡ族出现在ⅠA和ⅦA族之间共10种元素,则原子序数n=m+6+10=m+16,若元素在第六周期,又多了镧系的出现,有15种元素,则原子序数n=m+16+14=m+30.故选:D.
点评:本题主要考查了元素周期表的结构,需要学生有较强的基础知识.
题型三:元素周期表的应用(位置元素的推断)
典例6:据国外有关资料报道,在独居石(一种共 ( http: / / www.21cnjy.com )生矿,化学成分为Ce、La、Nd、…的磷酸盐)中,查明有尚未命名的116、124、126号元素.判断其中116号元素应为位于周期表中的(  )
A.第6周期ⅣA族 B.第7周期ⅥA族 C.第7周期Ⅷ族 D.第8周期ⅥA族
分析:根据各周期所含的元素 ( http: / / www.21cnjy.com )种类推断,用原子序数减去各周期所含的元素种数,当结果为“0”时,为零族; 当为正数时,为周期表中从左向右数的纵行,差为8、9、10时为VIII族,差数大于10时,则再减去10,最后结果为族序数.当为负数时其主族序数为8+差值.所以应熟记各周期元素的种数,即2、8、8、18、18、32、32.
解答:116号元素在周期表中的位置116﹣2﹣8﹣8﹣18﹣18﹣32﹣32=﹣2,8+(﹣2)=6,即为第七周期,第ⅥA族.
故选:B.
点评:本题考查元素的推断,题目难度不大,注意原子核外电子排布与在周期表中的位置.
【解题思路点拨】已知原子序数求位置及属性的解题方法:如110号元素,
解法如下:
在0族元素中He、Ne、 ( http: / / www.21cnjy.com )Ar、Kr、Xe、Rn质子数分别为:2、10、18、36、54和86.应该在第六周期之后;第七周期最后的一位元素的原子序数为86+32=118,所以应该在第七周期.92号以后的元素都为超铀元素且都为金属元素,因此为金属元素.
 
4.同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系
【知识点的知识】
同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系:
元素性质 同周期(从左到右) 同主族(从上到下)
最外层电子数 逐渐增多(1e﹣→8e﹣) 相同
原子半径 逐渐减小(稀有气体最大) 逐渐增大
主要化合价 最高正价:+1→+7最低负价﹣4→﹣1;最低负价=主族序数﹣8 最高正价相同最低负价相同(除F、O外)最高正价=主族序数
第一电离能 呈增大的趋势 呈减小趋势
电负性 电负性逐渐增大 电负性逐渐减小
得失电子能力 失电子能力减弱;得电子能力增强. 失电子能力增强;得电子能力减弱.
元素的金属性和非金属性 金属性逐渐减弱;非金属性逐渐增强. 金属性逐渐增强;非金属性逐渐减弱.
最高价氧化物对应水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱;酸性逐渐增强. 碱性逐渐增强;酸性逐渐减弱.
气态氢化物的稳定性 逐渐增强 逐渐减弱
【命题方向】本考点主要考察同一周期内元 ( http: / / www.21cnjy.com )素性质的递变规律与原子结构的关系,主要以选择题的形式考查对基础知识的掌握,同时也将推断、推理、计算等以填空题的形式在高考中进行考查.
题型一:同一周期内元素性质的递变规律
典例1:已知X、Y、Z为同周期的三种元 ( http: / / www.21cnjy.com )素,它们的最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱是:HXO4>H2YO4>H3ZO4.则下列说法正确的是(  )
A.气态氢化物的稳定性:HX>H2Y>ZH3B.元素的非金属性:Y<X<Z
C.原子半径:X>Y>ZD.原子序数:Z>Y>X
分析:同周期元素从左到右元素的非金 ( http: / / www.21cnjy.com )属性逐渐增强,对应的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,根据酸性相对强弱:HXO4>H2YO4>H3ZO4,可知原子序数的关系为X<Y<Z,根据同周期非金属性的递变规律比较.
解答:同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强,对应的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,
根据酸性相对强弱:HXO4>H2YO4>H3ZO4,
则可知非金属性X>Y>Z,
可知原子序数的关系为X<Y<Z,
非金属性越强,则对应氢化物的稳定性越强,则气态氢化物的稳定性:HX>H2Y>ZH3,
同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,则有原子半径:X<Y<Z.
故选A.
点评:本题考查元素周期律的递变规律,题目难度不大,注意判断非金属性强弱的角度和方法.
题型二:性质的应用﹣﹣推断
典例2:(2014 奉贤区二模)A、B、C、D、E为原子序数相邻且依次递增的同一短周期元素,下列说法正确的是(m、n均为正整数)(  )
A.若HnEOm为强酸,则D是位于VA族以后的非金属元素
B.若C的最低化合价为﹣3,则E的气态氢化物的分子式为H2E
C.A、B的最高价氧化物水化物均为碱,则碱性A(OH)n强于B(OH)n+1
D.若B为金属,则C一定为金属元素
分析:同一周期元素中,从左到右元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性增强,碱性减弱,元素的最高正价+|最低负价|=8.
解答:A、若HnEOm为强酸,如果E是第 ( http: / / www.21cnjy.com )二周期元素,E应该是N元素,D位于第IVA族,如果E是第三周期,E为S元素或Cl元素,D为第VA族或第VIA族元素,故A错误;
B、若C的最低化合价为﹣3,则E的最低化合价为﹣1,E的气态氢化物的分子式为HE,故B错误;
C、同一周期从左到右最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,A在B的左端,所以碱性A(OH)n强于B(OH)n+1,故C正确;
D、如果是第二周期元素的原子,则B是金属铍时,C可以是非金属硼,故D错误.
故选C.
点评:本题考查学生同周期元素性质的递变规律,可以根据所学知识进行回答,难度不大.
【解题思路点拨】结合同周期元素最外层电子数的变化理解并记忆元素性质的变化能帮助快速解题.
 
5.同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系
【知识点的知识】
同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系:
元素性质 同周期(从左到右) 同主族(从上到下)
最外层电子数 逐渐增多(1e﹣→8e﹣) 相同
原子半径 逐渐减小(稀有气体最大) 逐渐增大
主要化合价 最高正价:+1→+7最低负价﹣4→﹣1;最低负价=主族序数﹣8 最高正价相同最低负价相同(除F、O外)最高正价=主族序数
第一电离能 呈增大的趋势 呈减小趋势
电负性 电负性逐渐增大 电负性逐渐减小
得失电子能力 失电子能力减弱;得电子能俩增强. 失电子能力增强;得电子能力减弱.
元素的金属性和非金属性 金属性逐渐减弱;非金属性逐渐增强. 金属性逐渐增强;非金属性逐渐减弱.
最高价氧化物对应水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱;酸性逐渐增强. 碱性逐渐增强;酸性逐渐减弱.
气态氢化物的稳定性 逐渐增强 逐渐减弱
【命题方向】本考点主要考察同一主族内 ( http: / / www.21cnjy.com )元素性质的递变规律与原子结构的关系,主要以选择题的形式考查对基础知识的掌握,同时也将推断、推理、计算等以填空题的形式在高考中进行考查.
题型一:同一主族内元素性质递变规律
典例1:下列各组中的性质比较,正确的是(  )
①酸性:HClO4>HBrO4>HIO4 ②碱性:Ba(OH)2>Ca(OH)2>Mg(OH)2
③稳定性:HCl>H2S>PH3 ④还原性:F﹣>Cl﹣>Br﹣.
A.①②④B.②③④C.①②③D.都正确
分析:①元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强;
②元素的金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强;
③元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定;
④元素的非金属性越强,对应阴离子的还原性越弱.
解答:①非金属性:Cl>Br>I,元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,故①正确;
②金属性:Ba>Ca>Mg,元素的金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强,故②正确;
③非金属性Cl>S>P,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,故③正确;
④非金属性F>Cl>Br,元素的非金属性越强,对应阴离子的还原性越弱,故④错误.
故选C.
点评:本题考查元素周期律知识,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握判断的角度,注重相关基础知识的积累,难度不大.
题型二:性质的应用﹣﹣推断
典例2:运用元素周期律分析下面的推断,其中不正确的是(  )
A.锂(Li)与水反应比钠与水反应剧烈 B.砹(At)为有色固体,AgAt难溶于水也不溶于稀硝酸
C.在氧气中,铷(Rb)的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂 D.HBrO4的酸性比HIO4的酸性强
分析:A.元素的金属性越强,对应的单质与水反应越剧烈;
B.根据同主族元素的性质相似性分析;
C.根据同主族元素的性质的相似性和递变性分析;
D.元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强.
解答:A.金属性:Na>Li,元素的金属性越强,对应的单质与水反应越剧烈,则钠与水反应比锂与水反应剧烈,故A错误;
B.卤族元素的单质从上到下颜色逐渐加深,则砹(At)为有色固体,卤族元素单质的卤化银都不溶于水也不溶于硝酸,故B正确;
C.碱金属元素从上到下元素的金属性逐渐增强,对应的单质与氧气反应的产物有氧化物、过氧化物、超氧化物等,越来越复杂,故C正确;
D.非金属性:Br>I,元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,则HBrO4的酸性比HIO4的酸性强,故D正确.
故选A.
点评:本题考查同主族元素的性质的相似性和递变性,题目难度不大,注意把握元素周期律的递变性和相似性.
【解题思路点拨】结合同周期元素电子层数的变化理解并记忆元素性质的变化能帮助快速解题.
 
