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物质结构、元素周期律命题分析及复习建议
浙江省温岭中学 邹丽萍
由于物质结构、元素周期律在中学化学中占有重要地位，所以在历年高考中出现频率达100%，试题从原子结构、分子结构、晶体结构以及元素周期表中“位－构－性”三者的关系等多方面对学生进行考查。此部分试题的变化遵循考试大纲，但又不拘泥于大纲，情景新颖但又源于课本，体现了以“知识立意”变为“能力立意”的命题指导思想，因而对中学化学素质教育具有良好的导向作用，预计此部分内容仍将是明年高考的重点、热点。我将从以下几点谈谈自己对此部分内容的看法：
一、近四年高考理综试题特点（物质结构、元素周期律知识）
1、近四年全国卷Ⅰ涉及的主要知识点、题型和分值（具体题目见附录）
年份 题号 知识点 题型 分值 合计
2004 7 原子结构 选择题 6 12分占11.1%
8 原子结构、元素周期表 选择题 6
2005 6 原子结构 选择题 6 27分占25%
9 原子结构、元素周期律 选择题 6
27 原子结构、元素周期表、晶体结构 填空题 15
2006 6 晶体结构 选择题 6 21分占19.4%
7 元素周期律、元素周期表 选择题 6
26 原子结构、元素周期表 填空题 9
2007 26 原子结构、元素周期表 填空题 15 15分占13.9%
2、 试题特点
（1） 考查形式变化不大：物质结构、元素周期律的内容仍然是选择题和填空题，04
年2道选择题，05年和06年都是2道选择题和1道填空题，07年一道填空题，每年的填空题都是以推断题的形式出现。
（2） 考查分值较高：据上表分析可知，高考把化学物质结构、元素周期律作为“核
心知识”进行重点考查，在全卷中占的分值相当高。
从合计分数看，今年化学试题对物质结构、元素周期律的考查相对前面两年有所下降，每年分别下降了6分，但这并不意味着此部分内容的重要性在下降，从这四年合计分数的变化大家可以感觉到有降就可能有升，有升就可能有降，又因为物质结构、元素周期律在中学化学中占有的重要地位，所以明年我们就更应该引起注意。其实，对于化学五大知识块中基本概念与基本原理的分值在今年全国卷Ⅰ中是有所提高的，下面表格是基本概念、基本理论各知识点的命题统计情况。
编号 知识内容 2004年 2005年 2006年 2007年
题序 赋分 合计 题序 赋分 合计 题序 赋分 合计 题序 赋分 合计
1 原子结构 7 6 45分占41.7% 6、9 12 51分占47.2% 42分占38.9% 26 15 46.5分占43.1%
2 元素周期表 8 6 27 15 7、26 15
3 晶体结构与化学键 27 6 6
4 化学反应中能量变化 13 6 13 6
5 化学反应速率与化学平衡 12 6 13 6
6 电解质溶液 10、11、27 6+6+15 10、11 12 9、10、11、13 21 7、8、27 6＋3＋7.5
37 氧化还原反应 10、11 6＋3
从表格中可以看出，基本概念、基本理论知识在高考试题中占有及其重要的分量，只是每年对每个知识点的分数分配有所不同，所以一定要对物质结构、元素周期律部分知识引起高度重视。
（3） 重视基础：试题内容十分基础，考查的内容符合《考试大纲》要求，有些与课
本知识结合紧密，有些是教材知识的直接延伸。由于化学基础知识和基本技能的学科特性十分明显，因而这些知识它们的基础性强、思维容量大，又是多知识的交汇点，虽然年年采用，但稍加变化后，其检测和区分功能仍然很强。近五年的理综测试对“双基”的考查充分证实了这一点。
如06年的第6题，考查常温和降温时各晶体类型的不同变化情况，将记忆和应用结合，使晶体特征的理解与记忆联系起来，由此也可以看出晶体有关教学不必在晶体相关计算上下太多工夫，吃透本质特征更重要。
