1、成才之路 化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 必修物质结构 元素周期律第一章 章末复习提升第一章 专题突破纵引横连2知识网络宏观掌控1知识网络宏观掌控原子结构和元素周期律的内容是高中化学的重要内容之一，考试题型多以选择题、填空题、推断题等形式出现。主要知识点有：元素的原子结构及各微粒之间的关系，元素、核素和同位素的概念，由两种元素形成的化合物的形式确定两元素原子序数的关系，元素在周期表中性质的相似性和递变性，及化学键、离子键和共价键的概念、电子式的书写等。本章的内容与元素化合物的知识紧密联系，规律性强，命题空间极大广阔，题型灵活多变。展望今后的高考，将稳中有变，仍以元素化合物的知识为载体
2、，利用规律，将解释现象、定性推断、归纳总结、定量计算结合起来，多方位、多角度、多层次地发展。专题突破纵引横连专题归纳本专题主要包括原子的组成、原子核外电子的排布、核素、同位素等概念。从实际考题分析，主要知识点有：质子数、中子数、质量数的关系，原子组成的表示；同位素的判断；同位素的相对原子质量与元素的相对原子质量的计算；核外电子排布知识运用于元素的推断；10e、18e粒子的种类以及它们之间的反应。原子结构1原子组成(1)构成原子的微粒及对原子性质的影响。(2)原子中三种微粒的三种关系。数量关系。质子数(Z)核电荷数核外电子总数质量关系。质量数(A)质子数(Z)中子数(N)电性关系。a原子：核电荷
3、数核外电子总数b离子：阳离子的核外电子数质子数电荷数阴离子的核外电子数质子数电荷数2电子数相同的微粒(1)核外电子总数为 2 的粒子：He、H、Li、Be2；(2)核外电子总数为 10 的粒子：分子：CH4、NH3、H2O、HF、Ne；阳离子：Na、Mg2、Al3、NH4、H3O；阴离子：N3、O2、F、OH、NH2。(3)核外电子总数为 18 的粒子：分子：SiH4、PH3、H2S、HCl、Ar、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、CH3F、N2H4 等；阳离子：K、Ca2；阴离子：S2、HS、Cl、O22。(4)核外电子总数及质子数均相等的粒子：Na、NH4、H3O；F、OH、NH2；H
4、S、Cl；N2、CO、C2H2。我们如何才能轻松记忆电子数相同的微粒呢？在复习电子数相同的微粒时，我们一定要利用元素周期表这一化学工具。如：10 电子微粒的在元素周期表中以 10 电子的 Ne 原子向后推有：Na、Mg2、Al3；向前推有 HF、H2O、NH3、CH4、F、O2、N3、OH、NH2、NH4、H3O。18 电子的应以 Ar 向前后扩散，但不要忘记(9918)如：F2、H2O2、C2H6、CH3OH、CH3F、N2H4 等。(2015经典习题选萃)用A、B、C2、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子八种微粒(离子或分子)。请回答：(1)A 元 素 是 _、B 元 素 是 _、C
5、 元 素 是_(用元素符号表示)。(2)D 是 由 两 种 元 素 组 成 的 双 原 子 分 子，其 分 子 式 是_。(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子，其分子式是_。(4)F 是 由 两 种 元 素 组 成 的 三 原 子 分 子，其 分 子 式 是_，电子式是_。(5)G分子中含有4个原子，其分子式是_。典例透析【解析】解题的突破口是18电子的微粒，首先根据规律及元素周期表推出18电子的微粒，18电子的Ar原子向前后扩散：K、Ca2、HCl、H2S、PH3、SiH4、Cl、S2、P3、HS 等，但 不 要 忘 记(9 9 18)如：F2、H2O2、C2H6、CH3OH
6、、CH3F、N2H4等。【答 案】(1)K Cl S (2)HCl (3)F2 (4)H2S (5)H2O2(PH3 也可)(2015经典习题选萃)短周期元素中，A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍；C元素原子M层电子数等于其L层电子数的一半；D元素原子最外层有1个电子，D的阳离子与B的阴离子电子层结构相同，则4种元素原子序数关系中正确的是()ACDBABDBACCADCBDBACD【答案】A【解析】原子最外层电子数是次外层电子数 2 倍的元素只有碳，原子最外层电子数是其内层电子总数 3 倍的元素只有氧，C 元素原子的结构示意图为，C 元素为