6.元素周期律的作用
【知识点的知识】
元素周期表的作用:
1)预测元素的性质:根据原子结构、元素性质及表中位置的关系预测元素的性质;
①比较同主族元素的金属性、非金属性、最 ( http: / / www.21cnjy.com )高价氧化物水化物的酸碱性、氢化物的稳定性等.如:碱性:Ra(OH)2>Ba(OH)2;气态氢化物稳定性:CH4>SiH4.
②比较同周期元素及其化合物的性质.如:酸性:HClO4>H2SO4;稳定性:HCl>H2S.
③比较不同周期、不同主族元素性 ( http: / / www.21cnjy.com )质时,要找出参照物.例如:比较氢氧化镁和氢氧化钾的碱性,可以把氢氧化钠作为参照物得出氢氧化钾的碱性强于氢氧化镁.
④推断一些未学过的元素的某些性质.如:根据ⅡA族的Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2难溶,可以推知Be(OH)2更难溶.
2)启发人们在一定范围内寻找某些物质 
①半导体元素在分区线附近,如:Si、Ge、Ga等.
②农药中常用元素在右上方,如:F、Cl、S、P、As等.
③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料、主要在过渡元素中找.如:Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等.
【命题方向】本考点主要考察元素周期律的 ( http: / / www.21cnjy.com )作用,主要以选择题的形式考查对基础知识的掌握,同时也将推断、推理、计算等以填空题的形式在高考中进行考查.
题型一:元素周期表帮助发现某些物质
典例1:元素周期表中某区域的一些元素多用于制造半导体材料,它们是(  )
A.左下方区域的金属元素 B.右上方区域的非金属元素
C.金属元素和非金属元素分界线附近的元素 D.稀有气体元素
分析:根据元素周期表中各元素的排布及相关性 ( http: / / www.21cnjy.com )质来解题,一般金属元素位于左下角,可以做导体材料,非金属元素一般不导电,金属与非金属交界处的元素可以用来做半导体材料.
解答:A.元素周期表中有金属元素和非金属元素,其中金属元素位于元素周期表的左边,可以用来做导体材料,故A错误;
B.非金属元素一般位于元素周期表的右边,氢元素除外,非金属元素一般不导电,是绝缘体材料,故B错误;
C.在金属与非金属元素交界处的元素大多数可用于制作半导体材料,故C正确;
D.稀有气体元素属于非金属元素,它们的性质更稳定,一般不用来做半导体材料,故D错误;
故答案为C.
点评:本题考察了元素周期表中 ( http: / / www.21cnjy.com )金属元素位于元素周期表的左边,导电性良好,可以用来做导体材料.非金属元素一般位于元素周期表的右边,氢元素除外,一般不导电.在金属与非金属元素交界处的元素大可用于制作半导体材料.
题型二:推断未知物质的性质
典例2:锗(Ge)是第四周期第ⅣA 元素,处于周期表中金属区与非金属区的交界线上,下列叙述正确的是(  )
A.锗是一种金属性很强的元素 B.锗的单质具有半导体的性能
C.锗是一种非金属性很强的元素 D.锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸
分析:处于金属区与非金属区的交界线上的 ( http: / / www.21cnjy.com )元素常用于做半导体材料,锗和硅处于同一主族,根据同主族元素的金属性、非金属性的递变规律比较最高价含氧酸的酸性,类比硅酸判断溶解性等性质.
解答:A、锗处于金属区与非金属区的交界线上,元素金属性和非金属性都较弱,反应中既不易得电子,也不易失去电子,故A错误;
B、锗处于金属区与非金属区的交界线上,既有金属性又有非金属性,常用于做半导体材料,故B正确;
C、锗处于金属区与非金属区的交界线上,元素金属性和非金属性都较弱,反应中既不易得电子,也不易失去电子,故C错误;
锗和硅处于同一主族,主族元素的非金属性 ( http: / / www.21cnjy.com )从上到下逐渐减弱,则硅的非金属性大于锗,非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,所以酸性比硅酸弱,为弱酸.碳酸溶液水,硅酸不溶于水,推知锗酸(H4GeO4)应难溶于水,故D错误;
故选B.
点评:本题考查位置结构性质的相互关系,题目难度不大,注意同主族元素的性质的递变性和相似性.
【解题思路点拨】元素周期律可用来预测某些新物质的性质,可以根据元素周期律对我们不熟悉的物质进行探索.
 