（4） 突出综合：从历年知识点的分布表格中可以看出每道题目通常不是某一个知识
点的直接考查，而是多个知识点的综合考查，几乎每年都有一道与原子结构、元素周期表、元素性质相结合的推断题，此类试题融元素化合物知识、基本概念、基础理论于一体，结构紧凑，包含信息多，覆盖面广，将分散的知识点连成线，织成网，使试题几乎覆盖了大纲要求的全部重要知识点。
如06年的第7道选择题涉及元素周期律的同主族元素半径和熔点的变化、同周期元素半径和得失电子能力的变化、同主族氢化物和稀有气体沸点的变化等方面知识。对于简答题，综合性就更强，如06年的26题，是一个相对比较简单，但又比较综合的元素周期律问题，涉及到周期表中的元素位置关系，元素形成物质化学式的确定，元素的确定等等问题，05年和07年的简答题也都涉及到了较多元素化合物和物质结构方面的知识。
（5） 注重能力：05年的理综考试大纲中对原先只能反映理、化、生三个学科
在理科基础上的共性要求的能力（即五种能力：理解能力、推理能力、设计和完成实验的能力、获取知识的能力、分析综合能力）作了修改，重新分解为三门学科各自的能力，如化学学科主要考查观察能力、实验能力、思维能力、自学能力。
如07年的第26题，题目较好地提供了一个问题背景，要求学生运用掌握的知识来分析解决问题，需要有较强的逻辑思维能力才能做出正确的推论，主要考查了考生的综合运用知识、灵活运用方法、大胆猜测解题的能力。因同周期的X和Z能形成两种气态化合物，而周期表中同周期的前20号元素，只有碳和氧能形成两种气态化合物CO和CO2（氮与氧形成的化合物不止两种）；又因为同族的Y和Z也能形成两种常见化合物，在此范围内只有硫和氧能形成SO2和SO3，因此，可大胆猜测X是碳、Y是硫、Z是氧，再根据“W的阳离子和Y的阴离子具有相同的核外电子排布，且能形成WY的化合物”很快就可推出W是钙元素。然后结合题干第④、⑤点进行验证：W和X能形成组成为WX2(CaC2)的化合物，不在同一周期的X和Y能形成组成为XY2(CS2)的化合物，所以只要细心该题就可得满分了。
下表列出了2007年其它省份理综卷的主要知识点、题型和分值，我们可以对高考理综试题特点作一个横向比较，从中也可以得出一些规律性的信息，有助于对2008年的备考。
省份 题号 知识点 题型 分数 合计
全国卷Ⅱ 26 原子结构、元素周期律 填空题 15 15
北京 6 原子结构 选择题 6 12
8 原子结构、元素周期律、元素周期表、晶体结构 选择题 6
天津 7 原子结构、元素周期表 选择题 6 26
9 原子结构、分子极性、化学键 选择题 6
26 原子结构、元素周期表、元素周期律、晶体结构 填空题 14
山东 12 原子结构 选择题 6 12
13 原子结构、元素周期表、晶体结构 选择题 6
四川 9 原子结构、元素周期表、元素周期律、化学键 选择题 6 21
27 元素周期表、元素周期律 填空题 15
二、物质结构、元素周期律复习建议
（一）注意有效复习方法的运用，如“挖”、“联”、“比”、“网”等。
1、“挖”：挖掘概念的内涵和外延，掌握概念的定义、适用范围和条件等，通过图表、模型、实验等直观手段和抽象、概括等形式明确概念。
如：晶体概念的复习教学片段：
问题：（1）晶体为什么有一定规则的几何外形？(构成晶体的粒子有规则的排列）
（2）构成晶体的粒子有哪些？(分子、原子、离子等)
（3）晶体中粒子间靠什么作用力构成晶体？
(离子键、共价键、金属键、分子间作用力等)
（4）晶体类型由什么决定？(结构微粒和微粒间的作用共同决定)
（5）四种晶体类型的概念（在学生的回答中完成下列图表）
（6）讨论下列说法是否正确？
①含有离子键的晶体一定是离子晶体 对
