专题5 微观结构与性质的多样性（复习讲义）化学苏教版2019必修第一册

专题5 微观结构与物质的多样性 复习讲义 复习目标 1．认识原子结构、元素性质的递变规律及其本质原因，形成结构决定性质观念。 2．能从物质变化的实验事实和有关数据中提取证据；能从宏观和微观结合的视角进行分析、比较，得出规律性的结论。 3．能从宏观与微观结合的视角对微粒间作用力进行分类，建立化学键概念。 4．能根据物质的微观结构，预测物质可能具有的典型特征。 5．能从物质的微观结构说明同类物质的共性和不同类物质性质的差异及其原因。 6．知道分子具有一定的空间结构，构建微观结构与物质多样性之间的联系。 7．能依据物质的微观结构特征对物质进行分类，并能解释或预测物质具有的一些典型性质。 重点和难点 重点：元素周期表的结构及元素周期律；离子键、共价键的概念及判断；同素异形体、同分异构体的概念及判断。 难点：元素“位、构、性”三者间的关系；从物质的微观结构理解物质的多样性。 第一单元 元素周期律和元素周期表 █知识点一 元素周期律 1.元素的原子结构的周期性变化 （1）原子序数 ①概念：按照 由小到大的顺序给元素依次编号，这种编号叫作原子序数。 ②与其他量的关系：原子序数＝ ＝ ＝ 。 （2）1～18号元素原子最外层电子排布变化规律 ①同周期由左向右元素的原子最外层电子数 。 ②除H、He外，元素随着原子序数的递增，原子最外电子层数重复出现从1递增到8的变化，说明元素原子的最外层电子数出现 变化。如图： （3）1～18号元素原子半径的变化规律(稀有气体除外) ①同周期由左向右元素的原子半径 (不包括稀有气体)。 ②随着核电荷数的递增，元素的原子半径呈现 变化，原子序数为3~9号及11~17号的元素的原子半径依次 。如图： 2.元素主要化合价的周期性变化（1～18号元素） （1）1～18号元素的主要化合价规律 ①同周期由左向右元素的最高正价 (＋1→＋7，O和F无 价，且F无正价)。 ②元素的最低负价由ⅣA族的 价逐渐升高至ⅦA族的 价。 ③最高正价＋|最低负价|＝ 。 ④1~18号元素的最高正化合价的变化规律是呈现从 变化，其中O、F 元 素没有最高正化合价，最低负化合价的变化规律是呈现从 变化。如图： 本质原因：随着核电荷数的递增，原子的 呈周期性变化。 3.元素金属性和非金属性的周期性变化 （1）元素的金属性变化规律 ①判断元素金属性强弱的方法 比较方法 结论 根据原子结构 原子半径越大(电子层数越多)，最外层电子数 ，元素的金属性 金属单质与水(或酸)反应置换氢的难易 越易置换出H2，元素的金属性 最高价氧化物水化物的碱性 碱性越强，元素的金属性 金属与盐溶液的置换反应 若金属单质A与金属B的盐溶液反应置换出B单质，则A元素的金属性 于元素B 金属单质的还原性(或金属阳离子的氧化性) 一般单质的还原性越强(或金属阳离子的氧化性越弱)，元素的金属性 单质与同种非金属反应的难易 单质越易反应，元素的金属性 ，如： Fe＋SFeS，2Na＋S=Na2S，知金属性：Na Fe ②实验探究NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3碱性强弱 实验操作 沉淀溶解情况 沉淀逐渐溶解 沉淀逐渐溶解 沉淀溶解 沉淀不溶解 相关反应方程式 Al(OH)3＋3HCl ===AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋NaOH ===NaAlO2＋2H2O Mg(OH)2＋2HCl === MgCl2＋2H2O 实验结论 碱性：NaOH（强碱） Mg(OH)2（中强碱） Al(OH)3（两性氢氧化物） 则金属性：Na Mg Al。 （2）元素的非金属性变化规律 ①判断元素非金属性强弱的方法 比较方法 结论 根据原子结构 原子半径越小(电子层数越少)，最外层电子数越多，元素的非金属性 单质与H2化合的难易(氢化物的稳定性) 单质与H2化合越容易、形成的气态氢化物越稳定，其对应元素的非金属性 最高价氧化物水化物的酸性 酸性越强，其对应元素的非金属性 非金属与盐溶液的置换反应 若非金属单质A与非金属B的盐溶液反应置换出B单质，则A元素的非金属性 于B元素 单质的氧化性(或非金属阴离子的还原性) 一般单质氧化性越强(或非金属阴离子的还原性越弱)，对应元素的非金属性 单质与同种金属反应的难易 单质越易反应，元素的非金属性 ，如： Cu＋Cl2CuCl2，2Cu＋SCu2S，知非金属性：Cl S ②硅、磷、硫、氯元素的非金属性强弱比较 原子 Si P S Cl 最高正价 最低负价 单质与H2 化合的条件 高温 较高温度 需加热 点燃或光照 从Si到Cl，与H2化合越来越容易 气态氢化物 的稳定性 SiH4很不稳定 PH3不稳定 H2S较不稳定 HCl稳定 从Si到Cl，气态氢化物的稳定性越来越强 最高价氧化物 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 H4SiO4或H2SiO3弱酸 H3PO4中强酸 H2SO4强酸 HClO4最强无机酸 结论 从Si到Cl，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐 →从Si到Cl，元素得电子能力逐渐 ，非金属性逐渐 4.元素周期律 （1）内容：随着元素核电荷数的递增，元素的 (稀有气体除外)、元素的 、元素的 都呈现周期性变化。 （2）实质：元素性质的周期性变化是 的必然结果。 （3）原因：核外电子层数相同，随着原子序数(核电荷数)的递增，原子核对核外电子的引力逐渐 ，原子半径逐渐 ，元素原子的得电子能力逐渐 ，失电子能力逐渐 ，最终导致元素的非金属性逐渐 ，金属性逐渐 。 【特别提醒】 （1）主族元素的氢化物及其最高价含氧酸的关系 主族 ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 氢化物 最高价氧化物对应的水化物 （2）11~17号元素最高价氧化物对应水化物的酸碱性强弱比较 元素 Na Mg Al Si P S Cl 化学式 酸碱性强弱 效果检测 1．下列说法中正确的是 A．同一周期元素的原子半径越小越容易失去电子 B．一般元素的最高化合价与元素原子核外电子排布有关 C．从Li→F、Na→Cl，元素的最高化合价均呈现从＋1价→＋7价的变化 D．电子层数相同的原子，其最外层电子数均呈现从1到8的周期性变化 2．根据元素周期律，由下列事实进行推测，其中推测不合理的是 选项 事实 推测 A Mg与冷水反应缓慢，Ca与冷水反应较快 Ba(该元素位于第六周期Ⅱ A族)与冷水反应会更快 B Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料 ⅣA族的元素都是半导体材料 C HCl在1 500 ℃时分解，HI在230 ℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间 D Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应 P与H2在高温时能反应 █知识点二 元素周期表 1．元素周期表的编排原则 （1）横行（周期）：把电子层数目相同的元素，按 递增的顺序从左到右排列。每一横行称为一个周期。共 个横行分别称为 个周期。 （2）纵列（族）：把不同横行中 的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排列，称为 。共 列，分为 个族。 2．元素周期表的结构 （1）周期(横行)： ①特点：每一周期从左到右核电荷数依次 ，但元素的电子层数 ，即周期序数＝ 。 ②分类：1~3周期为 周期，4~7周期为 周期。 ③现行元素周期表周期的特点 短周期 长周期 电子层数 1 2 3 4 5 6 7 周期序数 1 2 3 4 5 6 7 元素种数 （2）族（纵列）： ①主族：共 个，用 表示。（注：有些版本把Ⅷ族也归入副族） a．特点：由短周期和长周期元素共同构成，主族的序数＝ 。 b．现行元素周期表主族的特点 列序号 1 2 13 14 15 16 17 最外层电子数 族序数 ②副族：完全由 周期元素构成，共 个。 列序号 3 4 5 6 7 11 12 族序数 ③Ⅷ族：占据元素周期表的第 共3个纵列。 ④0族：在元素周期表的第 列。 3．元素周期表的特殊位置 （1）镧系：在元素周期表的第六周期ⅢB族，共 种元素。 （2）锕系：在元素周期表的第七周期ⅢB族，共 种元素。 （3）过渡元素，又称过渡金属：指 族元素。 4．常见族的别名 ⅠA称为 (除H外)，ⅡA称为 ，ⅤA称为氮族元素，ⅥA称为氧族元素，ⅦA称为卤素，0族称为稀有气体元素。 5．同主族元素的性质的递变规律 （1）碱金属元素 ①原子结构的相似性和递变性 相似性：最外层均有 个电子。 递变性：从Li到Cs随核电荷数的增加，电子层数逐渐 ，原子半径逐渐 。 ②物理性质的相似性和递变性： 相似性：除铯外，其余都呈 色；都比较柔软；有延展性；导电性和导热性也都很好；碱金属的密度都比较 ，熔点也都比较 。 递变性：随着核电荷数的递增，碱金属单质的密度依次 （钾除外）；熔沸点逐渐 。 ③化学性质的相似性和递变性（钠、钾为例） 相似性： a．碱金属都是活泼金属，均易失去 个电子，在化合物中均为 价； b．单质均能与非金属单质(O2、Cl2)反应； c．单质均能与水反应（用R表示单质），反应通式： ； d．单质均能与酸反应，反应通式： ； e．碱金属的最高价氧化物(R2O)对应的水化物(ROH)，一般都具有 性。 递变性： a．碱金属都能与水反应，从Li~Cs，反应越来越 ； b．LiOH、NaOH、KOH、RbOH的碱性逐渐 ，随着核电荷数的递增，碱金属元素的金属性逐渐 。 （2）卤族元素 ①原子结构的相似性和递变性 相似性：最外层均有 个电子。 递变性：从F到I，随核电荷数的增加，电子层数逐渐 ，原子半径逐渐 。 ②单质物理性质的相似性和递变性 相似性：均 色，熔、沸点较 ，难溶于水（F2与水剧烈反应）。 递变性： a.随着核电荷数的递增，卤素单质的颜色逐渐 （F2— 色、Cl2— 色、Br2— 色、I2— 色）； b.状态由 ； c.密度逐渐 ； d.熔沸点都 ，且逐渐 。 ③单质化学性质的相似性和递变性 相似性：卤族元素的原子最外层均有 个电子，得电子的能力 ，容易得1个电子，其单质都具有较强的 性，自然界中不存在游离态的卤素单质。如： 递变性： a.Cl2、Br2、I2单质的氧化性是 ，相应阴离子的还原性是 。 b.从F→I，单质与氢气反应越来 ，气态氢化物的稳定性依次 ，则非金属性逐渐 。 c.从Cl→I，最高价氧化物对应水化物的酸性越来 。 6．微粒半径的大小比较—“四同法” （1）同周期——“序大径小”：同周期主族元素，从左往右，原子半径逐渐 。 （2）同主族——“序大径大”：同主族元素，从上到下，原子(或离子)半径逐渐 。 （3）同元素不同微粒半径 ①同种元素的原子和离子半径比较——“阴大阳小”。某原子与其离子半径比较，其阴离子半径 该原子半径，阳离子半径 该原子半径。如：r(Na+)<r(Na)；r(Cl−) >r(Cl)。 ②同种元素不同价态的阳离子半径比较规律——“数大径小”。带电荷数越多，粒子半径 。 如：r(Fe3+) r(Fe2+) r(Fe)。 （4）同结构——“序大径小”：电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径 。 【特别提醒】 （1）碱金属单质性质的相似性和递变性：单质都能与氧气等非金属单质反应，生成对应的金属氧化物等化合物；都能与水反应，生成对应的金属氢氧化物和氢气；并且随着核电荷数的递增，碱金属单质与氧气、水等物质的反应越来越 。 （2）卤素的特殊性： ①氟 正价，无 酸；氟的化学性质特别活泼，遇水生成HF和O2，能与稀有气体反应，氢氟酸能腐蚀玻璃。氟化银 溶于水， 感光性。 ②氯气易液化，次氯酸具有 作用，且能杀菌消毒。 ③溴是常温下 非金属单质，溴易挥发，少量溴保存要 ，溴对橡胶有较强腐蚀作用。 ④碘为 色固体，易升华，碘单质遇淀粉变 。 效果检测 1．下列关于元素周期表的叙述正确的是 A．元素周期表有18个纵列，18个族 B．ⅠA族元素称为碱金属元素 C．在过渡元素中寻找制造耐高温、耐腐蚀合金的元素 D．所有主族元素的最高化合价等于它所处的族序数 2．如图是部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系。下列说法正确的是 A．X和R具有相同电子层数 B．原子半径：W>R>X C．气态氢化物的稳定性：X>Y D．X与Z、R两种元素均可形成两种二元化合物 █知识点三 元素周期表的应用 1．推测元素及其化合物的性质 （1）比较不同周期、不同主族元素的性质。如金属性：Mg>Al、Ca>Mg，则根据碱性：Mg(OH)2 Al(OH)3、Ca(OH)2 Mg(OH)2，可得碱性：Ca(OH)2 Al(OH)3。 （2）推测陌生元素的某些性质。如已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2 溶；根据卤族元素的性质递变规律，可推知砹(At2)应为 色 体，与氢难化合，HAt不稳定，其水溶液呈 性，AgAt 溶于水等。 （3）制备具有特定性质的新物质。在金属、非金属分界线附近寻找 ，在过渡元素中寻找各种优良的 和耐高温、耐腐蚀的合金材料。钒、铂、铑、银组成的物质作催化剂，钛作制造火箭发动机壳体、人造卫星的壳体。 2.在科技生产中的应用 某元素通常与它的同族元素、相邻同周期元素性质相似，在自然界中以共生矿形式存在。根据在周期表位置，寻找地壳含量较大或分布较集中的元素的矿床，如铂会存在于金矿。如图： （1）在金属元素和非金属元素的交界处寻找 （如硅、锗、硒等）。 （2）在过渡元素（副族和Ⅷ族）中寻找优良的 。 （3）在过渡元素中寻找耐高温、 的合金材料。 （4）研究元素周期表右上角的元素，合成 。 （5）位于第六周期ⅥB的钨是熔点 的金属，位于第四周期ⅣB的钛，密度小、耐高温、耐腐蚀，适应于制造火箭发动机壳体、人造卫星壳体等。 3．判断元素金属性与非金属性强弱 （1）同周期(从左到右)，核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐 ，失电子能力 ，得电子能力 ，元素金属性 ，非金属性 。 （2）同主族(自上而下)，核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐 ，失电子能力 ，得电子能力 ，元素金属性 ，非金属性 。 （3）元素周期表的金属区和非金属区： ①分界线的划分：沿着周期表中B、Si、As、Te、At跟Al、Ge、Sb、Po之间画一条斜线，斜线的左边 是 元素，右边是 元素。 ②分界线附近的元素，既能表现出一定的 性，又能表现出一定的 性，故元素的金属性和非金属之间没有严格的界线。 （4）元素周期表中左下方是 性最强的元素铯，右上方是 性最强的元素氟。 4．元素“位、构、性”三者的关系 （1）关系：元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，而根据元素的原子结构又可推测它在元素周期表中的位置和性质，三者之间的关系如图所示。 （2）同周期、同主族元素性质的变化规律(0族除外) 项目 同周期(从左至右) 同主族(自上而下) 电子层数 相同 逐一增加 最外层电子数 除第一周期外均为1～7 相同 原子半径 得电子能力 失电子能力 氧化性 还原性 金属性 非金属性 最高价氧化物对应水化物的酸、碱性 碱性逐渐 ，酸性逐渐 碱性逐渐 ，酸性逐渐 形成气态氢化物难易程度 气态氢化物稳定性 化合价 最高正价(＋1)～(＋7)价， 负价(－4)～(－1) 最高正价=主族序数， 最低负价=－(8－族序数) 【特别提醒】 （1）元素推断思维流程： （2）元素推断基本方法： 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。 效果检测 1．元素周期表中的金属元素和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是 A．虚线的左侧全部是金属元素 B．非金属性最强的元素是氟，其最高价氧化物的水化物酸性最强 C．Ⅰ A族元素的金属性一定强于 Ⅱ A族元素 D．Si是半导体，Ge也可能是半导体 2．W、X、Y、Z四种短周期元素，它们在周期表中位置如图所示，下列说法正确的是 X Y W Z A．四种元素中原子半径最大为W，Y元素没有最高正价 B．四种元素最高价氧化物的水化物都是酸 C．XZ4、WY2中所含化学键类型相同，熔点都很高 D．W、WZ4都是重要的半导体材料 第二单元 微粒之间的相互作用力 █知识点一 离子键 1．化学键 （1）概念：物质中 的原子或离子之间存在的 的相互作用叫做化学键。 （2）类型： 和 是两种常见的化学键。 2．离子键 （1）定义：阴、阳离子（带相反电荷离子）之间 。一般是原子先 电子形成阴离子或阳离子，然后阴离子和阳离子之间形成离子键。 （2）形成过程（微观）—氯化钠为例：当阴、阳离子相互靠近到一定距离时，正负电荷的 与原子核及核外电子之间的 达到平衡时，形成稳定的离子键。如不稳定的钠原子和氯原子通过得失电子后最外层都达到 电子稳定结构，分别形成Na＋和Cl－通过 结合在一起，形成新物质氯化钠。如图： （3）成键要素 ①成键微粒— ； ②成键本质— （包括引力和斥力）； ③成键元素—一般是 。 （4）形成条件：易失去电子的 元素(如ⅠA族、ⅡA族元素)原子与易得电子的 元素(如ⅥA族、ⅦA族元素)原子之间容易形成离子键，如NaCl、K2O、MgCl2、CaS等都是靠离子键结合的。 （5）影响因素：影响离子键强弱的主要因素是离子半径和离子所带电荷数，即离子半径越小、离子所带电荷数越多，阴、阳离子的相互作用 ，离子键就 。离子键的强弱影响化合物的 、 、溶解度等物理性质。 2．离子化合物 （1）定义：阴、阳离子通过 键结合而形成的化合物。 （2）存在：离子化合物 含有离子键，含离子键的化合物 是离子化合物。 （3）常见类型： （如NaF、CaCl2等）、 （如Na2CO3、MgSO4等）、 （如NaOH、Ba(OH)2）、 （如NH4HCO3、NH4NO3等）、 （如Na2O、Al2O3等）、 （如LiH、NaH、CaH2等）、 （如Na2O2等）。 （4）组成元素：离子化合物中 含金属元素，如：NH4NO3是离子化合物，但全部由非金属元素组成；含金属元素的化合物也 是离子化合物，如：AlCl3是共价化合物；离子键 离子化合物中，离子化合物中 含离子键， 含共价键，如：NaOH、ZnSO4、Na2O2等。 3．电子式 （1）定义：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的 电子(价电子)的式子叫做电子式。 （2）书写方法： ①原子、离子及离子化合物： 原子 书写 规则 先写出元素符号，再在元素符号的周围用“.”或“×”来表示原子的 电子数，但应注意一个“”或“”代表一个电子，同一原子的电子式 既用“”又用“”表示。 示例 简单 离子 书写 规则 ①简单阳离子是原子失去最外层电子后形成的，其电子式就是 符号。 ②简单阴离子得到电子后最外层一般为 电子结构，书写时要在元素符号周围标出 ，用“ ”括起来，并在右上角注明 。 注意：复杂的阳离子用“[　]”加电荷数表示。如铵根离子 _______ ____等。 示例 Na+ Mg2+ Al3+ 离子 化合物 书写 规则 离子化合物的电子式由阴、阳离子的电子式组成，相同的离子 合并，阴阳离子间隔排列，将阴阳离子(阳离子在前，阴离子在后.)拼在一起。 示例 溴化钠： _________ 率化钾： ________ 氧化钠： ___________ 氯化钙： _______________ 氯化铵： _______________ ②离子化合物的形成过程：左边写 的电子式，右边写 的电子式，中间用“ ”连接，例如： NaCl：_______________________________________________； MgBr2：______________________________________________。 效果检测【特别提醒】 用电子式表示离子化合物的形成过程 （1） 用电子式表示离子化合物的形成过程中不但要表示出离子化合物的电子式，还要同时写成 的形式。 （2）反应物均用 的电子式表示，而不是用分子式或分子的电子式表示，且反应物中相同原子 合并写。生成物是 的电子式，且化合物中相同原子 写； （3）反应物和生成物之间用 而不用等号表示，形成 质量守恒定律； （4）得失电子的原子之间要用弯箭头“”表示出电子转移的方向（可不用）。如、氯化钠、氯化镁 的形成过程：—————————————————、———————————————————— 1．下列叙述正确的是 A．任何离子键在形成过程中必定有电子的得与失 B．Na和Cs属于第ⅠA族元素，Cs失电子能力比Na的强 C．某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时所成的化学键一定是离子键 D．非金属原子间不可能形成离子键 2．下列有关电子式的叙述正确的是 A．H、He、Li的电子式分别为H·、·He·、·Li B．Na2O的电子式为Na＋[]2－Na＋，H2O的电子式为H＋[]2－H＋ C．氟化钙的形成过程： D．NaH的电子式为Na＋[H]－ █知识点二 共价键 1．共价键 （1）定义：原子间通过 所形成的强烈的相互作用。 （2）形成过程（以氯化氢分子的形成过程为例）： ①H原子需获得1个电子达到 结构，Cl原子需获得1个电子达到 结构。 ②H原子和Cl原子各提供 个电子组成一对共用电子，使两原子最外电子层都达到 结构并产生强烈的相互作用，从而形成了HCl分子。