08高考(化學(xué))復(fù)習(xí)教案專題1物質(zhì)結(jié)構(gòu)及元素周期表(李銀方)

1、專題1：物質(zhì)結(jié)構(gòu)及元素周期表一 考點(diǎn)回憶1.考點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建1元素“位一構(gòu)一性之間的關(guān)系2推斷元素的名稱或位置是本節(jié)常見(jiàn)題型之一，其方法大致可歸納如下：2.考點(diǎn)闡釋：考點(diǎn)1：同周期、同主族性質(zhì)遞變的邏輯推導(dǎo)關(guān)系1 同周期、同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律性質(zhì)同周期(從左右)同主族(從上下)原子半徑逐漸減小逐漸增大電子層結(jié)構(gòu)電子層數(shù)相同最外層電子數(shù)漸多電子層數(shù)遞增最外層電子數(shù)相同失電子能力得電子能力逐漸減小逐漸增大逐漸增大逐漸減小金屬性非金屬性逐漸減弱逐漸增強(qiáng)逐漸增強(qiáng)逐漸減弱主要化合價(jià)最高正價(jià)(+1+7)非金屬負(fù)價(jià)=-(8-族序數(shù))最高正價(jià)=族序數(shù)(o、f除外)非金屬負(fù)價(jià)=-(8-族序數(shù))最高價(jià)氧化物的酸性對(duì)

2、應(yīng)水化物的堿性酸性逐漸增xk 堿性逐漸減弱酸性逐漸減弱 堿性逐漸增強(qiáng)非金屬氣態(tài)氫化物的形成難易穩(wěn)定性形成由難易穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)形成由易難穩(wěn)定性逐漸減弱2 元素周期表中的“三角遞變規(guī)律 假設(shè)a、b、c三元素位于元素周期表中如圖5-1所示位置，那么有關(guān)的各種性質(zhì)均可排出順序但d不能參與排列。如： 原子半徑：cab; 金屬性：cab; 非金屬性：bac。3 元素周期表中的相似規(guī)律 同主族元素性質(zhì)相似因?yàn)樽钔鈱与娮訑?shù)均相同； 元素周期表中位于對(duì)角線位置如2中a、d位置的元素性質(zhì)相似，如li和mg、be和al、b和si等；相鄰元素性質(zhì)差異不大。考點(diǎn)2 元素周期律常見(jiàn)小規(guī)律1 最外層電子數(shù)大于或等于3而又小

3、于8的元素一定是主族元素；最外層電子數(shù)為1或2的元素可能是主族、副族或0族he元素；最外層電子數(shù)為8的元素是稀有氣體元素he例外。2 在周期表中，第a與a族元素的原子序數(shù)差異有以下三種情況：第13周期短周期元素原子序數(shù)相差1；第4、5周期相差11；第6、7周期相差25。3 每一周期排布元素的種類滿足以下規(guī)律：設(shè)n為周期序數(shù)，那么奇數(shù)周期中為種，偶數(shù)周期中為種。4元素周期表中除第族元素以外，原子序數(shù)為奇或偶數(shù)的元素，元素所在族的序數(shù)及主要化合價(jià)也為奇或偶數(shù)。5元素周期表中金屬和非金屬之間有一分界線，分界線右上方的元素為非金屬元素，分界線左下方的元素為金屬元素h除外，分界線兩邊的元素一般既有金屬性

4、，也有非金屬性。6零族不是主族，viii族不屬于副族，隋性氣體元素不屬于非金屬元素。7難失電子的元素不一定得電子能力強(qiáng)如：稀有氣體元素。8微粒電子層數(shù)多的不一定半徑就大，如：鋰離子半徑大于鋁離子半徑。9最外層只有1個(gè)電子的元素不一定是ia元素，可能是ib元素如cu、ag、au，可能是vib族的cr、mo；最外層只有2個(gè)電子的元素不一定是iia族元素，可能是iib族元素如：zn、cd、hg，也可能是sc、ti、v、mn、fe、co、ni等。10組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)分子量越大，熔沸點(diǎn)不一定越高，如：。11有金屬光澤能導(dǎo)電的單質(zhì)不一定是金屬單質(zhì)，如：石墨。12并不是所有元素的原子核都由質(zhì)子和中子構(gòu)成