7.元素周期律和元素周期表的综合应用
【考点归纳】
一、原子结构
1、核电荷数、核内质子数及核外电子数的关系:核电荷数=核内质子数=原子核外电子数
注意:
(1)阴离子:核外电子数=质子数+所带的电荷数;阳离子:核外电子数=质子数﹣所带的电荷数
(2)“核电荷数”与“电荷数”是不同的,如Cl﹣的核电荷数为17,电荷数为1.
2、质量数:用符号A表示.将某元素原子核内的所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加所得的整数值,叫做该原子的质量数.
说明:
(1)质量数(A)、质子数(Z)、中子数(N)的关系:A=Z+N.
(2)符号X的意义:表示元素符号为X,质 ( http: / / www.21cnjy.com )量数为A,核电荷数(质子数)为Z的一个原子.例如,Na中,Na原子的质量数为23、质子数为11、中子数为12.
3、原子核外电子运动的特征
(1)当电子在原子核外很小的空间内作高速运动时,没有确定的轨道,不能同时准确地测定电子在某一时刻所处的位置和运动的速度,也不能描绘出它的运动轨迹.在描述核外电子的运动时,只能指出它在原子核外空间某处出现机会的多少.
(2)描述电子在原子核外空间某处出现几率多少的图象,叫做电子云.电子云图中的小黑点不表示电子数,只表示电子在核外空间出现的几率.电子云密度的大小,表明了电子在核外空间单位体积内出现几率的多少.
(3)在通常状况下,氢原子的电子云呈球形对称.在离核越近的地方电子云密度越大,离核越远的地方电子云密度越小.
4、原子核外电子的排布规律
(1)在多电子原子里,电子是分层排布的.
电子层数(n) 1 2 3 4 5 6 7
表示符号 K L M N O P Q
离核远近能量高低 n值越大,电子离原子核越远,电子具有的能量越高
(2)能量最低原理:电子总是尽先排布在能量最 ( http: / / www.21cnjy.com )低的电子层里,而只有当能量最低的电子层排满后,才依次进入能量较高的电子层中.因此,电子在排布时的次序为:K→L→M…
(3)各电子层容纳电子数规律:
①每个电子层最多容纳2n2个电子(n=1、2…);
②最外层容纳的电子数≤8个(K层为最 ( http: / / www.21cnjy.com )外层时≤2个),次外层容纳的电子数≤18个,倒数第三层容纳的电子数≤32个.例如:当M层不是最外层时,最多排布的电子数为2×32=18个;而当它是最外层时,则最多只能排布8个电子.
(4)原子最外层中有8个电子(最外层为 ( http: / / www.21cnjy.com )K层时有2个电子)的结构是稳定的,这个规律叫“八隅律”.但如PCl5中的P原子、BeCl2中的Be原子、XeF4中的Xe原子,等等,均不满足“八隅律”,但这些分子也是稳定的.
二、元素周期律
1、原子序数:按核电荷数由小到大的顺序给元素编的序号,叫做该元素的原子序数.
原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外电子数
2、元素原子的最外层电子排布、原子半径和元素化合价的变化规律:
对于电子层数相同(同周期)的元素,随着原子序数的递增:
(1)最外层电子数从1个递增至8个(K层为最外层时,从1个递增至2个)而呈现周期性变化.
(2)元素原子半径从大至小而呈现周期性变化(注:稀有气体元素的原子半径因测定的依据不同,而在该周期中是最大的).
(3)元素的化合价正价从+1价递增至+5价(或+7价),负价从﹣4价递增至﹣1价再至0价而呈周期性变化.
3、元素金属性、非金属性强弱的判断依据:
(1)元素金属性强弱的判断依据:
①金属单质跟水(或酸)反应置换出氢的难易程度.金属单质跟水(或酸)反应置换出氢越容易,则元素的金属性越强,反之越弱;
②最高价氧化物对应的水化物﹣﹣氢氧化物的碱性强弱.氢氧化物的碱性越强,对应金属元素的金属性越强,反之越弱;
③还原性越强的金属元素原子,对应的金属元素的金属性越强,反之越弱.(金属的相互置换);
(2)元素非金属性强弱的判断依据:
①非金属单质跟氢气化合的难易程度(或生成 ( http: / / www.21cnjy.com )的氢化物的稳定性),非金属单质跟氢气化合越容易(或生成的氢化物越稳定),元素的非金属性越强,反之越弱;
②最高价氧化物对应的水化物(即最高价含氧酸)的酸性强弱.最高价含氧酸的酸性越强,对应的非金属元素的非金属性越强,反之越弱;
③氧化性越强的非金属元素单质,对应的非金属元素的非金属性越强,反之越弱.(非金属相互置换)
4、原子序数为11﹣17号主族元素的金属性、非金属性的递变规律:
Na Mg Al Si P S Cl
原子序数 11 12 13 14 15 16 17
单质与水(或酸)的反应情况 与冷水剧烈反应 与冷水反应缓慢,与沸水剧烈反应 与沸水反应很缓慢,与冷水不反应, 部分溶于水,部分与水反应
非金属单质与氢气化合情况 反应条件 高温 磷蒸汽与氢气能反应 加热 光照或点燃
氢化物稳定性 SiH4极不稳定 PH3高温分解 H2S受热分解 HCl很稳定
最高价氧化物对应水化物的碱(酸)性强弱 NaOH强碱 Mg(OH)2中强碱 Al(OH)3或H3AlO3两性氢氧化物 H4SiO4极弱酸 H3PO4中强酸 H2SO4强酸 HClO4强酸
金属性、非金属性递变规律 金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强
5、元素周期律:元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化,这个规律叫做元素周期律.
三、元素周期表
1、元素周期表:把电子层数相同的各 ( http: / / www.21cnjy.com )种元素,按原子序数递增的顺序从左到右排成横行,再把不同横行中最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序由上至下排成纵行,这样得到的一个表叫做元素周期表.
2、周期:具有相同的电子层数的元素按原子序数递增的顺序排列而成的一个横行,叫做一个周期.
(1)元素周期表中共有7个周期,其分类如下:
短周期(3个):包括第一、二、三周期,分别含有2、8、8种元素
周期(7个)长周期(3个):包括第四、五、六周期,分别含有18、18、32种元素
不完全周期:第七周期,共26种元素(1999年又发现了114、116、118号三种元素)
(2)某主族元素的电子层数=该元素所在的周期数.
(3)第六周期中的57号元素镧(La)到71号元素镥(Lu)共15种元素,因其原子的电子层结构和性质十分相似,总称镧系元素.
(4)第七周期中的89号元素锕(Ac ( http: / / www.21cnjy.com ))到103号元素铹(Lr)共15种元素,因其原子的电子层结构和性质十分相似,总称锕系元素.在锕系元素中,92号元素铀(U)以后的各种元素,大多是人工进行核反应制得的,这些元素又叫做超铀元素.
3、族:在周期表中,将最外层电子数相同的元素按原子序数递增的顺序排成的纵行叫做一个族.
(1)周期表中共有18个纵行、16个族.分类如下:
①既含有短周期元素同时又含有长周期元素 ( http: / / www.21cnjy.com )的族,叫做主族.用符号“A”表示.主族有7个,分别为I A、ⅡA、ⅢA、ⅣA、VA、ⅥA、ⅦA族(分别位于周期表中从左往右的第1、2、13、14、15、16、17纵行).
②只含有短周期元素的族,叫做 ( http: / / www.21cnjy.com )副族.用符号“B”表示.副族有7个,分别为I B、ⅡB、ⅢB、ⅣB、VB、ⅥB、ⅦB族(分别位于周期表中从左往右的第11、12、3、4、5、6、7纵行).
③在周期表中,第8、9、10纵行共12种元素,叫做Ⅷ族.
④稀有气体元素的化学性质很稳定,在通常情况下以单质的形式存在,化合价为0,称为0族(位于周期表中从左往右的第18纵行).
(2)在元素周期表的中部,从ⅢB到ⅡB共10个纵列,包括第Ⅷ族和全部副族元素,统称为过渡元素.因为这些元素都是金属,故又叫做过渡金属.
(3)某主族元素所在的族序数:该元素的最外层电子数=该元素的最高正价数
【命题方向】
题型一:元素周期表的结构
典例1:短周期元素A、B、 ( http: / / www.21cnjy.com )C的位置如图所示,已知B、C两元素所在族序数之和是A元素所在族序数的二倍,B、C两元素的原子序数之和是A元素的4倍,则A、B、C依次是(  )
A
B C
A.Be、Na、Al B.B、Mg、Si C.O、P、Cl D.C、Al、P
分析:设A的原子序数为x,根据三种元素在周 ( http: / / www.21cnjy.com )期表中的位置,则B的原子序数为x+7,C的原子序数为x+9,根据B、C的原子序数之和是A的4倍,可推断元素的种类,本题也可利用排除法解答.
解答:已知B、C两元素的族序数之和是A元素族 ( http: / / www.21cnjy.com )序数的2倍,则三种元素应为相邻主族元素,设A的原子序数为x,根据三种元素在周期表中的位置,则B的原子序数为x+7,C的原子序数为x+9,则有x+7+x+9=4x,解得x=8,所以A的原子序数为8,即为O元素,则B的原子序数为15,为P元素,C的原子序数为17,为Cl元素.
点评:本题考查元素种类的推断,题目难度不大,注意短周期元素在周期表的位置的相对关系.
题型二:元素周期律的考察
典例2:(2011 福建)依据元素周期表及元素周期律,下列推断正确的是(  )
A.H3BO3的酸性比H2CO3的强 B.Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强
C.HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强 D.若M+和R2﹣的核外电子层结构相同,则原子序数:R>M
分析:A、同周期从左向右元素的非金属性增强,则最高价氧化物对应的水化物的酸性增强;
B、同主族从上到下元素的金属性增强,则最高价氧化物对应的水化物的碱性增强;
C、同主族从上到下元素的非金属性减弱,则气态氢化物的稳定性减弱;
D、M+和R2﹣的核外电子层结构相同,则阳离子在下一周期的前方,阴离子在上一周期的后方.
解答:A、非金属性B<C,则最高价氧化物对应的水化物的酸性为H3BO3<H2CO3,故A错误;
B、金属性Mg>Be,则最高价氧化物对应的水化物的碱性为Mg(OH)2>Be(OH)2,故B正确;
C、非金属性Cl>Br>I,则HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,故C错误;
D、M+和R2﹣的核外电子层结构相同,则M+在下一周期的前方,R2﹣在上一周期的后方,原子序数M>R,故D错误;
故选B.
点评:本题考查元素周期律,学生熟悉元素的金属性与非金属性的递变规律是解答本题的关键,难度不大.
题型三:“位﹣构﹣性”的综合考查
典例3:(2009 广东)下表是元素周期表的一部分,有关说法正确的是(  )
族周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅤⅡA
2 c d
3 a b e f
A.e的氢化物比d的氢化物稳定 B.a、b、e三种元素的原子半径e>b>a
C.六种元素中,e元素单质的化学性质最活泼 D.c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强
分析:元素周期律和元素周期表的综合运用,重在熟练掌握短周期元素,以及同一主族和同一周期元素性质的递变规律.
解答:A、d和e属于同一主族,由上到下,元素非金属性逐渐减弱,对应氢化物的稳定性逐渐减弱,即H2O>H2S,故A错;
B、a、b、e属于同一周期,从左到右核电荷数依次增多,原子半径逐渐减小,因此a、b、e三种元素的原子半径大小为a>b>e,故B错;
C、此题表达不明确,是金属性最强,还是非金属性最强,故C错;
D、同一周期中,从左到右核电荷数依次增多,原 ( http: / / www.21cnjy.com )子得电子能力逐渐增强,同一主族,由上到下,原子得电子能力逐渐减弱,因此c、e、f的最高价氧化物对应的水化物酸性增强,故D对.
故选:D.
点评:本题考查了元素周期律和元素周期表的综合运用,设点全面,突出主干知识和核心内容,具有很好的区分度,不偏不怪,侧重基础.
【解题思路点拨】掌握元素周期 ( http: / / www.21cnjy.com )表和元素周期律的问题需要掌握短所有元素的结构特点,它们在元素周期表中的位置、性质以及它们的化合物的性质,要有足够的知识储备.
 