如右图： （3）成键要素 ①成键微粒— ； ②成键本质—共用电子对与 的静电作用； ③成键元素—一般是同种或不同种 元素。 ④成键条件：成键原子成键前最外层电子 饱和状态。 2．共价化合物 （1）定义：原子之间全部以 结合的分子叫作共价分子（如H2、N2、HCl、CO2等），共价分子中直接相邻的原子间均以 键相结合的化合物叫共价化合物（如HCl、CO2等）。 （2）常见类型： ①非金属 ，如NH3、H2S、H2O； ②非金属 ，如CO、CO2、SO3； ③酸，如H2SO4、HCl； ④大多数 化合物，如乙醇（CH3CH2OH）、醋酸（CH3COOH）等。 3．离子化合物和共价化合物的比较 离子化合物 共价化合物 概念 由 键构成的化合物 以 形成的化合物 构成粒子 粒子间的作用 熔、沸点 导电性 熔融状态或水溶液 熔融状态 导电，溶于水部分导电，部分不导电 4．离子化合物与共价化合物的判断方法 （1）根据化合物的基本类型判断： ①常见的盐中绝大多数都是 化合物，少数盐是 化合物。如AlCl3是共价化合物。 ②常见的强碱是 化合物，弱碱是 化合物。如KOH、NaOH、Ba(OH)2是 化合物,NH3·H2O是 化合物。 ③活泼金属的氧化物、过氧化物是 化合物，其他元素的氧化物、过氧化物一般是 化合物。如MgO、CaO、Na2O、K2O、Na2O2等是 化合物，SO2、SO3、NO2、CO2、CO、SiO2、P2O5、H2O、H2O2等是 化合物。 ④活泼金属的氢化物是 化合物，其他元素的氢化物多是 化合物。如NaH、CaH2等是 化合物,HF、HCl、HBr、HI、H2O、H2S、NH3、CH4等是 化合物。 （2）根据化合物的导电性判断：熔融状态下能导电的化合物是 化合物，熔融状态下不能导电的化合物是 化合物。 （3）根据化合物的熔、沸点判断：熔、沸点比较高或很高的化合物 是离子化合物，而熔、沸点较低或很低的化合物 是共价化合物。 5．共价分子及其空间结构 （1）共价分子的电子式 ①共价分子电子式的表示方法：如H2： ，N2：_____________，NH3：_____________。 ②共价分子形成过程： Cl2：__________________________________________； CO2：_________________________________________。 （2）共价分子的结构式：常用“—”表示 共用电子对，这种表示共价键的式子称为结构式。如：Cl2分 子“Cl—Cl”、HCl分子：“___________”、NH3分子“________________”、CO2分子“ ”等。 （3）常见共价分子结构的表示方法及空间结构 分子 HCl Cl2 H2O NH3 CH4 电子式 结构式 球棍模型 空间填充模型模型 空间构型（用文字表述） 【特别提醒】 离子键和共价键的比较 化学键类型 离子键 共价键 概念 阴、阳离子间通过 形成的化学键 原子间通过 形成的化学键 成键微粒 成键本质 阴、阳离子间的静电作用 共用电子对对两原子核产生的电性作用 成键元素 活泼金属与活泼非金属之间化合时，易形成离子键。如第 族、第 族的金属元素与第 族、第 族的非金属元素之间 一般是 元素原子间形成共价键；某些不活泼 与非金属原子之间也能形成共价键 形成过程 形成物质 离子化合物：大部分盐、强碱、活泼金属氧化物、其他类物质如Na2O2、NaH等 非金属单质(稀有气体除外)；共价化合物及复杂的离子化合物 效果检测 1．关于离子键、共价键的下列说法中正确的是 A．CaCl2中既有离子键又有共价键 B．非极性键只存在于双原子的单质分子(如Cl2)中 C．在共价化合物分子内，一定不存在离子键 D．由多种元素组成的多原子分子里，一定只存在极性键 2．下列表示物质结构的化学用语或模型图正确的是 A．H2O2的电子式： B．CS2的空间填充模型： C．14C的原子结构示意图： D．CCl4的结构式： █知识点三 分子间作用力 1. 分子间作用力 定义 把分子聚集在一起的作用力，又称 。 特点 ①分子间作用力比化学键 ，它主要影响物质的熔点、沸点等 性质，而化学键主要影响物质的 性质； ②分子间作用力存在于由共价键形成的 化合物和绝大多数气态、液态、固态非金属 之间。但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质，微粒之间 分子间作用力。 变化规律 一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力 ，物质的熔、沸点也 。例如，熔、沸点：I2 Br2 Cl2 F2。 2. 氢键 定义 分子间存在的一种比分子间作用力 的相互作用 形成条件 除H外，形成氢键的原子通常是 。 存在 氢键存在广泛，如蛋白质分子、醇、羧酸分子、H2O、 等分子之间。分子间氢键会使物质的熔点和沸点 。 性质影响 ①存在氢键的物质，其熔、沸点明显 同族同类物质。如H2O的熔、沸点 H2S。 ②氨极易液化，是因为NH3分子间存在 ；NH3极易溶于水，也是因为NH3分子与H2O分子间易形成 。 ③水结冰时体积膨胀、密度 ，是因为在水蒸气中水以 形式存在；在液态水中，经常是几个水分子通过 结合起来，在固态水（冰）中，水分子大范围地以 互相联结，形成相当疏松的晶体，从而在结构中有许多 ，造成体积膨胀，密度 ，因此冰能浮在水面上。 3. 化学键、分子间作用力和氢键的比较 化学键 分子间作用力 氢键 存在范围 某些有强极性键的氢化物分子之间（ 等） 强弱 比较 比化学键 ，比分子间作用力 影响 范围 物质的 性质 物质的 性质 物质的 性质 对物 质性 质的 影响 离子键越强，离子化合物的熔点、沸点 ；共价键越强，单质或化合物越 组成和结构相似的物质，相对分子质量的越大，分子间作用力 ，物质的熔点、沸点逐渐 。 分子间氢键使物质的熔点、沸点 ，在水中的溶解度 ，如熔点、沸点：H2O>H2S，HF>HCl，NH3>PH3 4. 物质变化过程中化学键的变化 （1）化学反应过程中既有 的断裂又有 的形成。 （2）离子化合物在溶解或熔化条件下发生电离，生成自由移动的阴、阳离子，离子键 。 （3）共价化合物溶于水： ①若与水反应，则 。如SO2、CO2熔与水； ②若共价化合物（电解质）溶于水发生电离，则有共价键的 ， 新化学键形成，如HCl、CH3COOH等； ③部分共价化合物（非电解质）溶于水不发生电离，则 ，如蔗糖、酒精等。 （4）共价化合物熔化：由分子构成的共价化合物，分子间距离增大，化学键 ，如CO2等；由原子构成的共价化合物，共价键 ，如SiO2 等。 【特别提醒】 单质的升华、熔化或溶解过程中化学键的变化 单质的特点 化学键变化 举例 由分子构成的固体单质 熔化或升华时只破坏 ，不破坏 P4的熔化、I2的升华 由原子构成的单质 熔化时 共价键 金刚石的熔化 能与水反应的某些活泼非金属单质 溶于水后，分子内共价键 Cl2、F2通入水中 效果检测 1．下列说法正确的是 A．分子间作用力与化学键的大小相当 B．分子间作用力比化学键强得多 C．分子间作用力主要影响物质的化学性质 D．化学键存在于分子内部，分子间作用力存在于分子之间 2．共价键、离子键和分子间作用力是构成物质的微粒间的不同作用方式，下列物质中，存在分子间作用力和共价键的是 A．干冰 B．氯化钠 C．氢氧化钠 D．金刚石 3．下列说法正确的是 A．一般来说，对于由分子构成的组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越小 B．分子内部的直接相邻的原子或离子之间存在的强烈的相互作用称为化学键，而分子之间也存在相互作用，称为分子间作用力 C．分子间作用力主要影响物质的化学性质 D．分子间作用力的大小远大于化学键，是一种很强的作用力 第三单元 从微观结构看物质的多样性 █知识点一 同素异形现象 1．同素异形现象和同素异形体 （1）概念：同一种元素能够形成几种不同的单质，这种现象称为同素异形现象。同种元素形成的不同单质之间互称为该元素的 。 （2）性质：同素异形体物理性质 ，化学性质 。 （3）常见实例：氧气（O2）和臭氧（O3），红磷（P）和白磷（P4）等。 （4）本质原因： ①构成同素异形体的原子个数或原子之间的 不同，如氧气(O2)和臭氧(O3)。 ②同种元素形成的晶体中原子的 不同。如金刚石和石墨。 2．几种常见的同素异形体 （1）碳的同素异形体 物质 金刚石 石墨 足球烯(C60) 物理性质 颜色状态 无色透明固体 灰黑色固体 灰黑色固体 硬度熔点 坚硬、熔点很高 质软、熔点高 硬度小、熔点低 导电性 微观结构 空间网状结构，碳原子以 结合 平面网状结构，层内碳原子以 结合，层间存在 。 封闭笼状 ，碳原子以 结合， 差异分析 碳原子的 和排列方式不同 （2）氧的同素异形体 物质 O2 O3 颜色 无色 淡蓝色 沸点 O2＜O3(填“>”“<”或“＝”) 气味 相互转化 3O22O3 差异分析 分子中 和氧原子的 不同 （3）磷的同素异形体 物质 色态 毒性 稳定性 保存 白磷 白色蜡状固体 红磷 红棕色固体 加热或点燃可燃烧 直接存放在 瓶中 【特别提醒】 正确理解同素异形体 （1）组成元素：只含有 种元素。 （2）物质类别：互为同素异形体的只能是 。 （3）性质关系：同素异形体之间的物理性质 ，但化学性质 。 （4）相互转化：同素异形体之间的转化属于 变化，因为转化过程中有化学键的断裂与形成。 （5）相互转化与氧化还原反应关系：同素异形体之间的转化既有单质参加，又有单质生成，但由于没有涉及化合价的变化，一般认为这种转化属于 反应。 效果检测 1．合成新物质是化学研究的主要目的之一。意大利科学家合成了一种新型的氧分子(O4)，下列关于O4的说法正确的是 A．O4是一种新型的化合物 B．O4和O2不互为同素异形体 C．等质量的O4和O2含氧原子数目相同 D．1个O4分子由2个O2分子构成 2．化学和生活、社会发展息息相关。下列说法正确的是 A．我国“硅-石墨烯-锗(Ge)晶体管”技术获得重大突破，所涉元素都是短周期元素 B．“嫦娥五号”返回舱推带的月壤中含有高能原料，是一种核素，3g的和2g的具有相同的中子数 C．“人造太阳”的核燃料是氘、氚，、互为同素异形体 D．1938年德国物理学家进行过中子撞击铀核的裂变实验，其中生成的钡元素是第五周期第ⅡA族元素，猜测其单质可与水发生置换反应 █知识点二 同分异构现象 1．同分异构现象和同分异构体 （1）概念：化合物具有相同的 ，但具有不同的 的现象，叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为 。 （2）同分异构体的特点 ①具有 的分子式或相对分子质量，如C4H10； ②具有 的结构式或结构简式，如丁烷（C4H10）有正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和异丁烷[CH3(CH)(CH3)2]两种同分异构体 ③性质：物理性质 ，化学性质 。如异丁烷的熔点、沸点均低于正丁烷（注：烷烃的同分异构体，带支链越多，熔沸点 。碳数越多，同分异构体的数目 ）。 （3）常见实例：正丁烷和异丁烷， 和二甲醚(C2H6O)等。 （4）存在：在有机化合物中普遍存在，是有机化合物种类 的原因之一。 2．几种常见同分异构体 （1）正丁烷和异丁烷 名称 正丁烷 异丁烷 分子式 C4H10 分子 结构 结构式 结构简式 球棍模型 结论 不同 沸点 －0.5 ℃ －11.7 ℃ 差异分析 原子的 不同，化学键的类型 ，物质类别 （2）乙醇和二甲醚 名称 乙醇 二甲醚 分子式 C2H6O 分子结构 结构式 结论 不同 性质 沸点 78 ℃ －23 ℃ 物理性质 ，化学性质 2．效果检测【特别提醒】 “三同”比较 定义 化学符号 结构 性质 同位素 质子数 ，中子数 的原子 H、H、H 电子层结构 ，原子结构 物理性质 ，化学性质 同素异形体 同一种元素组成的不同 O2、O3 单质的组成或结构 物理性质 ，化学性质 相同 同分异构体 分子式相同，结构不同的 一般用结构式或 表示 碳链异构、位置异构、 异构 物理性质 ，化学性质 相同 1．下列关于同分异构体的说法错误的是 A．具有相同相对分子质量和不同结构的化合物互称为同分异构体 B．互称为同分异构体的物质一定不是同种物质 C．同分异构体之间物理性质一定不同，化学性质可能相同 D．同分异构体一定具有相同的相对分子质量 2．下列各对物质中，属于同分异构体的是 A．白磷和红磷 B．干冰和CO2 C．和 D．和 █知识点三 晶体与非晶体 1．概念 （1）晶体：内部粒子(原子、离子或分子)在空间按一定规律做 重复排列的固体称为晶体。如：高锰酸钾、金刚石、干冰、金属铜、石墨等。绝大多数常见的固体都是晶体。排列的周期性是指在一定方向上每隔一定距离就 。 （2）非晶体：内部原子或分子的排列呈现 的分布状态的固体称为非晶体。如：玻璃、松香、硅藻土、橡胶、沥青等。非晶体又称为 。 2．差异及原因 自范性 微观结构 特征 形成原因 晶体 有(能自发呈现多面体外形） 粒子在三维空间里呈 排列 具有规则的 和 的熔点 构成晶体的微粒在空间呈 的重复排列 非晶体 没有（不能自发呈现多面体外形） 粒子排列相对 不具有固定的熔点，一般 规则的几何外形 内部原子或分子排列呈现 的分布状态 3．获得晶体的途径 （1）熔融态物质 (如：从熔融态结晶出来的硫晶体)。 （2）气态物质冷却不经过 直接凝固（凝华）如：凝华得到的碘晶体。 （3）溶质从溶液中析出 (如：从硫酸铜饱和溶液中析出的晶体化学式 )。 4．晶体类型与化学键及性质关系 （1）离子晶体：离子晶体中存在 键，一般地，离子晶体中阴、阳离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键 ，离子晶体的熔、沸点 。例如，熔点：NaCl>KCl>RbCl>CsCl；NaF>NaCl>NaBr>NaI；MgO Na2O NaCl。 （2）共价晶体：共价晶体存在 键，一般地，对于结构相似的共价晶体，原子半径越小，共价键的键长越短，共价键 ，共价晶体的熔、沸点 。例如，熔点：金刚石 SiC 晶体硅。 （3）分子晶体： ①分子晶体中可能存在 键或 键，分子之间一定存在 ，一般地，对于组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力 ，晶体的熔、沸点 。例如，沸点：F2<Cl2<Br2<I2；CF4 CCl4 CBr4 CI4；HCl<HBr<HI。 ②若分子间能形成氢键，会使物质的熔、沸点反常的 ，例如，沸点：HF HI HBr HCl，H2O H2Te H2Se H2S。HF分子间、H2O分子间均能形成氢键，故其沸点反常的高。 （4）金属晶体：金属晶体中存在的化学键为 键，一般地，对于主族元素形成的金属晶体，金属阳离子半径越小、离子所带电荷数越多，金属键 ，金属的熔、沸点 。例如，熔点：Li>Na>K>Rb>Cs；Na Mg Al。 5．晶体的熔、沸点高低判断方法 （1）不同类型的晶体：不同晶体类型的物质其熔点的一般规律是共价晶体 离子晶体 分子晶体；但金属晶体的熔、沸点有的很高，如钨、铂等，有的则很低，如汞、铯等。 （2）同类型晶体：同种类型的晶体需比较晶体内部结构粒子间作用力，作用力越大，熔、沸点 。 ①共价晶体：比较 键的强弱，一般地说，原子半径越小，形成共价键的键长越短，键能 ，其晶体熔、沸点 。如熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅。 ②离子晶体：比较 键的强弱，一般地说，阴、阳离子的电荷数越大，离子半径越小，则离子间作用就越强，其离子晶体熔、沸点 。如熔点：MgO>NaCl>KCl。 ③分子晶体：含有氢键的分子晶体，熔、沸点 。若无氢键，且组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点 ，如：熔、沸点：HI>HBr>HCl。 【特别提醒】 （1）固体与晶体的区别 ①常见固体物质一般可分为晶体和非晶体。晶体有规则的 ，如氯化钠、金刚石、干冰等。非晶体没有 ，一般也不具备 。 ②晶体规则的几何外形是其内部构成微粒有 的结果。 ③晶体有规则的几何外形，但有规则几何外形的固体 是晶体。如玻璃、塑料等相关制品。 ④同一物质有时是晶体，有时也是 。如晶体SiO2和非晶体SiO2。 ⑤几何外形与物质的外观是有区别的，如：氯化钠晶体的几何外形是立方的，但肉眼是看不到晶体外形的，需要在 或 下才能观察到其规则的晶体外形。 （2）几种晶体比较 晶体类型 离子晶体 共价晶体 分子晶体 金属晶体 构成微粒 微粒间的作用 晶体的物理特性 熔、沸点 导热性 导电性 固态 导电，熔融或溶于水 导电 一般 导电，个别是半导体 固态和熔融态 导电 硬度 较大 很大 较小 相差幅度大 溶解性 多数易溶于水，难溶于有机溶剂 一般不溶于任何溶剂 相似相溶 难溶(少数与水反应) 效果检测 1．下列关于晶体的说法正确的是 A．将饱和硫酸铜溶液降温，析出的固体不是晶体 B．当单一波长的X射线通过晶体时，可以看到分立的斑点或明锐的衍射峰 C．石蜡和玻璃都是非晶体，但它们都有固定的熔点 D．蓝宝石在不同方向上的硬度一定相同 2．有下列几种晶体，按要求回答下列问题 A．SiO2  　 B．冰醋酸 　 C．白磷　 D．金刚石 　 E．晶体氩　 F．干冰 （1）属于分子晶体的是 （填字母，下同）。 （2）直接由原子构成的共价晶体是 。 （3）受热融化时共价键不发生变化的晶体是 。 （4）晶体中存在氢键的是 。 █考点一 元素周期律 【例1】根据元素周期律，下列关于物质的性质比较正确的是 A．酸性：HClO4 >H3PO4>H2SO4 B．简单气态氢化物稳定性：H2S>HF>H2O C．氧化性：F2>Cl2>Br2>I2 D．碱性：NaOH>KOH>Mg(OH)2 【解题要点】 （1）同周期从左至右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。金属元素最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性及气体氢化物的稳定性均逐渐增强。 （2）同主族从上到下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。金属元素最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性及气体氢化物的稳定性均逐渐减弱，气态氢化物的水溶液酸性逐渐增强，熔、沸点逐渐升高，但NH3、H2O、HF由于存在氢键反常。 【变式1-1】下列说法正确的是 A．原子最外层电子数大于3(小于8)的元素一定是非金属元素 B．某元素的离子的最外层与次外层电子数相同，该元素一定位于第三周期 C．第三周期元素的主族序数等于它们的最高化合价 D．最外层电子数相同的元素的性质一定相似 【变式1-2】a、b、c、d、e 均为短周期主族元素，其原子半径和最外层电子数的关系如图所示。下列说法正确的是 A．单质的熔沸点：c<d B．元素的非金属性：e<d<c C．由a 、b、e 元素组成的物质叫做酸 D．d、e 的最高价含氧酸均为强酸 █考点二 元素周期表及应用 【例2】镁、锂在元素周期表中具有特殊的“对角线”位置关系，它们性质相似，例如它们的单质在过量氧气中燃烧均只生成正常氧化物。以下对锂的性质叙述正确的是 A．Li2SO4难溶于水 B．LiOH是易溶于水，受热不分解的强碱 C．Li不能从水中置换出H2 D．Li2CO3受热分解，生成Li2O和CO2 【解题要点】 由原子序数确定元素在周期表中的位置两种方法 （1）原子结构示意图法：①推断根据：原子序数＝质子数＝核电荷数＝核外电子数；周期数＝原子电子层数；主族序数＝原子最外层电子数。 ②适用范围：主族元素，适合原子核电荷数较小的元素位置推断。 （2）0族定位法：①0族元素原子序数与周期序数 稀有气体元素 He Ne Ar Kr Xe Rn X(未知) 周期序数 1 2 3 4 5 6 7 原子序数 2 10 18 36 54 86 118 ②比大小，定周期；求差值，定族数：若某元素原子序数比最邻近的0族元素的原子序数多1或2，则该元素处于相邻近0族元素下一周期的ⅠA族或ⅡA族。如元素87X，87－86＝1，则X在第7周期第ⅠA族；若某元素原子序数比最邻近的0族元素的原子序数少1～5时，则该元素处于相邻近0族元素所在周期的ⅢA～ⅦA族，如84X应在第6周期第ⅥA。 【变式2-1】关于元素周期表和元素周期律的应用有如下叙述： ①元素周期表是学习化学知识的一种重要工具；②利用元素周期表可以预测新元素的原子结构和性质；③利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素；④利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料和稀有矿产。其中正确的是 A．①②③④ B．②③④ C．③④ D．②③ 【变式2-2】如图所示是元素周期表的一部分，下列说法正确的是 A．元素的简单离子半径大小：④＞⑤＞② B．气态氢化物的热稳定性：⑤＞② C．最高价氧化物的水化物的酸性：⑥＞⑤ D．元素的最高化合价：③＝⑥ █考点三 微粒半径大小半径 【例3】下列粒子半径大小的比较正确的是 A．原子半径： B．原子半径： C．离子半径： D．第三周期元素简单离子的半径从左到右逐渐减小 【解题要点】 微粒半径的大小比较—“三看” “一看”电子层数:当电子层数不同时,电子层数越多,半径越大。 “二看”核电荷数:当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。 “三看”核外电子数:当电子层数和核电荷数均相同时,核外电子数越多,半径越大。 所带电荷、电子层均不同的离子可选一种离子参照比较。例：比较r(Mg2+)与r(K+)可选r(Na+)为参照，可知r(K+)>r(Na+)>r(Mg2+)。 