專題七物質結構與元素周期律(講義)——高考化學二輪復習講練測合集

核心素養宏觀辨識與微觀探析

本專題知識在高考中的命題形式通常有三種：一種是以

化學用語的形式考查物質結構；第二種是通過觀察、比較結

構圖或圖表中的信息推斷相關元素或規律；另一種是以文字

形式給出信息，先進行元素的推斷，再以所得元素為載體進

考情預測行考查。

預計2025年高考仍會以考查遞變規律和性質為主，要求

考生對“位一構一性”有充分的認識，并能將周期表、原子的

電子層結構、元素單質及其化合物的性質等內容結合起來進

行綜合運用

一、微粒的組成、結構與性質

(1)原子結構及微粒間數量關系

(1)原子結構

中子數與質子數共同決定

原子的種類

T原子核質址數

質子數(核電荷數)決定

原子元素的種類

L最外層電子數~器黠卷元素的

核外電子

L-其他各層電子數

(1)微粒間數量關系

質量關系：質量數(A)=質子數(Z)=中子數(N)

電性關系：原子——核外電子數=質子數=核電荷數=原子序數

陽離子；X":核外電子數=Z-n

陰離子；X"-：核外電子數=Z+n

(2)“四同”比較

同位素同素異形體同分異構體同系物

“同”含義質子數相同元素相同分子式相同結構相似

性質、結構、組

，，異，，含義中子數不同結構不同相差“CH2”

成不同

研究對象核素、原子單質化合物有機物

(3)表示物質組成和結構的兩種模型、四種符號、六種圖示

①球棍模型:

(1)兩種模型'

②比例模型：

①元素符號：AhS

②離子符號：AF+、S2\SOf

(2)四種符號

③同位素符號：產C、PC

+3-2

④化合價符號：Al、S-

-①化學式：Na2O2、NH4cl、SiO2

②分子式:C2H4、NH3

③電子式:H:0:0:H、

六-

N+-o了+

種a

-Na

表-

3)達HH

方

式

④結構式：H—C—C—0—H

⑤結構簡式:CH'H,OH

⑥原子結構示意圖：'

(4)核外電子排布特點

核外電子排布特點對應元素符號

最外層有1個電子的原子H、Li、Na、K

最外層有2個電子的原子He、Be、Mg、Ca

最外層電子數等于次外層電子數的原子Be、Ar

最外層電子數是次外層電子數2倍的原子c

最外層電子數是次外層電子數3倍的原子0

最外層電子數是次外層電子數4倍的原子Ne

電子層數與最外層電子數相等的原子H、Be、Al

電子總數是最外層電子數2倍的原子Be

次外層電子數是最外層電子數2倍的原子Li、Si

內層電子總數是最外層電子數2倍的原子Li、P

最外層電子數是電子層數2倍的原子He、C、S

最外層電子數是電子層數3倍的原子0

二、元素周期表與元素周期律的應用

1、主族元素的周期性變化規律

項目同周期（左一右）同主族（上一下）

電子層數相同逐漸增多

原子半徑逐漸減小逐漸增大

結

陽離子的半徑逐漸減小，

構

離子半徑陰離子的半徑逐漸減小；逐漸增大

r（陰離子）＞i?（陽離子）

最高正化合價由+1—+7

相似，最高正化合價=主

主要化合價（0、F除外），最低負化

族序數（0、F除外）

合價=-（8-主族序數）

元素的金屬性和非金金屬性逐漸減弱，非金屬金屬性逐漸增強，非金屬

性

屬性性逐漸增強性逐漸減弱

質

陽離子的氧化性逐漸增陽離子的氧化性逐漸減

離子的氧化性、還原性強，陰離子的還原性逐漸弱，陰離子的還原性逐漸

減弱增強

非金屬元素氣態氫化形成由難一易（氫化物的形成由易一難（氫化物的

物的形成難易(氫化物熱穩定性逐漸增強)熱穩定性逐漸減弱)

的熱穩定性)

最高價氧化物對應的堿性逐漸減弱，酸性逐漸堿性逐漸增強，酸性逐漸

水化物的酸堿性增強減弱

3.元素金屬性、非金屬性強弱的比較方法

(1)結構比較法

最外層電子數越少，電子層數越多，元素金屬性越強；

最外層電子數越多，電子層數越少，元素非金屬性越強。

(2)位置比較法

元素周期表：金屬性一右上弱，左下強；非金屬性一左下弱，右上強

(2)實驗比較法

①置換反應：強的置換弱的，適合金屬也適合非金屬

②與水(或非氧化性酸)反應越劇烈，或最高價氧化物對應水化物的堿性越強，則金

屬性越強。

③與氫氣反應越容易，生成的氣態氫化物的熱穩定性越強，或最高價氧化物對應的水

化物的酸性越強，則非金屬性越強。

3、粒子半徑大小的比較規律和判斷方法

產逆碇在遮五亞缸儀

同種無素

粒的粒子

子低麗麗審價奸面子》、：

半(

同［原子庠雙菽二欣字暈茬「蠶就

徑

調

大:種電荷的離子半徑越小

期1

小

二

的

比［從上到下，原子車徑、離子半茬

一

較

不1逐漸增大：

規

同

律

元電子層苗科和核電荷數越大，粒

素同的不同粒子

的［子半徑越小

粒

壬核電荷數、選擇一種參照粒子進行比較，如

電子層數、比較"K+)與3Mg2+),可選擇\Na*)

電子數皆不

為參照：，

相同的粒子KK)>r(Na+)>KMg2+)

判斷方法:

一看電子層數：當最外層電子數相同時，電子層數越多，半徑越大

二看核電荷數：當電子層結構相同時，核電荷數越大，半徑越小

三看核外電子數：當核電荷數相同時，核外電子數越多，半徑越大

三、融合物質性質、轉化、反應的元素推斷

1、常考11種元素推斷

元素排布特點（結構特征）性質特征

①最外層只有一個電子；②族序數

①密度最小的單質

H等于周期數；③無中子；④半徑最

②宇宙含量最多的元素

小

①周期數是族序數2倍的元素

Li②最外層電子數是內層電子數的一電極材料

半

①形成化合物種類最多的元素

①族序數等于周期數2倍的元素②單質是自然界中硬度最大的物

C②最高正價與最低負價代數和為零質

的短周期元素③元素或氣態氫化物中氫的質量

分數最高的元素

①空氣中含量最多的元素

②氣態氫化物的水溶液呈堿性的

元素

③元素的氣態氫化物和它的最高

N

價氧化物對應的水化物能起化合

反應

④某一氫化物可做液態燃料

⑤常見氫化物可做制冷劑

①族序數等于周期數3倍的元素①地殼中含量最多的元素

②最外層電子數是最內層電子數的②氫化物在通常情況下呈液態的

0

3倍元素

③最外層電子數是電子層數的3倍③某一單質可殺菌、消毒、漂白

④最高正化合價不等于族序數的元

素

①短周期中金屬性最強的元素

①周期數是族序數3倍的元素

②元素的單質在常溫下能與水反

②原子半徑最大的短周期元素

Na應放出氣體的短周期金屬元素

③L層電子數為8,與H同主族的元

③兩種最常見氧化物的水化物皆

素

呈堿性的短周期元素

①最高價氧化物及其對應的水化

物既能與強酸反應，又能與強堿反

Al族序數等于周期數的元素應的元素

②氧化物可做耐火材料

③地殼中含量最多的金屬元素

①最高正價與最低負價代數和為零①單質是重要的半導體材料

的短周期元素②氧化物可用作光導纖維

Si

②最外層電子數是次外層電子數的③最高價非金屬氧化物對應的水

一半化物難溶于水

①組成骨骼和牙齒的必要元素

p最外層電子數是內層電子數的一半

②某一單質和其氫化物都能自燃

①某一氧化物可做漂白劑和防腐

劑

①族序數等于周期數2倍的元素②最高價氧化物的水化物是常見

s②與氧同主族的短周期元素的干燥劑

③最外層電子數是電子層數的2倍③元素的氫化物和它的最高價氧

化物對應的水化物可發生氧化還

原反應

①最高價氧化物對應的水化物酸

性最強

Cl第三周期主族元素原子半徑最小

②單質可用作自來水的殺菌消毒

③與同周期半徑最大的金屬組成

的化合物溶液呈中性

2、常見物質的性質及特征反應

(1)黃綠色氣體有Cb,紅棕色氣體有N02或Br2(g),在空氣中變紅棕色的無色氣體是NO,

紅色固體有Cu、CU2O、Fe2O3,綠色固體有Cu2(OH)2co3、FeSO4-7H2O等，黑色固體有C、

MnCh、CuO、CuS、Ag2s等。

(2)與C02、H2。反應生成。2的固體為Na2O2。

(3)使品紅溶液褪色的常見氣體有Cb、SO2o

(4)兩氣體相遇能形成白煙的氣體為HC1、NH3O

(5)短周期元素形成的化合物中，0.1mol-L-1的水溶液的pH分別為1和13的化合物分別是

HC1、NaOHo

(6)與強堿、強酸均能反應生成鹽和水的氧化物和氫氧化物分別為AI2O3、A1(OH)3O

(7)元素的最高價氧化物對應的水化物與其氫化物反應生成鹽的元素為N。

(8)短周期元素形成三元化合物與一般酸溶液反應生成沉淀和氣體的化合物為Na2s2。3。

(9)使澄清石灰水先變渾濁，后變澄清的氣體有CO2、SO2o

(10)腐蝕玻璃的酸為HFo

(11)與H2O反應生成氣體的化合物有Na2O2、Mg3N2,AI2S3、NaHo

(12)元素的氣態氫化物和它的最高價氧化物對應的水化物能發生氧化還原反應的元素是S。

3、常見短周期元素的單質及其化合物的轉化關系

Al-吟AF+

(6)eAWjoH-M(OH)

。2」3

I------>■[A1(OH)4]--?

(7)NHa—>NO—>NC)2->HNC)3

（8）S（H2S）一SO2—SC）3一H2so4

四、化學鍵類型、離子化合物與共價化合物的判斷

1、化學鍵類型及存在

（禹也華―高1—

兀京的除干何

化也t

（極件.a.一共價化合物

IIKKflitt———L-----

I

同釉元素的原子包年金H單坂

2、化學鍵類型的判斷方法

（1）單質：若是非金屬單質（稀有氣體除外），則只存在非極性共價鍵。

（2）化合物：判斷是否存在離子，若有，則該化合物中陰、陽離子間一定存在離子鍵（除

氯化鋁）；若沒有，則肯定只有共價鍵。

①判斷有離子鍵后，判斷各復雜離子的組成，若組成離子的元素都是非金屬元素，如：

NR+等，則可判斷該離子中非金屬原子間一定存在共價鍵。

②判斷有共價鍵后，看相鄰元素是否相同，相同則形成非極性共價鍵，不同則形成極性共

價鍵。

3、離子化合物、共價化合物的判斷依據

半鋪卷到LL含離子鍵，一定是離子化合物

L大廠1f只含共價鍵,一定是共價化合物

判一大多數金屬氧化物、過輒化物、強堿、絕大多

卜上人物類型L數鹽為離子化合揚

斷

依大尸一般地，酸、NH/H,。、極少數鹽、非金屬氫化物、

據L+非金屈氧化物、大多數有機物為共價化合物

（住人物,件周|熔融狀態下能導電的為離子化合物

叱巴絲嶼廠1-熔融狀態下不能導電的為共價化合物

真題賞析1：［2024.安徽卷】某催化劑結構簡式如圖所示。下列說法錯誤的是（）

A.該物質中Ni為+2價B.基態原子的第一電離能：C1>P

C.該物質中C和P均采取sp2雜化D.基態Ni原子價電子排布式為3d84s2

答案：C

解析：P原子的3個孤電子與苯環形成共用電子對，P原子剩余一個孤電子對與Ni形成配位

鍵，C「也有孤電子對，也能與Ni形成共價鍵，結合各元素化合價代數和為0知，Ni為+2價，

A說法正確；同周期元素從左到右第一電離能呈增大趨勢，則第一電離能：C1>P,B說法正

確；該物質中碳原子位于苯環上，雜化類型為sp?,P形成4個。鍵，無孤電子對，雜化類型

為sp?,C說法錯誤；基態Ni原子核外有28個電子，電子排布式為[Ar]3d84s2,價電子排布式

為3d84s2,D說法正確。

真題賞析2：[2024.新課標卷】我國科學家最近研究的一種無機鹽Y3[Z(WX)6"納米藥物具有

高效的細胞內亞鐵離子捕獲和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序數依次增加，且W、X、Y

屬于不同族的短周期元素。W的外層電子數是其內層電子數的2倍，X和Y的第一電離能都

比左右相鄰元素的高。Z的M層未成對電子數為4。下列敘述錯誤的是()

A.W、X、Y、Z四種元素的單質中Z的熔點最高

B.在X的簡單氫化物中X原子軌道雜化類型為sp3

C.Y的氫氧化物難溶于NaCl溶液，可以溶于NH4cl溶液

3+

D.工[Z^,X6]2中WX-提供電子對與Z形成配位鍵

答案：A

解析：W的外層電子數是其內層電子數的2倍，則W為碳元素；X和Y的第一電離能都比左

右相鄰元素的高，說明X和Y為第HA族或第VA族元素，W、X、Y、Z的原子序數依次增

加，且W、X、Y屬于不同族的短周期元素，則可推出X為N,Y為Mg；Z的M層未成對電

子數為4,說明Z含有3d軌道，則其核外電子排布式為[Ar]3d64s2{不存在[Ar]3d44s2},則Z為

Fe。W、X、Y、Z四種元素可分別形成的單質有金剛石、氮氣、單質鎂、單質鐵，其中金剛

石為共價晶體，熔點最高，A錯誤；NH3的中心N原子的價層電子對數為3+；義(5-3*1)=4,

軌道雜化類型為sp3,B正確；Mg(0H)2難溶于NaCl溶液，由于NH4Cl為強酸弱堿鹽，水解

2+

使溶液顯酸性，故Mg(0H)2能與NH4cl溶液反應：Mg(OH)2+2NH：=Mg+2NH3H20,

C正確；Mg3[Fe(CN)6L中Fe3+有空軌道，CN-提供孤電子對可以與Fe?+形成配位鍵，D正確。

L約里奧-居里夫婦用。粒子轟擊劈X得到產物普Y,開創了人工合成放射性同位素的先河，核

反應為曹X+；He—>：Y+；n,Y為第三周期非金屬元素，其基態原子最高能級軌道上電子排

布呈半充滿狀態，下列說法正確的是()

A.原子半徑：X<Y

B.Y0：的VSEPR模型為正四面體形

C.YH3沸點比同主族其他元素氣態氫化物的沸點高

D.XCL是弱電解質

2.由六種元素形成的某種抗癌藥物的結構簡式如圖所示，其中W、X、Y、乙是原子序數依次

增大的短周期主族元素，W、Y同主族，Y、Z的最外層電子數之和是X的最外層電子數的2

倍。下列敘述錯誤的是()

A.電負性：Y<W<X

B.最高價氧化物對應水化物的酸性：Y<W<Z

C.W與Y簡單氫化物的鍵角：Y>W

D.化合物ZX?用于自來水消毒時優于Z?

3.化合物M可作為酯化、聚合反應的催化劑，其結構如圖所示，其中X、Y、Z、R是原子序

數依次增大的短周期主族元素，且R的原子序數是Z的2倍，下列說法正確的是()

XZ

.III

X—Y—R—Z—X

XZ

M

A.簡單氫化物的沸點：Z<R

B.Z和R的最高正價相同

C.YZ2和RZ2中心原子的雜化類型相同

D.該化合物溶于水顯酸性

4.“法老之蛇”是一個有名的膨脹反應。常溫下，該反應可表示為

4Hg(ZXY)2—4HgZ+2XZ2+3(XY)2T+Y2T,其中X、Y、Z為原子序數依次增大的短周期

主族元素，(XY%的結構式為Y三X-X三Y。下列敘述正確的是()

A.原子半徑：X>Y>Z

B.氧化物對應水化物的酸性：Z>Y

C.xz2和(XY)2分子中所有原子最外層均滿足8電子穩定結構

D.XZ?與(XY%均是僅含極性鍵的化合物

答案以及解析

1.答案：B

解析：Y為第三周期非金屬元素