8.质量数与质子数、中子数之间的相互关系
【知识点的知识】
1、概念:
质量数是将原子内所有质子和 ( http: / / www.21cnjy.com )中子的相对质量取近似整数值相加而得到的数值.由于一个质子和一个中子相对质量取近似整数值时均为1,所以质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N).
2、质量数与相对原子质量的区别:
同种元素的质子数相同,而中子数可能不同,即不同的核素.同种元素的核素互称同位素.
而质量数指的是核素中质子质量与中子质量的和,相同元素的不同核素的质量数不同.
相对原子质量为各核素的平均相对质量.同种元素的相对原子质量只有一个数值.
近似的相对原子质量也能用质子数+中子数的和来计算,同时也可以看作相对原子质量整数值大小等于质量数整数值的大小.
【命题方向】本考点主要考察核电荷数的概念,属于初中学过的基本内容,了解即可.
题型一:质量数与质子数、中子数之间的关系
典例1:(2014 通州区)C常用于测定动植物标本的年龄.关于C原子的说法正确的是(  )
A.中子数为14 B.质子数为14 C.核外电子数为14 D.质量数为14
分析:原子符号X,左下角Z代表质子数,左上角A代表质量数,X代表元素符号,其中质量数=质子数+中子数.中性原子有质子数=原子序数=核电荷数=核外电子数.
解答:A、C的质子数位6,质量数位14,中子数为14﹣6=8,故A错误;
B、C原子的质子数为6,故B错误;
C、C原子的质子数为6,核外电子数为6,故C错误;
D、C原子的质量数为14,故D正确;
故选:D.
点评:本题考查学生对原子符号的理解、原子构成中微粒之间的关系等,比较基础,注意基础知识的掌握.
题型二:质量数与相对原子质量、近似相对原子质量的区别
典例2:设某元素的原子核内的质子数为m,中子数为n,则下述论断正确的是(  )
A.不能由此确定该元素的相对原子质量 B.这种元素的相对原子质量为m+n
C.若碳原子质量为Wg,此原子的质量为(m+n)Wg D.核内中子的总质量小于质子的总质量
分析:A、元素相对原子量是指元素的平均原子质量与核素c(碳)12原子质量的之比;
B、无法计算该元素的相对原子质量;
C、若碳原子质量为Wg,此原子的质量为(m+n)Wg;
D、质子数和中子数的相对多少未知,无法判断.
解答:A、题目已知某元素的一种核素的质子数和中子数,能确定该核素的相对原子质量但不能确定该元素的相对原子质量,故A正确;
B、题目已知某元素的一种核素的质子数和中子数,该核素的丰度未知导致无法计算该元素的相对原子质量,故B错误;
C、该核素的相对原子质量为m+n,该核素的相对原子质量等于该核素的质量与碳﹣12质量的所得的比值,所以该核素的质量为12(m+n)Wg,故C错误;
D、一个质子的质量和一个中子的质量相当,质子数和中子数的相对多少未知,导致无法判断,故D错误;
故选A.
点评:本题考查了元素的相对原子质量的计算、核素的相对原子质量的计算等知识点,难度不大,明确元素和核素的相对原子质量的计算方法.
典例3:下列说法中不正确的是(  )
①质子数相同的粒子一定属于同种元素;
②同位素的性质几乎完全相同;
③质子数相同,电子数也相同的两种粒子,不可能是一种分子和一种离子;
④电子数相同的粒子不一定是同一种元素;
⑤一种元素只能有一种质量数;
⑥某种元素的原子相对原子质量取整数,就是其质量数.
A.①②④⑤B.③④⑤⑥C.②③⑤⑥D.①②⑤⑥
分析:①质子数相同,中子数的原子总称为元素,元素的研究对象是原子;
②互为同位素原子,核外电子排布相同,最外层电子数决定化学性质;
③两种粒子,质子数一样,离子带电,离子的电子数一定和质子数不一样,分子不带电,分子的质子数和电子数一定相等,据此判断;
④质子数相同,中子数的原子总称为元素,元素的研究对象是原子;
⑤元素不谈质量数,一种元素的原子可能有不同的质量数.
【解题思路点拨】原子质量,同位素原子的相对原子质量,质量数,近似相对原子质量,元素的相对原子质量,元素的近似相对原子质量
1)原子质量:一个原子的真实质量,即原子的绝对质量.例如一个原子的质量为2.657×10﹣26kg.由于原子质量的数字太小,使用不方便,科学上一般不采用;
2)同位素原子的相对原子质量:同位素原子的原子质量(真实质量)与原子质量的的比值.
3)原子的质量数:忽略电子的质量,将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数加起来所得的数值叫质量数.
原子的质量数(A)=质子数(Z)+中子数( ( http: / / www.21cnjy.com )N).说明:①原子的质量数不是同位素的相对原子质量,也不是元素的相对原子质量;②相对原子质量由小数,质量数是整数,但原子质量数可近似的代表原子的相对原子质量(即为原子的近似相对原子质量)
4)元素的相对原子质量(元素的平均相对原子质量)
元素的相对原子质量等于各同位素原子的相对原子质量与其丰度的乘积之和(丰度是指自然界中每种同位素原子占整个元素原子个数的百分比).例如: ( http: / / www.21cnjy.com )
则氧元素的相对原子质量=15.9949 ( http: / / www.21cnjy.com )15×99.759%+16.999133×0.037%+17.99916×0.204%=15.9994
说明:元素周期表中元素的相对原子质量的数值就是这样算出来的.
5)元素的近似相对原子质量
元素的近似相对原子质量等于各同位素原子的质量数与其丰度的乘积之和.
对于上表数据,氧元素的近似相对原子质量=16×99.759%+17×0.037%+18×0.204%=16.00445
说明:相对原子的相对原子质量而言, ( http: / / www.21cnjy.com )质量数是近似值,故这种方法所得数值称为元素的近似相对原子质量,它与元素的平均相对原子质量有着本质上的区别.
 