5、，如：氕。13絕大多數(shù)非金屬的最高正化合價(jià)和它的負(fù)化合價(jià)的絕對(duì)值之和等于8，但h、b、o、f例外。14絕大多數(shù)主族元素的最高正化合價(jià)等于該元素所在的主族序數(shù)，但o、f例外?？键c(diǎn)3：元素的原子半徑、離子半徑大小比較規(guī)律1同周期原子半徑隨原子序數(shù)遞增逐漸減小(稀有氣體元素除外)。如第三周期中：namgalsipscl。2同主族原子半徑隨原子序數(shù)的遞增逐漸增大。如第a族中：linakrbcs。3同周期陽(yáng)離子半徑隨原子序數(shù)遞增逐漸減小。如第三周期中：na+mg2+al3+。4同周期陰離子半徑隨原子序數(shù)遞增逐漸減小。如第三周期中：p3s2cl。5同主族陽(yáng)離子半徑隨原子序數(shù)遞增逐漸增大，如第ia族中：na

6、+k+rbcs+。6同主族陰離子半徑隨原子序數(shù)遞增逐漸增大，如第a族中：fclbri。7陽(yáng)離子半徑總比相應(yīng)原子半徑小。如：na+na，fe2+fe。8陰離子半徑總比相應(yīng)原子半徑大。如：s2s，brbr。9電子層結(jié)構(gòu)相同的離子半徑隨核電荷數(shù)的增大而減小。如：s2clk+ca2+；al3+mg2+na+f。10同一元素不同價(jià)態(tài)的離子半徑，價(jià)態(tài)越高那么離子半徑越小。如：fefe2+fe3+，hhh+?？键c(diǎn)4 元素的金屬性與非金屬性及其判斷依據(jù)元素的金屬性與非金屬性的比照分析：元素的金屬性是指元素原子失電子能力的大小，或形成化學(xué)鍵時(shí)成為陽(yáng)離子的傾向大小，或價(jià)電子偏離的能力。失電子能力越大或形成陽(yáng)離子傾

7、向越大，或價(jià)電子偏離越遠(yuǎn)，其元素的金屬性越強(qiáng)。相反，所謂元素的非金屬性強(qiáng)，是指其原子易于取得電子，也就是成鍵時(shí)形成陰離子的傾向大，或強(qiáng)烈吸引成鍵電子。元素的金屬性主要與原子的電子層結(jié)構(gòu)、核電荷以及原子半徑等有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，原子最外層電子數(shù)少，如只1或2個(gè)電子，就易于失去，金屬性就強(qiáng)。反之，有6或7個(gè)電子，就易于得到電子，非金屬性就強(qiáng)。至于3，4，5個(gè)電子的就要綜合其他條件來(lái)看其是金屬性為主還是非金屬性為主。價(jià)電子數(shù)相同的元素原子，核電荷越小，原子半徑越大，核對(duì)外層電子吸引越弱，電子就越易失去，元素的金屬性就越強(qiáng)；反之，非金屬性就越強(qiáng)。在周期表中同一周期從左至右一般是金屬性遞減，非金屬性遞增，對(duì)

8、主族元素從上至下，一般是金屬性遞增，非金屬性遞減。解題中易混的三組概念：元素的金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱，與其單質(zhì)的化學(xué)活潑性是不同的。雖然兩者有密切關(guān)系，但單質(zhì)的性質(zhì)還與其分子結(jié)構(gòu)或晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)。3比較金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)同周期中，從左向右，隨著核電荷數(shù)的增加，金屬性減弱；同主族中，由上到下，隨著核電荷數(shù)的增加，金屬性增強(qiáng)；依據(jù)最高價(jià)氧化物的水化物堿性的強(qiáng)弱；堿性愈強(qiáng)，其元素的金屬性也愈強(qiáng)；鹽溶液水解后ph越小，其元素的金屬性越弱；依據(jù)金屬活動(dòng)性順序表極少數(shù)例外；常溫下與酸反響的劇烈程度；常溫下與水反響的劇烈程度；與鹽溶液之間的置換反響；高溫下與金屬氧化物間的置換反響。4比較非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)同周期