【变式3-1】已知短周期元素的离子：aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是 A．原子半径：A>B>D>C B．质子数：d＞c＞b＞a C．离子半径：C3－＞D－＞B＋＞A2＋ D．单质的还原性：A＞B＞D＞C 【变式3-2】X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，X是原子半径最小的元素，Y的最高正价与最低负价的代数和为0，Z的二价阳离子与氖原子具有相同的核外电子排布，W原子最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列说法正确的是 A．Y形成的氧化物只有一种 B．R的氢化物的热稳定性比W的强 C．原子半径：r (X)<r(Z)<r(R) D．Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的强 █考点四 元素金属性和非金属性强弱比较 【例4】下列事实不能说明X元素比Y元素的非金属性强的是 ①与H2化合时X单质比Y单质容易；②X的最高价氧化物的水化物的酸性比Y的最高价氧化物的水化物的酸性强；③X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多；④X单质可以把Y从其氢化物中置换出来；⑤X元素的最高正价比Y的高；⑥气态氢化物溶于水后的酸性：X强于Y A．②⑤⑥ B．③④⑥ C．①④⑥ D．③⑤⑥ 【解题要点】 元素金属性和非金属性比较方法 （1）金属活动性顺序：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序，金属性逐渐减弱。 （2）非金属活动性顺序：按 F、O、Cl、Br、I、S 的顺序，非金属性逐渐减弱。 （3）比较元素金属性、非金属性强弱不能根据最外层电子数的多少或电子层数的多少，而应根据得失电子的难易程度。 （4）不能通过物质的物理性质，如熔沸点、溶解性等方面比较元素金属性、非金属性强弱。 【变式4-1】下列关于元素周期律的叙述不正确的是 A．Na、Mg、Al最外层电子数依次增多，其金属性依次减弱 B．P、S、Cl最高化合价依次升高，对应简单气态氢化物的稳定性依次增强 C．原子半径大小关系为Na<Al<Si<Cl D．Na、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱 【变式4-2】下列事实能作为判断依据的是 A．根据N2在空气能稳定存在，而P4在温度特别高的夏天容易自燃，判断非金属性：N>P B．根据盐酸除去水垢时发生CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，判断碳与氯的非金属性强弱 C．向硅酸钠溶液中通入CO2，有硅酸胶体生成，判断碳与硅的非金属性强弱 D．根据元素原子最外层电子数越多，该元素金属性越强 █考点五 元素推断综合 【例5】短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增加，A和D的质子数之和等于E的核外电子数，B和D同主族，C的原子半径是短周期主族元素中最大的，A和E组成的化合物AE是常见强酸。下列说法错误的 A．简单离子半径：B>C B．热稳定性：A2D<AE C．C、B两元素可以形成1∶1的化合物 D．DB2和化合物AEB都具有漂白性，二者漂白原理相同 【解题要点】 解答元素推断题的一般思路 （1）由元素原子或离子的核外电子排布推断 （2）由元素单质或化合物的性质(特性)推断 （3）由元素在周期表中的位置推断 【变式5-1】1．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示，其中W的气态氢化物摩尔质量为34 g·mol-1，Y的最低价氢化物为非电解质，则下列说法中正确的是 X Y Z W Q A．X的最低价氢化物水溶液显酸性 B．Q元素氧化物的水化物的酸性比Y元素氧化物的水化物的酸性强 C．Na与Y能形成化合物Na2Y2，且与水反应后溶液呈碱性 D．阴离子还原性：W>Q 【变式5-2】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子层数的2 倍，X、Y的核电荷数之比为3∶4。W－的最外层电子数为8。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是 A．X与Y能形成多种化合物，一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应 B．Y与Z形成的化合物中阴离子与阳离子个数比一定为2∶1 C．X与W形成化合物可作为萃取剂，其密度比水小 D．Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂 【变式5-3】U、V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的六种常见元素。Y的单质在W2中燃烧的产物可使品红溶液褪色。Z和W元素形成的化合物Z3W4是具有磁性的黑色固体，U的单质在W2中燃烧可生成UW和UW2两种气体。X的单质是一种金属，该金属在UW2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体。 请回答下列问题： （1）V的单质分子的结构式为________；Z元素在元素周期表中的位置是______________。 （2）U元素形成的同素异形体的晶体类型可能是____________(填序号)。 ①原子晶体　 ②离子晶体　 ③分子晶体　 ④金属晶体 （3）U、V、W形成的10电子氢化物中，沸点较低的是________(填化学式)。 （4）YW2气体通入BaCl2和HNO3的混合溶液，生成白色沉淀和无色气体VW，有关反应的离子方程式为____________________，由此可知VW和YW2还原性较强的是________(填化学式)。 █考点六 离子键和离子化合物 【例6】下列关于离子键和离子化合物的说法正确的是 A．离子键是指带相反电荷的阴、阳离子之间的相互吸引作用 B．离子键只能在活泼金属和活泼非金属元素原子之间形成 C．离子键的作用仅仅局限于相邻的两个阴、阳离子之间 D．CaO、NaCl、NaOH中均存在离子键，都是离子化合物 【解题要点】 化学键和化合物关系的四“一定”和四“不一定” （1）四 “一定”：①离子化合物中一定含有离子键；②含有离子键的化合物一定是离子化合物(一定不是共价化合物)；③共价化合物中一定不含离子键(一定含有共价键)；④只含有共价键的化合物一定是共价化合物(一定不是离子化合物)。 （2）四“不一定”：①离子化合物中不一定含有共价键；②金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3是共价化合物；③含有共价键的化合物不一定是共价化合物；④只含非金属元素的化合物不一定是共价化合物，如铵盐是离子化合物。 （3）化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程，但有化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化。如NaCl溶于水、结晶析出，均未发生化学变化。 【变式6-1】X元素的原子最外层有7个电子，Y元素的原子与X元素的原子的次外层上都有8个电子，X与Y形成的化合物中两离子的电子层结构相同，以下说法中正确的是 A．两元素形成化合物的化学式一定为YX B．两元素形成的化合物中一定存在离子键 C．两元素原子形成化合物后体系的能量明显升高 D．如果形成化合物的化学式为YX2时，微粒之间不只含有离子键 【变式6-2】M、R均为主族元素，已知M的一个原子失去2个电子，R的一个原子得到1个电子后形成稀有气体元素的电子层结构。下列关于M与R形成的化合物的叙述正确的是 A．M与R可形成MR2型离子化合物 B．在MR2中M的离子半径比R的离子半径大 C．形成的两种离子分别是M＋和R2－ D．MR2的电子式为 █考点七 共价键及分子间作用力 【例7】下列关于共价键的说法正确的是 A．共价键只存在于非金属原子间 B．两个原子形成共价键时，原子之间只能存在一对共用电子对 C．两个原子形成共价键时，每个原子周围都有8个电子 D．共价键是通过共用电子对形成的一种相互作用 【解题要点】 碳原子的成键特点 （1）碳四价原理：碳原子位于第2周期第ⅣA族，原子的最外层有4个电子，在化学反应中，通常与其他原子以共价键结合。一个碳原子可以和其他原子形成4对共用电子对。 （2）碳原子的成键方式：碳原子之间可以构成碳碳单键（C-C）、碳碳双键（C=C）、碳碳三键（C≡C）。碳原子之间可以通过共价键彼此结合形成碳链，也可以形成碳环。 【变式7-1】下列说法正确的是 A．蔗糖、二氧化碳和足球烯（C60）都是共价化合物，它们在熔融态均不导电 B．H2O的热稳定性比H2S强，是由于H2O分子间的作用力很强 C．KCl、HCl、KOH的水溶液都能导电，所以它们都属于离子化合物 D．Na2O2与H2O反应，有极性共价键和非极性共价键的断裂和形成 【变式7-2】反应应用于石油开采。下列说法正确的是 A．中只含共价键 B．的结构式为 C．的结构示意图为 D．的空间填充模型为 █考点八 同素异形体、同分异构体 【例8】下列说法正确的是 A．C60和C70互为同位素 B．C2H2和C6H6互为同系物 C．C2H5OH和CH3OCH3互为同分异构体 D．1H和2H互为同素异形体 【变式8-1】下列说法中正确的是【解题要点】 四角度认识同分异构体 （1）从物质看：互为同分异构体的物质只能是化合物。它们之间的转化属于化学变化，若共存则为混合物。 （2）从分子式看：互为同分异构体的化合物，其分子式相同，相对分子质量也相同，但相对分子质量相同的化合物分子式不一定相同，所以不一定是同分异构体。如相对分子质量均为28的分子CO、N2、C2H4，相对分子质量均为46的甲酸(HCOOH)和乙醇(CH3CH2OH)。 （3）从结构看：互为同分异构体的化合物，空间结构不同。如CH3—CH===CH2与二者分子式相同，碳原子与碳原子间的连接方式不同，结构不同，互为同分异构体 （4）从性质看：互为同分异构体的化合物，物理性质不同，化学性质可能相似。 A．SO2、SO3互为同分异构体 B．两种化合物的组成元素相同，且各元素的质量分数也相同，则二者一定是同分异构体 C．相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体 D．组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，互为同分异构体 【变式8-2】下列各组物质： ①K和Ca；②和；③12C和14C；④和；⑤石墨和C60；⑥NH4CNO和CO(NH2)2；⑦T和D；⑧和；⑨氯气和液氯 （1）互为同位素的是_____________(填序号，下同)。 （2）互为同素异形体的是______________。 （3）互为同分异构体的是______________。 （4）属于同一种物质的是______________。 █考点九 晶体与非晶体 【例9】下列说法正确的是 A．晶体在受热熔化过程中一定存在化学键的断裂 B．原子晶体的原子间只存在共价键，而分子晶体内只存在范德华力 C．区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验 D．非金属元素的原子间只形成共价键，金属元素的原子与非金属元素的原子间只形成离子键 【解题要点】 判断晶体与非晶体的方法 （1）依据是否具有自范性：晶体具有自范性，能自发地呈现多面体的外形，而非晶体不具有自范性。 （2）依据是否具有各向异性：晶体具有各向异性，在不同方向上质点排列一般是不一样的，而非晶体不具有各向异性。 （3）依据是否具有固定的熔、沸点：晶体具有固定的熔、沸点，给晶体加热时，当温度升高到某温度时便立即熔化或汽化，在熔化过程中，温度始终保持不变，而非晶体没有固定的熔、沸点。 （4）依据能否发生 X­射线衍射(最科学的区分方法)：当入射光的波长与光栅隙缝大小相当时，能产生光的衍射现象。X­射线的波长与晶体结构的周期大小相近，所以晶体是个理想的光栅，它能使X­射线产生衍射。利用这种性质人们建立了测定晶体结构的重要实验方法。非晶体物质没有周期性结构，不能使X­射线产生衍射，只有散射效应。 【变式9-1】下列有关说法正确的是 A．晶体与非晶体的本质差异在于其是否具有固定熔、沸点 B．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 C．液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性 D．晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，则该晶体一定是离子晶体 【变式9-2】下列说法正确的是 A．CH4、HCl、SiO2、NH3为含有共价键的共价化合物，均属于分子晶体 B．NaCl、NH4HCO3均属于离子晶体，加热使其聚集状态改变时也均只需要破坏离子键 C．液态化合物M不能导电，所以在M晶体中不存在离子键 D．甲烷的沸点低于水，说明甲烷分子内的化学键比水分子内的化学键弱 基础应用 1．下列化学用语正确的是 A．NaClO的电子式： B．H2O2的结构式为H—O—O—H C．的结构示意图为 D．氯化钙的形成过程： 2．下列说法不正确的是 A．和是同位素 B．和是同分异构体 C．和互为同素异形体 D．丙烷分子的分子结构模型： 3．下列叙述中正确的是 A．由碳元素的单质组成的物质一定是纯净物 B．金刚石和石墨具有相似的化学性质 C．金刚石转化为石墨，有单质生成，该反应属于氧化还原反应 D．C60是新发现的一种碳的化合物 4．（2024-2025·江苏省徐州市四模）金属铊(81Tl)有重要用途，可用来制造光电管、光学玻璃等。铊与铯(55Cs)同周期，下列说法不正确的是 A．原子半径：Cs＞Tl B．碱性：CsOH＞Tl(OH)3 C．与水反应的剧烈程度：Tl＞Cs D．Tl是第六周期第ⅢA元素 5．(2024-2025·高一上·广东中山·期末)1869 年，俄国化学家制定第一张元素周期表，随着科学的发展，元素周期表的形式和内涵变得更加完美，关于现代元素周期表的说法正确的是 A．Ⅰ A、Ⅱ A族的元素全部是金属元素，其单质均能与酸发生反应生成氢气 B．过渡元素都是金属元素 C．现代元素周期表是按照相对原子质量的大小顺序对元素进行排列的 D．0族元素中所有原子的最外层电子数都是8，化学性质稳定 6．下列各组物质中，两者互为同分异构体的是 ①CuSO4·5H2O与CuSO4·3H2O ②NH4CNO与CO(NH2)2 ③ ④ A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④ 7．下列结论正确的是 ①原子半径：K＞Cl＞S； ②氢化物的热稳定性：HF＞H2S＞PH3； ③单质氧化性：Cl2＞S＞Si； ④酸性：H2SO4＞HClO； ⑤碱性：KOH＞NaOH＞Mg(OH)2。 A．①③④ B．⑤ C．②③④⑤ D．仅①③ 8．（2024-2025·江苏省南通市·监测）下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是 选项 A B C D 物质 MgCl2 CO2 HCl NaOH 化学键类型 离子键、共价键 共价键 离子键 离子键 化合物类型 离子化合物 共价化合物 离子化合物 离子化合物 A．A B．B C．C D．D 9．下列有关碱金属和卤素的说法中，错误的是 A．溴单质与H2的反应比碘单质与H2的反应更剧烈 B．碱金属中，锂原子失去最外层电子的能力最弱；卤素中，氟原子得电子的能力最强 C．钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈 D．随核电荷数的增加，碱金属和卤素的熔、沸点都逐渐降低 10．下列说法不正确的是 A．干冰升华和液氯汽化时，都只需克服分子间作用力 B．氯化氢气体溶于水产生和，所以分子中存在离子键 C．硫酸氢钠晶体溶于水，需要克服离子键和共价键 D．加热氯化铵固体使其分解，需克服离子键和共价键 11．（2024-2025·江苏苏州市十校·联考）同一周期的X、Y、Z三种主族元素，已知其最高价氧化物对应水化物的化学式分别为H2XO3、H3YO4、H2ZO4，下列说法正确的是 A．气态氢化物的稳定性：XH4>YH3>H2Z B．原子半径：X>Y>Z C．最高价氧化物对应水化物酸性：H2XO3>H3YO4>H2ZO4 D．元素非金属性强弱关系：X>Y>Z 12．短周期主族元素A、B、C、D，原子序数依次增大。A、C的原子序数之差为8，A、B、C三种元素原子的最外层电子数之和为15，B原子最外层电子数等于A原子最外层电子数的一半。下列叙述正确的是 A．原子半径：A＜B＜C＜D B．非金属性：C＞A C．最高价氧化物的水化物的酸性：C＜D D．A与C形成的物质都有还原性 能力提升 13．下列叙述能说明氯元素非金属性比硫元素强的是 ①的溶解度比大  ②的酸性比强  ③的稳定性比强  ④还原性：   ⑤的酸性比弱  ⑥与铁反应生成，而S与铁反应生成   ⑦能与反应生成S  ⑧在周期表中处于S同周期的右侧 A．③④⑤⑦⑧ B．③⑥⑦⑧ C．③④⑥⑦⑧ D．①②③④⑤⑥⑦⑧ 14．下列有关化学键与物质构成说法正确的是 A．CO2、N2均为共价化合物，分子中各原子均满足8电子稳定结构 B．NH4Cl属于离子化合物，该物质中只存在离子键 C．在Na2O2和CaCl2中，均存在共价键 D．Na2O2置于潮湿空气中既有旧离子键和共价键破坏，又有新离子键和共价键形成 15．图甲和图乙表示短周期元素的某种性质的递变规律，下列说法正确的是 A．图甲中横轴表示原子序数，纵轴表示元素的最高正价 B．图甲中横轴表示核电荷数，纵轴表示元素的原子半径(单位：pm) C．图乙中横轴表示元素的最高正价，纵轴表示元素的原子半径(单位：pm) D．图乙中横轴表示原子最外层电子数，纵轴表示元素的原子半径(单位：pm) 16．（2024-2025·江苏省南京市·检测）W、X、Y、Z、N六种主族元素，它们在周期表中位置如图所示，下列说法不正确的是 A．原子半径：Y＞Z＞W B．单质的还原性：X＞Y C．溴与元素M同主族，最高价氧化物的水化物的酸性比M的强 D．元素N位于金属与非金属的分界线附近，可以推断N元素的单质可作半导体材料 17．已知X、Y、Z、M、Q、R均为元素周期表前20号元素，且Q位于第三周期。其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法错误的是 A．Y和Z形成的简单氢化物的稳定性： B．X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是酸、碱或盐 C．M与Y组成的化合物可作自来水杀菌消毒剂，具有较强的还原性 D．X、Y与R组成的化合物是一种碱 18．（2024-2025·江苏省盐城市·联考）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子层数的2 倍，X、Y的核电荷数之比为3∶4。W－的最外层电子数为8。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是 A．X与Y能形成多种化合物，一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应 B．Y与Z形成的化合物中阴离子与阳离子个数比一定为2∶1 C．X与W形成化合物可作为萃取剂，其密度比水小 D．Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂 19．现有部分短周期元素的性质或原子结构如表所示： 元素编号 元素性质或原子结构 T M层上电子数是K层上电子数的3倍 X 最外层电子数是次外层电子数的2倍 Y 常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性 Z 元素最高正价是＋7价 （1）元素X位于元素周期表的第　　　　周期　　　　族，它的一种核素可测定文物年代，这种核素的符号是　　　　。 （2）元素Y的原子结构示意图为　　 　　，与氢元素形成一种离子YH，写出某溶液中含有该微粒的检验方法________________________________________。 （3）元素Z与元素T相比，非金属性较强的是　　　　(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是　　　　(填序号)。 a．常温下Z的单质和T的单质状态不同 b．Z的氢化物比T的氢化物稳定 c．一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应 （4）探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是　　　　，理由__________________________________。 20．几种主族元素在周期表中的位置如图。 族 周期 IA 0 1 ④ IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 2 ⑤ ⑥ 3 ① ③ ⑦ 4 ② ⑧ 根据上表回答下列问题： （1）⑥元素的氢化物是________(填化学式)，__________(填结构式)。 （2）①③⑦三种元素原子半径由大到小的顺序是_____________(用元素符号表示)。 （3）表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍，该元素的离子电子式为_______，该元素在周期表中的位置是_____________________。 （4）①②③三种元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的________________(填电子式)。 （5）①与水反应的离子方程式_______________________。 （6）⑦的非金属性强于⑧，下列表述中能证明这一事实的是___________(填字母)。 a．⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定 b．⑦最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物对应的水化物的酸性 c．⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来 （7）④与⑤元素形成的分子可能是__________。 A． B． C． 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题5 微观结构与物质的多样性 复习讲义 复习目标 1．认识原子结构、元素性质的递变规律及其本质原因，形成结构决定性质观念。 2．能从物质变化的实验事实和有关数据中提取证据；能从宏观和微观结合的视角进行分析、比较，得出规律性的结论。 3．能从宏观与微观结合的视角对微粒间作用力进行分类，建立化学键概念。 4．能根据物质的微观结构，预测物质可能具有的典型特征。 5．能从物质的微观结构说明同类物质的共性和不同类物质性质的差异及其原因。 6．知道分子具有一定的空间结构，构建微观结构与物质多样性之间的联系。 7．能依据物质的微观结构特征对物质进行分类，并能解释或预测物质具有的一些典型性质。 重点和难点 重点：元素周期表的结构及元素周期律；离子键、共价键的概念及判断；同素异形体、同分异构体的概念及判断。 难点：元素“位、构、性”三者间的关系；从物质的微观结构理解物质的多样性。 第一单元 元素周期律和元素周期表 █知识点一 元素周期律 1.元素的原子结构的周期性变化 （1）原子序数 ①概念：按照核电荷数由小到大的顺序给元素依次编号，这种编号叫作原子序数。 ②与其他量的关系：原子序数＝核电荷数＝核内质子数＝核外电子数。 （2）1～18号元素原子最外层电子排布变化规律 ①同周期由左向右元素的原子最外层电子数逐渐增加。 ②除H、He外，元素随着原子序数的递增，原子最外电子层数重复出现从1递增到8的变化，说明元素原子的最外层电子数出现周期性变化。如图： （3）1～18号元素原子半径的变化规律(稀有气体除外) ①同周期由左向右元素的原子半径逐渐减小(不包括稀有气体)。 ②随着核电荷数的递增，元素的原子半径呈现周期性变化，原子序数为3~9号及11~17号的元素的原子半径依次递减。如图： 2.元素主要化合价的周期性变化（1～18号元素） （1）1～18号元素的主要化合价规律 ①同周期由左向右元素的最高正价逐渐升高(＋1→＋7，O和F无最高正价，且F无正价)。 ②元素的最低负价由ⅣA族的－4价逐渐升高至ⅦA族的－1价。 ③最高正价＋|最低负价|＝8。 ④1~18号元素的最高正化合价的变化规律是呈现从+1~+7的周期性变化，其中O、F 元 素没有最高正化合价，最低负化合价的变化规律是呈现从-4~-1的周期性变化。如图： 本质原因：随着核电荷数的递增，原子的最外层电子排布呈周期性变化。 3.元素金属性和非金属性的周期性变化 （1）元素的金属性变化规律 ①判断元素金属性强弱的方法 比较方法 结论 根据原子结构 原子半径越大(电子层数越多)，最外层电子数越少，元素的金属性越强 金属单质与水(或酸)反应置换氢的难易 越易置换出H2，元素的金属性越强 最高价氧化物水化物的碱性 碱性越强，元素的金属性越强 金属与盐溶液的置换反应 若金属单质A与金属B的盐溶液反应置换出B单质，则A元素的金属性强于元素B 金属单质的还原性(或金属阳离子的氧化性) 一般单质的还原性越强(或金属阳离子的氧化性越弱)，元素的金属性越强 单质与同种非金属反应的难易 单质越易反应，元素的金属性越强，如： Fe＋SFeS，2Na＋S=Na2S，知金属性：Na>Fe ②实验探究NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3碱性强弱 实验操作 沉淀溶解情况 沉淀逐渐溶解 沉淀逐渐溶解 沉淀溶解 沉淀不溶解 相关反应方程式 Al(OH)3＋3HCl ===AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋NaOH ===NaAlO2＋2H2O Mg(OH)2＋2HCl === MgCl2＋2H2O 实验结论 碱性：NaOH（强碱）> Mg(OH)2（中强碱）> Al(OH)3（两性氢氧化物） 则金属性：Na > Mg > Al。 （2）元素的非金属性变化规律 ①判断元素非金属性强弱的方法 比较方法 结论 根据原子结构 原子半径越小(电子层数越少)，最外层电子数越多，元素的非金属性越强 单质与H2化合的难易(氢化物的稳定性) 单质与H2化合越容易、形成的气态氢化物越稳定，其对应元素的非金属性越强 最高价氧化物水化物的酸性 酸性越强，其对应元素的非金属性越强 非金属与盐溶液的置换反应 若非金属单质A与非金属B的盐溶液反应置换出B单质，则A元素的非金属性强于B元素 单质的氧化性(或非金属阴离子的还原性) 一般单质氧化性越强(或非金属阴离子的还原性越弱)，对应元素的非金属性越强 单质与同种金属反应的难易 单质越易反应，元素的非金属性越强，如： Cu＋Cl2CuCl2，2Cu＋SCu2S，知非金属性：Cl>S ②硅、磷、硫、氯元素的非金属性强弱比较 原子 Si P S Cl 最高正价 ＋4 ＋5 ＋6 ＋7 最低负价 －4 －3 －2 －1 单质与H2 化合的条件 高温 较高温度 需加热 点燃或光照 从Si到Cl，与H2化合越来越容易 气态氢化物 的稳定性 SiH4很不稳定 PH3不稳定 H2S较不稳定 HCl稳定 从Si到Cl，气态氢化物的稳定性越来越强 最高价氧化物 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 H4SiO4或H2SiO3弱酸 H3PO4中强酸 H2SO4强酸 HClO4最强无机酸 结论 从Si到Cl，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强→从Si到Cl，元素得电子能力逐渐增强，非金属性逐渐增强 4.元素周期律 （1）内容：随着元素核电荷数的递增，元素的原子半径(稀有气体除外)、元素的金属性和非金属性、元素的主要化合价都呈现周期性变化。 （2）实质：元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果。 （3）原因：核外电子层数相同，随着原子序数(核电荷数)的递增，原子核对核外电子的引力逐渐增强，原子半径逐渐减小，元素原子的得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，最终导致元素的非金属性逐渐增强，金属性逐渐减弱。 【特别提醒】 （1）主族元素的氢化物及其最高价含氧酸的关系 主族 ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 氢化物 RH4 RH3 H2R HR 最高价氧化物对应的水化物 H2RO3或H4RO4 H3RO4或HRO3 H2RO4 HRO4 （2）11~17号元素最高价氧化物对应水化物的酸碱性强弱比较 元素 Na Mg Al Si P S Cl 化学式 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 H4SiO4 (H2SiO3) H3PO4 H2SO4 HClO4 酸碱性强弱 强碱 中强碱 两性氢氧化物 弱酸 中强酸 强酸 酸性更强 效果检测 1．下列说法中正确的是 A．同一周期元素的原子半径越小越容易失去电子 B．一般元素的最高化合价与元素原子核外电子排布有关 C．从Li→F、Na→Cl，元素的最高化合价均呈现从＋1价→＋7价的变化 D．电子层数相同的原子，其最外层电子数均呈现从1到8的周期性变化 【答案】B 【解析】一般元素的最高化合价与元素原子核外电子排布有关，B正确；O无最高正价，F无正价，C错误；H、He的最外层电子数从1到2，D错误。 2．根据元素周期律，由下列事实进行推测，其中推测不合理的是 选项 事实 推测 A Mg与冷水反应缓慢，Ca与冷水反应较快 Ba(该元素位于第六周期Ⅱ A族)与冷水反应会更快 B Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料 ⅣA族的元素都是半导体材料 C HCl在1 500 ℃时分解，HI在230 ℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间 D Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应 P与H2在高温时能反应 【答案】B 【解析】Si、Ge分别位于第三、四周期的 ⅣA族，它们分别在金属元素和非金属元素分界线两侧，具有金属性和非金属性，故可以作半导体材料，但并不是ⅣA族的元素都可以作半导体材料，B错误。 █知识点二 元素周期表 1．元素周期表的编排原则 （1）横行（周期）：把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排列。每一横行称为一个周期。共7个横行分别称为7个周期。 （2）纵列（族）：把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排列，称为族。共18列，分为16个族。 2．元素周期表的结构 （1）周期(横行)： ①特点：每一周期从左到右核电荷数依次递增，但元素的电子层数相同，即周期序数＝电子层数。 ②分类：1~3周期为短周期，4~7周期为长周期。 ③现行元素周期表周期的特点 短周期 长周期 电子层数 1 2 3 4 5 6 7 周期序数 1 2 3 4 5 6 7 元素种数 2 8 8 18 18 32 32 （2）族（纵列）： ①主族：共7个，用A表示。（注：有些版本把Ⅷ族也归入副族） a．特点：由短周期和长周期元素共同构成，主族的序数＝最外层电子数。 b．现行元素周期表主族的特点 列序号 1 2 13 14 15 16 17 最外层电子数 1 2 3 4 5 6 7 族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA ②副族：完全由长周期元素构成，共7个。 列序号 3 4 5 6 7 11 12 族序数 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB ③Ⅷ族：占据元素周期表的第8、9、10共3个纵列。 ④0族：在元素周期表的第18列。 3．元素周期表的特殊位置 （1）镧系：在元素周期表的第六周期ⅢB族，共15种元素。 （2）锕系：在元素周期表的第七周期ⅢB族，共15种元素。 （3）过渡元素，又称过渡金属：指ⅢB~ⅡB、Ⅷ族元素。 4．常见族的别名 ⅠA称为碱金属(除H外)，ⅡA称为碱土金属，ⅤA称为氮族元素，ⅥA称为氧族元素，ⅦA称为卤素，0族称为稀有气体元素。 5．同主族元素的性质的递变规律 （1）碱金属元素 ①原子结构的相似性和递变性 相似性：最外层均有1个电子。 递变性：从Li到Cs随核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。 ②物理性质的相似性和递变性： 相似性：除铯外，其余都呈银白色；都比较柔软；有延展性；导电性和导热性也都很好；碱金属的密度都比较小，熔点也都比较低。 递变性：随着核电荷数的递增，碱金属单质的密度依次增大（钾除外）；熔沸点逐渐降低。 ③化学性质的相似性和递变性（钠、钾为例） 相似性： a．碱金属都是活泼金属，均易失去1个电子，在化合物中均为＋1价； b．单质均能与非金属单质(O2、Cl2)反应； c．单质均能与水反应（用R表示单质），反应通式：2R+2H2O=2ROH+H2↑； d．单质均能与酸反应，反应通式：2R+2H+=2R++H2↑； e．碱金属的最高价氧化物(R2O)对应的水化物(ROH)，一般都具有强碱性。 递变性： a．碱金属都能与水反应，从Li~Cs，反应越来越剧烈； b．LiOH、NaOH、KOH、RbOH的碱性逐渐增强，随着核电荷数的递增，碱金属元素的金属性逐渐增强。 （2）卤族元素 ①原子结构的相似性和递变性 相似性：最外层均有7个电子。 递变性：从F到I，随核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。 ②单质物理性质的相似性和递变性 相似性：均有色，熔、沸点较低，难溶于水（F2与水剧烈反应）。 递变性： a.随着核电荷数的递增，卤素单质的颜色逐渐加深（F2—浅黄绿色、Cl2—黄绿色、Br2—深棕红色、I2—紫黑色）； b.状态由气→液→固； c.密度逐渐增大； d.熔沸点都较低，且逐渐升高。 ③单质化学性质的相似性和递变性 相似性：卤族元素的原子最外层均有7个电子，得电子的能力强，容易得1个电子，其单质都具有较强的氧化性，自然界中不存在游离态的卤素单质。如： 递变性： a.Cl2、Br2、I2单质的氧化性是Cl2＞Br2＞I2，相应阴离子的还原性是I－＞Br－＞Cl－。 b.从F→I，单质与氢气反应越来越难，气态氢化物的稳定性依次减弱，则非金属性逐渐减弱。 c.从Cl→I，最高价氧化物对应水化物的酸性越来越弱。 6．微粒半径的大小比较—“四同法” （1）同周期——“序大径小”：同周期主族元素，从左往右，原子半径逐渐减小。 （2）同主族——“序大径大”：同主族元素，从上到下，原子(或离子)半径逐渐增大。 （3）同元素不同微粒半径 ①同种元素的原子和离子半径比较——“阴大阳小”。某原子与其离子半径比较，其阴离子半径大于该原子半径，阳离子半径小于该原子半径。如：r(Na+)<r(Na)；r(Cl−) >r(Cl)。 ②同种元素不同价态的阳离子半径比较规律——“数大径小”。带电荷数越多，粒子半径越小。如：r(Fe3+)<r(Fe2+)<r(Fe)。 （4）同结构——“序大径小”：电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小。 【特别提醒】 （1）碱金属单质性质的相似性和递变性：单质都能与氧气等非金属单质反应，生成对应的金属氧化物等化合物；都能与水反应，生成对应的金属氢氧化物和氢气；并且随着核电荷数的递增，碱金属单质与氧气、水等物质的反应越来越剧烈。 （2）卤素的特殊性： ①氟无正价，无含氧酸；氟的化学性质特别活泼，遇水生成HF和O2，能与稀有气体反应，氢氟酸能腐蚀玻璃。氟化银易溶于水，无感光性。 ②氯气易液化，次氯酸具有漂白作用，且能杀菌消毒。 ③溴是常温下唯一液态非金属单质，溴易挥发，少量溴保存要加水液封，溴对橡胶有较强腐蚀作用。 ④碘为紫黑色固体，易升华，碘单质遇淀粉变蓝。 效果检测 1．下列关于元素周期表的叙述正确的是 A．元素周期表有18个纵列，18个族 B．ⅠA族元素称为碱金属元素 C．在过渡元素中寻找制造耐高温、耐腐蚀合金的元素 D．所有主族元素的最高化合价等于它所处的族序数 【答案】C 【解析】A． 元素周期表有18个纵行，8、9、10三个纵行合称第Ⅷ族，则分为16个族，故A错误；B． H在第ⅠA族但不是碱金属元素，故B错误；C． 优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料大多属于过渡元素，应在过渡元素区域寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的新材料，故C正确；D． 主族元素的最外层电子数等于族序数，绝大多数主族元素的最高化合价等于它所处的族序数，但F没有正价、O没有最高正价，故D错误；故选C。 2．如图是部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系。下列说法正确的是 A．X和R具有相同电子层数 B．原子半径：W>R>X C．气态氢化物的稳定性：X>Y D．X与Z、R两种元素均可形成两种二元化合物 【答案】D 【解析】由图可知X为O，Y为F，Z为Na，R为S，W为Cl。O和S不具有相同电子层数，A错误；同电子层数元素从左到右原子半径依次减小，一般情况下电子层数多的元素原子半径大，S>Cl>O，B错误；非金属性越强，对应气态氢化物越稳定，HF>H2O，C错误；氧元素与Z、R两种元素能形成的化合物有Na2O、Na2O2、SO2、SO3，D正确。 █知识点三 元素周期表的应用 1．推测元素及其化合物的性质 （1）比较不同周期、不同主族元素的性质。如金属性：Mg>Al、Ca>Mg，则根据碱性：Mg(OH)2>Al(OH)3、Ca(OH)2>Mg(OH)2，可得碱性：Ca(OH)2>Al(OH)3。 （2）推测陌生元素的某些性质。如已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶；根据卤族元素的性质递变规律，可推知砹(At2)应为黑色固体，与氢难化合，HAt不稳定，其水溶液呈酸性，AgAt难溶于水等。 （3）制备具有特定性质的新物质。在金属、非金属分界线附近寻找半导体材料，在过渡元素中寻找各种优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。钒、铂、铑、银组成的物质作催化剂，钛作制造火箭发动机壳体、人造卫星的壳体。 2.在科技生产中的应用 某元素通常与它的同族元素、相邻同周期元素性质相似，在自然界中以共生矿形式存在。根据在周期表位置，寻找地壳含量较大或分布较集中的元素的矿床，如铂会存在于金矿。如图： （1）在金属元素和非金属元素的交界处寻找半导体材料（如硅、锗、硒等）。 （2）在过渡元素（副族和Ⅷ族）中寻找优良的催化剂。 （3）在过渡元素中寻找耐高温、耐腐蚀的合金材料。 （4）研究元素周期表右上角的元素，合成新农药。 （5）位于第六周期ⅥB的钨是熔点最高的金属，位于第四周期ⅣB的钛，密度小、耐高温、耐腐蚀，适应于制造火箭发动机壳体、人造卫星壳体等。 3．判断元素金属性与非金属性强弱 （1）同周期(从左到右)，核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐减小，失电子能力减弱，得电子能力增强，元素金属性减弱，非金属性增强。 （2）同主族(自上而下)，核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐增大，失电子能力增强，得电子能力减弱，元素金属性增强，非金属性减弱。 （3）元素周期表的金属区和非金属区： ①分界线的划分：沿着周期表中B、Si、As、Te、At跟Al、Ge、Sb、Po之间画一条斜线，斜线的左边 是金属元素，右边是非金属元素。 ②分界线附近的元素，既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性，故元素的金属性和非金属之间没有严格的界线。 （4）元素周期表中左下方是金属性最强的元素铯，右上方是非金属性最强的元素氟。 4．元素“位、构、性”三者的关系 （1）关系：元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，而根据元素的原子结构又可推测它在元素周期表中的位置和性质，三者之间的关系如图所示。 （2）同周期、同主族元素性质的变化规律(0族除外) 项目 同周期(从左至右) 同主族(自上而下) 电子层数 相同 逐一增加 最外层电子数 除第一周期外均为1～7 相同 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 得电子能力 逐渐增强 逐渐减弱 失电子能力 逐渐减弱 逐渐增强 氧化性 逐渐增强 逐渐减弱 还原性 逐渐减弱 逐渐增强 金属性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属性 逐渐增强 逐渐减弱 最高价氧化物对应水化物的酸、碱性 碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强 碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱 形成气态氢化物难易程度 由难到易 由易到难 气态氢化物稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 化合价 最高正价(＋1)～(＋7)价， 负价(－4)～(－1) 最高正价=主族序数， 最低负价=－(8－族序数) 【特别提醒】 （1）元素推断思维流程： （2）元素推断基本方法： 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。 效果检测 1．元素周期表中的金属元素和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是 A．虚线的左侧全部是金属元素 B．非金属性最强的元素是氟，其最高价氧化物的水化物酸性最强 C．Ⅰ A族元素的金属性一定强于 Ⅱ A族元素 D．Si是半导体，Ge也可能是半导体 【答案】D 【解析】虚线左侧还包括非金属元素氢；F无正价，也没有含氧酸；同周期的 Ⅰ A族元素金属性强于 Ⅱ A族元素，不同周期的不一定。 2．W、X、Y、Z四种短周期元素，它们在周期表中位置如图所示，下列说法正确的是 X Y W Z A．