9.原子核外电子排布
【知识点的知识】
1、核外电子的运动特征:
(1)质量很小,带负电荷
(2)运动速度高(接近光速)
(3)运动空间范围很小(相对于宏观物体而言)
结论:不遵循宏观物质的运动特征.
2、电子云:
电子云是电子在原子核外空间概率密 ( http: / / www.21cnjy.com )度分布的形象描述,电子在原子核外空间的某区域内出现,好像带负电荷的云笼罩在原子核的周围,人们形象地称它为”电子云”.
在这个模型里,某个点附近的密度表示电子 ( http: / / www.21cnjy.com )在该处出现的机会的大小.密度大的地方,表明电子在核外空间单位体积内出现的机会多;反之,则表明电子出现的机会少.
( http: / / www.21cnjy.com )
s轨道 p轨道 d轨道
3、原子核外电子排布原则:
1)泡利不相容原理:每个轨道最多只能容纳两个电子,且自旋相反配对.
2)能量最低原理:电子尽可能占据能量最低的轨道.
3)Hund规则:简并轨道(能级相同的轨道)只有被电子逐一自旋平行地占据后,才能容纳第二个电子.
另外:等价轨道在全充满、半充满或全空的状态是比较稳定的,亦即下列电子结构是比较稳定的:
全充满﹣﹣﹣p6或d10或f14
半充满﹣﹣﹣﹣p3或d5或f7
全空﹣﹣﹣﹣﹣p0或d0或f0
4、核外电子能级分布(构造原理):
( http: / / www.21cnjy.com )
5、核外电子排布表示方法:
表示方法 举例
原子结构示意图
电子排布式 S:1s22s22p63s23p4
简化电子排布式 [Ne]3s23p4
轨道表示式(或电子排布图)
价电子排布式(最外层电子排布式) 3s23p4
1)重要概念:
①价电子排布式:主族元素的价层电子指最外层电子,价电子排布式即外围电子排布式.例如:Al:3s23p1
②简化排布式:电子排布式中的内层电 ( http: / / www.21cnjy.com )子排布可用相应的稀有气体的元素符号加方括号来表示,以简化电子排布式.以稀有气体的元素符号加方括号的部分称为“原子实”.如碳、氧、钠、钙原子的电子排布式分别是1s22s22p2、1s22s22p4、1s22s22p63s1、1s22s22p63s23p64s2,其简化的电子排布式可以分别表示为[He]2s22p2、[He]2s22p4、[Ne]3s1、[Ar]4s2.
2)1~36号排布式
[1]H氢 1s1
[2]He氦 1s2
[3]Li锂 1s22s1
[4]Be铍 1s22s2
[5]B硼 1s22s22p1
[6]C碳 1s22s22p2
[7]N氮 1s22s22p3
[8]O氧 1s22s22p4
[9]F氟 1s22s22p5
[10]Ne氖 1s22s22p6
[11]Na钠 1s22s22p63s1
[12]Mg镁 1s22s22p63s2
[13]Al铝  1s22s22p63s23p1
[14]Si硅  1s22s22p63s23p2
[15]P磷   1s22s22p63s23p3
[16]S硫   1s22s22p63s23p4
[17]Cl氯  1s22s22p63s23p5
[18]Ar氩  1s22s22p63s23p6
[19]K钾   1s22s22p63s23p64s1
[20]Ca钙  1s22s22p63s23p64s2
[21]Sc钪  1s22s22p63s23p63d14s2
[22]Ti钛  1s22s22p63s23p63d24s2
[23]V钒   1s22s22p63s23p63d34s2
[24]Cr铬  1s22s22p63s23p63d54s1
[25]Mn锰  1s22s22p63s23p63d54s2
[26]Fe铁  1s22s22p63s23p63d64s2
[27]Co钴  1s22s22p63s23p63d74s2
[28]Ni镍  1s22s22p63s23p63d84s2
[29]Cu铜  1s22s22p63s23p63d104s1
[30]Zn锌  1s22s22p63s23p63d104s2
[31]Ga镓  1s22s22p63s23p63d104s24p1
[32]Ge锗  1s22s22p63s23p63d104s24p2
[33]As砷  1s22s22p63s23p63d104s24p3
[34]Se硒  1s22s22p63s23p63d104s24p4
[35]Br溴  1s22s22p63s23p63d104s24p5
[36]Kr氪 1s22s22p63s23p63d104s24p6
3)轨道式(前18号):
( http: / / www.21cnjy.com )
【命题方向】本考点主要考察原子核外电子的排布式和轨道式,需要重点掌握.
题型一:核外电子能量特点的考察
典例1:在基态多电子原子中,关于核外电子能量的叙述错误的是(  )
A.最易失去的电子能量最高 B.电离能最小的电子能量最高
C.p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量 D.在离核最近区域内运动的电子能量最低
分析:A.根据原子核外电子能量与距核远近的关系判断;
B.根据电离能的定义判断;
C.没有指明p轨道电子和s轨道电子是否处于同一电子层;
D.根据电子首先进入能量最低、离核最近的轨道判断.
解答:A.能量越高的电子在离核越远的区域内运动,也就越容易失去,故A正确;
B.电离能是失去电子时所要吸收的能量,能量越高的电子在失去时消耗的能量也就越少,因而电离能也就越低,故B正确;
C.同一层即同一能级中的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高,但外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高,故C错误;
D.电子首先进入能量最低、离核最近的轨道,故D正确.
故选C.
点评:本题考查原子核外电子排布规律,题目难度不大,本题注意原子核外电子的排布和运动特点.
题型一:电子排布原则的考察
典例1:基态碳原子的最外能层的各能级中,电子排布的方式正确的是(  )
A. B. C. D.
分析:原子核外电子排布,应满足能量最低原理,洪特规则以及泡利不相容原理,以此进行判断.
解答:A.2p能层有3个电子,应在3个不同的轨道,不符合洪特规则,故A错误;
B.2p能层有2个电子,应在2个不同的轨道,不符合洪特规则,故B错误;
C.2p能层有2个电子,在2个不同的轨道,符合洪特规则,故C正确;
D.2s轨道应有2个电子,2p轨道有2个电子,不符合能量最低最低原理,故D错误.
故选C.
点评:本题考查原子核外电子排布原则,题目难度不大,本题注意把握核外电子的排布规律即可解答该题.
典例3:基态原子的4s能级中只有1个电子的元素共有(  )
A.1种 B.A.2种 C.A.3种 D.A.8种
分析:根据该元素最外层仅有的一个电子位于4s能级解题.
解答:该元素最外层仅有的一个电子位于 ( http: / / www.21cnjy.com )4s能级,即4s1.该原子4s能级未填充满,情况之一是按照能级顺序正常填充的结果,1s22s22p63s23p64s1,此为19K元素;
情况之二是按照洪特规则的特例填充的结果 ( http: / / www.21cnjy.com ),1s22s22p63s23p63d54s1,1s22s22p63s23p63d104s1,此为24Cr和29Cu.
故选C.
点评:本题考查原子核外电子排布,题目难度不大,注意根据洪特规则解题.
题型三:排布式的考察
典例3:下列基态原子与离子的电子排布式错误的是(  )
A.K:1s22s22p ( http: / / www.21cnjy.com )63s23p64s1 B.F﹣:1s22s22p6 C.Fe:1s22s22p63s23p63d54s2 D.Kr:1s22s22p63s23p63d104s24p6
分析:原子核外电子排布应符合构造原理、能量最低原理、洪特规则和泡利不相容原理,结合原子或离子的核外电子数解答该题.
解答:题中K、F﹣和Kr的核外电子排布都符合构造原理,为能量最低状态,而Fe的核外电子排布应为1s22s22p63s23p63d64s2,电子数目不正确.
故选:C.
点评:本题考查基态原子的电子排布的 ( http: / / www.21cnjy.com )判断,是基础性试题的考查,侧重对学生基础知识的巩固和训练,该题的关键是明确核外电子排布的特点,然后结合构造原理灵活运用即可,难度不大.
题型四:根据核外电子排布式推断元素
典例5:若某基态原子的外围电子排布式为4d15s2,则下列说法正确的是(  )
A.该元素基态原子中共有3个电子 B.该元素原子核外有5个电子层
C.该元素原子最外层共有3个电子 D.该元素原子M能层共有8个电子
分析:某原子在处于能量最 ( http: / / www.21cnjy.com )低状态时,外围电子排布为4d15s2,应为Y元素,位于周期表第ⅢB族,第N层的电子排布为4s24p64d1,以此解答该题.
解答:根据核外电子排布规律,该元素 ( http: / / www.21cnjy.com )基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2.由此可见:该元素原子中共有39个电子,分5个电子层,其中M能层上有18个电子,最外层上有2个电子.
A.该元素基态原子中共有39个电子,故A错误;
B.该元素原子核外有5个电子层,故B正确;
C.该元素原子最外层上有2个电子,故C错误;
D.该元素原子M能层共有18个电子,故D错误.
故选B.
点评:本题考查核外电子排布规律,难度中等,注意构造原理写出元素基态原子的电子排布式.
题型五:结构示意图、轨道表示式、电子排布式、简化电子排布式和价电子排布式的区别
典例:下列表示式错误的是(  )
A.Na+的轨道表示式: B.Na+的结构示意图:
C.Na的电子排布式:1s22s22p63s1 D.Na的简化电子排布式:[Na]3s1
分析:钠原子的电子排布式为1s2 ( http: / / www.21cnjy.com )2s22p63s1,或写为[Ne]3s1,Na+的原子核内有11个质子,核外有10个电子,结合洪特规则解答该题.
解答:钠原子的电子排布式为1s22s22p63s1,或写为[Ne]3s1,Na+的原子核内有11个质子,核外有10个电子,结构示意图为,则A、B、C正确,D错误.
故选:D.
点评:本题考查原子核外电子排布,为高考常见题型,难度不大,注意把握原子核外电子的排布规律,把握电子排布式和轨道式的书写方法.
【解题思路点拨】
1)注意半充满或全充满的情况:如C ( http: / / www.21cnjy.com )r的电子排布式为24Cr原子的电子排布式是:1s22s22p63s23p63d54s1,而不是1s22s22p63s23p63d44s2,因为半充满轨道能量较低;又如25Mn原子的电子排布式是:1s22s22p63s23p63d54s2,而不是1s22s22p63s23p63d64s1.
2)四个量子数(描述原子轨道):
1、主量子数(n)
主量子数是描述核外 ( http: / / www.21cnjy.com )电子距离核的远近,电子离核由近到远分别用数值n=1,2,3,…有限的整数来表示,而且,主量子数决定了原子轨道能级的高低,n越大,电子的能级越大,能量越高.n是决定电子能量的主要量子数.n相同,原子轨道能级相同.一个n值表示一个电子层,与各n值相对应的电子层符号如下:
n 1 2 3 4 5 6 7
电子层名称 第一层 第二层 第三层 第四层 第五层 第六层 第七层
电子层符号 K L M N O P Q
2、角量子数(l )
在同一电子层内,电子的 ( http: / / www.21cnjy.com )能量也有所差别,运动状态也有所不同,即一个电子层还可分为若干个能量稍有差别、原子轨道形状不同的亚层.角量子数 就是用来描述原子轨道或电子云的形态的. l的数值不同,原子轨道或电子云的形状就不同,l的取值受n的限制,可以取从0到n﹣1的正整数.
n 1 2 3 4
0 0,1 0,1,2 0,1,2,3
每个值代表一个亚层.第一电子层只有一个亚层, ( http: / / www.21cnjy.com )第二电子层有两个亚层,以此类推.亚层用光谱符号等表示.角量子数、亚层符号及原子轨道形状的对应关系如下:
1 2 3 4
亚层符号 s p d f
原子轨道或电子云形状 圆球形 哑铃形 花瓣形 花瓣形
同一电子层中,随着 的增大,原子轨道 ( http: / / www.21cnjy.com )能量也依次升高,即Ens<Enp<End<Enf,即在多电子原子中,角量子数与主量子数一起决定电子的能级.每一个 值表示一种形状的电子云.与主量子数决定的电子层间的能量差别相比,角量子数决定的亚层间的能量差要小得多.
3、磁量子数(m)
原子轨道不仅有一定的形状,并且还具有不同的空间伸展方向.磁量子数m就是用来描述原子轨道在空间的伸展方向的.磁量子数的取值受角量子数的制约,它可取从+l到﹣l,包括0在内的整数值,l确定后,m可有2+1个值.当l=0时,m=0,即s轨道只有1种空间取向;当l=1时,m=+1、0、﹣1,即p轨道有3种空间取向;当l=2时,m=+2、+1、0、﹣1、﹣2,即d轨道有5种空间取向.
通常把n、l、m ( http: / / www.21cnjy.com )都确定的电子运动状态称原子轨道,因此s亚层只有一个原子轨道,p亚层有3个原子轨道,d亚层有5个原子轨道,f亚层有7个原子轨道.磁量子数不影响原子轨道的能量,n、l都相同的几个原子轨道能量是相同的,这样的轨道称等价轨道或简并轨道.例如l相同的3个p轨道、5个d轨道、7个f轨道都是简并轨道.n,l和m的关系见下表.
主量子数 1 2 3 4
电子层符号 K L M N
角量子数(l) 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3
电子亚层符号 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
磁量子数(m) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
±1 ±1 ±1 ±1 ±1 ±1
±2 ±2 ±2
±3
综上所述,用n,l和m三个量子数即可决定一个特定原子轨道的大小、形状和伸展方向.
4、自旋量子数( ms)
电子除了绕核运动 ( http: / / www.21cnjy.com )外,还存在自旋运动,描述电子自旋运动的量子数还称为自旋量子数ms,由于电子有两个相反的自旋运动,因此自旋量子数取值为+1/2、﹣1/2,符号用“↑”和“↓”表示.
知道了四个量子数的意义和它们之间相互联系又相互制约的关系.
在四个量子数中,n,l和m三 ( http: / / www.21cnjy.com )个量子数三个量子数可确定电子的原子轨道;n、l两个量子数可确定电子的能级;n这一个量子数只能确定电子的电子层.
量子数的数据分析:
(1)主量子数(n)
n=1,2,3…正整数,它决定 ( http: / / www.21cnjy.com )电子离核的远近和能级.n=1为第一电子层或称K层,距核最近,n=2为第二电子层或称L层,余类推.离核近,电子的能量较低,离核远则电子能量较高.因此主量子数n对于确定电子的能量具有决定性的作用.
(2)角量子数(l)
l=0,1,2,3…n﹣1,以s ( http: / / www.21cnjy.com ),p,d,f 对应的能级表示亚层,角量子数l代表角动量的大小,是决定原子轨道(或电子云)的形状的量子数,表示每一主层中不同的能级.对于氢原子,核外电子能量完全由n决定;
(3)磁量子数(m)
原子轨道在空间的不同取向,m= ( http: / / www.21cnjy.com )0,±1,±2,±3…±l,一种取向相当于一个轨道,共可取2l+1个数值.m值反应了波函数(原子轨道)或电子云在空间的伸展方向.磁量子数m有(2 l+1)个取值,例如:
l=0 时,m有一个取值,即m=0,s轨道球形对称,在空间只有一个取值,轨道无方向性.
l=1 时,m有三个取值,即m=0, ( http: / / www.21cnjy.com )±1,分别代表在空间沿x,y,z三个相互垂直的伸展方向上的三个p轨道px、py、pz,通常它们具有完全相同的能量.
l=2 时,m=0,±1,±2,表明d轨道在空间有五个伸展方向.
l=3 时,m有七个取值,m=0,±1,±2,±3,f轨道在空间有七个伸展方向.
以上n,l,m三个量子数结合起来,便确定了核外电子的一个空间运动状态(即原子轨道),包括轨道的大小、形状和空间取向.
(4)自旋量子数(ms)
ms=±1/2,表示同 ( http: / / www.21cnjy.com )一轨道中电子的二种自旋状态,它只有+1/2和﹣1/2两个取值,分别代表电子顺时针和逆时针的两个自旋方向,表示为“↓”和“↑”.
 