9、中，從左到右，隨核電荷數(shù)的增加，非金屬性增強(qiáng)； 同主族中，由上到下，隨核電荷數(shù)的增加，非金屬性減弱；依據(jù)最高價(jià)氧化物的水化物酸性的強(qiáng)弱：酸性愈強(qiáng)，其元素的非金屬性也愈強(qiáng)；鹽溶液水解后ph越大，其元素的非金屬性越弱；依據(jù)其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：穩(wěn)定性愈強(qiáng)，非金屬性愈強(qiáng)；單質(zhì)跟氫氣化合的難易程度、條件及生成氫化物的穩(wěn)定性:越易與h2反響，生成的氫化物也就越穩(wěn)定，氫化物的復(fù)原性也就越弱，說(shuō)明其非金屬性也就越強(qiáng)；與鹽溶液之間的置換反響：非金屬單質(zhì)問(wèn)的置換反響:非金屬甲把非金屬乙對(duì)應(yīng)的陰離子從其鹽溶液中置換出來(lái)，說(shuō)明甲的非金屬性比乙強(qiáng)。如br2+2ki=2kbr=i2；相互化合后的價(jià)態(tài)：如s+o2 so2

10、 說(shuō)明o的非金屬性強(qiáng)于s；其他：如2cuscu2s cucl2cucl2 所以，cl的非金屬性強(qiáng)于s?？键c(diǎn)5 等電子數(shù)的微粒匯總(1)“10電子的微粒：分子離子一核10電子的nen3、o2、f、na+、mg2+、al3+二核10電子的hfoh、三核10電子的h2onh2、h2f+四核10電子的nh3h3o+五核10電子的ch4nh4+(2)“18電子的微粒分子離子一核18電子的ark+、ca2+、cl、s2二核18電子的f2、hclo22-、hs三核18電子的h2s四核18電子的ph3、h2o2 、nh2f五核18電子的sih4、ch3f 、nh2oh六核18電子的n2h4、ch3oh其它微粒

11、c2h6 、ch3nh2n2h5+、n2h62+3其它等電子數(shù)的微粒“9電子的微粒 f、oh、nh2、-ch3取代基“14電子的微粒：si、n2、co、c2h2“2電子的微粒：he、h、li+ 、be2+4質(zhì)子數(shù)及核外電子總數(shù)均相等的粒子na+、nh4+、h3o+ hs-、cl- f-、oh-、nh2- n2、co、c2h2考點(diǎn)6關(guān)于晶體結(jié)構(gòu)的計(jì)算用均攤法確定晶體的化學(xué)式：均攤是指每個(gè)圖形平均擁有的粒子數(shù)目。求晶體中粒子個(gè)數(shù)比的方法是：處于頂點(diǎn)的粒子，同時(shí)為8個(gè)晶胞所共有，每個(gè)粒子有1/8屬于該晶胞；處于棱上的粒子同時(shí)為4個(gè)晶胞共有，每個(gè)粒子有1/4屬于該晶胞；處于面上的粒子，同時(shí)為2個(gè)晶胞共

12、有，每個(gè)粒子有1/2屬于該晶胞；處于晶胞內(nèi)部的粒子，那么完全屬于該晶胞。下表列出了常見(jiàn)晶體的結(jié)構(gòu)類型及分析。晶體晶體結(jié)構(gòu)示意圖晶體中微粒分布詳解氯化鈉晶體na+和cl-交替占據(jù)立方體的頂點(diǎn)而向空間延伸。在每個(gè)na+周圍最近的等距離設(shè)為a)的cl-有6個(gè)上、下、左、右、前、后，在每個(gè)cl-周圍最近的等距離為na+亦有6個(gè)，這6個(gè)離子構(gòu)成一個(gè)正八面體；在每個(gè)na+周圍最近的等距離必為a的na+有12個(gè)同層4個(gè)、上層4個(gè)，下層4個(gè)，在每個(gè)cl-周圍最近的等距離的cl-亦有12個(gè)氯化銫晶體每8個(gè)cs+、八個(gè)cl-各自構(gòu)成立方體，在每個(gè)立方體的中心有一個(gè)異種離子cs+或cl-。在每個(gè)cs+周圍最近的等距