四种元素中原子半径最大为W，Y元素没有最高正价 B．四种元素最高价氧化物的水化物都是酸 C．XZ4、WY2中所含化学键类型相同，熔点都很高 D．W、WZ4都是重要的半导体材料 【答案】A 【解析】根据分析可知：X为C元素，Y为O元素，W为Si，Z为Cl元素；A．同一周期从左向右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，则W的原子半径最大；Y为O元素，O元素没有最高正价，故A正确；B．O没有最高正价，C、Si形成的最高价含氧酸都是弱酸，Cl形成的最高价含氧酸是强酸，故B错误；C．CCl4为共价化合物，其熔点较低，故C错误；D．Si为良好的半导体材料，而SiCl4不是半导体材料，故D错误。故选A。选B。 第二单元 微粒之间的相互作用力 █知识点一 离子键 1．化学键 （1）概念：物质中直接相邻的原子或离子之间存在的强烈的相互作用叫做化学键。 （2）类型：离子键和共价键是两种常见的化学键。 2．离子键 （1）定义：阴、阳离子（带相反电荷离子）之间强烈的相互作用。一般是原子先得失电子形成阴离子或阳离子，然后阴离子和阳离子之间形成离子键。 （2）形成过程（微观）—氯化钠为例：当阴、阳离子相互靠近到一定距离时，正负电荷的静电吸引力与原子核及核外电子之间的排斥力达到平衡时，形成稳定的离子键。如不稳定的钠原子和氯原子通过得失电子后最外层都达到8电子稳定结构，分别形成Na＋和Cl－通过静电作用结合在一起，形成新物质氯化钠。如图： （3）成键要素 ①成键微粒—阳离子和阴离子； ②成键本质—静电作用（包括引力和斥力）； ③成键元素—一般是活泼金属与活泼非金属。 （4）形成条件：易失去电子的活泼金属元素(如ⅠA族、ⅡA族元素)原子与易得电子的活泼非金属元素(如ⅥA族、ⅦA族元素)原子之间容易形成离子键，如NaCl、K2O、MgCl2、CaS等都是靠离子键结合的。 （5）影响因素：影响离子键强弱的主要因素是离子半径和离子所带电荷数，即离子半径越小、离子所带电荷数越多，阴、阳离子的相互作用越强，离子键就越强。离子键的强弱影响化合物的熔点、沸点、溶解度等物理性质。 2．离子化合物 （1）定义：阴、阳离子通过离子键结合而形成的化合物。 （2）存在：离子化合物一定含有离子键，含离子键的化合物一定是离子化合物。 （3）常见类型：无氧酸盐（如NaF、CaCl2等）、含氧酸盐（如Na2CO3、MgSO4等）、强碱（如NaOH、Ba(OH)2）、铵盐（如NH4HCO3、NH4NO3等）、活泼金属氧化物（如Na2O、Al2O3等）、活泼金属氢化物（如LiH、NaH、CaH2等）、活泼金属过氧化物（如Na2O2等）。 （4）组成元素：离子化合物中不一定含金属元素，如：NH4NO3是离子化合物，但全部由非金属元素组成；含金属元素的化合物也不一定是离子化合物，如：AlCl3是共价化合物；离子键只存在于离子化合物中，离子化合物中一定含离子键，也可能含共价键，如：NaOH、ZnSO4、Na2O2等。 3．电子式 （1）定义：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子叫做电子式。 （2）书写方法： ①原子、离子及离子化合物： 原子 书写 规则 先写出元素符号，再在元素符号的周围用“.”或“×”来表示原子的最外层电子数，但应注意一个“”或“”代表一个电子，同一原子的电子式不能既用“”又用“”表示。 示例 简单 离子 书写 规则 ①简单阳离子是原子失去最外层电子后形成的，其电子式就是阳离子符号。 ②简单阴离子得到电子后最外层一般为8电子结构，书写时要在元素符号周围标出电子，用“[ ]”括起来，并在右上角注明所带电荷数。 注意：复杂的阳离子用“[　]”加电荷数表示。如铵根离子等。 示例 Na+ Mg2+ Al3+ 离子 化合物 书写 规则 离子化合物的电子式由阴、阳离子的电子式组成，相同的离子不合并，阴阳离子间隔排列，将阴阳离子(阳离子在前，阴离子在后.)拼在一起。 示例 溴化钠： 率化钾： 氧化钠： 氯化钙： 氯化铵： ②离子化合物的形成过程：左边写原子的电子式，右边写离子化合物的电子式，中间用“―→”连接，例如： NaCl：； MgBr2：。 效果检测【特别提醒】 用电子式表示离子化合物的形成过程 （1） 用电子式表示离子化合物的形成过程中不但要表示出离子化合物的电子式，还要同时写成方程式的形式。 （2）反应物均用原子的电子式表示，而不是用分子式或分子的电子式表示，且反应物中相同原子可以合并写。生成物是离子化合物的电子式，且化合物中相同原子必须分开写； （3）反应物和生成物之间用箭头而不用等号表示，形成符合质量守恒定律； （4）得失电子的原子之间要用弯箭头“”表示出电子转移的方向（可不用）。如、氯化钠、氯化镁的形成过程：究、 1．下列叙述正确的是 A．任何离子键在形成过程中必定有电子的得与失 B．Na和Cs属于第ⅠA族元素，Cs失电子能力比Na的强 C．某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时所成的化学键一定是离子键 D．非金属原子间不可能形成离子键 【答案】B 【解析】通过离子间的反应直接形成的离子键没有电子的得失(如Ba2＋与SO结合形成离子键)，A错误；Na和Cs属于第ⅠA族元素，同主族从上到下金属性增强，则Cs失电子能力比Na的强，B正确；某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时所形成的化学键不一定是离子键，如HCl，C错误；非金属原子间可能形成离子键，如NH4Cl中存在离子键，D错误。 2．下列有关电子式的叙述正确的是 A．H、He、Li的电子式分别为H·、·He·、·Li B．Na2O的电子式为Na＋[]2－Na＋，H2O的电子式为H＋[]2－H＋ C．氟化钙的形成过程： D．NaH的电子式为Na＋[H]－ 【答案】D 【解析】A中锂原子的电子式为Li·，A错误；H2O的电子式应为HH，B错误；用电子式表示CaF2的形成过程应写成，C错误；氢化钠(NaH)是离子化合物，NaH的电子式为Na＋[H]－，D正确。 █知识点二 共价键 1．共价键 （1）定义：原子间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用。 （2）形成过程（以氯化氢分子的形成过程为例）： ①H原子需获得1个电子达到稳定结构，Cl原子需获得1个电子达到稳定结构。 ②H原子和Cl原子各提供1个电子组成一对共用电子，使两原子最外电子层都达到稳定结构并产生强烈的相互作用，从而形成了HCl分子。如右图： （3）成键要素 ①成键微粒—原子； ②成键本质—共用电子对与成键原子的静电作用； ③成键元素—一般是同种或不同种非金属元素。 ④成键条件：成键原子成键前最外层电子未达到饱和状态。 2．共价化合物 （1）定义：原子之间全部以共价键结合的分子叫作共价分子（如H2、N2、HCl、CO2等），共价分子中直接相邻的原子间均以共价键相结合的化合物叫共价化合物（如HCl、CO2等）。 （2）常见类型： ①非金属氢化物，如NH3、H2S、H2O； ②非金属氧化物，如CO、CO2、SO3； ③酸，如H2SO4、HCl； ④大多数有机化合物，如乙醇（CH3CH2OH）、醋酸（CH3COOH）等。 3．离子化合物和共价化合物的比较 离子化合物 共价化合物 概念 由离子键构成的化合物 以共用电子对形成的化合物 构成粒子 阴、阳离子 原子 粒子间的作用 离子键 共价键 熔、沸点 较高 一般较低，少部分很高(如SiO2) 导电性 熔融状态或水溶液导电 熔融状态不导电，溶于水部分导电，部分不导电 4．离子化合物与共价化合物的判断方法 （1）根据化合物的基本类型判断： ①常见的盐中绝大多数都是离子化合物，少数盐是共价化合物。如AlCl3是共价化合物。 ②常见的强碱是离子化合物，弱碱是共价化合物。如KOH、NaOH、Ba(OH)2是离子化合物,NH3·H2O是共价化合物。 ③活泼金属的氧化物、过氧化物是离子化合物，其他元素的氧化物、过氧化物一般是共价化合物。如MgO、CaO、Na2O、K2O、Na2O2等是离子化合物，SO2、SO3、NO2、CO2、CO、SiO2、P2O5、H2O、H2O2等是共价化合物。 ④活泼金属的氢化物是离子化合物，其他元素的氢化物多是共价化合物。如NaH、CaH2等是离子化合物,HF、HCl、HBr、HI、H2O、H2S、NH3、CH4等是共价化合物。 （2）根据化合物的导电性判断：熔融状态下能导电的化合物是离子化合物，熔融状态下不能导电的化合物是共价化合物。 （3）根据化合物的熔、沸点判断：熔、沸点比较高或很高的化合物可能是离子化合物，而熔、沸点较低或很低的化合物可能是共价化合物。 5．共价分子及其空间结构 （1）共价分子的电子式 ①共价分子电子式的表示方法：如H2：H∶H，N2：，NH3：。 ②共价分子形成过程： Cl2：； CO2：。 （2）共价分子的结构式：常用“—”表示1对共用电子对，这种表示共价键的式子称为结构式。如：Cl2分子“Cl—Cl”、HCl分子：“H—Cl”、NH3分子“”、CO2分子“O=C=O”等。 （3）常见共价分子结构的表示方法及空间结构 分子 HCl Cl2 H2O NH3 CH4 电子式 结构式 H—Cl Cl—Cl H—O—H 球棍模型 空间填充模型模型 空间构型（用文字表述） 直线形 直线形 V形 三角锥型 正四面体型 【特别提醒】 离子键和共价键的比较 化学键类型 离子键 共价键 概念 阴、阳离子间通过静电作用形成的化学键 原子间通过共用电子对形成的化学键 成键微粒 阴、阳离子 原子 成键本质 阴、阳离子间的静电作用 共用电子对对两原子核产生的电性作用 成键元素 活泼金属与活泼非金属之间化合时，易形成离子键。如第ⅠA族、第ⅡA族的金属元素与第ⅥA族、第ⅦA族的非金属元素之间 一般是非金属元素原子间形成共价键；某些不活泼金属与非金属原子之间也能形成共价键 形成过程 形成物质 离子化合物：大部分盐、强碱、活泼金属氧化物、其他类物质如Na2O2、NaH等 非金属单质(稀有气体除外)；共价化合物及复杂的离子化合物 效果检测 1．关于离子键、共价键的下列说法中正确的是 A．CaCl2中既有离子键又有共价键 B．非极性键只存在于双原子的单质分子(如Cl2)中 C．在共价化合物分子内，一定不存在离子键 D．由多种元素组成的多原子分子里，一定只存在极性键 【答案】C 【解析】CaCl2中无共价键，A项错误；非极性键存在于单质分子和化合物中，如H2O2中氧原子间为非极性键，B、D项错误；若有离子键，则属于离子化合物，共价化合物中一定无离子键，C项正确。 2．下列表示物质结构的化学用语或模型图正确的是 A．H2O2的电子式： B．CS2的空间填充模型： C．14C的原子结构示意图： D．CCl4的结构式： 【答案】B 【解析】H2O2为共价化合物，电子式中存在共用电子对，不是阴阳离子，A错误；CS2的空间填充模型为，B正确；14C质子数为6，C错误；结构式用一根短线表示一对共用电子，其他电子不表示出来，D错误。 █知识点三 分子间作用力 1. 分子间作用力 定义 把分子聚集在一起的作用力，又称范德华力。 特点 ①分子间作用力比化学键弱得多，它主要影响物质的熔点、沸点等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质； ②分子间作用力存在于由共价键形成的多数共价化合物和绝大多数气态、液态、固态非金属单质分子之间。但像二氧化硅、金刚石等由共价键形成的物质，微粒之间不存在分子间作用力。 变化规律 一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔、沸点也越高。例如，熔、沸点：I2Br2Cl2F2。 2. 氢键 定义 分子间存在的一种比分子间作用力稍强的相互作用 形成条件 除H外，形成氢键的原子通常是O、F、N。 存在 氢键存在广泛，如蛋白质分子、醇、羧酸分子、H2O、NH3、HF等分子之间。分子间氢键会使物质的熔点和沸点升高。 性质影响 ①存在氢键的物质，其熔、沸点明显高于同族同类物质。如H2O的熔、沸点高于H2S。 ②氨极易液化，是因为NH3分子间存在氢键；NH3极易溶于水，也是因为NH3分子与H2O分子间易形成氢键。 ③水结冰时体积膨胀、密度减小，是因为在水蒸气中水以单个的H2O分子形式存在；在液态水中，经常是几个水分子通过氢键结合起来，在固态水（冰）中，水分子大范围地以氢键互相联结，形成相当疏松的晶体，从而在结构中有许多空隙，造成体积膨胀，密度减小，因此冰能浮在水面上。 3. 化学键、分子间作用力和氢键的比较 化学键 分子间作用力 氢键 存在范围 相邻原子（离子）之间 分子之间 某些有强极性键的氢化物分子之间（HF、H2O、NH3等） 强弱 比较 强 很弱 比化学键弱得多，比分子间作用力强 影响 范围 物质的物理和化学性质 物质的物理性质 物质的物理性质 对物 质性 质的 影响 离子键越强，离子化合物的熔点、沸点越高；共价键越强，单质或化合物越稳定 组成和结构相似的物质，相对分子质量的越大，分子间作用力越强，物质的熔点、沸点逐渐越高。 分子间氢键使物质的熔点、沸点升高，在水中的溶解度增大，如熔点、沸点：H2O>H2S，HF>HCl，NH3>PH3 4. 物质变化过程中化学键的变化 （1）化学反应过程中既有旧化学键的断裂又有新化学键的形成。 （2）离子化合物在溶解或熔化条件下发生电离，生成自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏（断裂）。 （3）共价化合物溶于水： ①若与水反应，则既有旧化学键断裂，又有新化学键形成。如SO2、CO2熔与水； ②若共价化合物（电解质）溶于水发生电离，则有共价键的断裂，无新化学键形成，如HCl、CH3COOH等； ③部分共价化合物（非电解质）溶于水不发生电离，则既无化学键断裂，也无化学键形成，如蔗糖、酒精等。 （4）共价化合物熔化：由分子构成的共价化合物，分子间距离增大，化学键未被破坏，如CO2等；由原子构成的共价化合物，共价键被破坏，如SiO2 等。 【特别提醒】 单质的升华、熔化或溶解过程中化学键的变化 单质的特点 化学键变化 举例 由分子构成的固体单质 熔化或升华时只破坏分子间作用力，不破坏化学键 P4的熔化、I2的升华 由原子构成的单质 熔化时破坏共价键 金刚石的熔化 能与水反应的某些活泼非金属单质 溶于水后，分子内共价键被破坏 Cl2、F2通入水中 效果检测 1．下列说法正确的是 A．分子间作用力与化学键的大小相当 B．分子间作用力比化学键强得多 C．分子间作用力主要影响物质的化学性质 D．化学键存在于分子内部，分子间作用力存在于分子之间 【答案】D 【解析】分子间作用力比化学键弱得多，A、B选项错误；C选项，分子间作用力存在于分子之间，主要影响物质的物理性质，错误；D选项，化学键存在于物质内部，分子间作用力存在于分子之间正确。故选D。 2．共价键、离子键和分子间作用力是构成物质的微粒间的不同作用方式，下列物质中，存在分子间作用力和共价键的是 A．干冰 B．氯化钠 C．氢氧化钠 D．金刚石 【答案】A 【解析】干冰是由分子构成的物质，分子间存在着分子间作用力，分子内存在共价键。氯化钠是离子化合物，只存在离子键。氢氧化钠是离子化合物，它不仅存在离子键，“OH－”中还存在共价键。金刚石是由原子构成的物质，只存在共价键。 3．下列说法正确的是 A．一般来说，对于由分子构成的组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越小 B．分子内部的直接相邻的原子或离子之间存在的强烈的相互作用称为化学键，而分子之间也存在相互作用，称为分子间作用力 C．分子间作用力主要影响物质的化学性质 D．分子间作用力的大小远大于化学键，是一种很强的作用力 【答案】B 【解析】A．一般来说，对于由分子构成的组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，A错误；B．分子内部的直接相邻的原子或离子之间存在的强烈的相互作用称为化学键，而分子之间也存在相互作用，这种作用力比较微弱，称为分子间作用力，B正确；C．分子间作用力主要影响物质的物理性质，如熔沸点、溶解性等，C错误；D．分子间作用力的大小远小于化学键，是一种比较弱的作用力，D错误；答案选B。 第三单元 从微观结构看物质的多样性 █知识点一 同素异形现象 1．同素异形现象和同素异形体 （1）概念：同一种元素能够形成几种不同的单质，这种现象称为同素异形现象。同种元素形成的不同单质之间互称为该元素的同素异形体。 （2）性质：同素异形体物理性质不相同，化学性质相似。 （3）常见实例：氧气（O2）和臭氧（O3），红磷（P）和白磷（P4）等。 （4）本质原因： ①构成同素异形体的原子个数或原子之间的连接方式不同，如氧气(O2)和臭氧(O3)。 ②同种元素形成的晶体中原子的排列方式不同。如金刚石和石墨。 2．几种常见的同素异形体 （1）碳的同素异形体 物质 金刚石 石墨 足球烯(C60) 物理性质 颜色状态 无色透明固体 灰黑色固体 灰黑色固体 硬度熔点 坚硬、熔点很高 质软、熔点高 硬度小、熔点低 导电性 不导电 导电 不导电 微观结构 空间网状结构，碳原子以共价键结合 平面网状结构，层内碳原子以共价键结合，层间存在分子间作用力。 封闭笼状分子，碳原子以共价键结合， 差异分析 碳原子的成键方式和排列方式不同 （2）氧的同素异形体 物质 O2 O3 颜色 无色 淡蓝色 沸点 O2＜O3(填“>”“<”或“＝”) 气味 无味 鱼腥味 相互转化 3O22O3 差异分析 分子中氧原子个数和氧原子的成键方式不同 （3）磷的同素异形体 物质 色态 毒性 稳定性 保存 白磷 白色蜡状固体 有剧毒 易自燃 冷水中 红磷 红棕色固体 无毒 加热或点燃可燃烧 直接存放在广口瓶中 【特别提醒】 正确理解同素异形体 （1）组成元素：只含有一种元素。 （2）物质类别：互为同素异形体的只能是单质。 （3）性质关系：同素异形体之间的物理性质有差异，但化学性质相似。 （4）相互转化：同素异形体之间的转化属于化学变化，因为转化过程中有化学键的断裂与形成。 （5）相互转化与氧化还原反应关系：同素异形体之间的转化既有单质参加，又有单质生成，但由于没有涉及化合价的变化，一般认为这种转化属于非氧化还原反应。 效果检测 1．合成新物质是化学研究的主要目的之一。意大利科学家合成了一种新型的氧分子(O4)，下列关于O4的说法正确的是 A．O4是一种新型的化合物 B．O4和O2不互为同素异形体 C．等质量的O4和O2含氧原子数目相同 D．1个O4分子由2个O2分子构成 【答案】C 【解析】化合物至少含有两种元素，故A错误； 同种元素形成的不同单质互为同素异形体，因此O4与O2互为同素异形体，故B错误；依据氧元素守恒分析，等质量的O4和O2氧元素质量相同，氧原子数相同，故C正确；分子中不可能含有其他分子，只能含有原子，故D错误。 2．化学和生活、社会发展息息相关。下列说法正确的是 A．我国“硅-石墨烯-锗(Ge)晶体管”技术获得重大突破，所涉元素都是短周期元素 B．“嫦娥五号”返回舱推带的月壤中含有高能原料，是一种核素，3g的和2g的具有相同的中子数 C．“人造太阳”的核燃料是氘、氚，、互为同素异形体 D．1938年德国物理学家进行过中子撞击铀核的裂变实验，其中生成的钡元素是第五周期第ⅡA族元素，猜测其单质可与水发生置换反应 【答案】B 【解析】A．Si和C是短周期元素，Ge是长周期元素，故A错误；B．3g的3He的物质的量为1mol，含有1mol中子；2g的2H的物质的量为1mol，含有1mol中子；故B正确；C．氘、氚（H、H）互为同位素，故C错误；D．1938年德国物理学家进行过中子撞击铀核的裂变实验，其中生成的钡元素是第五周期第ⅡA族元素，该过程中有新元素生成，不是化学变化，故D错误；故选B。 █知识点二 同分异构现象 1．同分异构现象和同分异构体 （1）概念：化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构式的现象，叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。 （2）同分异构体的特点 ①具有相同的分子式或相对分子质量，如C4H10； ②具有不同的结构式或结构简式，如丁烷（C4H10）有正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和异丁烷[CH3(CH)(CH3)2]两种同分异构体 ③性质：物理性质有差异，化学性质不同。如异丁烷的熔点、沸点均低于正丁烷（注：烷烃的同分异构体，带支链越多，熔沸点越低。碳数越多，同分异构体的数目越多）。 （3）常见实例：正丁烷和异丁烷，乙醇和二甲醚(C2H6O)等。 （4）存在：在有机化合物中普遍存在，是有机化合物种类繁多的原因之一。 2．几种常见同分异构体 （1）正丁烷和异丁烷 名称 正丁烷 异丁烷 分子式 C4H10 分子 结构 结构式 结构简式 CH3CH2CH2CH3 球棍模型 结论 分子结构不同 沸点 －0.5 ℃ －11.7 ℃ 差异分析 原子的连接方法不同，化学键的类型相同，物质类别相同 （2）乙醇和二甲醚 名称 乙醇 二甲醚 分子式 C2H6O 分子结构 结构式 结论 分子结构不同 性质 沸点 78 ℃ －23 ℃ 物理性质不同，化学性质不同 2．效果检测【特别提醒】 “三同”比较 定义 化学符号 结构 性质 同位素 质子数相同，中子数不同的原子 H、H、H 电子层结构相同，原子结构不同 物理性质不同，化学性质相同 同素异形体 同一种元素组成的不同单质 O2、O3 单质的组成或结构不同 物理性质不同，化学性质不一定相同 同分异构体 分子式相同，结构不同的化合物 一般用结构式或结构简式表示 碳链异构、位置异构、官能团异构 物理性质不同，化学性质不一定相同 1．下列关于同分异构体的说法错误的是 A．具有相同相对分子质量和不同结构的化合物互称为同分异构体 B．