10.原子结构与元素周期律的关系
【知识点的知识】
(1)“位、构、性”之间的关系:
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)“位、构、性”关系的应用:
1)元素原子的核外电子排布,决定元素在周期表中的位置,也决定了元素的性质;
2)元素在周期表中的位置,以及元素的性质,可以反映原子的核外电子排布;
3)根据元素周期律中元素的性质递变规律,可以从元素的性质推断元素的位置;
4)根据元素在周期表中的位置,根据元素周期律,可以推测元素的性质.
【命题方向】本考点主要考察位构性的关系及其应用,在高考中通常以综合题推断题的形式出现,需要重点掌握.
题型一:“位、构、性”的关系
典例1:(2014 滨州一模)短周 ( http: / / www.21cnjy.com )期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大,甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性,乙位于第VA族,甲和丙同主族,丁原子最外层电子数与电子层数相等,则(  )
A.原子半径:丙>乙>丁 B.单质的还原性:丁>丙>甲
C.甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物 D.乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应
分析:短周期元素甲乙丙丁的原 ( http: / / www.21cnjy.com )子序数依次增大,甲和乙形成的气态氢化物的水溶液呈碱性,则甲为H,乙位于第VA族,乙为N;甲和丙同主族,丙为Na;丁的最外层电子数和电子层数相等,则丁在第三周期第ⅢA族,即丁为Al,以此来解答.
解答:短周期元素甲乙丙丁的原子序数依次增大, ( http: / / www.21cnjy.com )甲和乙形成的气态氢化物的水溶液呈碱性,则甲为H,乙位于第VA族,乙为N;甲和丙同主族,丙为Na;丁的最外层电子数和电子层数相等,则丁在第三周期第ⅢA族,即丁为Al,
A、同周期原子半径从左向右减小,电子层越多,半径越大,则原子半径为丙>丁>乙,故A错误;
B、金属性越强,单质的还原性越强,则单质的还原性丙>丁>甲,故B错误;
C、甲、乙的氧化物为共价化合物,丙的氧化物为离子化合物,故C错误;
D、乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物分别为硝酸、氢氧化钠、氢氧化铝,氢氧化铝为两性氢氧化物,能相互反应,故D正确.
故选D.
点评:本题考查元素周期律及元素对应的单质、化合物的性质,元素的推断是解答本题的关键,注意氨气的水溶液为碱性是解答本题的突破口,难度不大.
题型二:“位、构、性”关系的应用﹣﹣元素的推断
典例2:(2014 番禺区一模)短周期元素 ( http: / / www.21cnjy.com )X、Y、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示.常温下,Al能溶于W的最高价氧化物的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液.下列说法正确的是(  )
X Y
W Q
A.Y的最高化合价为+6 B.离子半径:W>Q>Y>X
C.氢化物的沸点:Y>Q D.最高价氧化物的水化物的酸性:W>Q
分析:短周期元素X、Y、W、Q,常温下,Al ( http: / / www.21cnjy.com )能溶于W的最髙价氧化物的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液.则W为S元素,由元素周期表中的相对位置可知,X为N元素、Y为O元素、Q为Cl元素,据此解答.
解答:短周期元素X、Y、W、Q ( http: / / www.21cnjy.com ),常温下,Al能溶于W的最高价氧化物的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液.则W为S元素,由元素周期表中的相对位置可知,X为N元素、Y为O元素、Q为Cl元素,
A.Y为O元素,没有+6价,故A错误;
B.电子层越多离子半径越大,电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小,故离子半径S2﹣>Cl﹣>N3﹣>O2﹣,故B错误;
C.水分子之间存在氢键,常温下为液体,HCl常温下为气体,故水的沸点更高,故C正确;
D.非金属性Cl>S,故最高价氧化物的水化物的酸性:HClO4>H2SO4,故D错误,
故选C.
点评:本题考查结构位置性质关系应用,难度不大,注意把握周期表的结构,注意主族元素化合价与族序数关系及元素化合价特殊性.
【解题思路点拨】平时做注意积累元素相关的知识有利用快速做题.
 
11.位置结构性质的相互关系应用
【知识点的知识】
(1)“位、构、性”之间的关系:
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)“位、构、性”关系的应用:
1)元素原子的核外电子排布,决定元素在周期表中的位置,也决定了元素的性质;
2)元素在周期表中的位置,以及元素的性质,可以反映原子的核外电子排布;
3)根据元素周期律中元素的性质递变规律,可以从元素的性质推断元素的位置;
4)根据元素在周期表中的位置,根据元素周期律,可以推测元素的性质.
【命题方向】本考点主要考察位构性的关系及其应用,在高考中通常以综合题推断题的形式出现,需要重点掌握.
题型一:“位、构、性”的关系
典例1:(2014 滨州一模)短周期元素甲、 ( http: / / www.21cnjy.com )乙、丙、丁的原子序数依次增大,甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性,乙位于第VA族,甲和丙同主族,丁原子最外层电子数与电子层数相等,则(  )
A.原子半径:丙>乙>丁 B.单质的还原性:丁>丙>甲
C.甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物 D.乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应
分析:短周期元素甲乙丙丁的 ( http: / / www.21cnjy.com )原子序数依次增大,甲和乙形成的气态氢化物的水溶液呈碱性,则甲为H,乙位于第VA族,乙为N;甲和丙同主族,丙为Na;丁的最外层电子数和电子层数相等,则丁在第三周期第ⅢA族,即丁为Al,以此来解答.
解答:短周期元素甲乙丙丁的 ( http: / / www.21cnjy.com )原子序数依次增大,甲和乙形成的气态氢化物的水溶液呈碱性,则甲为H,乙位于第VA族,乙为N;甲和丙同主族,丙为Na;丁的最外层电子数和电子层数相等,则丁在第三周期第ⅢA族,即丁为Al,
A、同周期原子半径从左向右减小,电子层越多,半径越大,则原子半径为丙>丁>乙,故A错误;
B、金属性越强,单质的还原性越强,则单质的还原性丙>丁>甲,故B错误;
C、甲、乙的氧化物为共价化合物,丙的氧化物为离子化合物,故C错误;
D、乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物分别为硝酸、氢氧化钠、氢氧化铝,氢氧化铝为两性氢氧化物,能相互反应,故D正确.
故选D.
点评:本题考查元素周期律及元素对应的单质、化合物的性质,元素的推断是解答本题的关键,注意氨气的水溶液为碱性是解答本题的突破口,难度不大.
题型二:“位、构、性”关系的应用﹣﹣元素的推断
典例2:(2014 番禺区一模)短周 ( http: / / www.21cnjy.com )期元素X、Y、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示.常温下,Al能溶于W的最高价氧化物的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液.下列说法正确的是(  )
X Y
W Q
A.Y的最高化合价为+6 B.离子半径:W>Q>Y>X
C.氢化物的沸点:Y>Q D.最高价氧化物的水化物的酸性:W>Q
分析:短周期元素X、Y、W、Q,常温下, ( http: / / www.21cnjy.com )Al能溶于W的最髙价氧化物的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液.则W为S元素,由元素周期表中的相对位置可知,X为N元素、Y为O元素、Q为Cl元素,据此解答.
解答:短周期元素X、Y、W、Q,常 ( http: / / www.21cnjy.com )温下,Al能溶于W的最高价氧化物的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液.则W为S元素,由元素周期表中的相对位置可知,X为N元素、Y为O元素、Q为Cl元素,
A.Y为O元素,没有+6价,故A错误;
B.电子层越多离子半径越大,电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小,故离子半径S2﹣>Cl﹣>N3﹣>O2﹣,故B错误;
C.水分子之间存在氢键,常温下为液体,HCl常温下为气体,故水的沸点更高,故C正确;
D.非金属性Cl>S,故最高价氧化物的水化物的酸性:HClO4>H2SO4,故D错误,
故选C.
点评:本题考查结构位置性质关系应用,难度不大,注意把握周期表的结构,注意主族元素化合价与族序数关系及元素化合价特殊性.
【解题思路点拨】平时做注意积累元素相关的知识有利用快速做题.
 
