1、專題二 基本理論第1講 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律高考點(diǎn)擊1.掌握元素周期律的實(shí)質(zhì)。了解元素周期表（長式）的結(jié)構(gòu)（周期、族）及其應(yīng)用。2.以第3周期為例，掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)（如：原子半徑、化合價(jià)、單質(zhì)及化合物性質(zhì)）的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系；以A和A族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。3.了解原子的結(jié)構(gòu)及同位素的概念。理解原子序數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、核外電子數(shù)，以及質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)之間的相互關(guān)系。4.以第1、2、3周期的元素為例，了解原子核外電子排布規(guī)律。5.理解離子鍵、共價(jià)鍵的含義。理解極性鍵和非極性鍵。了解極性分子和非極性分子。了解分子間作用力。初步了解氫鍵

2、。6.了解幾種晶體類型（離子晶體、原子晶體、分子晶體、金屬晶體）及其性質(zhì)。重點(diǎn)知識(shí)歸納一、元素的原子半徑、離子半徑大小比較規(guī)律思路導(dǎo)引方法點(diǎn)撥1判斷原子半徑大小的規(guī)律(1)電子層數(shù)相同(即同周期)時(shí)，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸減小。例如，r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)。(2)最外層電子數(shù)相同(即同主族)時(shí)，隨著電子層數(shù)的遞增原子半徑逐漸增大。例如，r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)。(3)若兩原子既不同周期也不同主族，可根據(jù)它們?cè)谥芷诒碇械奈恢茫幱谟疑戏降脑影霃叫∮谔幱谧笙路降脑影霃剑鐁(F)r(原子)r(陽離子)。例如，r(Cl

3、)r(Cl)，r(Fe)r(Fe2)。(2)電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大，半徑越小。例如，r(O2)r(F)r(Na)r(Mg2)r(Al3)。(3)同主族帶相同電荷的離子，電子層數(shù)越多，半徑越大。例如，r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)；r(O2)r(S2)r(Se2)r(Na)r(Mg2)。特別提醒稀有氣體元素的原子半徑測量標(biāo)準(zhǔn)與其他原子不同，故一般不與其他原子半徑直接作比較。二、元素金屬性、非金屬性強(qiáng)弱的比較思路導(dǎo)引方法點(diǎn)撥依據(jù)金屬性非金屬性周期表中的位置同周期元素，從左至右，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)(稀有氣體除外)；同主族元素，從上至下，金屬性逐漸增強(qiáng)，非金

4、屬性逐漸減弱。依據(jù)金屬性非金屬性物質(zhì)性質(zhì)越容易與水或酸反應(yīng)置換出氫氣，金屬性越強(qiáng)越容易與氫氣化合，生成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，金屬性越強(qiáng)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)相互之間的置換反應(yīng)，若MNnMmN，則金屬性MN相互之間的置換反應(yīng)，若ABbAaB，則非金屬性AB依據(jù)金屬性非金屬性物質(zhì)性質(zhì)與同種非金屬越容易反應(yīng)，金屬性越強(qiáng)與同種金屬越容易反應(yīng)，非金屬性越強(qiáng)一般，作原電池負(fù)極的金屬比作原電池正極的金屬的金屬性強(qiáng)，電解池中不容易在陰極析出的金屬的金屬性強(qiáng)一般，電解池中不容易在陽極析出的非金屬的非金屬性強(qiáng)金屬活動(dòng)性順序表中排在前面的金屬的