13、離為/2)的cl-有8個(gè)，在每個(gè)cs+周圍最近的等距離必為a的cs+有6個(gè)上、下、左、右、前、后，在每個(gè)cl-周圍最近的等距離的c1-亦有6個(gè)二氧化碳晶體每8個(gè)co2構(gòu)成立方體且在6個(gè)面的中心又各占據(jù)1個(gè)c02。在每個(gè)co2周圍等距離a/2,a為立方體棱長(zhǎng)最近的co2有12個(gè)同層4個(gè)、上層4個(gè)、下層4個(gè)金剛石晶體每個(gè)c與另4個(gè)c以共價(jià)鍵結(jié)合，前者位于正四面體中心，后四者位于正四面體頂點(diǎn)。晶體中所有c-c鍵長(zhǎng)相等、鍵角相等均為10928；晶體中最小碳環(huán)由6個(gè)c 組成且六者不在同一平面內(nèi)；晶體中每個(gè)c參與了4條c-c鍵的形成，而在每條鍵中心的奉獻(xiàn)只有一半，故c原子數(shù)與c-c鍵數(shù)之比為1:2石墨晶體

14、層內(nèi)存在共價(jià)鍵、金屬鍵，層間以范德華力結(jié)合，兼具有原子晶體、金屬晶體、分子晶體的特征。在層內(nèi)，每個(gè)c與3個(gè)c形成c-c鍵，構(gòu)成正六邊形，鍵長(zhǎng)相等，鍵角相等均為120；在晶體中，每個(gè)c參與了3條c-c鍵的形成，而在每條鍵中的奉獻(xiàn)只有一半，每個(gè)正六邊形平均只占61/3=2個(gè)c,c原子個(gè)數(shù)與c-c鍵數(shù)之比為2：3二氧化硅晶體每個(gè)si與4個(gè)o結(jié)合，前者在正四面體的中心，后四者在正四面體的頂點(diǎn)；同時(shí)每個(gè)0被兩個(gè)正四面體所共用。正四面體內(nèi)鍵角為10928，每個(gè)正四面體占有一個(gè)完整的si，四個(gè)“半o原子，故晶體中si原子與o原子個(gè)數(shù)比為1：41/2)=1：2可看作是金剛石結(jié)構(gòu)中的每個(gè)碳原子之間插入一個(gè)氧原子

15、，再將碳原子換成硅原子二 經(jīng)典例題解析及強(qiáng)化預(yù)測(cè)題型1：用原子半徑 、元素化合價(jià)周期性的變化比較半徑的大小樣題1 07北京理綜x、y為短周期元素，x位于ia族，x與y可形成化合物x2y，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是ax的原子半徑一定大于y的原子半徑bx與y的簡(jiǎn)單離子不可能具有相同的電子層結(jié)構(gòu)c兩元素形成的化合物中，原子個(gè)數(shù)比不可能為11dx2y可能是離子化合物，也可能是共價(jià)化合物研析：x屬于短周期的ia族元素，那么x可能是h、li、na，因此x與y形成的化合物x2y可能是離子化合物也可能是共價(jià)化合物，如h2o、na2o，因此選項(xiàng)a和b錯(cuò)。元素y與ia族元素h或na可形成h2o2或na2o2等化合物，在

16、兩者化合物中原子個(gè)數(shù)之比均為1:1，因此選項(xiàng)c也錯(cuò)。答案：d聯(lián)想發(fā)散：此題主要考查元素周期律的應(yīng)用，此類題目一般難度不大，解題的關(guān)鍵是要理解元素周期律的實(shí)質(zhì)，并掌握相關(guān)的原子半徑、電子排布、化合價(jià)及元素的金屬性、非金屬性的遞變規(guī)律。特別是要靈活運(yùn)用118號(hào)元素的原子或離子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及有關(guān)規(guī)律進(jìn)行分析推斷。強(qiáng)化預(yù)測(cè)1 07蘇州中學(xué)模擬短周期元素a、b、c原子序數(shù)依次遞增，它們?cè)拥淖钔鈱与娮訑?shù)之和為10，a與c同主族，b原子最外層電子數(shù)等于a原子次外層電子數(shù)，那么以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是a原子半徑abc bb的氧化物的熔點(diǎn)比a的氧化物低ca的氫化物的穩(wěn)定性大于c的氫化物 d a與c可形成離子化合物1