12.化学键
【知识点】
化学键:
( http: / / www.21cnjy.com )
注意:
(1)首先必须相邻,不相邻一般就不强烈;
(2)只相邻但不强烈,也不叫化学键;
(3)“相互作用”不能说成”相互吸引”(实际既包括吸引又包括排斥)
一定要注意”相邻”和”强烈”.如水分子里氢原子和氧原子之间存在化学键,而两个氢原子之间及水分子与水分子之间是不存在化学键的.
化学键的分类:离子键、共价键、金属键、配位键(氢键不是化学键).
【命题方向】本考点主要考察化学键的定义和类型,在高考中通常会以选择题的形式出现,需要重点掌握.
【解题思路点拨】化学键、分子间作用力和氢键的比较:(注意分子间作用力和氢键都不是化学键)
化学键 分子间作用力 氢键
概念 相邻原子间强烈的相互作用 分子间存在的微弱的相互作用 存在于分子间或分子内的一种比分子间作用力稍强的相互作用
存在范围 分子内或某些晶体内 分子间 分子间或分子内
能量 键能一般维:120~800kJ/mol 约几个到数十个kJ/mol 强于分子间作用力小于化学键
性质影响 主要影响物质的化学性质 主要影响物质的物理性质 影响物质的熔沸点、密度、溶解性等
 
13.离子化合物的结构特征与性质
【知识点的认识】
1、离子化合物和共价化合物的比较:
项目 离子化合物 共价化合物
概念 阴、阳离子间通过离子键结合形成的化合物 不同元素的原子间通过共价键结合形成的化合物
化合物中的粒子 金属阳离子或NH4+、非金属阳离子或酸根阴离子没有分子 分子或原子、没有离子
所含化学键 离子键,还可能有共价键 只含有共价键
物质类型 活泼金属氧化物(过氧化物、超氧化物)、强碱、大多数盐 非金属氧化物、非金属氢化物、含氧酸、弱碱、少数盐大多数有机物
实例 MgO、Na2O2、KO2、Ba(OH)2、MgSO4、KAl(SO4)2.12H2O CO2、SiO2、NH3、H2SO4、Al(OH)3、HgCl2、C12H22O11
构成物质的离子 ( http: / / www.21cnjy.com )
性质 状态 通常以晶体形态存在
导电性 熔融状态能导电、易溶物质在水溶液里能导电
类别 强电解质
熔融时克服的作用 离子键
熔沸点 较高
2、物质的类别与化学键之间的关系:
①当化合物中只存在离子键时,该化合物是离子化合物.
②当化合物中同时存在离子键和共价键时,该化合物是离子化合物.
③只有当化合物中只存在共价键时,该化合物才是共价化合物.
④在离子化合物中一般既含金属元素又 ( http: / / www.21cnjy.com )含有非金属元素(铵盐除外);共价化合物一般只含有非金属元素,但个别含有金属元素,如AlCl3也是共价化合物;只含有非金属元素的化合物不一定是共价化合物,如铵盐.
⑤非金属单质只有共价键,稀有气体分子中无化学键.
【命题方向】
题型一:离子化合物的判断
典例1:下列物质属于离子化合物的是(  )
A.C60 B.HCl C.C6H6 D.CaCl2
分析:离子化合物是通过离子键 ( http: / / www.21cnjy.com )形成的化合物,离子键是由电子转移(失去电子者为阳离子,获得电子者为阴离子)形成的.即正离子和负离子之间由于静电作用所形成的化学键.
解答:A、C60是C原子通过共价键形成的单质,故A错误;
B、HCl是H原子与Cl原子通过共价键形成的共价化合物,故B错误;
C、C6H6是C原子与H原子通过共价键形成的共价化合物,故C错误;
D、CaCl2是钙离子与氯离子通过离子键形成的离子化合物,故D正确;
故选D.
点评:阳离子和阴离子构成了离子化 ( http: / / www.21cnjy.com )合物.活泼金属(如钠、钾、钙、镁等)与活泼非金属(如氟、氯、氧、硫等)相互化合时,活泼金属失去电子形成带正电荷的阳离子(如Na+、K+、Ca2+等),活泼非金属得到电子形成带负电荷的阴离子(如F﹣、O2﹣、S2﹣等),阳离子和阴离子靠静电作用形成了离子化合物.
题型二:离子化合物的性质
典例2:下列物质中,导电性能最差的是(  )
A.熔融氢氧化钠 B.石墨棒 C.盐酸溶液 D.固态氯化钾
分析:根据是否存在自由移动的离子或电子来分析物质的导电性,若没有自由移动的带电微粒则不导电.
解答:A、熔融氢氧化钠真会存在自由移动的钠离子和氢氧根离子,导电性好,故A不选;
B、石墨中的在层与层之间存在自由移动的电子,则石墨具有良好的导电性,故B不选;
C、盐酸溶液中存在自由移动的氢离子和氯离子,导电性好,故C不选;
D、固态氯化钾中存在离子,但不能自由移动,则不能导电,故D选;
故选D.
点评:本题较简单,考查物质的导电性,明确物质中存在自由移动的带点微粒是解答的关键.
题型三:物质类别与化学键之间的关系
典例3:(2013 黄石模拟)下列叙述正确的是(  )
A.非金属原子间以共价键结合的物质都是共价化合物 B.含有共价键的化合物都是共价化合物
C.凡是能电离出离子的化合物都是离子化合物 D.凡是含有离子键的化合物都是离子化合物
分析:A、非金属原子间以共价键结合的物质可能是共价化合物.
B、含有共价键的化合物可能是共价化合物.
C、能电离出离子的化合物可能是离子化合物.
D、凡是含有离子键的化合物都是离子化合物.
解答:A、非金属原子间以共价键结合的 ( http: / / www.21cnjy.com )物质可能是共价化合物,也可能是离子化合物,如:氢氧化钠中,氧原子和氢原子之间以共价键结合,但氢氧化钠是离子化合物,故A错误.
B、含有共价键的化合物可能是共价化合 ( http: / / www.21cnjy.com )物,也可能是离子化合物,如:过氧化钠中,氧原子和氧原子之间以共价键结合,但过氧化钠是离子化合物,故B错误.
C、能电离出离子的化合物可能是共价 ( http: / / www.21cnjy.com )化合物,如:硫酸在水溶液里能电离出自由移动的离子,但硫酸中只存在共价键,所以硫酸是共价化合物,由阴阳离子构成的化合物才是离子化合物,故C错误.
D、凡是含有离子键的化合物都是离子化合物,离子化合物可能含有共价键,故D正确.
故选D.
点评:本题考查了离子化合物和共价化合物的判断,难度不大,注意:离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键;共价化合物中一定不含离子键.
【解题思路点拨】
1、如何判断离子化合物和共价化合物:
如何判断离子化合物和共价化合物?
1)从化合物的组成元素判断
  活泼的金属元素和活泼的非金属元素之间易形成离子键,它们形成的化合物即为离子化合物.非金属元素形成的化合物一般为共价化合物.
例外:并不是非金元素间形成的化合物都 ( http: / / www.21cnjy.com )是共价化合物,如氯化铵由铵根离子和氯离子通过离子键构成,属于离子化合物(NH4+内部N原子与H原子间则以共价键结合).
2)从化合物的分类情况判断
  金属氧化物(如K2O、Na2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数的盐是离子化合物;气态氢化物、非金属氧化物(SiO2除外)、酸等是共价化合物.
3)从化合物的一些性质判断
  ①常温下是气态或液态的化合物一 ( http: / / www.21cnjy.com )定是共价化合物.这些化合物由非金属元素的原子间以共价键结合成分子.因此,组成这类化合物的基本微粒是分子,当由固体变为液体时,只要分子能摆脱彼此间的作用力能自由移动即可,而分子之间因不存在化学键而作用力较小,故需要较少的能量,因此其熔点、沸点较低,常温下呈气态或液态.而组成离子化合物的基本微粒是阴阳离子,当由固体变为液体时,阴阳离子需要摆脱彼此间作用力成为自由移动的离子,需要破坏其中的离子键,这需要较多的能量,因此其熔点较高,常温下均呈固态.但有的共价化合物由非金属元素的原子直接构成,如SiO2,原子间以共价键结合,要使组成该物质的基本微粒﹣﹣原子摆脱彼此间作用力变成自由移动的微粒,需要克服原子间的共价键,这需要较多的能量,因此其熔点也较高.
  ②熔融时能导电的化合 ( http: / / www.21cnjy.com )物一定是离子化合物.因组成离子化合物的基本微粒是阴阳离子,当其处于液态时,阴阳离子可以自由移动,在电场作用下能发生定向移动从而形成电流.而处于熔融的共价化合物,其能自由移动的微粒为分子或原子,不能形成电流.
2、注意:
①当化合物中只存在离子键时,该化合物是离子化合物.
②当化合物中同时存在离子键和共价键时,该化合物是离子化合物.
③只有当化合物中只存在共价键时,该化合物才是共价化合物.
④在离子化合物中一般既含金 ( http: / / www.21cnjy.com )属元素又含有非金属元素(铵盐除外);共价化合物一般只含有非金属元素,但个别含有金属元素,如AlCl3也是共价化合物;只含有非金属元素的化合物不一定是共价化合物,如铵盐.
⑤非金属单质只有共价键,稀有气体分子中无化学键.
 