②含有共价键的晶体一定是分子晶体 错
③分子晶体中一定含有共价键 错
④晶体中只有共价键一种微粒间作用力的是原子晶体 对
⑤只有金属晶体里存在金属离子 错
⑥含有阳离子的晶体里必含有阴离子 错
2、联：以典型知识为起点进行纵横联系，运用已有知识进行扩展和延伸。
以甲烷结构为中心可进行如下图所示的联系：
3、“比”：运用求同思维和求异思维，对不同的概念进行对比学习，同中求异、异中求同。如下表极性键和非极性键概念的比较：
比较项目 极性键 非极性键
内涵 本质 共用电子对有偏移 共用电子对不偏移
特征 不同种元素 同种元素
共同点 通过共用电子对形成的相互作用
外延 实例 H-Cl;P-Cl等 H-H；Cl-Cl等
4、“网”：以“知识主线 、知识点、知识网”的方式，将知识结构化、网络化、系统化，并启发学生依据“由线引点，由点连网，由网成体” ，运用整体思维，使基本概念系统化、网络化。
如原子结构和元素周期律知识的综合网络：
通过以上方法的运用，对相关概念、理论和相关知识的记忆就会更“准”、理解就会更“透”。
（二）注重推理能力的培养
纵观几年的全国高考和各地高考，几乎每年都有一道与原子结构、元素周期表、元素性质相结合的推断题，推断题能有效的考查学生的推理、发散和收敛思维能力及分析问题和解决问题的能力，所以，在平时的教学中一定要注重学生综合推理能力的培养，而能力的培养是以知识为载体的，所以一定要作好原子结构、元素周期表内容的专题复习。
元素周期表专题复习的教学片段：
1、 元素位置的推断
相关知识点：
①元素周期表的结构.
②稀有气体元素核电荷数及核电荷数与各周期所含元素种数的关系
③通常考察点：核电荷数为113—118的元素的位置。规律：都在第7周期，所处
主族数与核电荷数的尾数相同
例1、2001年美国科学家宣布他们发现了核电荷数为116的元素，试推断该元素在元素周期表中的位置（ ），若已知该元素原子核内有155个中子，则其质量数为（ ）
答案:第七周期第ⅥA 族; 271
2、 同一周期ⅡA, ⅢA元素原子序数差的推断
相关知识点：
①同一周期，根据是否存在副族元素，ⅡA 和ⅢA元素原子序数差可能为 1、11、25。
②同一主族，相邻元素原子序数差可能为2、8、18、32。
例2、A为ⅡA主族元素，B为ⅢA主族元素，A、B同周期，其原子序数分别为M，N，甲、乙为同一主族相邻元素，其原子序数分别为X、Y。则下列选项中的两个关系式均正确的是：
A、N=M+10；Y=X+2 B、N=M+11；Y=X+4
C、N=M+25；Y=X+8 D、N=M+10；Y=X+18 答案: C
3、 元素周期表中的两个特殊点
整个元素周期表中，有两对同一主族相邻元素，原子序数存在2倍关系：O和 S、
Ar和Kr。由于后者为稀有气体元素，性质稳定，所以前者在元素周期表的相关推断中有极高的应用价值。
相关连知识：
① ②
若Z(A)+Z(C)=2Z(B) 若Z(A)+Z(C)= 4Z(B)
则A: N, B :S, C :F 则A: P, B :O, C :Cl
③ ④
若Z(A)+Z(C)=Z(B) 若Z(A)+Z(C)= Z(B)
则A: N, B :P, C :O 则A: O, B :Cl, C :F
例3：2006年全国理科综合测试卷Ⅰ第26题
解析：实质上也是在变相的考查氧硫关系，
1、 假设Y、Z、W在同一周期Z的原子序数为a，Y、W的原子序数分别为a－1、a＋1。则有a+(a+1)+(a-1)=17，a无整数解。
2、 由1的讨论可知三种元素必然两者在同一周期，两者在同一主族，即最外层电子数为相邻的两个自然数，由于5＋6×2＝17，所以Y、Z、W符合④的
位置关系，进而推倒出Y为N，Z为O，W为S
答案：1、否，若在同一周期，三者的原子序数之和不可能为17