17、c a、b、c均為前三周期元素，那么a元素的次外層電子數(shù)可能為2或8；假設(shè)為2，那么b為第a族元素。a、b、c原子序數(shù)依次增大，且a、c同主族，此種情況可能。假設(shè)為8，那么b為稀有氣體元素，此種情況不可能。題型2：以同周期、同主族金屬性與非金屬性的遞變規(guī)律判斷酸堿性、穩(wěn)定性樣題2：07江蘇化學(xué)有x、y兩種元素，原子序數(shù)20，x的原子半徑小于y，且x、y原子的最外層電子數(shù)相同選項(xiàng)中m、n均為正整數(shù)。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是a假設(shè)x(oh)n為強(qiáng)堿，那么y(oh)n也一定為強(qiáng)堿b假設(shè)hnxom為強(qiáng)酸，那么x的氫化物溶于水一定顯酸性c假設(shè)x元素形成的單質(zhì)是x2，那么y元素形成的單質(zhì)一定是y2d假設(shè)y的最

18、高正價(jià)為m，那么x的最高正價(jià)一定為m研析：由于x、y原子的最外層電子數(shù)相同，因此兩者屬于同一主族元素；x的原子半徑小于y，可知x位于y的上方。對(duì)于選項(xiàng)a，假設(shè)x(oh)n為強(qiáng)堿說(shuō)明x的金屬性很強(qiáng)，又由于x位于y的上方，金屬性yx，說(shuō)明堿性y(oh)nx(oh)n，因此可以說(shuō)明y(oh)n也是一種強(qiáng)堿。對(duì)于選項(xiàng)b，假設(shè)x為氮元素，它所形成的hno3為強(qiáng)酸，但nh3溶于水后溶液呈堿性，b錯(cuò)。對(duì)于選項(xiàng)c，假設(shè)y元素形成的單質(zhì)存在同素異形體的話那么c的說(shuō)法也不正確。對(duì)于選項(xiàng)d也可以用代入法，假設(shè)y為cl，那么x為f，cl的最高正價(jià)為+7，而f無(wú)最高正價(jià)，因此選項(xiàng)d也錯(cuò)。答案：a【相關(guān)鏈接】第二、三周期

19、元素最高氧化物對(duì)應(yīng)水化物及氣態(tài)氫化物性質(zhì)列表：aaaaaaa第二周期lioh強(qiáng)堿beoh2兩性氫氧化物h3 b o3弱酸b2h6不穩(wěn)定h2co3弱酸ch4較穩(wěn)定hno3強(qiáng)酸nh3穩(wěn)定hf弱酸很穩(wěn)定第三周期naoh強(qiáng)堿mgoh2中強(qiáng)堿aloh3兩性氫氧化物h2sio3弱酸h4sio4弱酸sih4不穩(wěn)定，自燃hpo3弱酸h3po4中強(qiáng)酸ph3不穩(wěn)定，自燃h2so4強(qiáng)酸h2s較不穩(wěn)定hclo4最強(qiáng)酸hcl穩(wěn)定 強(qiáng)化預(yù)測(cè)207廣東模擬元素a和b的原子序數(shù)都小于18。a元素原子的最外層電子數(shù)為a，次外層電子數(shù)為b；b元素原子的m電子層數(shù)為ab，l層電子數(shù)為ab，那么a、b兩元素所形成的化合物的性質(zhì)可能有