14.共价键的形成及共价键的主要类型
【知识点的知识】
1、共价键、离子键和金属键的比较:
化学键类型 离子键 共价键 金属键
概念 阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键 原子间通过共用电子对所形成的化学键 金属离子和自由电子之间的强烈相互作用
成键微粒 阴、阳离子 原子 金属阳离子和自由电子
成键性质 静电作用(包括静电吸引和静电排斥) 共用电子对 无方向性
形成条件 活泼金属与活泼非金属a.IA、ⅡA族的金属元素与ⅥA、ⅦA族的非金属元素.b.金属阳离子与某些带电的原子团之间(如Na+与OH﹣、SO42﹣等). 非金属元素的原子之间某些不活泼金属与非金属之间. 金属阳离子和自由电子之间
表示方法 ①电子式,如②离子键的形成过程: ①电子式,如②共价键的形成过程:
存在 离子化合物中 非金属单质、共价化合物和部分离子化合物中 金属单质和合金中
作用力大小 一般阴、阳离子电荷数越多,离子半径越小作用力越强 原子半径越小,作用力越强 价电子数目越多,金属键越强;原子半径越小,金属键越强
与性质的关系 离子间越强离子化合物的熔沸点越高.如:MgO>NaCl 共价键越强(键能越大),所形成的共价分子越稳定,所形成的原子晶体的熔沸点越高.如稳定性:H2O>H2S,熔沸点:金刚石>晶体硅 金属键越强,相应熔点越高,硬度也越大如K<Na<Mg<Al
实例 NaCl、MgO Cl2、HCl、NaOH(O、H之间) 金属
2、共价键的分类
共价键的分类方法很多,可以从不同的角度分类:
1)从共用电子对是否偏移,分成极性共价键和非极性共价键;
2)从形成的共用电子对的数目,分成单键、双键和叁键;
3)从共用电子对的形成方式,分成 ( http: / / www.21cnjy.com )一般共价键(电子对来自成键原子双方,即两个原子都拿出相等的电子,形成共用电子对)和配位键(电子对来自一方,即一方提供孤对电子,一方提供空轨道);
4)从电子对形成时的重叠方式,分成σ键和π键.
①σ键:
a、σ键的特点:由两个原子轨道沿轨 ( http: / / www.21cnjy.com )道对称轴方向相互重叠导致电子在核间出现概率增大而形成的共价键,叫做σ键,可以简记为“头碰头”.σ键属于定域键,它可以是一般共价键,也可以是配位共价键.一般的单键都是σ键.原子轨道发生杂化后形成的共价键也是σ键.由于σ键是沿轨道对称轴方向形成的,轨道间重叠程度大,所以,通常σ键的键能比较大,不易断裂,而且,由于有效重叠只有一次,所以两个原子间至多只能形成一条σ键.
b、σ键的分类:s﹣s(2个s电子)、s﹣px(1个s电子和1个p电子)和px﹣px(2个p电子).如图所示:
( http: / / www.21cnjy.com )
②π键:
a、π键的特点:成键原子的未杂化p轨 ( http: / / www.21cnjy.com )道,通过平行、侧面重叠而形成的共价键,叫做π键,可简记为“肩并肩”.π键与σ键不同,它的成键轨道必须是未成对的p轨道.π键性质各异,有两中心,两电子的定域键,也可以是共轭π键和反馈π键.两个原子间可以形成最多2条π键,例如,碳碳双键中,存在一条σ键,一条π键,而碳碳三键中,存在一条σ键,两条π键.
b、p﹣pπ键.如图所示:
( http: / / www.21cnjy.com )
③σ键和π键的区别:
a、σ键可以绕键轴旋转,π键不能;
b、σ键可以单独存在与两原子之间,π键不可以;
c、π键的轨道重叠程度比σ键小,不如σ键牢固.
【命题方向】本考点主要考察共价键的形成以及共价键的分类,需要重点掌握.
题型一:物质所含化学键类型的判断
典例1:(2014 朝阳区)下列物质中,既含离子键又含共价键的是(  )
A.NaCl B.CO2 C.NaOH D.N2
分析:一般来说,活泼金属和活泼非金 ( http: / / www.21cnjy.com )属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键,既含离子键、又含共价键的物质应为离子化合物,并且含有由多个原子组成的阴离子,据此分析解答.
解答:A.氯化钠只含离子键,故A错误;
B,二氧化碳中只含共价键,故B错误;
C.氢氧化钠中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键,氧原子和氢原子之间存在共价键,故C正确;
D.氮气中只含共价键,故D错误;
故选C.
点评:本题考查化学键知识,题目难度不大,注意离子键与共价键的区别.
题型二:σ键和π键的比较
典例2:下列说法不正确的是(  )
A.σ键比π键重叠程度大,形成的共价键强 B.两个原子之间形成共价键时,最多有一个σ键
C.气体单质中,一定有σ键,可能有π键 D.N2分子中有一个σ键,2个π键
分析:A.σ键是电子“头对头”重叠形成的,π键是电子“肩并肩”重叠形成的;
B.σ键是电子“头对头”重叠形成的;
C.有些物质不含化学键;
D.氮气分子中氮原子间存在共价三键.
解答:A.σ键是电子“头对头”重叠形成的,π键是电子“肩并肩”重叠形成的,所以σ键比π键重叠程度大,故A正确;
B.σ键是头碰头形成的,两个原子之间能形成一个,原子轨道杂化的对成性很高,一个方向上只可能有一个杂化轨道,所以最多有一个,故B正确;
C.气体单质分子中,可能只有键,如Cl2;也可能既有σ键又有π键,如N2;但也可能没有化学键,如稀有气体,故C错误;
D.氮气分子的结构式为N≡N,所以一个氮气分子中含有一个σ键,2个π键,故D正确;
故选C.
点评:本题考查了σ键、π键,明确σ键和π键的形成是解本题关键,注意并不是所有的物质中都含有化学键,单原子分子不含化学键,为易错点.
题型三:σ键和π键的判断
典例3:在乙烯分子中有5个σ键、一个π键,它们分别是(  )
A.sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键
B.sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键
C.C﹣H之间是sp2形成的σ键,C﹣C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
D.C﹣C之间是sp2形成的σ键,C﹣H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
分析:乙烯中存在4个C﹣H键和1个C=C双键,没有孤对电子,成键数为3,则C原子采取sp2杂化,以此来解答.
解答:乙烯中存在4个C﹣H键和1个C=C双键,没有孤对电子,成键数为3,则C原子采取sp2杂化,
C﹣H之间是sp2形成的σ键,C﹣C之间有1个是sp2形成的σ键,C﹣C之间还有1个是未参加杂化的2p轨道形成的π键,
故选AC.
点评:本题考查共价键的形成,注意C=C双键中有1个σ键、一个π键,π键是未参与杂化的2p轨道肩并肩形成的,题目难度中等.
【解题思路点拨】规律方法:
化学键与物质类别的关系:
1)只含共价键的物质
①同种非金属元素构成的单质,如I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等;
②不同种非金属元素构成的共价化合物,如HCl、NH3、SiO2、CS2等;
2)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、K2O等.
3)既含有离子键又含有共价键的物质:如Na2O2、NH4Cl、NaOH等.
4)无化学键的物质:惰性气体等.
5)碳碳双键中,存在一条σ键,一条π键,而碳碳三键中,存在一条σ键,两条π键.
 
一、选择题(每小题4分,每小题有1~2个选项符合题意,错选0分,漏选2分,共56分.)
1. NMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析,表示的含义错误的是(  )
A.表示碳元素的一种同位素
B.表示碳元素的一种核素
C.质量数是13,原子序数是6,核内有7个质子
D.质量数是13,原子序数是6,核内有7个中子
 
2.下列物质的性质比较,正确的是(  )
A.酸性:H2SO4>HClO4>HBrO4
B.碱性:NaOH>KOH>RbOH
C.非金属性:P>S>Cl
D.气态氢化物稳定性:HF>HCl>H2S
 
3.下列说法不符合ⅦA族元素性质特征的是(  )
A.易形成﹣1价离子
B.从上到下原子半径逐渐减小
C.从上到下非金属性逐渐减弱
D.从上到下氢化物的稳定性依次减弱
 
4.下列有关说法正确的是(  )
A.第三周期的元素的原子核外都有三个电子层
B.第ⅠA族元素都是典型的金属元素
C.氟、氯、氧、氮四种元素都是第ⅦA族的元素
D.原子的最外层有两个电子的元素都在第ⅡA族
 
5.月球土壤中含有较丰富的He,在地球上氦元素主要以He的形式存在,下列说法正确的是(  )
A. He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子
B. He和He互为同位素
C. He和He分别含有1和2个质子
D. He的最外层电子数为1,所以He具有较强的金属性
 
6.元素X、Y可组成化学式为XY2的离子化合物,则X、Y的原子序数可能是(  )
A.11和16 B.6和8 C.12和17 D.20和9
 
7.今有A、B两种原子,已知A原子的核外电子总数是B原子核外电子总数的倍,B原子的L层电子数为A原子L层电子数的2倍,A和B分别是(  )
A.铍原子和氧原子 B.硼原子和氦原子
C.氯原子和碳原子 D.碳原子和镁原子
 
8.0.05mol某金属单质与足量的盐 ( http: / / www.21cnjy.com )酸反应,放出1.12LH2(标准状况),并转变为具有Ar原子的电子层结构的离子,该金属元素在元素周期表中的位置是(  )
A.第三周期第IA族 B.第四周期第IA族
C.第三周期第ⅡA族 D.第四周期第ⅡA族
 
9.关于铯(Cs)及其化合物的性质,说法正确的是(  )
A

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