互称为同分异构体的物质一定不是同种物质 C．同分异构体之间物理性质一定不同，化学性质可能相同 D．同分异构体一定具有相同的相对分子质量 【答案】A 【解析】N2与CO具有相同的相对分子质量和不同的结构，但二者不互为同分异构体，A错误；结构不同，物质也不同，B正确；同分异构体由于具有相同的分子式，所以其相对分子质量一定相同，D正确。 2．下列各对物质中，属于同分异构体的是 A．白磷和红磷 B．干冰和CO2 C．和 D．和 【答案】D 【解析】白磷和红磷属于同素异形体，A错误；干冰和CO2是同一种物质，只是状态不同，B错误；C项中两者属于同一种物质；D项中两者的分子式均为C6H14，但结构不同，属于同分异构体。 █知识点三 晶体与非晶体 1．概念 （1）晶体：内部粒子(原子、离子或分子)在空间按一定规律做周期性重复排列的固体称为晶体。如：高锰酸钾、金刚石、干冰、金属铜、石墨等。绝大多数常见的固体都是晶体。排列的周期性是指在一定方向上每隔一定距离就重复出现相同的排列 。 （2）非晶体：内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态的固体称为非晶体。如：玻璃、松香、硅藻土、橡胶、沥青等。非晶体又称为无定形体 。 2．差异及原因 自范性 微观结构 特征 形成原因 晶体 有(能自发呈现多面体外形） 粒子在三维空间里呈周期性有序排列 具有规则的几何外形和固定的熔点 构成晶体的微粒在空间呈有规则的重复排列 非晶体 没有（不能自发呈现多面体外形） 粒子排列相对无序 不具有固定的熔点，一般不具有规则的几何外形 内部原子或分子排列呈现杂乱无章的分布状态 3．获得晶体的途径 （1）熔融态物质凝固 (如：从熔融态结晶出来的硫晶体)。 （2）气态物质冷却不经过液态直接凝固（凝华）如：凝华得到的碘晶体。 （3）溶质从溶液中析出 (如：从硫酸铜饱和溶液中析出的晶体化学式CuSO4·5H2O)。 4．晶体类型与化学键及性质关系 （1）离子晶体：离子晶体中存在离子键，一般地，离子晶体中阴、阳离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键越强，离子晶体的熔、沸点越高。例如，熔点：NaCl>KCl>RbCl>CsCl；NaF>NaCl>NaBr>NaI；MgO>Na2O>NaCl。 （2）共价晶体：共价晶体存在共价键，一般地，对于结构相似的共价晶体，原子半径越小，共价键的键长越短，共价键越强，共价晶体的熔、沸点越高。例如，熔点：金刚石>SiC>晶体硅。 （3）分子晶体： ①分子晶体中可能存在共价键或氢键，分子之间一定存在分子间作用力，一般地，对于组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，晶体的熔、沸点越高。例如，沸点：F2<Cl2<Br2<I2；CF4<CCl4<CBr4<CI4；HCl<HBr<HI。 ②若分子间能形成氢键，会使物质的熔、沸点反常的高，例如，沸点：HF>HI>HBr>HCl，H2O>H2Te>H2Se>H2S。HF分子间、H2O分子间均能形成氢键，故其沸点反常的高。 （4）金属晶体：金属晶体中存在的化学键为金属键，一般地，对于主族元素形成的金属晶体，金属阳离子半径越小、离子所带电荷数越多，金属键越强，金属的熔、沸点越高。例如，熔点：Li>Na>K>Rb>Cs；Na<Mg<Al。 5．晶体的熔、沸点高低判断方法 （1）不同类型的晶体：不同晶体类型的物质其熔点的一般规律是共价晶体>离子晶体>分子晶体；但金属晶体的熔、沸点有的很高，如钨、铂等，有的则很低，如汞、铯等。 （2）同类型晶体：同种类型的晶体需比较晶体内部结构粒子间作用力，作用力越大，熔、沸点越高。 ①共价晶体：比较共价键的强弱，一般地说，原子半径越小，形成共价键的键长越短，键能越大，其晶体熔、沸点越高。如熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅。 ②离子晶体：比较离子键的强弱，一般地说，阴、阳离子的电荷数越大，离子半径越小，则离子间作用就越强，其离子晶体熔、沸点越高。如熔点：MgO>NaCl>KCl。 ③分子晶体：含有氢键的分子晶体，熔、沸点较高。若无氢键，且组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，熔沸点越高，如：熔、沸点：HI>HBr>HCl。 【特别提醒】 （1）固体与晶体的区别 ①常见固体物质一般可分为晶体和非晶体。晶体有规则的几何外形，如氯化钠、金刚石、干冰等。非晶体没有固定的熔点，一般也不具备规则的几何外形。 ②晶体规则的几何外形是其内部构成微粒有规则排列的结果。 ③晶体有规则的几何外形，但有规则几何外形的固体不一定是晶体。如玻璃、塑料等相关制品。 ④同一物质有时是晶体，有时也是非晶体。如晶体SiO2和非晶体SiO2。 ⑤几何外形与物质的外观是有区别的，如：氯化钠晶体的几何外形是立方的，但肉眼是看不到晶体外形的，需要在光学显微镜或电子显微镜下才能观察到其规则的晶体外形。 （2）几种晶体比较 晶体类型 离子晶体 共价晶体 分子晶体 金属晶体 构成微粒 阴、阳离子 原子 分子 阳离子和自由电子 微粒间的作用 离子键 共价键 分子间作用力 金属键 晶体的物理特性 熔、沸点 较高 很高 较低 差别大，有高有低 导热性 不良 不良 不良 良好 导电性 固态不导电，熔融或溶于水能导电 一般不导电，个别是半导体 固态和熔融态不导电 良好 硬度 较大 很大 较小 相差幅度大 溶解性 多数易溶于水，难溶于有机溶剂 一般不溶于任何溶剂 相似相溶 难溶(少数与水反应) 效果检测 1．下列关于晶体的说法正确的是 A．将饱和硫酸铜溶液降温，析出的固体不是晶体 B．当单一波长的X射线通过晶体时，可以看到分立的斑点或明锐的衍射峰 C．石蜡和玻璃都是非晶体，但它们都有固定的熔点 D．蓝宝石在不同方向上的硬度一定相同 【答案】B 【解析】A．将饱和CuSO4溶液降温可析出胆矾，胆矾属于晶体，A项错误；B．当单一波长的X射线通过晶体时，可产生衍射，从而在记录仪上产生分立的斑点或明锐的衍射峰，B项正确；C．石蜡和玻璃都是非晶体，都没有固定的熔点，C项错误；D．晶体的各向异性导致蓝宝石在不同方向上的硬度有一些差异，D项错误；答案选B。 2．有下列几种晶体，按要求回答下列问题 A．SiO2  　 B．冰醋酸 　 C．白磷　 D．金刚石 　 E．晶体氩　 F．干冰 （1）属于分子晶体的是 （填字母，下同）。 （2）直接由原子构成的共价晶体是 。 （3）受热融化时共价键不发生变化的晶体是 。 （4）晶体中存在氢键的是 。 【答案】 BCEF AD BCEF B 【解析】（1）在上述物质中SiO2、金刚石是由原子通过共价键结合形成的共价晶体；冰醋酸、白磷、晶体氩、干冰是由分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体，故属于分子晶体的物质序号是BCEF； （2）根据（3）分析可知：SiO2、金刚石是由原子通过共价键结合形成的共价晶体，所以直接由原子构成的共价晶体序号是AD； （3）分子晶体构成微粒是分子，物质受热融化时破坏的是分子间作用力，而物质分子内的共价键不发生变化；而共价晶体是原子之间通过共价键结合而成，物质受热融化时破坏的是共价键，因此受热融化时共价键不发生变化的晶体序号是BCEF； （4）冰醋酸分子之间除存在分子间作用力外，还存在氢键，增加了分子之间的吸引作用，则晶体中存在氢键的物质序号是 B。 █考点一 元素周期律 【例1】根据元素周期律，下列关于物质的性质比较正确的是 A．酸性：HClO4 >H3PO4>H2SO4 B．简单气态氢化物稳定性：H2S>HF>H2O C．氧化性：F2>Cl2>Br2>I2 D．碱性：NaOH>KOH>Mg(OH)2 【答案】C 【解析】A．同周期从左到右，元素的非金属性增强，非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，所以酸性，HClO4>H2SO4>H3PO4，故A错误；B．同周期从左到右，元素的非金属性增强，非金属性F>O，同主族从上到下，元素的非金属性减弱，所以非金属性O>S，非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定，所以稳定性HF>H2O>H2S，故B错误；C．同主族从上到下，元素的非金属性减弱，其单质的氧化性也减弱，所以氧化性F2>Cl2>Br2>I2，故C正确；D．金属性K>Na>Mg，金属性越强，其氢氧化物的碱性越强，所以碱性KOH>NaOH>Mg(OH)2，故D错误；故本题选C。 【解题要点】 （1）同周期从左至右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。金属元素最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性及气体氢化物的稳定性均逐渐增强。 （2）同主族从上到下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。金属元素最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性及气体氢化物的稳定性均逐渐减弱，气态氢化物的水溶液酸性逐渐增强，熔、沸点逐渐升高，但NH3、H2O、HF由于存在氢键反常。 【变式1-1】下列说法正确的是 A．原子最外层电子数大于3(小于8)的元素一定是非金属元素 B．某元素的离子的最外层与次外层电子数相同，该元素一定位于第三周期 C．第三周期元素的主族序数等于它们的最高化合价 D．最外层电子数相同的元素的性质一定相似 【答案】C 【解析】由元素周期表的分区知，ⅣA族、ⅤA族、ⅥA族既包含金属元素又包含非金属元素，A项错误；某元素离子的最外层和次外层电子数相同，可能是，若为阴离子，则为第三周期元素；若为阳离子，则为第四周期元素，B项错误；最外层电子数相同的元素，如Mg和He，不在同一主族，元素性质没有相似性，D项错误。 【变式1-2】a、b、c、d、e 均为短周期主族元素，其原子半径和最外层电子数的关系如图所示。下列说法正确的是 A．单质的熔沸点：c<d B．元素的非金属性：e<d<c C．由a 、b、e 元素组成的物质叫做酸 D．d、e 的最高价含氧酸均为强酸 【答案】D 【解析】由其原子半径和最外层电子数的关系图可知，c、d、e最外层电子数分别为4、5、6，同一周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，可知c为C，d为N，e为S；a和b最外层都为一个电子，可知a和b都位于第ⅠA主族，a原子半径最小，b原子半径最大，所以a为H，b为Na。A．c为C，d为N，C形成的单质为固体，如金刚石、石墨等，N形成的单质为气体，故单质熔沸点：c＞d，故A错误；B．c为C，d为N，e为S，非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，酸性：H2CO3＜H2SO4＜HNO3，故单质的非金属性：c＜e＜d，故B错误；C．a为H，b为Na，e为S，酸中不含金属元素，组成的物质应该属于盐类，故C错误；D．d为N，最高价含氧酸为HNO3，为强酸，e为S，最高价含氧酸为H2SO4，为强酸，故D正确；答案选D。 █考点二 元素周期表及应用 【例2】镁、锂在元素周期表中具有特殊的“对角线”位置关系，它们性质相似，例如它们的单质在过量氧气中燃烧均只生成正常氧化物。以下对锂的性质叙述正确的是 A．Li2SO4难溶于水 B．LiOH是易溶于水，受热不分解的强碱 C．Li不能从水中置换出H2 D．Li2CO3受热分解，生成Li2O和CO2 【答案】D 【解析】根据处于“对角线”位置关系上的元素，它们的性质相似。MgSO4易溶于水，因此Li2SO4也溶于水，A错误；Mg(OH)2是难溶于水，受热易分解的中强碱，所以LiOH也是难溶于水，受热易分解的中强碱，B错误；Mg能与水反应置换出H2，所以Li同样也能，C错误；MgCO3受热易分解生成MgO和CO2，因此Li2CO3受热也易分解，生成Li2O和CO2，D正确。 【解题要点】 由原子序数确定元素在周期表中的位置两种方法 （1）原子结构示意图法：①推断根据：原子序数＝质子数＝核电荷数＝核外电子数；周期数＝原子电子层数；主族序数＝原子最外层电子数。 ②适用范围：主族元素，适合原子核电荷数较小的元素位置推断。 （2）0族定位法：①0族元素原子序数与周期序数 稀有气体元素 He Ne Ar Kr Xe Rn X(未知) 周期序数 1 2 3 4 5 6 7 原子序数 2 10 18 36 54 86 118 ②比大小，定周期；求差值，定族数：若某元素原子序数比最邻近的0族元素的原子序数多1或2，则该元素处于相邻近0族元素下一周期的ⅠA族或ⅡA族。如元素87X，87－86＝1，则X在第7周期第ⅠA族；若某元素原子序数比最邻近的0族元素的原子序数少1～5时，则该元素处于相邻近0族元素所在周期的ⅢA～ⅦA族，如84X应在第6周期第ⅥA。 【变式2-1】关于元素周期表和元素周期律的应用有如下叙述： ①元素周期表是学习化学知识的一种重要工具；②利用元素周期表可以预测新元素的原子结构和性质；③利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素；④利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料和稀有矿产。其中正确的是 A．①②③④ B．②③④ C．③④ D．②③ 【答案】A 【解析】根据元素周期表可以知道元素的位置、结构、性质、原子序数等，是学习化学知识的一种重要工具，①正确；利用元素周期表，根据元素性质变化规律可以预测新元素的原子结构和性质，②正确；利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素，③正确；在非金属元素区寻找研制新农药的元素，在过渡元素区寻找研制新型催化剂的元素等，利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料，④正确。 【变式2-2】如图所示是元素周期表的一部分，下列说法正确的是 A．元素的简单离子半径大小：④＞⑤＞② B．气态氢化物的热稳定性：⑤＞② C．最高价氧化物的水化物的酸性：⑥＞⑤ D．元素的最高化合价：③＝⑥ 答案　C 解析　元素①～⑥分别为N、O、F、Al、S、Cl。离子半径：S2－＞O2－＞Al3＋，A项错误；非金属性越强则对应气态氢化物越稳定，最高价氧化物的水化物的酸性也越强，故稳定性：H2O＞H2S，酸性：HClO4＞H2SO4，B项错误、C项正确；F无正价，D项错误。 █考点三 微粒半径大小半径 【例3】下列粒子半径大小的比较正确的是 A．原子半径： B．原子半径： C．离子半径： D．第三周期元素简单离子的半径从左到右逐渐减小 【答案】B 【解析】A．F与Cl属于同一主族元素，随着电子层数的递增，原子半径逐渐增大，所以原子半径：Cl>F，故A错误；B．Na、S、Cl属于同一周期元素，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，故B正确；C．电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，故C错误；D．第三周期元素简单阳离子的半径从左到右逐渐减小，但简单阴离子的半径大于简单阳离子的半径，故D错误；答案选B。 【解题要点】 微粒半径的大小比较—“三看” “一看”电子层数:当电子层数不同时,电子层数越多,半径越大。 “二看”核电荷数:当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。 “三看”核外电子数:当电子层数和核电荷数均相同时,核外电子数越多,半径越大。 所带电荷、电子层均不同的离子可选一种离子参照比较。例：比较r(Mg2+)与r(K+)可选r(Na+)为参照，可知r(K+)>r(Na+)>r(Mg2+)。 【变式3-1】已知短周期元素的离子：aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是 A．原子半径：A>B>D>C B．质子数：d＞c＞b＞a C．离子半径：C3－＞D－＞B＋＞A2＋ D．单质的还原性：A＞B＞D＞C 【答案】C 【解析】已知短周期元素的离子：aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，则A、B位于同一周期，C、D位于同一周期，A、B在C、D的下一周期，则质子数：a>b>d>c, B错误；同周期原子序数越大，原子半径越小，原子半径：B＞A，C＞D，A错误；电子层结构相同，核电荷数越大，简单离子半径越小，所以离子半径：C3－＞D－＞B＋＞A2＋，C正确；A、B在同一周期，原子序数：A>B，金属性：B>A，对应单质的还原性：B>A，C、D为非金属，单质主要表现氧化性，D错误。 【变式3-2】X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，X是原子半径最小的元素，Y的最高正价与最低负价的代数和为0，Z的二价阳离子与氖原子具有相同的核外电子排布，W原子最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列说法正确的是 A．Y形成的氧化物只有一种 B．R的氢化物的热稳定性比W的强 C．原子半径：r (X)<r(Z)<r(R) D．Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的强 【答案】B 【解析】X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，X是原子半径最小的元素，则X为H元素；Z的二价阳离子与氖原子具有相同的核外电子排布，则Z为Mg；W原子最外层电子数是最内层电子数的3倍，最外层电子数为6，其原子序数大于Mg，则W为S元素；R原子序数大于W且为短周期主族元素，则R为Cl；Y的最高正价与最低负价的代数和为0，处于ⅣA族，其原子序数小于Mg，则Y为C元素；即X为H，Y为C，Z为Mg，W为S，R为Cl元素；A．Y为C元素，可以形成CO、CO2等氧化物，故A错误；B．R为Cl、W为S元素，非金属性Cl>S，则R的氢化物的热稳定性比W的强，故B正确；C．Mg的原子半径大于Cl，H的原子半径在三者中是最小的，故原子半径：r (H)<r(Cl)<r(Mg)，故C错误；D．Y、W的最高价氧化物的水化物分别为碳酸、硫酸，碳酸是弱酸，而硫酸是强酸，故D错误； 答案选B。 █考点四 元素金属性和非金属性强弱比较 【例4】下列事实不能说明X元素比Y元素的非金属性强的是 ①与H2化合时X单质比Y单质容易 ②X的最高价氧化物的水化物的酸性比Y的最高价氧化物的水化物的酸性强 ③X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多 ④X单质可以把Y从其氢化物中置换出来 ⑤X元素的最高正价比Y的高 ⑥气态氢化物溶于水后的酸性：X强于Y A．②⑤⑥ B．③④⑥ C．①④⑥ D．③⑤⑥ 【答案】D 【解析】①与H2越容易化合，则该元素的非金属性越强，不符合题意；②最高价氧化物的水化物的酸性越强，该元素的非金属性越强，不符合题意；③两元素如果位于同一周期，X原子最外层电子数多，则X在Y右边，则X非金属性更强，如果不在同一周期，则金属性不一定，符合题意；④该置换反应说明X单质的氧化性更强，因此X的非金属性强，不符合题意；⑤最高正价的高低不能比较非金属性的强弱，如非金属性：F＞Cl，但是F没有正价，符合题意；⑥气态氢化物的稳定性强弱可以比较元素的非金属性强弱，但是对应氢化物水溶液的酸性强弱不能比较非金属性的强弱，符合题意。 【解题要点】 元素金属性和非金属性比较方法 （1）金属活动性顺序：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序，金属性逐渐减弱。 （2）非金属活动性顺序：按 F、O、Cl、Br、I、S 的顺序，非金属性逐渐减弱。 （3）比较元素金属性、非金属性强弱不能根据最外层电子数的多少或电子层数的多少，而应根据得失电子的难易程度。 （4）不能通过物质的物理性质，如熔沸点、溶解性等方面比较元素金属性、非金属性强弱。 【变式4-1】下列关于元素周期律的叙述不正确的是 A．Na、Mg、Al最外层电子数依次增多，其金属性依次减弱 B．P、S、Cl最高化合价依次升高，对应简单气态氢化物的稳定性依次增强 C．原子半径大小关系为Na<Al<Si<Cl D．Na、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱 【答案】C 【解析】P、S、Cl的最高化合价分别为＋5、＋6、＋7，由于P、S、Cl的非金属性依次增强，其所对应的气态氢化物的稳定性也依次增强；原子半径大小关系为Na＞Al＞Si＞Cl；因Na、Mg、Al的金属性依次减弱，则它们的氢氧化物的碱性也依次减弱。 【变式4-2】下列事实能作为判断依据的是 A．根据N2在空气能稳定存在，而P4在温度特别高的夏天容易自燃，判断非金属性：N>P B．根据盐酸除去水垢时发生CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，判断碳与氯的非金属性强弱 C．向硅酸钠溶液中通入CO2，有硅酸胶体生成，判断碳与硅的非金属性强弱 D．