20、a. 能與水反響 b. 能與氫氧化鈉反響c. 能與硫酸反響 d. 能與碳酸鈉反響2 bd 根據(jù)核外電子排布規(guī)律，再結(jié)合b元素原子的核外電子排布情況可得ab=8，再結(jié)合a元素原子的核外電子排布情況可得b=2，同時(shí)可得a=6，即a為o，b為硅。題型3：8電子、10電子、18電子結(jié)構(gòu)的應(yīng)用 樣題3：07江蘇化學(xué)通常情況下，微粒a和b為分子，c和e為陽(yáng)離子，d為陰離子，它們都含有10個(gè)電子；b溶于a后所得的物質(zhì)可電離出c和d；a、b、e三種微粒反響后可得c和一種白色沉淀。請(qǐng)答復(fù)：1用化學(xué)符號(hào)表示以下4種微粒：a：； b：；c：；d：。2寫出a、b、e三種微粒反響的離子方程式：。研析：常見(jiàn)核外電子總數(shù)為

21、10個(gè)電子的微粒共有15種。陽(yáng)離子有：na+、mg2+、al3+、nh4+、h3o+；陰離子有：n3、o2、f、oh、nh2-；分子有：ne、hf、h2o、nh3、ch4。根據(jù)題意知b溶于a后所得的物質(zhì)可電離出陽(yáng)離子c和陰離子d，可知a為h2o，b為nh3，氨氣溶于水生成的一水合氨電離出nh4+和oh離子。第2問(wèn)帶有一定的開(kāi)放性，一種10電子的陽(yáng)離子能和氨水反響生成沉淀和銨根離子，這種陽(yáng)離子可以是mg2+也可以是al3+。答案：1h2o nh3 nh4 oh2al33nh33h2oal(oh)33nh4 ，mg22nh32h2omg(oh)22nh4【方法技巧】熟練掌握具有10電子的微粒和具有

22、18電子的微粒對(duì)推導(dǎo)具體的物質(zhì)有著重要的作用。找電子數(shù)相同的粒子的思路：ch = n nh = h = fch3 = nh2 = oh = f得失h+不影響粒子的電子總數(shù)強(qiáng)化預(yù)測(cè)307哈爾濱理綜有a、b、c、d四種單質(zhì)，在一定條件下，a、b、c分別跟d發(fā)生化合反響相應(yīng)生成甲、乙、丙甲、乙、丙每個(gè)分子中都含有10個(gè)電子，而b跟c發(fā)生化合反響生成丁，這些單質(zhì)和化合物之間發(fā)生如下反響關(guān)系：1寫出甲、乙、丙、丁的分子式：甲_、乙_、丙_、丁_；2寫出反響的化學(xué)方程式：_；_；_。3答案：1hf、h2o、nh3、h2o22f22h2o4hfo2 4nh35o24no6h2o 6no4nh35n26h2o

23、解析：此題的突破口是反響，由非金屬a通過(guò)置換反響生成非金屬單質(zhì)b，且a和b都能形成10電子分子，因此a只能是f2，b只能是o2。題型4：晶體的空間結(jié)構(gòu)模型在計(jì)算中的應(yīng)用樣題4：2022山東泰安二模如圖是鉀、氧兩元素形成的一種晶體的一個(gè)晶胞晶體中最小的重復(fù)單元。晶體中氧的化合價(jià)可看作是局部為0價(jià)，局部為2價(jià)。 該結(jié)構(gòu)與的結(jié)構(gòu)相似(填選項(xiàng)字母，下同)。 anacl bcscl c干冰 dsio2 鉀、氧兩元素所形成化合物的化學(xué)式是。ak2o bk2o2 ck2o3 dko2以下對(duì)ko2晶體結(jié)構(gòu)的描述正確的選項(xiàng)是。a 晶體中與每個(gè)k距離最近的k有8個(gè)b晶體中每個(gè)k周圍有8個(gè)o2，每個(gè)o2周圍有8個(gè)kc每個(gè) o2周圍最近且等距離的k所圍成的空間構(gòu)型為正八面體d晶體中，0價(jià)氧原子與2價(jià)氧原子的數(shù)目比為3:1研析： 該結(jié)構(gòu)與nacl晶體相似，不同之處是cl-被o2-所代替。晶體中平均每個(gè)晶胞擁有k+：81/8+61/2=4；擁有o2-：1+121/4=4 化學(xué)式為ko2。由圖看出，晶體中與每