5、金屬性強(qiáng)與變價(jià)金屬化合時(shí),產(chǎn)物中金屬元素的化合價(jià)越高,對(duì)應(yīng)非金屬元素的非金屬性越強(qiáng)特別提醒判斷金屬性與非金屬性強(qiáng)弱必須依據(jù)得失電子的難易，而不能依據(jù)得失電子的多少，如雖然Na , 但金屬性NaAl。三、化學(xué)鍵、分子間作用力與物質(zhì)及晶體類型的關(guān)系核心整合疑難點(diǎn)撥1化學(xué)鍵與物質(zhì)的關(guān)系(1)只含非極性共價(jià)鍵的物質(zhì)：同種非金屬元素構(gòu)成的單質(zhì)，如I2、N2、P4、金剛石、晶體硅等。(2)只含有極性共價(jià)鍵的物質(zhì)：一般是不同非金屬元素構(gòu)成的共價(jià)化合物，如HCl、NH3、SiO2、CS2等.(3)既有極性鍵又有非極性鍵的物質(zhì)：如H2O2、C2H2、CH3CH3、C6H6(苯)等。(4)只含有離子鍵的物質(zhì)：活潑

6、非金屬元素與活潑金屬元素形成的化合物，如Na2S、CsCl、K2O、NaH等。(5)既有離子鍵又有非極性鍵的物質(zhì)，如Na2O2、CaC2等。(6)由離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵構(gòu)成的物質(zhì)，如NH4Cl等。(7)由強(qiáng)極性鍵構(gòu)成但又不是強(qiáng)電解質(zhì)的物質(zhì)，如HF。(8)只含有共價(jià)鍵，而無范德華力的化合物，如原子晶體SiO2、SiC等。(9)無化學(xué)鍵的物質(zhì)為稀有氣體，如氬等。2化學(xué)鍵與晶體類型的關(guān)系(1)原子晶體中只有共價(jià)鍵，可以是極性共價(jià)鍵，如：晶體SiO2、金剛砂等；也可以是非極性共價(jià)鍵,如：金剛石、晶體硅等。(2)離子晶體中一定有離子鍵，也可能存在極性共價(jià)鍵或非極性共價(jià)鍵。如：NaOH、Na2CO3、N

7、a2O2、FeS2等。(3)分子晶體中可能存在共價(jià)鍵，如：H2、O2、NH3、H2O、CS2、CO2等，也可能無化學(xué)鍵，如稀有氣體。(4)金屬晶體中只有金屬鍵，如金屬單質(zhì)。特別提醒(1)氫鍵屬于分子間作用力，其強(qiáng)度介于化學(xué)鍵和范德華力之間，只有分子中存在 、OH、FH結(jié)構(gòu)的分子間才形成氫鍵。(2)稀有氣體粒子是單原子分子，原子間作用力是范德華力，故其晶體為分子晶體。四、晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較規(guī)律思路導(dǎo)引方法點(diǎn)撥1不同晶體類型的比較一般為：原子晶體離子晶體分子晶體。2同屬原子晶體比較可通過比較原子半徑的大小確定熔、沸點(diǎn)的高低，一般半徑越小，熔、沸點(diǎn)越高。例如：金剛石(CC)二氧化硅(SiO)碳化

8、硅(SiC)晶體硅(SiSi)。3同屬離子晶體比較離子所帶電荷越高，離子半徑越小，則離子鍵越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。例如：MgONaClCsCl。4同屬金屬晶體比較金屬陽離子所帶電荷越高，半徑越小，金屬鍵越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。例如：AlMgNa。5同屬分子晶體比較分子間作用力越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。(1)組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，一般相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。例如：I2Br2Cl2F2。(2)組成和結(jié)構(gòu)不相似的物質(zhì)，分子的極性越大，熔、沸點(diǎn)越高。例如：CON2。(3)若分子間有氫鍵，則分子間作用力比結(jié)構(gòu)相似的同類晶體大，故熔、沸點(diǎn)較高。例如，沸點(diǎn)：HFHIHBrHCl。特別提醒金屬