7、硅，D 的1 价阳离子与 O2电子层结构相同，D 为钠。四种元素原子序数关系为：SiNaOC，即 CDBA，A 项正确。(2015东北三省三校高三二次模拟)四种短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的最外层电子数是次外层电子数的2倍，Y、W同主族且能形成两种常见的化合物，X、W质子数之和是Z质子数的2倍。则下列说法中正确的是()A原子半径比较：XYZWBX的氢化物沸点一定低于Y的氢化物CY的氢化物稳定性一定弱于W的氢化物D短周期所有元素中，Z的最高价氧化物的水化物碱性最强【解析】根据题意知，X的最外层电子数是次外层电子数的2倍，X是C；Y、W同主族且能形成两种常见的化合物，Y是O，W是
8、S；X、W质子数之和是Z质子数的2倍，说明Z是Na。原子半径Z最大，A错误；C的氢化物很多，如二十烷是固体，沸点达到三百多度，比水高，B错误；根据元素周期律的知识，水稳定性比硫化氢强，C错误；短周期所有元素中，Na的金属性最强，因此Na的最高价氧化物的水化物碱性最强，D正确。【答案】D专题归纳1元素周期律(1)判断元素金属性和非金属性的强弱的“五注意”。注意不能用最外层电子数的多少判断，而应根据得失电子的难易程度。注意短周期中最高价氧化物的水化物呈强碱性的只有氢氧化钠，表现两性的是氢氧化铝。元素周期律和元素周期表注意短周期中最高价氧化物的水化物呈强酸性的是硝酸、硫酸和高氯酸，氟元素无正价，无含
9、氧酸。注意不能根据氢化物的酸性判断元素的非金属性强弱，可根据氢化物的稳定性或还原性判断。注意不仅金属间可发生置换反应，非金属间也可以，前者体现的是还原性强弱，而后者体现的是氧化性强弱。(2)“三看”法快速判断简单粒子半径大小。一看电子层数：最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大。二看核电荷数：当电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小。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。2元素周期表的结构与原子序数的关系(1)同主族、邻周期元素的原子序数差x。位于过渡元素左侧的主族元素，即A、A族，x上一周期所含元素种数。位于过渡元素右侧的主族元素，即A族A族，x下一周
10、期所含元素种数。(2)同周期A族和A族元素原子序数差y。第2、3周期元素，y1；第4、5周期元素，y11；第6周期元素，y25。3主族元素在周期表中位置的推断方法(1)根据核外电子排布规律。3最外层电子数8的一定是主族元素。最外层电子数1或2，则可能是A，A族元素，也可能是0族元素氦，还可能是过渡元素。电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期；若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期“阴上阳下”规律。(2)根据周期表结构与原子电子层结构的关系。周期数核外电子层数；主族序数最外层电子数最高正价8|最低负价|。短周期中最高正价与最低负价代数和为零的是H、C、Si。除H外，原子半径最小的元素是
11、F。氧元素无最高正价，氟元素无正价。(3)根据元素的存在、性质。存在方面。a形成化合物种类最多的元素是C。b空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是N。c地壳中含量最多的元素是O。d地壳中含量最多的金属元素是Al。性质方面。a最活泼的非金属元素是F。b最活泼的金属元素是Cs。c短周期中最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应又能与强碱反应的元素是Al。d元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物起化合反应的元素是N。e元素的单质在常温下能与水剧烈反应放出氢气的短周期元素是Na。(4)根据稀有气体的原子序数。第17周期稀有气体元素的原子序数依次为2、10、18、36、54、86、1
