专题5 微观结构与物质的多样性 总结提升（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册（苏教版2019）

考点一　“位­构­性”在元素推断题中的应用 元素推断题在历年高考中占有一定的比例(主要在选择题中体现)，主要考查元素周期表中“位­构­性”的关系及利用物质结构和性质进行综合推断的能力，要求熟练掌握短周期所有元素的结构特点、在元素周期表中的位置以及它们的重要化合物的性质，在此基础上进行综合分析。 1．一般解题思路 在以上基础上，针对题目按以下具体方法进行推断： 2．推断方法 (1)对于简单的推断题只要应用有关知识点进行直接判断、比较或计算，即可找到答案。 (2)很多情况下只涉及短周期元素或前20号元素，可在草稿纸上画出一个只包含短周期或前20号元素的周期表，对照此表进行推断。 (3)可利用题目暗示的突破口，联系其他条件，顺藤摸瓜，各个击破，推出结论。 【例1】 有A、B、C、D、E 五种短周期元素，已知相邻的A、B、C、D四种元素原子核外共有56个电子，在元素周期表中的位置如图所示。E的单质可与酸反应，1 mol E单质与足量酸作用，在标准状况下能产生33.6 L H2；E的阳离子与A的阴离子核外电子层结构完全相同。 回答下列问题： (1)A与E形成的化合物的化学式为_________________________________________。 (2)B的最高价氧化物的化学式为________，C的元素名称为________，D的单质与水反应的化学方程式为___________________________________________________。 (3)向D与E形成的化合物的水溶液中滴入烧碱溶液直至过量，观察到的现象是__________________________________________，有关反应的离子方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)Al2O3 (2)P2O5　硫　Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO (3)先有白色胶状沉淀产生并逐渐增多，随NaOH溶液的加入又逐渐溶解，最终溶液变澄清　Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O 解析：设A、B、C、D四种元素原子的电子数分别为x－8、x－1、x、x＋1，则(x－8)＋(x－1)＋x＋(x＋1)＝56，x＝16，A、B、C、D分别为O、P、S、Cl。根据1 mol E与足量酸反应生成的H2(标准状况)的体积为33.6 L，可知E为Al。 考点二　对元素周期律的考查 元素周期律是高考的热点和重点内容，在考查时主要涉及以下几个方面：①原子结构的递变性(核外电子排布，原子半径、离子半径的大小比较)；②元素性质的递变性(金属性、非金属性的强弱比较)；③元素化合价(原子结构与元素化合价的关系)。 1．微粒半径大小的比较方法 (1)“三看”法快速判断简单微粒半径的大小。 “一看”电子层数： 当电子层数不同时，一般电子层数越多，半径越大。 “二看”核电荷数： 当电子层数相同时，如电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小。 “三看”核外电子数： 当核电荷数相同时，核外电子数越多，半径越大。 (2)运用元素周期表进行比较。 (3)参照物比较法。 如比较r(Al3＋)与r(S2－)的大小，可找出与S同主族的O，然后进行比较，则r(Al3＋)＜r(O2－)、r(O2－)＜r(S2－)，所以r(Al3＋)＜r(S2－)。　 2．元素金属性强弱的判断方法 本质：原子越易失电子，则元素金属性就越强。 (1)根据元素周期表进行判断。 同一周期：从左到右，随着核电荷数的递增(稀有气体元素除外)，元素的金属性逐渐减弱。 同一主族：从上到下，随着核电荷数的递增，元素的金属性逐渐增强。 (2)一般来说，在金属活动性顺序中越靠前，金属性越强。如Zn排在Cu的前面，则金属性：Zn＞Cu。 (3)根据金属单质与水或者与酸(非氧化性酸如盐酸、稀硫酸等)反应置换出氢气的难易(或反应的剧烈)程度进行判断。置换出氢气越容易，则金属性就越强。如Zn与盐酸反应比Fe与盐酸反应更易置换出氢气，则金属性：Zn＞Fe。 (4)根据金属元素最高价氧化物的水化物的碱性的强弱进行判断。碱性越强，则对应金属的金属性就越强。如碱性强弱为NaOH＞Mg(OH)2，则金属性：Na＞Mg。 3．元素非金属性强弱的判断方法 本质：原子越易得电子，则元素非金属性就越强。 (1)根据元素周期表进行判断。 同一周期：从左到右，随着核电荷数的递增(稀有气体元素除外)，元素的非金属性逐渐增强。 