9、晶體的熔、沸點(diǎn)規(guī)律性不強(qiáng)，有的很高，如鎢，有的則很低，如汞，因此不同類型的晶體在比較熔、沸點(diǎn)高低時(shí)，要注意金屬晶體的特殊性。五、中學(xué)化學(xué)常見的晶體結(jié)構(gòu)核心整合1氯化鈉晶體(離子晶體)(1)與每個(gè)Na等距緊鄰的Cl有6個(gè)。(2)與每個(gè)Na等距緊鄰的Na有12個(gè)。(3)每個(gè)氯化鈉晶胞中含有4個(gè)NaCl。2干冰(分子晶體)(1)與每個(gè)CO2分子等距緊鄰的CO2分子有12個(gè)。(2)平均每個(gè)CO2晶胞中含4個(gè)CO2分子。3金剛石(原子晶體)(1)每個(gè)碳原子與周圍的4個(gè)碳原子形成四條碳碳單鍵，5個(gè)碳原子形成的是正四面體結(jié)構(gòu)。兩條CC鍵的夾角為10928(類似甲烷)。(2)晶體中最小的環(huán)為6原子環(huán)，但6個(gè)碳

10、原子不在同一平面上。4石墨(分子晶體)(1)石墨是一種混合型晶體，層內(nèi)存在共價(jià)鍵，層間以分子間作用力結(jié)合。(2)在層內(nèi)每個(gè)C原子通過共價(jià)單鍵與另3個(gè)C原子結(jié)合，構(gòu)成正六邊形。(3)在石墨晶體中碳原子和CC共價(jià)鍵數(shù)之比為23。5二氧化硅(原子晶體)(1)晶體中重復(fù)單元是硅氧四面體，每個(gè)硅原子與4個(gè)氧原子相連，即每個(gè)氧原子又與2個(gè)硅原子相連，所以在SiO2的晶體中硅、氧原子個(gè)數(shù)比為12。(2)在SiO2的晶體結(jié)構(gòu)中最小環(huán)上有12個(gè)原子。(3)每n mol SiO2晶體中，SiO鍵數(shù)目為4n mol。疑難點(diǎn)撥1硅晶體與金剛石晶體的結(jié)構(gòu)是相同的，形成的也是空間的正四面體結(jié)構(gòu)。2能形成正四面體結(jié)構(gòu)的晶體

11、除Si、金剛石外，還有SiO2原子晶體以及CCl4、CH4、SiCl4、P4等分子晶體。3SiO2表示的是其化學(xué)式，而非分子式，表示其組成中Si、O原子數(shù)之比為12。4金剛石中C原子與共價(jià)鍵數(shù)目之比為12。考點(diǎn)一元素“位、構(gòu)、性”的關(guān)系高考熱點(diǎn)示例例1 （2009年高考山東卷）元素在周期表中的位置，反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)。下列說法正確的是（ ）A.同一元素不可能既表現(xiàn)金屬性，又表現(xiàn)非金屬性B.第三周期元素的最高正化合價(jià)等于它所處的主族序數(shù)C短周期元素形成離子后，最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D同一主族的元素的原子，最外層電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)完全相同【解析】 A項(xiàng)如Al是活潑金屬，但Al可

12、以和NaOH反應(yīng)，表現(xiàn)出一定的非金屬性，所以A錯(cuò)；C項(xiàng)中如H、Li等最外層電子數(shù)并不是8，錯(cuò)誤；同一主族元素的原子最外層電子數(shù)相同，但由于電子層數(shù)不同，導(dǎo)致它們的化學(xué)性質(zhì)相似但又有差異, D錯(cuò)；只有B項(xiàng)說法正確。【答案】B考點(diǎn)二元素的推斷 (2009年高考江蘇卷)X、Y、Z、W、R是5種短周期元素，其原子序數(shù)依次增大。X是周期表中原子半徑最小的元素，Y原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，Z、W、R處于同一周期，R與Y處于同一族，Z、W原子的核外電子數(shù)之和與Y、R原子的核外電子數(shù)之和相等。下列說法正確的是()例2A元素Y、Z、W具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子，其半徑依次增大B元素X不能與元素Y形成化