2、N、O、S。 3硫酸铵、(NH4)2SO4
（三）加强试题和教材习题的研究
1、加强高考试题的研究
对高考试题的研究要侧重从以下几个方面去思考：（1）历年试题整体研究——找共性；（2）近期试题重点研究——找趋势；（3）相同考点试题对比研究——找变化；（4）不同试题分类研究——找差别；（5）对各地、市模拟试题集中研究——找新意、找动态。要充分关注每年的学科试题的评价报告，便于了解试卷，通过“典型试题分析”，明确专家命题的思路。通过“改进命题的建议”揣摩高考命题的趋势。
并且纵观十余年的全国化学高考试题，似曾相识的题目屡见不鲜，或改头换面地推陈出新，或原封不动地陈题新用 ，就如对于CaC2的考查近三年就考查了2次（分别为2005年和2007年），而且都是在推断题中，题型都一样，这样既较好兼顾了命题的连续性和试题难度的稳定性，也赋予试题新内涵，体现了学科经典试题的价值。所以陈题翻新是高考试题的来源之一，现举例分析如下：
2006年高考理综全国卷第9题（题目见附录一）实际上就是1995年高考第17题，选项、数字和顺序都未改动，仅把第一个“将”字改成“把”字，还改了氧化铝的“氧”字为“氯”字，遗憾的是后一个字的改动铸成了科学性错误。因为氧化铝是离子晶体，而三氯化铝实际上是Al2Cl6的分子晶体，在熔融状态不导电。因此，单纯电解熔融的氯化铝不可能有铝析出，此题选项都不对。
2006年高考理综全国卷第27题脱胎于1994年的化学科研试测题（国家教委在考前几个月做命题研究用的试测题）第21题，连参考答案都一模一样。现抄录如下：
2006年高考理综全国卷第27题：
置换反应的通式可表示为：单质（1）+化合物（1）=化合物（2）+单质（2），请写出满足以下要求的三个置换反应的化学方程式：①所涉及的元素的原子序数都小于20；②6种单质分属6个不同的主族。
1994年的化学科研试测题：
根据以下叙述，回答21A、21B、21C三个问题：
X、Y、Z是主族元素的单质，U、V是化合物。他们有如下反应（式中各物质的系数和反应条件已一概略去）
① X+U→V+Y ②X+Z→V ③Y+Z→U
21A、写出①式和②式各自所属的反应类型
①式属于 反应，②式属于 反应。
21B、若X和Y的组成元素不是同一族，请写出符合①式的三个不同的化学方程式，并配平。3个式子中的3种X和3种Y，分别由不同族的元素组成。
21C、今有某化合物W，它跟化合物U或CO2反应，都能生成单质Y，符合该条件（题设的3个“通式”）的单质X是 ，单质Y是 ，单质Z是 ，化合物W是 。
比较一下不难看出：2006年的高考题叙述简洁些，范围也限制在元素周期表中
20号元素以前，难度降低了。
纵上分析，加强历年高考试题的研究是很有必要性的。
2、加强教材习题的研究
2007年高考理综全国卷第27题类似于人教版高三教材89页习题第2题; 2006年高考理综全国卷第26题无不闪烁着人教版高二教材第214页第1题的踪影，只不过高于教材而已，大家不妨去比较一下。
值得我们引起注意的是新瓶装旧酒，高考用陈题，这既不是巧合，也不是“技穷”，而是命题专家特意以此来唤醒备考者回归教材，课本是知识与方法的重要载体，也是高考题的主要来源，离开课本的复习必然是无源之本。总复习时不能沉溺于复习资料而忽视课本，应尽可能把问题回归到课本中的知识和方法，例题和习题。
但从07年课改区的试卷分析，该专题的考查内容有：电解质、电化学、化学平衡、元素周期率、元素周期表，题干主线形式有文字表述、方框推导、图表数据分析。08年是浙江省老教材向新课程高考的过渡期，为了对中学教学起导向性作用，可能有试探性的试题进行过渡，08年高考有关物质结构和元素周期表推断题的题干主线形式可能有所突破（如周期律与电化学相结合等）。所以研究新教材不仅仅是现在高一和高二老师的事情，也是我们这些高三老师的事情。
（四）研究考纲，明确走势。
《考试大纲》是高考命题的依据，通过研究学习，可以把握高考命题趋势，明确复习重点，可提高复习的针对性，提高复习效率。复习时要以课本为复习过程的支撑点，按照《考试大纲》要求的知识内容，逐条逐点对照过关，使课本的知识内容系统化和结构化，构建学科主干知识网络，充分理解每个基本概念的内涵和外延，形成坚实的知识体系。
1、物质结构、元素周期律的考试范围及要求。
物质结构：
　 （1）了解原子的结构及同位素的概念。理解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数，以及质量数与质子数、中子数之间的相互关系。
　　（2）以第1、2、3周期的元素为例，了解原子核外电子排布规律。
　　（3）理解离子键、共价键的含义。理解极性键和非极性键。了解极性分子和非极性分子。了解分子间作用力。初步了解氢键。
　　（4）了解几种晶体类型(离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体)及其性质。
　　元素周期律和周期表：
　　（1）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。
（2）以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质(如：原子半径、化合价、单质及化合物性质)的递变规律与原子结构的关系；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。
在对以上知识条目进行梳理时，要分清了解、理解、掌握的认识层次，切忌过度拔高、加深难度，又要注意在《考试大纲》中已删去的而在原教学大纲中要求的内容。
2、研究《考试大纲》的变化。
考纲的变化必然引起试题方向或实质的变化，已是一个不争的事实，因此，一定要科学深入地研究《考纲》，及时了解《考纲》的变化。2007年更换了3道题，删去1道题，去掉了原大纲中目前看来已经超纲或偏难偏陈旧的试题，换上选自近年理综全国卷中有新意的试题，更换的试题中更注重物质结构与元素周期律的知识。2007年的《考试大纲》又删去“掌握有关物质溶解度的简单计算”和“对原子、分子等粒子的微观结构有一定的空间想象能力”的要求。
（五）减少失误，提高答题的准确性
07年第26题学生答题情况分析：
1、元素推导错误：把Ca、S错误推导成Mg、O，导致结果全错；把最后一条方程式写成：CaO+ CO ==Ca+ CO2
2、审题不清导致错误：分子式写成电子式、方程式、结构式的都有；元素符号写成单质：O元素写成O2 ；化学式写成中文，如CaS写成硫化钙。
3、表达不规范错误：元素符号书写不规范；字迹书写潦草；方程式条件乱写（高温、高压、煅烧、一定条件、催化剂等）。
再结合平时学生的失分原因，学生方面存在的普遍问题总结如下：
审题不够仔细；书写不够规范；表达不够准确；基础不够扎实；思维不够灵活。
优生：思维灵活，基础扎实，但往往书写不规范或凭直觉进行解题而失分。
差生：对知识的识记差，易遗忘，缺乏条理性；审题能力差，解题时不能有效地提取相应的知识，并运用知识来解决问题。
所以，在平时的学习和练习过程中，要求学生一定要做到：
一、要规范化学用语的书写，单位符号要用国际标准符号，名词术语要体现学科本质；
二、要规范解题步骤，做到思路清晰，步骤齐全，减少失分的环节；
三、要加强对学生审题的指导，引导学生善于抠题眼，看清关键字词和符号，依
次写出条件，防止因思维定势而曲解题意，然后仔细琢磨，体会命题意图，降低过失性失分；
四、要创设情景，让学生有机会充分暴露错误和薄弱环节，以便对症下药,使学生