12、18，可利用元素的原子序数与最相近稀有气体元素原子序数的差值来推断元素在周期表中的位置，可遵循“比大小，定周期；比差值，定族数”的原则。(2015辽宁省沈阳二中高一下学期4月月考)下表是部分短周期元素原子半径及主要化合价，根据表中信息，判断以下叙述不正确的是()典例透析元素代号KLMQRTN原子半径/nm0.183 0.160 0.1430.1020.089 0.074 0.152主要化合价1236、2221AK、L、M三种元素的金属性逐渐减弱B在RCl2分子中，各原子均满足8电子的稳定结构CQ元素的最高价氧化物为非电解质，其水溶液能够导电DK在T单质中燃烧所形成的化合物中含有非极性共价键和离
13、子键【解析】根据元素的主要化合价和原子半径可判断，K是Na，L是Mg，M是Al，Q是S，R是Be，T是O，N是Li。A.同周期自左向右金属性逐渐减弱，则K、L、M三种元素的金属性逐渐减弱，A正确；B.Be的最外层电子数是2，则在BeCl2分子中，Be原子不满足8电子的稳定结构，B错误；C.Q元素的最高价氧化物为SO3，不能自身电离出阴阳离子，属于非电解质，溶于水生成硫酸，其水溶液能够导电，C正确；D.K在T单质中燃烧所形成的化合物是过氧化钠，其中含有非极性共价键和离子键，D正确，答案选B。【答案】B下列关于元素周期表和元素周期律的说法不正确的是()A从氯到碘，生成的氢化物熔、沸点逐渐升高，稳定
14、性逐渐增强B因为钠原子比铝原子容易失去电子，所以钠比铝的还原性强C从钠到氯，最高价氧化物的水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强D氧与硫为同主族元素，氧比硫的原子半径小，氧比硫的氧化性强【解析】第A族中，从氯到碘，生成的氢化物熔、沸点逐渐升高，稳定性逐渐减弱，A错误；金属越容易失去电子，还原性越强，B正确；第3周期中，从钠到氯，最高价氧化物的水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强，C正确；同主族，自上至下，原子半径逐渐增大，元素的非金属性减弱，D正确。【答案】A专题归纳1化学键分类及表示方法温馨提示：氢键不是化学键，它只是较强的分子间作用力。化学键与化学反应中的物质变化2应用分类法多角度认识共价键共价键，
15、即原子之间通过共用电子对而形成的化学键。根据共用电子的来源、数目、在成键的原子之间的分布等不同的情况，可以对共价键进行分类。(1)根据共用电子对的数目进行划分，共价键分为单键(共用电子对为一对)、双键(共用电子对为两对)和三键(共用电子对为三对)等。例如，单键：HH、HO、CC 等；双键：等；三键：等。(2)根据共用电子对在成键原子之间的分布状况划分，共价键分为非极性共价键和极性共价键。共用电子对不发生偏移的共价键叫做非极性共价键，例如 HH，ClCl、PP、等。共用电子对发生偏移的共价键叫做极性共价键，如HCl、CCl、等。对于极性键，根据共用电子对在成键原子之间分布得不均衡程度的大小进行划
16、分，又细分为弱极性键和强极性键，如弱极性键：SO、CSi；强极性键；FH、CF、SiCl。3从化学键的角度分析认识元素化合价的方法(1)原子之间得、失电子形成阴、阳离子，阴、阳离子之间形成离子键。一个原子失去 x 个电子，该元素的化合价为x价；一个原子得到 y 个电子，该元素的化合价为y 价。(2)原子之间通过共用电子对形成共价键。设 A 原子用 x个电子、B 原子用 y 个电子形成xy2 个 A 与 B 的共用电子对。共用电子对不偏移，元素的化合价为 0。共用电子对偏离 A、偏向 B，A 元素的化合价为x 价，B 元素的化合价为y 价；共用电子对偏向 A，偏离 B，A 元素的化合价为x 价，
17、B 元素的化合价为y 价。(2015浙江省台州市书生中学高一下学期月考)关于化学键的各种叙述中，下列说法中正确的是()A在离子晶体里，只存在离子键B共价化合物里，一定不存在离子键C非金属元素之间只能形成共价键D由不同种元素组成的多原子分子里，一定只存在极性键典例透析【解析】A离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键，错误；B.共价化合物中只含有共价键，不可能含有离子键，正确；C.非金属元素之间也可能形成离子键，如铵盐，错误；D.不同种元素组成的多原子分子里。可能存在非极性键，如过氧化氢中，O与O原子之间形成非极性键，错误，答案选B。【答案】B(2015山东省淄博市第一中学高一下学期期中)下列叙