13、合物X2Y2C元素Y、R分別與元素X形成的化合物的熱穩(wěn)定性：XmYXmRD元素W、R的最高價(jià)氧化物的水化物都是強(qiáng)酸【解析】從題目所給的條件可以看出X是H元素，Y是氧元素，Z是鈉元素，W是鋁元素，R是硫元素。所以，A項(xiàng)，Y、Z、W具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子(O2、Na、Al3)，其半徑依次減小(判斷依據(jù)：核外電子排布相同的微粒，半徑隨著核電荷數(shù)的增加而減小)；B項(xiàng)，X和Y元素能形成2種化合物，X2Y(H2O)和X2Y2(H2O2)；C項(xiàng)，元素Y、R分別與元素X形成的化合物是氫化物，因?yàn)閅(O元素)和R(S元素)的非金屬性強(qiáng)弱：YR，所以對(duì)應(yīng)的氫化物的穩(wěn)定性：XmYXmR；元素W最高價(jià)氧化物的水化物

14、是Al(OH)3，是兩性氫氧化物，而R元素最高價(jià)氧化物的水化物是H2SO4，是強(qiáng)酸。【答案】C考點(diǎn)三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的推斷例3 (2009年高考全國卷)已知周期表中，元素Q、R、W、Y與元素X相鄰。Y的最高化合價(jià)氧化物的水化物是強(qiáng)酸。回答下列問題：(1)W與Q可以形成一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面體結(jié)構(gòu)，W的氧化物的晶體類型是_；(2)Q的具有相同化合價(jià)且可以相互轉(zhuǎn)變的氧化物是_；(3)R和Y形成的二元化合物中，R呈現(xiàn)最高化合價(jià)的化合物的化學(xué)式是_；(4)這5種元素的氫化物分子中，立體結(jié)構(gòu)類型相同的氫化物的沸點(diǎn)從高到低排列次序是(填化學(xué)式)_，其原因是_；電子總數(shù)相同的氫化物的化學(xué)

15、式和立體結(jié)構(gòu)分別是_；(5)W和Q所形成的結(jié)構(gòu)陶瓷材料的一種合成方法如下：W的氯化物與Q的氫化物加熱反應(yīng)，生成化合物W(QH2)4和HCl氣體；W(QH2)4在高溫下分解生成Q的氫化物和該陶瓷材料。上述相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(各物質(zhì)用化學(xué)式表示)是_ _。【思路點(diǎn)撥】進(jìn)行推斷時(shí)可從以下三點(diǎn)突破：(1)W的氯化物分子呈正四面體結(jié)構(gòu)W為A族元素。(2)Q具有相同化合價(jià)的氧化物且可相互轉(zhuǎn)化Q。(3)5種元素均可形成氫化物分子均為非金屬。【解析】元素Q可形成具有相同化合價(jià)的氧化物且可以相互轉(zhuǎn)化說明Q為N，其氧化物NO2與N2O4可以轉(zhuǎn)化，而W的氯化物分子為正四面體結(jié)構(gòu)，說明W為A族的C或Si，又因W可與

16、Q形成高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，從而確定W為Si，Si與N形成的Si3N4為原子晶體，可作高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，與N、Si均相鄰的元素有C和P，C明顯不符合，故X為P，進(jìn)而依據(jù)Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物為強(qiáng)酸確認(rèn)Y為S，Y可與R形成二元化合物，且R能呈現(xiàn)最高化合價(jià)，說明R為As。(1)W為Si，其氧化物SiO2為原子晶體。(2)Q為N，其化合價(jià)相同且可相互轉(zhuǎn)化的氧化物是NO2和N2O4。(3)R與Y分別為As、S，其二元化合物中，R表現(xiàn)最高價(jià)時(shí)形成的化合物為As2S5。(4)5種元素的氫化物為SiH4、NH3、PH3、H2S、AsH3，立體結(jié)構(gòu)相同的為NH3、PH3和AsH3，均為三角錐形，其沸點(diǎn)由高到低為NH3AsH3PH3，NH3分子間存在氫鍵，所以沸點(diǎn)最高，相對(duì)分子質(zhì)量AsH3大于PH3，分子間作用力大于PH3，故AsH3沸點(diǎn)高于PH3。五種氫化物中電子總數(shù)相同的是SiH4、PH3、H2S，其立體結(jié)構(gòu)分別為正四