内容正文:
专题五 物质结构 元素周期律
考点1 微粒结构及相互作用力
1.明确微粒间3个“数量关系”
(1)中性原子:核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数;
(2)阴离子:核外电子数=质子数+所带的电荷数;
(3)阳离子:核外电子数=质子数-所带的电荷数。
2.理解元素、核素、同位素和同素异形体的关系
微点拨:特别注意微粒符号中各数字表示的意义:
3.正确理解微粒间的作用力及对物质性质的影响
(1)作用力的强弱:化学键>氢键>范德华力。
(2)范德华力对物质熔、沸点的影响:由分子构成的物质,若组成和结构相似,一般来说,物质的相对分子质量越大,范德华力越强,熔、沸点越高。例如,沸点:HI>HBr>HCl。
(3)氢键对物质熔、沸点的影响:H2O分子之间存在氢键,H2S、H2Se只存在范德华力,故沸点:H2O>H2Se>H2S。常见的非金属性较强的元素如N、O、F的氢化物分子间可形成氢键。
微点拨:①范德华力和氢键只影响物质的物理性质,如熔点、沸点、溶解性等;②物质的热稳定性属于化学性质,与化学键的强弱有关,与范德华力无关。
4.熟悉化学键与物质类别的对应关系
微点拨:复杂化合物中可能含有多种类型化学键,如H2O2中含有极性键(H—O)和非极性键(O—O),Na2O2中含有离子键和非极性键(O—O)。
(微粒结构及符号表征)
(2022·北京卷,改编)38Sr(锶)的87Sr、86Sr稳定同位素在同一地域土壤中87Sr/86Sr值不变。土壤生物中87Sr/86Sr值与土壤中87Sr/86Sr值有效相关。测定土壤生物中87Sr/86Sr值可进行产地溯源。下列说法不正确的是( )
A.Sr位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族
B.87Sr和86Sr互为同位素
C.87Sr和86Sr含有的中子数分别为49和48
D.同一地域产出的同种土壤生物中87Sr/86Sr值相同
A 解析:Sr的原子序数为38,第四周期最后一种元素Kr的原子序数为36,故Sr位于周期表的第五周期第ⅡA族,A错误;87Sr和86Sr的质子数相同而中子数不同,互为同位素,B正确;87Sr和86Sr的质量数分别为87、86,其质子数为38,故含有中子数分别为49和48,C正确;在同一地域土壤中87Sr/86Sr值不变,故同一地域产出的同种土壤生物中87Sr/86Sr值相同,D正确。
(2023·北京丰台区一模)导航卫星的原子钟被称为卫星的“心脏”,目前我国使用的是铷原子钟。已知,自然界存在两种铷原子85Rb和87Rb,87Rb具有放射性。下列说法不正确的是( )
A.Rb位于元素周期表中第五周期、第ⅠA族
B.85Rb和87Rb互为同素异形体
C.85Rb和87Rb是两种不同的核素
D.87Rb的化合物也具有放射性
B 解析:Rb位于元素周期表中第五周期第ⅠA族,A正确;85Rb和87Rb互为同位素,B错误;85Rb和87Rb是质子数相同和中子数不同的两种核素,C正确;87Rb具有放射性,87Rb的化合物也具有放射性,D正确。
(微粒间的相互作用及物质的性质)
(2023·全国甲卷)W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等,WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是( )
A.原子半径:X>W
B.简单氢化物的沸点:X<Z
C.Y与X可形成离子化合物
D.Z的最高价含氧酸是弱酸
C 解析:WX2是形成酸雨的物质之一,结合原子序数关系可知W、X分别为N、O;Y最外层电子数与K层电子数相等,则Y是Mg;四种元素最外层电子数之和为19,故Z最外层电子数为6,结合原子序数可知Z为S元素。四种元素在元素周期表中的位置关系如下图所示。
……
N(W)
O(X)
Mg(Y)
……
S(Z)
根据元素周期律:原子半径W>X,A错误;H2O分子间形成氢键导致其沸点比H2S的沸点高,B错误;Mg(Y)与O(X)可以形成离子化合物MgO,C正确;H2SO4是强酸,D错误。
中科院国家纳米科学中心科研员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”,实现了氢键的实空间成像,为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。下列有关氢键的说法不正确的是( )
A.由于氢键的存在,HF的稳定性强于H2S
B.由于氢键的存在,乙醇比甲醚(CH3OCH3)更易溶于水
C.由于氢键的存在,沸点:HF>HI>HBr>HCl
D.由于氢键的存在,冰能浮在水面上
A 解析:由于非金属性:F>S,则氢化物的稳定性:HF>H2S,与氢键无关,A错误;乙醇与水形成氢键,增大了乙醇在水中的溶解度,甲醚不能与水形成氢键,故乙醇比甲醚更易溶于水,B正确;HF能形成氢键,其沸点在第ⅦA族元素形成的氢化物中最高,HI、HBr、