根据元素原子最外层电子数越多，该元素金属性越强 【答案】C 【解析】N2在空气能稳定存在，是因为N≡N的存在，而P4在温度特别高的夏天容易自燃，是因为白磷的着火点非常低，不能作为判断非金属性强弱的依据，A错误；根据反应CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，不能判断碳与氯的非金属性强弱，而是根据酸性HClO4>H2CO3，判断氯的非金属性大于碳的非金属性，B错误；向硅酸钠溶液中通入CO2，有硅酸胶体生成，说明碳酸的酸性大于硅酸，能判断碳与硅的非金属性强弱，C正确；元素原子最外层电子数越多，失去电子能力越弱，金属性越弱，D错误。 █考点五 元素推断综合 【例5】短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增加，A和D的质子数之和等于E的核外电子数，B和D同主族，C的原子半径是短周期主族元素中最大的，A和E组成的化合物AE是常见强酸。下列说法错误的 A．简单离子半径：B>C B．热稳定性：A2D<AE C．C、B两元素可以形成1∶1的化合物 D．DB2和化合物AEB都具有漂白性，二者漂白原理相同 答案 D 解析 短周期主族元素中原子半径最大的C是钠(Na)；化合物AE是常见强酸，结合原子序数递增，可知A为氢(H)、E为氯(Cl)；又A和D的质子数之和等于E的核外电子数，则D为硫(S)；因B和D同主族，则B为氧(O)。简单离子半径：B>C，A正确；热稳定性：H2S<HCl，B正确；钠、氧可以形成Na2O2，C正确；SO2、HClO二者漂白原理不同，D错误。 【解题要点】 解答元素推断题的一般思路 （1）由元素原子或离子的核外电子排布推断 （2）由元素单质或化合物的性质(特性)推断 （3）由元素在周期表中的位置推断 【变式5-1】1．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示，其中W的气态氢化物摩尔质量为34 g·mol-1，Y的最低价氢化物为非电解质，则下列说法中正确的是 X Y Z W Q A．X的最低价氢化物水溶液显酸性 B．Q元素氧化物的水化物的酸性比Y元素氧化物的水化物的酸性强 C．Na与Y能形成化合物Na2Y2，且与水反应后溶液呈碱性 D．阴离子还原性：W>Q 【答案】D 【解析】由短周期元素X、Y、Z、W、Q在周期表中的位置可知，X和Y同周期相邻，Y和W同主族相邻，Z、W和Q同周期，其中W的气态氢化物摩尔质量为34g/mol，Y的最低价氢化物为非电解质，则Y为氮(N)元素，W为磷(P)元素，由元素在周期表中的位置关系可推断X为碳(C)元素，Z为铝(Al)元素、Q为硫(S)元素。A．X为碳元素，碳的最低价氢化物甲烷是非电解质，不易溶于水，A错误；B．Q元素氧化物的水化物可能是亚硫酸、硫酸，Y元素氧化物的水化物可能是硝酸、亚硝酸，无法具体比较，B错误；C．Y为氮元素，与Na能形成化合物Na3N，不能形成化合物Na2N2，C错误；D．W的阴离子是P3-，Q的阴离子是S2-，非金属性S>P，所以阴离子的还原性P3->S2-，D正确；故选D。 【变式5-2】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子层数的2 倍，X、Y的核电荷数之比为3∶4。W－的最外层电子数为8。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是 A．X与Y能形成多种化合物，一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应 B．Y与Z形成的化合物中阴离子与阳离子个数比一定为2∶1 C．X与W形成化合物可作为萃取剂，其密度比水小 D．Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂 【答案】D 【解析】X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍，所以X为C元素，又因为X、Y的核电荷数之比为3∶4，Y元素为O元素，金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物与水发生氧化还原反应，所以Z为Na元素，W－的最外层电子数为8，所以W为Cl元素，故X、Y、Z、W分别为C、O、Na、Cl；碳与氧元素能形成多种化合物，如CO、CO2等，Na的最高价氧化物的水化物是氢氧化钠，氢氧化钠与一氧化碳不反应，故A错误；Na与O可形成Na2O、Na2O2，阴、阳离子个数比均为1∶2，故B错误；X为C，W为Cl，两者形成的化合物为CCl4，可作为萃取剂，其密度比水大，故C错误；Cl2单质以及ClO2由于具有氧化性，一般可作水的消毒剂，故D正确。 【变式5-3】U、V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的六种常见元素。Y的单质在W2中燃烧的产物可使品红溶液褪色。Z和W元素形成的化合物Z3W4是具有磁性的黑色固体，U的单质在W2中燃烧可生成UW和UW2两种气体。X的单质是一种金属，该金属在UW2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体。 请回答下列问题： （1）V的单质分子的结构式为________；Z元素在元素周期表中的位置是______________。 （2）U元素形成的同素异形体的晶体类型可能是____________(填序号)。 ①原子晶体　 ②离子晶体　 ③分子晶体　 ④金属晶体 （3）U、V、W形成的10电子氢化物中，沸点较低的是________(填化学式)。 （4）YW2气体通入BaCl2和HNO3的混合溶液，生成白色沉淀和无色气体VW，有关反应的离子方程式为____________________，由此可知VW和YW2还原性较强的是________(填化学式)。 【答案】（1）N≡N　第四周期Ⅷ族　 （2）①③ 　 （3）CH4　 （4）3SO2＋2NO＋3Ba2＋＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO＋4H＋　 SO2 【解析】结合元素周期表进行推断。由“Y的单质在W2中燃烧的产物可使品红溶液褪色”可知，Y为S，W为O；由Z3W4是具有磁性的黑色固体可知，Z为Fe；U的原子序数最小，可与W形成UW和UW2两种气体，可推知，U为C；X的单质是一种金属，在UW2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体，再由原子序数的顺序可知X为Mg；V的原子序数介于U和W之间，故V只能为N。 （1）V的单质为氮气，其结构式为N≡N；Z为Fe，位于第四周期Ⅷ族。 （2）U为C，由碳形成的同素异形体中金刚石为原子晶体，C60为分子晶体，故应选①③。 （3）U、V、W形成的10电子氢化物分别为CH4、NH3、H2O，因NH3和H2O分子间存在氢键，因此沸点较低的是CH4。 （4）3SO2＋2NO＋3Ba2＋＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO＋4H＋，NO和SO2相比，还原性较强的是SO2。 █考点六 离子键和离子化合物 【例6】下列关于离子键和离子化合物的说法正确的是 A．离子键是指带相反电荷的阴、阳离子之间的相互吸引作用 B．离子键只能在活泼金属和活泼非金属元素原子之间形成 C．离子键的作用仅仅局限于相邻的两个阴、阳离子之间 D．CaO、NaCl、NaOH中均存在离子键，都是离子化合物 【答案】D 【解析】A．离子键是指阴、阳离子之间的静电作用，包括引力和斥力，A错误；B．不是只有活泼的金属元素和活泼的非金属元素之间才能形成离子键，如铵离子与氯离子也能形成离子键，B错误；C．离子键的作用不仅局限于相邻的两个阴、阳离子之间，还存在于原子核和电子之间，C错误；D．CaO、NaCl、NaOH都是由活泼金属阳离子与阴离子构成的，均存在离子键，都是离子化合物，D正确；故答案为：D。 【解题要点】 化学键和化合物关系的四“一定”和四“不一定” （1）四 “一定”：①离子化合物中一定含有离子键；②含有离子键的化合物一定是离子化合物(一定不是共价化合物)；③共价化合物中一定不含离子键(一定含有共价键)；④只含有共价键的化合物一定是共价化合物(一定不是离子化合物)。 （2）四“不一定”：①离子化合物中不一定含有共价键；②金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3是共价化合物；③含有共价键的化合物不一定是共价化合物；④只含非金属元素的化合物不一定是共价化合物，如铵盐是离子化合物。 （3）化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程，但有化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化。如NaCl溶于水、结晶析出，均未发生化学变化。 【变式6-1】X元素的原子最外层有7个电子，Y元素的原子与X元素的原子的次外层上都有8个电子，X与Y形成的化合物中两离子的电子层结构相同，以下说法中正确的是 A．两元素形成化合物的化学式一定为YX B．两元素形成的化合物中一定存在离子键 C．两元素原子形成化合物后体系的能量明显升高 D．如果形成化合物的化学式为YX2时，微粒之间不只含有离子键 【答案】B 【解析】由题意可知X为Cl元素，Y为K元素或Ca元素，可以形成KCl或CaCl2，微粒之间只存在离子键，一旦形成化合物后体系的能量明显降低。 【变式6-2】M、R均为主族元素，已知M的一个原子失去2个电子，R的一个原子得到1个电子后形成稀有气体元素的电子层结构。下列关于M与R形成的化合物的叙述正确的是 A．M与R可形成MR2型离子化合物 B．在MR2中M的离子半径比R的离子半径大 C．形成的两种离子分别是M＋和R2－ D．MR2的电子式为 【答案】A 【解析】M的一个原子失去2个电子形成M2＋，R的一个原子得到1个电子形成R－，两者相互作用可形成MR2型离子化合物，电子式为，则A正确；C、D错；在化合物MR2中M2＋与R－的电子层数不确定，所以离子半径大小也不能确定，B错。 █考点七 共价键及分子间作用力 【例7】下列关于共价键的说法正确的是 A．共价键只存在于非金属原子间 B．两个原子形成共价键时，原子之间只能存在一对共用电子对 C．两个原子形成共价键时，每个原子周围都有8个电子 D．共价键是通过共用电子对形成的一种相互作用 【答案】D 【解析】A．共价键不只存在于非金属原子间，例：AlCl3中存在共价键，是共价化合物，A错误；B．两个原子形成共价键时，原子之间可能存在多对共用电子对，例：O2、N2，B错误；C．两个原子形成共价键时，不是每个原子周围都有8个电子，例：HF，H原子周围只有2个电子，C错误；D．通常情况下，吸引电子能力相同(或相近)的原子之间通过共用电子形成共价键，D正确；故答案选D。【解题要点】 碳原子的成键特点 （1）碳四价原理：碳原子位于第2周期第ⅣA族，原子的最外层有4个电子，在化学反应中，通常与其他原子以共价键结合。一个碳原子可以和其他原子形成4对共用电子对。 （2）碳原子的成键方式：碳原子之间可以构成碳碳单键（C-C）、碳碳双键（C=C）、碳碳三键（C≡C）。碳原子之间可以通过共价键彼此结合形成碳链，也可以形成碳环。 【变式7-1】下列说法正确的是 A．蔗糖、二氧化碳和足球烯（C60）都是共价化合物，它们在熔融态均不导电 B．H2O的热稳定性比H2S强，是由于H2O分子间的作用力很强 C．KCl、HCl、KOH的水溶液都能导电，所以它们都属于离子化合物 D．Na2O2与H2O反应，有极性共价键和非极性共价键的断裂和形成 【答案】D 【解析】A．C60为单质，不是化合物，A错误；B．H2O的热稳定性比H2S强，是由于H2O的H—O键键能比H—S键大，B错误；C．HCl属于共价化合物，C错误；D．Na2O2中含有非极性键和离子键，H2O中只含有极性共价键，NaOH中含有离子键和极性共价键，O2中含有非极性共价键，则反应中有离子键、极性共价键、非极性共价键的断裂和形成，D正确；故选D。 【变式7-2】反应应用于石油开采。下列说法正确的是 A．中只含共价键 B．的结构式为 C．的结构示意图为 D．的空间填充模型为 【答案】B 【解析】A．NH4Cl中氯离子和铵根离子之间为离子键，铵根内部N和H之间为共价键，故A错误；B．N2分子中存在氮氮三键，结构式为N≡N，故B正确；C．Cl-质子数为17，其结构示意图为，故C错误；D．H2O的空间填充模型为，球棍模型为，故D错误；故选B。 █考点八 同素异形体、同分异构体 【例8】下列说法正确的是 A．C60和C70互为同位素 B．C2H2和C6H6互为同系物 C．C2H5OH和CH3OCH3互为同分异构体 D．1H和2H互为同素异形体 【答案】C 【解析】A．C60和C70为C元素的两种不同单质，互称同素异形体，故A错误；B．C6H6和C2H2分子间相差C4H4原子团，不是CH2原子团的整数倍，二者不是同系物关系，故B错误；C．C2H5OH为乙醇，属于醇类，CH3OCH3为二甲醚，属于醚类，分子式相同，结构不同，属于同分异构体关系，故C正确；D．1H和2H是质子数相同，中子数不同的原子，互称同位素，故D错误；故选C。 【变式8-1】下列说法中正确的是【解题要点】 四角度认识同分异构体 （1）从物质看：互为同分异构体的物质只能是化合物。它们之间的转化属于化学变化，若共存则为混合物。 （2）从分子式看：互为同分异构体的化合物，其分子式相同，相对分子质量也相同，但相对分子质量相同的化合物分子式不一定相同，所以不一定是同分异构体。如相对分子质量均为28的分子CO、N2、C2H4，相对分子质量均为46的甲酸(HCOOH)和乙醇(CH3CH2OH)。 （3）从结构看：互为同分异构体的化合物，空间结构不同。如CH3—CH===CH2与二者分子式相同，碳原子与碳原子间的连接方式不同，结构不同，互为同分异构体 （4）从性质看：互为同分异构体的化合物，物理性质不同，化学性质可能相似。 A．SO2、SO3互为同分异构体 B．两种化合物的组成元素相同，且各元素的质量分数也相同，则二者一定是同分异构体 C．相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体 D．组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，互为同分异构体 【答案】D 【解析】SO2和SO3分子式不同，A项错误；若两种化合物的组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则它们不一定是同分异构体，如NO2与N2O4，B项错误；相对分子质量相同的物质是很多的，如无机物中的H2SO4和H3PO4，又如有机物中的C2H6O（乙醇）和CH2O2（甲酸），这些物质都具有相同的相对分子质量，但由于它们的分子组成不同，所以它们不是同分异构体，C项错误；当不同化合物组成元素的质量分数相同，相对分子质量也相同时，其分子式一定相同，因此这样的不同化合物互为同分异构体，D项正确。 【变式8-2】下列各组物质： ①K和Ca；②和；③12C和14C；④和；⑤石墨和C60；⑥NH4CNO和CO(NH2)2；⑦T和D；⑧和；⑨氯气和液氯 （1）互为同位素的是_____________(填序号，下同)。 （2）互为同素异形体的是______________。 （3）互为同分异构体的是______________。 （4）属于同一种物质的是______________。 【答案】（1）③⑦　 （2）⑤　 （3）②⑥⑧　 （4）④⑨ 【解析】①是两种不同的元素；②、⑥、⑧中的两种物质都是分子式相同但结构不同的化合物，互为同分异构体；③、⑦都是同种元素的不同原子，互为同位素；④、⑨中两种物质分子式和结构都相同，是同一种物质；⑤中两种物质是同一种元素形成的不同单质，互为同素异形体。 █考点九 晶体与非晶体 【例9】下列说法正确的是 A．晶体在受热熔化过程中一定存在化学键的断裂 B．原子晶体的原子间只存在共价键，而分子晶体内只存在范德华力 C．区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验 D．非金属元素的原子间只形成共价键，金属元素的原子与非金属元素的原子间只形成离子键 【答案】C 【解析】A．分子晶体熔化时一般破坏分子间作用力，而不影响化学键，如碘单质熔化，A错误；B．原子晶体的原子间只存在共价键，分子晶体内可能存在范德华力、氢键和共价键，如水、氨气等， B错误；C．构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来，因此，区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射实验， C正确；D．铵盐是非金属元素组成的化合物，属于离子化合物，氯化铝是金属元素与非金属元素组成的共价化合物， D错误；故选C。 【解题要点】 判断晶体与非晶体的方法 （1）依据是否具有自范性：晶体具有自范性，能自发地呈现多面体的外形，而非晶体不具有自范性。 （2）依据是否具有各向异性：晶体具有各向异性，在不同方向上质点排列一般是不一样的，而非晶体不具有各向异性。 （3）依据是否具有固定的熔、沸点：晶体具有固定的熔、沸点，给晶体加热时，当温度升高到某温度时便立即熔化或汽化，在熔化过程中，温度始终保持不变，而非晶体没有固定的熔、沸点。 （4）依据能否发生 X­射线衍射(最科学的区分方法)：当入射光的波长与光栅隙缝大小相当时，能产生光的衍射现象。X­射线的波长与晶体结构的周期大小相近，所以晶体是个理想的光栅，它能使X­射线产生衍射。利用这种性质人们建立了测定晶体结构的重要实验方法。非晶体物质没有周期性结构，不能使X­射线产生衍射，只有散射效应。 【变式9-1】下列有关说法正确的是 A．晶体与非晶体的本质差异在于其是否具有固定熔、沸点 B．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 C．液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性 D．晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，则该晶体一定是离子晶体 【答案】C 【解析】A．晶体与非晶体的本质差异在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列，A项错误； B．在晶体中有阳离子但不一定有阴离子，例如金属晶体中不存在阴离子，B项错误； C．液晶具有液体的流动性，在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性，其性能具有独特之处，C项正确；D．晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，该晶体也不一定是离子晶体，离子晶体是利用离子键形成的晶体，D项错误；故选C。 【变式9-2】下列说法正确的是 A．CH4、HCl、SiO2、NH3为含有共价键的共价化合物，均属于分子晶体 B．NaCl、NH4HCO3均属于离子晶体，加热使其聚集状态改变时也均只需要破坏离子键 C．液态化合物M不能导电，所以在M晶体中不存在离子键 D．甲烷的沸点低于水，说明甲烷分子内的化学键比水分子内的化学键弱 【答案】C 【解析】A．CH4、HCl、NH3为含有共价键的共价化合物，均属于分子晶体，SiO2不属于分子晶体，属于共价晶体，故A不符合题意；B．NaCl、NH4HCO3均属于离子晶体，加热NaCl使其聚集状态改变时也均只需要破坏离子键，NH4HCO3加热时分解为NH3、H2O和CO2，从而使其晶体中所存在的离子键与共价键均被破坏，故B不符合题意；C．液态化合物M不能导电，说明其晶体中不存在阴、阳离子，即其晶体中不存在离子键，故C符合题意；D．甲烷与水都属于分子晶体，熔沸点的高低与分子间作用力有关，甲烷的沸点低于水说明甲烧分子间作用力弱于水分子间作用力，与分子内化学键的强弱无关，故D不符合题意；答案选C。 基础应用 1．下列化学用语正确的是 A．NaClO的电子式： B．H2O2的结构式为H—O—O—H C．的结构示意图为 D．氯化钙的形成过程： 【答案】B 【解析】A．NaClO的电子式为  ，A错误；B． H2O2是共价分子，其结构式为H—O—O—H，B正确；C． Cl-最外层有8个电子，离子结构示意图为，C错误；D． 氯化钙是离子化合物，用电子式表示氯化钙的形成过程：，D错误； 答案选B。 2．下列说法不正确的是 A．和是同位素 B．和是同分异构体 C．和互为同素异形体 D．丙烷分子的分子结构模型： 【答案】A 【解析】A．质子数相同中子数不同的同种元素的不同核素为同位素，1H2和2H2均表示氢气分子，不能互为同位素，A错误；B．化合物HCOOCH3和CH3COOH的分子式相同，官能团不同，即结构不同，互为同分异构体，B正确；C．S8和S2均是硫元素形成的不同单质，互为同素异形体，C正确，D．丙烷结构简式为CH3CH2CH3，为锯齿状结构，丙烷分子的分子结构球棍模型为：，D正确；故选：A。 3．下列叙述中正确的是 A．由碳元素的单质组成的物质一定是纯净物 B．金刚石和石墨具有相似的化学性质 C．金刚石转化为石墨，有单质生成，该反应属于氧化还原反应 D．C60是新发现的一种碳的化合物 【答案】B 【解析】A选项，碳元素的单质有多种，如石墨、金刚石等，它们互为同素异形体，是不同的单质，若两种单质混合在一起，则为混合物，错误；B选项，金刚石和石墨都是碳元素组成的单质，因此化学性质相似，正确；C选项，转化过程没有化合价变化，不属于氧化还原反应，错误；D选项，C60是碳元素的一种单质，错误。故选B。 4．（2024-2025·江苏省徐州市四模）金属铊(81Tl)有重要用途，可用来制造光电管、光学玻璃等。铊与铯(55Cs)同周期，下列说法不正确的是 A．原子半径：Cs＞Tl B．碱性：CsOH＞Tl(OH)3 C．