同一主族：从上到下，随着核电荷数的递增，元素的非金属性逐渐减弱。 (2)根据非金属元素单质与H2化合的难易程度进行判断。与H2化合越容易，非金属性越强。如F2与H2在黑暗中就可反应，Br2与H2在加热条件下才能反应，则非金属性：F＞Br。 (3)根据形成气态氢化物的热稳定性进行判断。气态氢化物越稳定，元素的非金属性越强。如热稳定性强弱为HF＞HCl，则非金属性：F＞Cl。 (4)根据元素的最高价氧化物的水化物的酸性强弱进行判断。酸性越强，对应非金属元素的非金属性就越强。如酸性强弱为HClO4＞HBrO4，则非金属性：Cl＞Br。 (5)一般情况下，非金属单质的氧化性越强，则元素的非金属性就越强；对应阴离子的还原性越强，则元素的非金属性就越弱。如氧化性强弱为Cl2＞Br2，则非金属性：Cl＞Br。 (6)置换反应：如Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，则非金属性：Cl＞Br。 (7)根据与同一种金属反应，生成化合物中金属元素的化合价的高低进行判断。例如：Cu＋Cl2CuCl2，2Cu＋SCu2S，即得非金属性：Cl＞S。 【例2】 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中只有Y、Z处于同一周期且相邻，Z是地壳中含量最多的元素，W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是(　　) A．原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W) B．W的最高价氧化物的水化物是一种弱碱 C．Y的单质的氧化性比Z的强 D.X、Y、Z三种元素可以形成共价化合物和离子化合物 D　解析：由Z是地壳中含量最多的元素可判断Z是O，Y、Z相邻且原子序数Y＜Z，则Y是N；由W是短周期中金属性最强的元素，可判断W是Na。只有Y、Z在同一周期，则X在第一周期且为主族元素，为H。原子半径：r(X)＜r(Z)＜r(Y)＜r(W)，A错误；W的最高价氧化物的水化物是NaOH，是强碱，B错误；Y单质是N2，Z单质是O2，单质的氧化性：O2＞N2，C错误；HNO3是共价化合物，NH4NO3是离子化合物，D正确。 考点三　物质变化与微粒间作用力的关系 1．物质性质的影响因素分析 即凡涉及化学性质的问题，要从化学键方面找原因；凡涉及物理性质的问题，要从一般的分子间作用力及氢键方面找原因。 2．化学键概念“五澄清” (1)稀有气体中不含化学键。 (2)离子化合物一定含离子键，可能含共价键。 (3)共价化合物只含共价键，一定不含离子键。 (4)含共价键的物质不一定是共价化合物。 (5)化学键破坏不一定发生化学变化，但化学反应中一定有化学键的断裂和形成。 【例3】 下列有关化学键的说法正确的是(　　) A．HCl溶于水、NaCl溶于水破坏的化学键类型相同 B．碘升华、NaCl颗粒被粉碎，均破坏化学键 C．氦气、液溴、硫黄中均存在共价键 D．钠与水反应、钠与氧气反应的过程中，均存在离子键的形成 D　解析：HCl溶于水破坏的是共价键，NaCl溶于水破坏的是离子键，破坏的化学键类型不同，A错误；碘升华破坏分子间作用力，没有破坏化学键，NaCl颗粒被粉碎，只是形状发生了变化，没有破坏化学键，B错误；稀有气体为单原子分子，不存在共价键，只存在分子间作用力，C错误；钠与水反应生成NaOH和H2，钠与氧气反应生成氧化钠或过氧化钠，均存在离子键的形成，D正确。 1．(2023·全国乙卷)一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构。下列叙述正确的是　(　　) A．X的常见化合价有－1，－2 B．原子半径大小为Y＞X＞W C．YX的水合物具有两性 D．W单质只有4种同素异形体 A　解析：W、X、Y为短周期元素，原子序数依次增大，简单离子X2－与Y2＋具有相同的电子结构，则它们均为10电子微粒，X为O，Y为Mg，W、X、Y组成的物质溶于稀盐酸有无色无味的气体产生，则W为C，产生的气体为二氧化碳。X为O，氧的常见化合价有－1和－2，如H2O2和H2O，A正确；W为C，X为O，Y为Mg，同主族时电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越小，原子半径越大，所以原子半径大小为Y＞W＞X，B错误；Y为Mg，X为O，它们可形成MgO，水合物为Mg(OH)2，Mg(OH)2只能与酸反应生成盐和水，不能与碱反应，所以YX的水合物没有两性，C错误；W为C，碳的同素异形体有金刚石、石墨、石墨烯、足球烯、纳米碳管等，种类不止4种，D错误。 2．