在知错纠错过程中达到规范化训练的目的，从而培养学生严谨、规范、积极、乐观的心理品质，最大限度的提高复习效率。
附录：近四年理综(全国Ⅰ)物质结构、元素周期律部分试题
（04全国Ⅰ）7．下列离子中，所带电荷数与该离子的核外电子层数相等的是（ ）
A．Al3+　　　　　 B．Mg2+　　　　　 C．Be2+　　　　　 D．H+
（04全国Ⅰ）8．2003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（Darmstadt，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7　　　　　 B．Ds是超铀元素
C．Ds原子的质量数为110　　　　　 D．Ds为金属元素
（05全国Ⅰ）6.下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是
A．BF3 B．H2O C．SiCl4 D．PCl5
（05全国Ⅰ）9.下列说法中正确的是
A．非金属元素呈现的最高价化合物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
（05全国Ⅰ）27.甲、乙、丙、丁为前三周期元素形成的微粒，它们的电子总数相等。已知甲、乙、丙为双原子分子或负二价双原子阴离子，丁为原子。
⑴丙与钙离子组成的离子化合物跟水反应产生一种可燃性气体，反应的化学方程式是_______
⑵乙在高温时是一种还原剂,请用化学方程式表示它在工业上的一种重要用途:
⑶在一定条件下,甲与O2反应的化学方程式是
⑷丁的元素符号是 ,它的原子结构示意图为
⑸丁的氧化物的晶体结构与 的晶体结构相似。
（06全国Ⅰ）6.在常温常压下呈气态的化合物，降温使其固化得到的晶体属于
A．分子晶体 B．原子晶体 C．离子晶体 D．何种晶体无法判断
（06全国Ⅰ）7.下列叙述正确的是：
A．同一主族的元素，原子半径越大，其单质的熔点一定越高
B．同一周期元素的原子，半径越小越容易失去电子
C．同一主族的元素的氢化物，相对分子质量越大，它的沸点一定越高
D．稀有气体元素的原子序数越大，其单质的沸点一定越高
（06全国Ⅰ）26.（9分）
X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素，它们满足以下条件：
①元素周期表中，Z与Y相邻，Z与W也相邻
②Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17
请填空：
⑴Y、Z和W三种元素是否位于同一周期（填“是”或“否”）： ，理由是
⑵Y是 ，Z是 ，W是 ；
⑶X、Y、Z和W可组成一化合物，其原子个数之比为8：2：4：1。写出该化合物的名称及化学式
（07全国Ⅰ）26．（15分）
W、X、Y和Z都是周期表中前20号元素，已知：
①W的阳离子和Y的阴离子具有相同的核外电子排布，且能形成组成为WY的化合物；
②Y和Z属同族元素，它们能形成两种常见化合物；
③X和Z属同一周期元素，它们能形成两种气态化合物；
④W和X能形成组成为WX2的化合物；
⑤X和Y不在同一周期，它们能形成组成为XY2的化合物。
请回答：
⑴W元素是 ；Z元素是 。
⑵化合物WY和WX2的化学式分别是 和 。
⑶Y和Z形成的两种常见化合物的分子式是 和 。
⑷写出X和Z形成的一种气态化合物跟WZ反应的化学方程式： 。
B
金属键
共价键
分子间作用力
金属离子
自由电子
原子
分子
离子键
阴、阳离子
结构微粒
微粒间的作用
金属晶体
原子晶体
分子晶体
离子晶体
晶体类型
共价键
A
C
A
B
C
A
C
B
A
B
C
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