18、述不正确的是()A离子化合物可能含共价键B共价化合物不可能含离子键C离子化合物中只含离子键D共价化合物中只含共价键【解析】A离子化合物可能有共价键，正确，不选A；B.共价化合物不可能含有离子键，正确，不选B；C.离子化合物中含有离子键，可能有共价键，错误；选C；D.共价化合物没有离子键，只含有共价键，正确，不选D。【答案】C专题归纳1位置与结构(1)周期序数等于族序数两倍的元素是锂(Li)。(2)最高正化合价等于最低负化合价绝对值三倍的元素是硫(S)。(3)次外层电子数等于最外层电子数四倍的元素是镁(Mg)。短周期元素推断题的常见突破口(4)次外层电子数等于最外层电子数八倍的元素是钠(Na)。
19、(5)族序数与周期数相同的元素是H、Be、Al；族序数是周期数两倍的元素是碳(C)、硫(S)；族序数是周期数三倍的元素是氧(O)。(6)只由质子和电子构成的元素是氢(H)。2含量与物理性质(1)地壳中质量分数最大的元素是氧(O)，其次是硅(Si)。(2)地壳中质量分数最大的金属元素是铝(Al)。(3)其单质是人工制得纯度最高的元素是硅(Si)。(4)其单质为天然物质中硬度最大的元素是碳(C)。(5)其气态氢化物最易溶于水的元素是氮(N)，在常温、常压下，1体积水约溶解700体积的NH3。(6)其氢化物沸点最高的非金属元素是氧(O)。(7)常温下，其单质是有色气体的元素是氟(F)、氯(Cl)。(
20、8)所形成的化合物种类最多的元素是碳(C)。(9)在空气中，其最高价氧化物的含量增加会导致“温室效应”的元素是碳(C)。(10)其最高价氧化物对应的水化物酸性最强的元素是氯(Cl)。3化学性质与用途(1)单质与水反应最强烈的非金属元素是氟(F)。(2)其气态氢化物与最高价氧化物对应的水化物能起化合反应的是氮(N)：NH3HNO3=NH4NO3。(3)其气态氢化物与其低价氧化物能反应生成该元素的单质的元素是硫(S)：2H2SSO2=3S2H2O。(4)其气态氢化物的水溶液可雕刻玻璃的元素是氟(F)。(5)其两种同素异形体对人类生存都非常重要的元素是氧(O)。(6)能导电的非金属单质是石墨(C)和
21、晶体硅(Si)。(7)能与强碱溶液作用的单质有 Al、Cl2、Si：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2Cl22NaOH=NaClNaClOH2OSi2NaOHH2O=Na2SiO32H2(8)既能在 CO2 中燃烧又能在 N2 中燃烧的金属单质是镁(Mg)：CO22Mg=点燃 C2MgON23Mg=点燃 Mg3N2提示：预测某种元素时，题目一般给出一种不常见的主族元素或未发现的主族元素。推测元素及其单质或化合物所具有的性质首先要建立在元素推断之上，其基本思路如下：(2015四川省南充市高三第三次高考适应性考试理综)X、Y、Z、M、W为五种短周期元素，X、Y、Z是原子序数依次递增的同
22、周期元素，最外层电子数之和为15，X与Z可形成XZ2分子；Y与M形成的气态化合物在标准状态下的密度为0.76 g/L；W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的一半。下列说法正确的是()典例透析A原子半径WZYXMB将XZ2通入W单质与水反应后的溶液中，生成的盐一定只有一种C由X、Y、Z、M四种元素共同形成的化合物中一定有共价键可能有离子键DCaX2、CaM2、CaZ2等3种化合物中，阳离子与阴离子个数比均为12【解析】X、Y、Z、M、W为五种短周期元素，X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素，最外层电子数之和为15，X与Z可形成XZ2分子，则X是C；Y是N；Z是O；Y与M形成的气态化合
23、物在标准状态下的密度为0.76 g/L，则该气体的摩尔质量是0.76 g/L22.4 L/mol17 g/mol，所以M是H元素；W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的一半，则W的质子数是(6781)211，是Na元素。A.原子核外电子层数越多，原子半径越大；对于电子层数相同的元素来说，原子序数越大，原子半径越小，所以原子半径WXYZM，错误；B.将XZ2通入W单质与水反应产生NaOH和氢气，将CO2通入后，由于碳酸是二元酸，所以发生反应时若CO2过量，得到酸式盐NaHCO3，若NaOH过量，得到正盐Na2CO3，所以生成的盐不是只有一种，错误；C.由X、Y、Z、M四种元素共同形成的化
24、合物可能是共价化合物CO(NH2)2，也可能是离子化合物如NH4HCO3，所以其中一定有共价键，可能有离子键，正确；D.在CaC2中，阳离子与阴离子个数比是11；在CaH2中，阳离子与阴离子个数比是12；在CaO2中，阳离子与阴离子个数比均为11，错误。【答案】C有A、B、C、D、E五种元素，它们的核电荷数按C、A、B、D、E的顺序增大。C、D都能分别与A按原子的个数比11或21形成化合物。CB可与EA2反应生成C2A和气态物质EB4。E原子的M层电子数是K层电子数的2倍。(1)写出元素符号：A_、B_、C_、D_、E_。(2)画出E的原子结构示意图_。(3)写出D的单质与铜盐溶液反应的离子方
25、程式：_。典例透析【解析】(1)由 E 原子的 M 层电子数是 K 层电子数的 2倍，推知 E 原子的 M 层上有 4 个电子，则 E 为硅元素：。(2)由“核电荷数按 C、A、B、D、E 的顺序增大”，可知A的核电荷数小于Si的核电荷数14，由化学式“EA2(SiO2)”可知 A 为2 价，A 为 O 元素。由“C、D 都能分别与 A 按原子个数比为 11 或 21 形成化合物”，联想 H2O、H2O2、Na2O、Na2O2；由“核电荷数按 C、A、B、D、E 的顺序增大”，可知 C 的核电荷数小于 D，则 C 为 H，D 为 Na。由“CB 可与 EA2 反应生成 C2A 和气态物质 EB
26、4”可知 B 为 F。解此类问题常用逆推法和列表法：逆推法：本题解析采用了逆推法，由题给信息的最后一条信息开始突破，得到 E(Si)。然后按照题述逆寻，找到含有 E(Si)的化合物 EA2(或 EB4)，根据化合价得到 A 为 O。再据 C、D 与 A 的关系得出 C、D，最后依据其他关系得出 B。列表法：如果已知各层电子数的关系，可用列表法得出元素的名称，实际解题时只需列一草表即可。如“A、B 两原子，A 的 M 层比 B 的 M 层少 3 个电子，B 的 L层比 A 的 L 层多 2 个电子，试确定 A、B 的元素符号”。用列表法解析如下所示：KLMA260B283则 A 为 O，B 为
27、Al。【答案】(1)O F H Na Si(2)Si：(3)2Na2H2OCu2=2NaH2Cu(OH)2(2015广东茂名市高三第二次高考模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知X的最低负价与Y的最高正价代数和为零，下列说法正确的是()A.X分别与Y、Z形成的化合物中化学键类型相同BZ的最高价氧化物的对应水化物酸性比W的强CX的简单气态氢化物的稳定性比W的弱D原子半径的大小顺序：r(Y)r(Z)r(W)r(X)XYZW【解析】根据X的最低负价与Y的最高正价代数和为零，设X的最低负价为n，则Y的最高正价为8n4，故n8n40，得n2，所以X的最低负价为2，Y的最
28、高正价为2，X是O，Y是Mg，Z是Si；W是P。X与Y形成的是离子化合物，与Z形成的是共价化合物，化学键的类型不同，A错；Z的非金属性比W弱，故Z的最高价氧化物的对应水化物酸性比W的弱，B错；X的非金属性比W强，故X的简单气态氢化物的稳定性比W的强，C错；同周期从左到右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，故原子半径的大小顺序：r(Y)r(Z)r(W)r(X)，D对。【答案】DA、B、C、D四种短周期元素。原子序数依次增大，A原子的最外层上有4个电子；B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构，两元素的单质反应，生成一种淡黄色的固体甲；D的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和。(1)写 出 下 列 元 素 的 名 称：A_，B_，C_，D_。(2)D 的 质 子 数 和 中 子 数 相 等，D 的 原 子 组 成 符 号 为_，它的最高价为_价。(3)用 电 子 式 表 示 A、D 两 元 素 形 成 AD2 的 过 程：_；写出C2B2的电子式_。(4)氢元素与B、D均可以形成原子个数比为21的化合物，H2B的熔沸点高于H2D的原因是_。(5)写出甲和A的最高价氧化物反应的化学方程式_。【答案】(1)碳 氧 钠 硫(2)32S 6(3)SCSSCSNaO O 2Na(4)水分子间存在氢键(5)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2