(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：X为O，W为N，同周期从左往右，元素的原子半径依次减小，所以原子半径大小为W＞X，A错误；X为O，Z为S，X的简单氢化物为H2O，含有分子间氢键，Z的简单氢化物为H2S，没有氢键，所以简单氢化物的沸点为X＞Z，B错误；Y为Mg，X为O，它们可形成MgO，为离子化合物，C正确；Z为S，硫的最高价含氧酸为硫酸，是强酸，D错误。 3．(2023·湖南卷，改编)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。X是地壳中含量最多的元素，Y是非金属性最强的元素，Z是植物生长的营养元素之一。下列说法正确的是(　　) A．非金属性：X>Y>Z>W B．原子半径：X<Y<Z<W C．Y和W的单质都能与水反应生成气体 D．Z元素最高价氧化物的水化物具有强氧化性 C　解析：X是地壳中含量最多的元素，则X为O，Y是非金属性最强的元素，则Y为F，Z是植物生长的营养元素之一，且原子序数比F大，为P，则荧光粉的主要成分为3W3(PO4)2·WF2，根据化合物中元素化合价代数和为0，则W为＋2价，且为金属元素，则W为Ca。同一周期元素从左到右非金属性依次增大，同一主族元素从上到下非金属性依次减小，故四种元素的非金属性为Y>X>Z>W，A错误；同一周期元素原子半径从左到右依次减小，同一主族元素原子半径从上到下依次增大，故四种原子半径大小为Y<X<Z<W，B错误；F2与水反应生成HF和O2，Ca与水反应生成氢氧化钙和氢气，两者均可以生成气体，C正确；Z元素的最高价氧化物的水化物为H3PO4，几乎没有氧化性，D错误。 4．同周期的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，W原子半径最大，Z最高价氧化物的水化物酸性最强，Y的单质与盐酸、氢氧化钠均能反应生成氢气。据此判断下列说法正确的是　　(　　) A．Y的单质在空气中加热不会熔化 B.工业上电解熔融的Y、Z组成的化合物可得Y单质 C.W、Z形成的化合物在水溶液中能电离 D．X的单质在氮气中燃烧所得的产物中含离子键、共价键 C　解析：W是Na，X是Mg，Y是Al，Z是Cl。铝单质加热会熔化，只不过不会滴落，A错误；工业电解熔融的氧化铝得到铝，B错误；`氮化镁中只有离子键，D错误。 5．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的最外层电子数是内层电子数的3倍，X所在的周期数是最外层电子数的3倍，由W、X、Y三种元素形成的一种盐溶于水后，加入盐酸，产生的无色气体能使品红溶液褪色。下列说法正确的是(　　) A．W与X可形成至少两种化合物 B．X的简单离子与Z的简单离子具有相同的电子层结构 C．最高价氧化物的水化物的酸性：Y>Z D．简单气态氢化物的稳定性：W<Y A　解析：W的最外层电子数是内层电子数的3倍，W为氧元素；X所在的周期数是最外层电子数的3倍，X为钠元素；由W、X、Y三种元素形成的一种盐溶于水后，加入盐酸，产生的无色气体能使品红溶液褪色，该盐为亚硫酸钠，所以Y为硫元素；短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Z为氯元素。氧与钠可以形成氧化钠、过氧化钠等至少两种化合物，A正确；Na＋核外有2层电子层，Cl－核外有3层电子层，两种离子的电子层结构不同，B错误；元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性就越强，非金属性强弱为Cl>S，因此酸性：HClO4>H2SO4，C错误；元素的非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定，非金属性强弱为O>S，所以简单气态氢化物的稳定性：H2O>H2S，D错误。 6．有A、B、C、D四种元素，A元素是地壳中含量最多的金属元素；B元素的原子其M层电子数比L层少1个电子；C元素的原子得到2个电子，D元素的原子失去1个电子，所得到的微粒都具有与氩原子相同的电子数，回答下列问题： (1)上述四种元素的名称分别是A______，B______，C______，D______。 (2)画出A离子、C原子的结构示意图__________， ______________。　 答案：(1)铝　氯　硫　钾 (2)　 解析：A元素是地壳中含量最多的金属元素，A是Al；B元素的原子其M层电子数比L层少1个电子，B为Cl；C元素的原子得到2个电子，所得到的微粒具有与氩原子相同的电子数，C为S；D元素的原子失去1个电子，所得到的微粒具有与氩原子相同的电子数，D为K。A离子的结构示意图为，C原子的结构示意图为。 学科网（北京）股份有限公司 $$