与水反应的剧烈程度：Tl＞Cs D．Tl是第六周期第ⅢA元素 【答案】C 【解析】铯(55Cs)位于第六周期第ⅠA族，铊与铯(55Cs)同周期，可知铊(81Tl)位于第六周期第ⅢA族，金属性：Cs＞Tl。A项，元素在同一周期，序数越小，半径越大，则原子半径：Cs＞Tl，正确；B项，金属性：Cs＞Tl，则碱性：CsOH＞Tl(OH)3，正确；C项，金属性：Cs＞Tl，则与水反应的剧烈程度：Cs＞Tl，错误；D项，Tl是第六周期第ⅢA元素，正确。 5．(2024-2025·高一上·广东中山·期末)1869 年，俄国化学家制定第一张元素周期表，随着科学的发展，元素周期表的形式和内涵变得更加完美，关于现代元素周期表的说法正确的是 A．Ⅰ A、Ⅱ A族的元素全部是金属元素，其单质均能与酸发生反应生成氢气 B．过渡元素都是金属元素 C．现代元素周期表是按照相对原子质量的大小顺序对元素进行排列的 D．0族元素中所有原子的最外层电子数都是8，化学性质稳定 【答案】B 【解析】第一周期 Ⅰ A族元素是H，不是金属元素，A错误；过渡元素都是金属元素，B正确；现代元素周期表是按照原子序数的大小顺序对元素进行排列的，C错误；0族元素中He原子的最外层电子数是2，D错误。 6．下列各组物质中，两者互为同分异构体的是 ①CuSO4·5H2O与CuSO4·3H2O ②NH4CNO与CO(NH2)2 ③ ④ A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④ 【答案】B 【解析】分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体；①中化学式不同；②③④各组中，两者的分子式相同，但结构不同，故两者互为同分异构体。 7．下列结论正确的是 ①原子半径：K＞Cl＞S； ②氢化物的热稳定性：HF＞H2S＞PH3； ③单质氧化性：Cl2＞S＞Si； ④酸性：H2SO4＞HClO； ⑤碱性：KOH＞NaOH＞Mg(OH)2。 A．①③④ B．⑤ C．②③④⑤ D．仅①③ 【答案】C 【解析】①Cl、S位于第三周期，原子半径：S＞Cl，K位于第四周期，所以原子半径：K＞S＞Cl，错误；②非金属性：F＞S＞P，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，则氢化物的热稳定性：HF＞H2S＞PH3，正确；③非金属性：Cl＞S＞Si，元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，则单质氧化性：Cl2＞S＞Si，正确；④H2SO4是强酸，HClO是弱酸，则酸性：H2SO4＞HClO，正确；⑤金属性：K＞Na＞Mg，元素的金属性越强，最高价氧化物的水化物的碱性越强，则碱性：KOH＞NaOH＞Mg(OH)2，正确。 8．（2024-2025·江苏省南通市·监测）下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是 选项 A B C D 物质 MgCl2 CO2 HCl NaOH 化学键类型 离子键、共价键 共价键 离子键 离子键 化合物类型 离子化合物 共价化合物 离子化合物 离子化合物 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．氯化镁中只含有氯离子和镁离子形成的离子键，故A错误；B．CO2只含碳原子和氧原子形成的共价键，属于共价化合物，故B正确；C．HCl中只含氢原子和氯原子形成的共价键，属于共价化合物，故C错误；D．NaOH中除含有离子键外，还含有氧原子和氢原子形成的共价键，故D错误；综上所述答案为B。 9．下列有关碱金属和卤素的说法中，错误的是 A．溴单质与H2的反应比碘单质与H2的反应更剧烈 B．碱金属中，锂原子失去最外层电子的能力最弱；卤素中，氟原子得电子的能力最强 C．钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈 D．随核电荷数的增加，碱金属和卤素的熔、沸点都逐渐降低 【答案】D 【解析】溴的非金属性强于碘，故溴单质与H2的反应比碘单质与H2的反应更剧烈，A项正确；碱金属中，锂的金属性最弱，故锂原子失去最外层电子的能力最弱，卤素中，氟的非金属性最强，故氟原子得电子的能力最强，B项正确；钾的金属性比钠强，故钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈，C项正确；随核电荷数的增加，碱金属单质的熔、沸点逐渐降低，卤素单质的熔、沸点逐渐升高，D项不正确。 10．下列说法不正确的是 A．干冰升华和液氯汽化时，都只需克服分子间作用力 B．氯化氢气体溶于水产生和，所以分子中存在离子键 C．硫酸氢钠晶体溶于水，需要克服离子键和共价键 D．加热氯化铵固体使其分解，需克服离子键和共价键 【答案】B 【解析】A．干冰升华和液氯汽化时属于物理变化，都只需克服分子间作用力，不破坏共价键，A正确；B．氯化氢气体溶于水时，在水分子作用下H—Cl键断裂，HCl分子中只有共价键，B错误；C．硫酸氢钠溶于水时克服Na+与HSO间的离子键，HSO在水中电离需要克服共价键，C正确；D．氯化铵受热分解会生成氨气与氯化氢，破坏铵根离子与氯离子之间的离子键、铵根离子中的N—H键，D正确；答案选B。 11．（2024-2025·江苏苏州市十校·联考）同一周期的X、Y、Z三种主族元素，已知其最高价氧化物对应水化物的化学式分别为H2XO3、H3YO4、H2ZO4，下列说法正确的是 A．气态氢化物的稳定性：XH4>YH3>H2Z B．原子半径：X>Y>Z C．最高价氧化物对应水化物酸性：H2XO3>H3YO4>H2ZO4 D．元素非金属性强弱关系：X>Y>Z 【答案】B 【解析】由H2XO3、H3YO4、H2ZO4得X、Y、Z三种主族元素的最高价分别为+4、+5、+6， 则X、Y、Z分别位于同一周期的第ⅣA、ⅤA、ⅥA族。A．同一周期，非金属逐渐增强，因此气态氢化物的稳定性逐渐增强：XH4<YH3<H2Z，A错误；B．同一周期，原子半径逐渐减小，因此原子半径：X>Y>Z，B正确；C．同一周期，非金属逐渐增强，因此最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强：H2XO3<H3YO4<H2ZO4，C错误；D．同一周期，非金属逐渐增强，因此元素非金属性强弱关系：X＜Y＜Z，D错误；答案选B。 12．短周期主族元素A、B、C、D，原子序数依次增大。A、C的原子序数之差为8，A、B、C三种元素原子的最外层电子数之和为15，B原子最外层电子数等于A原子最外层电子数的一半。下列叙述正确的是 A．原子半径：A＜B＜C＜D B．非金属性：C＞A C．最高价氧化物的水化物的酸性：C＜D D．A与C形成的物质都有还原性 【答案】C 【解析】A、C的原子序数之差为8，说明A、C同主族，最外层电子数相同。设B原子最外层电子数为x，依据题意有x＋2x＋2x＝15，解得x＝3，所以A为O元素，C为S元素，B为Al元素，D为Cl元素。原子半径：O<Cl<S<Al，A项错误；同主族元素，自上而下非金属性逐渐减弱，故非金属性：S<O，B项错误；非金属性：S<Cl，酸性：H2SO4<HClO4，C项正确；O和S形成的SO2有还原性，SO3只有氧化性，D项错误。 能力提升 13．下列叙述能说明氯元素非金属性比硫元素强的是 ①的溶解度比大  ②的酸性比强  ③的稳定性比强  ④还原性：   ⑤的酸性比弱  ⑥与铁反应生成，而S与铁反应生成   ⑦能与反应生成S  ⑧在周期表中处于S同周期的右侧 A．③④⑤⑦⑧ B．③⑥⑦⑧ C．③④⑥⑦⑧ D．①②③④⑤⑥⑦⑧ 【答案】C 【解析】①不能根据氢化物的溶解性判断非金属性强弱，所以HCl的溶解度比H2S大，不能证明氯元素的非金属性比硫元素强，①错误；②不能根据氢化物的酸性判断非金属性强弱，所以HCl的酸性比H2S强，不能证明氯元素的非金属性比硫元素强，②错误；③元素的氢化物越稳定，元素的非金属性越强，HCl的稳定性比H2S强，能说明氯元素的非金属性比硫元素强，③正确；④阴离子的还原性越强，对应元素的非金属性越弱，还原性Cl-＜S2-，能说明氯元素的非金属性比硫元素强，④正确；⑤硫酸是硫元素的最高价氧化物对应的水化物，但是次氯酸不是元素的最高价氧化物对应的水化物，HClO的酸性比H2SO4弱，不能证明氯元素的非金属性比硫元素强，⑤错误；⑥Cl2与铁反应生成FeCl3，而S与铁反应生成FeS，说明Cl2的氧化性大于S，单质的氧化性越强，元素的非金属性越强，能说明氯元素的非金属性比硫元素强，⑥正确；⑦Cl2能与H2S反应生成S，说明Cl2的氧化性大于S，能说明氯元素的非金属性比硫元素强，⑦正确；⑧在周期表中Cl处于S同周期的右侧，同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，能说明氯元素的非金属性比硫元素强，⑧正确；综上所述，③④⑥⑦⑧正确，故选C。 14．下列有关化学键与物质构成说法正确的是 A．CO2、N2均为共价化合物，分子中各原子均满足8电子稳定结构 B．NH4Cl属于离子化合物，该物质中只存在离子键 C．在Na2O2和CaCl2中，均存在共价键 D．Na2O2置于潮湿空气中既有旧离子键和共价键破坏，又有新离子键和共价键形成 【答案】D 【解析】A．N2为单质，不属于化合物，故A错误；B．NH4Cl属于离子化合物，其电子式为，铵根离子中存在氮氢共价键，即该物质中既存在离子键、又存在共价键，故B错误；C．Na2O2的电子式为，过氧化钠中既有离子键又有共价键，CaCl2的电子式为，氯化钙中只有离子键没有共价键，故C错误；D．Na2O2置于潮湿空气中，和水反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，该反应中既有Na2O2中离子键的破坏、水中共价键的破坏，又有NaOH中离子键的形成、O2中共价键的形成，故D正确；答案为：D。 15．图甲和图乙表示短周期元素的某种性质的递变规律，下列说法正确的是 A．图甲中横轴表示原子序数，纵轴表示元素的最高正价 B．图甲中横轴表示核电荷数，纵轴表示元素的原子半径(单位：pm) C．图乙中横轴表示元素的最高正价，纵轴表示元素的原子半径(单位：pm) D．图乙中横轴表示原子最外层电子数，纵轴表示元素的原子半径(单位：pm) 答案 D 解析 稀有气体元素的化合价一般为0，氟元素没有正价，A、C项错误；同周期元素从左到右，主族元素原子半径逐渐减小，B项错误；同周期元素从左到右，主族元素最外层电子数由1～7，原子半径依次减小，D项正确。 16．（2024-2025·江苏省南京市·检测）W、X、Y、Z、N六种主族元素，它们在周期表中位置如图所示，下列说法不正确的是 A．原子半径：Y＞Z＞W B．单质的还原性：X＞Y C．溴与元素M同主族，最高价氧化物的水化物的酸性比M的强 D．元素N位于金属与非金属的分界线附近，可以推断N元素的单质可作半导体材料 【答案】C 【解析】由元素在周期表的位置可知，W、X、Y、Z、M、N六种主族元素分别为O、Na、Mg、S、Cl、Ge，据此分析解答。A．同周期元素原子半径随着核电荷数增大而减小，所以原子半径Y>Z，同主族元素原子半径随着原子序数增大而增大，所以原子半径Z>W，总之，原子半径：Y>Z>W，故A正确；B．同周期从左向右金属性减弱，还原性减弱，则单质的还原性：X＞Y，故B正确；C．非金属性：溴<M，所以最高价氧化物的水化物的酸性M比溴的强，故C不正确；D．元素N为锗，位于金属与非金属的分界线附近，可以推断N元素的单质可作半导体材料，故D正确。答案选C。 17．已知X、Y、Z、M、Q、R均为元素周期表前20号元素，且Q位于第三周期。其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法错误的是 A．Y和Z形成的简单氢化物的稳定性： B．X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是酸、碱或盐 C．M与Y组成的化合物可作自来水杀菌消毒剂，具有较强的还原性 D．X、Y与R组成的化合物是一种碱 【答案】C 【解析】X、Y、Z、M、Q、R均为元素周期表前20号元素，M有+7,-1价，则M为Cl；Y有-2价，Y处于ⅥA族，而Z有+5，-3价，可知Z处于VA族，原子半径Y<Z<M(Cl)，故Y为O，Z为N；X、Q均有+1价，二者处于ⅠA族，其中X的原子半径小于Y(O)，故X为H元素，Q位于第三周期，则Q为Na；R有+2价，其处于ⅡA族，原子半径：Q<R，可推知R为Ca。A．元素非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性：O>N，则H2O的稳定性强于NH3，A正确；B．X、Y、Z三种元素组成的化合物有HNO3、NH3·H2O、NH4NO3，三者分别属于酸、碱、盐，B正确；C．M与Y组成的化合物ClO2可作自来水杀菌消毒剂，具有强氧化性，C错误；D．X、Y与R组成的化合物Ca(OH)2是一种碱，D正确；答案选C。 18．（2024-2025·江苏省盐城市·联考）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子层数的2 倍，X、Y的核电荷数之比为3∶4。W－的最外层电子数为8。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是 A．X与Y能形成多种化合物，一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应 B．Y与Z形成的化合物中阴离子与阳离子个数比一定为2∶1 C．X与W形成化合物可作为萃取剂，其密度比水小 D．Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂 【答案】D 【解析】X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍，所以X为C元素，又因为X、Y的核电荷数之比为3∶4，Y元素为O元素，金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物与水发生氧化还原反应，所以Z为Na元素，W－的最外层电子数为8，所以W为Cl元素，故X、Y、Z、W分别为C、O、Na、Cl；碳与氧元素能形成多种化合物，如CO、CO2等，Na的最高价氧化物的水化物是氢氧化钠，氢氧化钠与一氧化碳不反应，故A错误；Na与O可形成Na2O、Na2O2，阴、阳离子个数比均为1∶2，故B错误；X为C，W为Cl，两者形成的化合物为CCl4，可作为萃取剂，其密度比水大，故C错误；Cl2单质以及ClO2由于具有氧化性，一般可作水的消毒剂，故D正确。 19．现有部分短周期元素的性质或原子结构如表所示： 元素编号 元素性质或原子结构 T M层上电子数是K层上电子数的3倍 X 最外层电子数是次外层电子数的2倍 Y 常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性 Z 元素最高正价是＋7价 （1）元素X位于元素周期表的第　　　　周期　　　　族，它的一种核素可测定文物年代，这种核素的符号是　　　　。 （2）元素Y的原子结构示意图为　　 　　，与氢元素形成一种离子YH，写出某溶液中含有该微粒的检验方法________________________________________。 （3）元素Z与元素T相比，非金属性较强的是　　　　(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是　　　　(填序号)。 a．常温下Z的单质和T的单质状态不同 b．Z的氢化物比T的氢化物稳定 c．一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应 （4）探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是　　　　，理由__________________________________。 【答案】（1）2　ⅣA　C （2）　取适量溶液放入试管中，然后加入浓NaOH溶液，加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，可以证明该溶液中含有NH(答案合理即可) （3）Cl　b　 （4）H2CO3　H2CO3是弱酸且是非氧化性酸 【解析】根据题目中T、X的电子层上的电子数的关系可确定T为S，X为C；常温下Y的氢化物水溶液呈碱性，则Y为N，Z元素最高正价为＋7价(短周期中)，故Z为Cl。 （1）碳元素位于周期表中第2周期ⅣA族，它的一种核素可测定文物年代，为C。 （2）Y是N，可以写出其原子结构示意图，YH为NH，可以用浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸检验。 （3）常温下Cl2和S的单质状态不同，属于物理性质，不能用于比较其非金属性的强弱，HCl比H2S稳定，说明Cl的非金属性比S的强；Cl2和S都能与NaOH溶液反应，说明Cl2和S均既有氧化性又有还原性，不能说明Cl的非金属性比S强。 （4）四种元素最高价氧化物对应的水化物分别是H2SO4、H2CO3、HNO3、HClO4，其中只有H2CO3是弱酸且是非氧化性酸。 20．几种主族元素在周期表中的位置如图。 族 周期 IA 0 1 ④ IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 2 ⑤ ⑥ 3 ① ③ ⑦ 4 ② ⑧ 根据上表回答下列问题： （1）⑥元素的氢化物是________(填化学式)，__________(填结构式)。 （2）①③⑦三种元素原子半径由大到小的顺序是_____________(用元素符号表示)。 （3）表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍，该元素的离子电子式为_______，该元素在周期表中的位置是_____________________。 （4）①②③三种元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的________________(填电子式)。 （5）①与水反应的离子方程式_______________________。 （6）⑦的非金属性强于⑧，下列表述中能证明这一事实的是___________(填字母)。 a．⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定 b．⑦最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物对应的水化物的酸性 c．⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来 （7）④与⑤元素形成的分子可能是__________。 A． B． C． 【答案】（1）NH3 （2）Na＞Al＞Cl （3）Na＋ 第三周期ⅠA族 （4）K＋[∶∶H]－ （5）2Na＋2H2O＝2Na＋＋2OH－＋H2↑ （6）abc （7）C 【解析】根据元素在周期表的位置，可推知：①是Na，②是K，③是Al，④是H，⑤是C，⑥是N，⑦是Cl，⑧是Br元素，然后结合元素周期律及物质的性质分析解答。 （1）⑥是N元素，其氢化物的化学式是NH3，在该物质分子中N原子与3个H原子形成3个N－H键，故NH3的结构式是； （2）①是Na，③是Al，⑦是Cl，它们是同一周期元素，原子序数越大，原子半径就越小，则这三种元素的原子半径由大到小的顺序是：Na＞Al＞Cl； （3）表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍，若原子最外层只有1个电子，则其电子层数是3，该元素的原子核外电子排布式是2、8、1，该元素是Na元素，其离子的电子式为Na＋，Na原子结构示意图为；钠元素位于元素周期表第三周期第IA族； （4）①是Na，②是K，③是Al，由于同一周期元素的金属性随原子序数的增大而减小；同一主族元素的金属性随原子序数的增大而增大，则三种元素的金属性强弱顺序为：K＞Na＞Al。元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强，因此三种元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的KOH，其电子式为K＋[∶∶H]－； （5）①是Na，Na与水反应产生NaOH、H2，反应的离子方程式为：2Na＋2H2O＝2Na＋＋2OH－＋H2↑； （6）⑦是Cl，⑧是Br元素，二者是同一主族的元素，元素的非金属性Cl＞Br。A项，元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性就越强，元素的非金属性：Cl＞Br，所以简单氢化物的稳定性：HCl＞HBr，正确；b项，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。元素的非金属性：Cl＞Br，所以酸性：HClO4＞HBrO4，正确；c项，元素的非金属性越强，其单质的氧化性就越强，活动性强的可以将活动性弱的从化合物中置换出来。由于元素的非金属性：Cl＞Br，所以可以发生反应：Cl2＋2NaBr＝2NaCl＋Br2，正确；故合理选项是abc； （7）④是H，⑤是C，由于H原子核外只有1个电子，C原子最外层有4个电子，C原子可以与4个H原子形成的化合物分子CH4，使分子中各原子都达到稳定结构，该物质的分子的空间构型为正四面体，故合理选项是C。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $