化学基本概念和理论备考要点归纳-《中学生数理化》高考理化2025年12月刊

中学生数狸化 解题篇经典题突破方法 高中理化2025年12月 化学基本概念 ■重庆市陪陵实马 一、物质结构理论 物质结构理论是化学的基础理论之一。 在原子层面，原子半径呈现周期性变化，如同 一周期主族元素从左到右，原子半径逐渐诚 小，元素化合价也随原子序数递增而有规律 地变化。 知识点：在物质结构方面，原子结构上， 质子、中子构成原子核，电子在核外分层排 布，遵循能量最低原理、电子数排布规律。分 子结构上，有。键、π键之分，键参数影响分 子性质，可用VSEPR理论判断分子空间构 型。晶体结构上，不同晶体类型具有特定晶 胞参数和原子排列方式，如离子晶体以离子 键相连，原子晶体由共价键构成，金属晶体依 靠金属键形成。 例1已知A、B、C、D、E是短周期中 原子序数依次增大的5种主族元素，其中A、 E的单质在常温下呈气态，B的原子最外层 电子数是其电子层数的2倍，C在同周期的 主族元素中原子半径最大，D的合金是日常 生活中常用的金属材料。则A、B、C、D四种 元素的原子半径大小为（写元素符号）。 E元素形成的晶体类型为 解析：B的原子最外层电子数是电子层 数的2倍，可能是C或S元素，结合原子序 数，B为C元素。C在同周期主族元素中原 子半径最大且原子序数大于C元素，故C为 Na元素。D的合金是常用金属材料，D为Al 元素。A、E常温下为气态单质，则A为H元 素，E为C1元素。原子半径比较时，同周期元 素从左到右原子半径减小，同主族元素从上到 下原子半径增大，所以Na>Al>C>H。E为 C1元素，其形成的晶体为分子晶体。 答案：Na>Al>C>H分子晶体 点评：解题关键是根据元素性质推断元 素种类，再依据原子半径比较规律判断大小。 易错点是忽略同周期、同主族元素原子半径 46 和理论备考要点归纳 中学校 左学希 的变化规律，或对元素性质记忆不牢导致推 断错误。 二、元素周期律 元素周期律是化学的重要定律，它揭示 了元素性质随原子序数递增而呈现周期性变 化的规律。依据这一规律，可判断物质性质， 如同一周期主族元素，从左到右金属性减弱， 最高价氧化物对应水化物的碱性减弱。还能 用于推导元素，若已知某元素的性质，可结合 周期律推测同周期或同主族相邻元素的性 质。这一定律为化学学习提供了重要指导， 帮助我们更好地认识元素间的内在联系与 规律。 知识点：元素周期律指出，元素性质随原 子序数递增呈周期性变化。元素周期表按原 子序数编排，分为周期和族。周期序数等于 电子层数，主族序数等于最外层电子数。同 一周期元素，从左到右原子半径减小，金属性 诚弱、非金属性增强；同一主族元素则相反。 元素性质的周期性变化源于原子核外电子排 布的周期性变化，这一规律为预测元素性质 提供了重要依据。 例2X、Y、Z、W为原子序数依次增大 的短周期主族元素。X与W同主族，X、W 的单质在标准状况下的状态不同。Y、Z原子 的最外层电子数之和与X、W原子的最外层 电子数之和相等。Y、Z、W的最高价氧化物 对应的水化物两两之间能相互反应。下列说 法正确的是()。 A.原子半径：W>Z>Y>X B.Y的最高价氧化物对应的水化物可溶 于稀氨水 C.Z、W形成的化合物溶于水对水的电 离有促进作用 D.X与Y形成的化合物中一定含有离 子键 解析：由题意可推知，X是H,W为Na。 Y、Z、W的最高价氧化物对应水化物两两反 应，结合原子序数可知，Y为A1,Z为S。Y、 Z原子的最外层电子数之和与X、W原子的 最外层电子数之和相等，也验证了X为H。 原子半径Na>S>Al>H,A项错误。氢氧 化铝不溶于稀氨水，B项错误。硫化钠溶于 水，硫离子水解促进水的电离，C项正确。H 与A1形成的化合物是A1H。它不是离子化 合物，而是一种具有三维聚合网络结构的共 价化合物，D项错误。 答案：C 点评：解题关键在于准确推断元素种类， 利用元素周期律判断原子半径大小及元素性 质。常见错误是元素推断出错，或对元素周 期律的理解和应用不熟练，导致判断失误。 三、化学键 化学键主要分为离子键、共价键和金属 键。离子键由阴、阳离子静电作用形成，如 NaC1;共价键是原子间共用电子对而成，有极 性键和非极性键之分，像H,。中的极性共价 键，H,中的非极性共价键：金属键则存在于 金属中，是金属原子价电子自由移动形成的 吸引力。判断化学键类型时，可根据元素种 类、电负性差异等，如活泼金属与活泼非金属 易形成离子键，非金属原子间多形成共价键。 知识点：化学键主要包括离子键、共价键 和金属键。离子键由活泼金属与活泼非金属 形成，通过静电作用结合。共价键是原子间 共用电子对，可分为极性键和非极性键，存在 于非金属元素间。金属键则是金属原子间的 特殊键，价电子自由移动。判断化学键类型 时，要依据元素种类、电负性等因素，这些化 学键是构成物质的基础，决定着物质的性质。 例3CH,CH,OH中含有的化学键类 型为】 解析：CH,CH,OH中C与C之间形成 非极性共价键，C与H之间形成极性共价 键，O与H之间也形成极性共价键。 答案：极性共价键和非极性共价键 ,点评：解题要，点是掌握共价键的分类依 据，依据原子种类和成键方式判断化学键类 型。易错之处在于对极性键和非极性键的判 部业是典题爽方清中学生款理化 断混淆，或忽略分子中不同原子间的化学键 差异。 四、化学反应类型 化学反应类型多样，四大基本反应类型 包括：化合反应（两种或以上物质生成一种物 质)、分解反应（一种物质生成两种或以上物 质)、置换反应（一种单质与一种化合物反应 生成另一种单质和化合物)、复分解反应（两 种化合物互相交换成分生成另外两种化合 物)。氧化还原反应则是存在元素化合价变 化的反应，判断依据为是否有元素化合价 升降。 知识点：氧化还原反应是化学反应的重 要类型，有元素化合价升降，实质是电子转 移。置换反应是一种单质与一种化合物反应 生成另一种单质和化合物。复分解反应是两 种化合物交换成分生成新化合物，需满足生 成沉淀、气体或弱电解质的条件。 例4下列反应中，不属于四种基本反 应类型（化合反应、分解反应、置换反应、复分 解反应)，但属于氧化还原反应的是()。 A.4NH+5O,催化剂 -4NO+6H2 O B.CuQ+H,SO=CuSO+H,O C.2Na+2H2 O-2NaOH+H2 D.Na,CO;+2HCI -2NaCl+H2 O+ CO2↑ 解析：A选项，4NH,十5O,催化剂4NO十 6HO是氨气与氧气在催化剂的作用下反应 生成一氧化氮和水的反应，在这个反应中，氨 元素从氨气中的一3价升高到一氧化氮中的 十2价，氧元素从氧气中的0价降低到水中 的一2价，存在元素化合价的升降，属于氧化 还原反应。同时，该反应不符合化合反应、分 解反应、置换反应、复分解反应这四种基本反 应类型的定义。B选项，CuO十H,SO1 CSO,十H,O是氧化铜与硫酸反应生成硫 酸铜和水的反应，这是两种化合物互相交换 成分生成另外两种化合物的反应，符合复分 解反应的定义，不属于氧化还原反应。C选 项，2Na十2H,O-2NaOH十H2↑是钠与水 反应生成氢氧化钠和氢气的反应，这是一种 47 中学生表理化丝翠酸方萨 单质与一种化合物反应生成另一种单质和另 一种化合物的反应，符合置换反应的定义，同 时，钠元素从单质中的0价升高到氢氧化钠 中的十1价，氢元素从水中的十1价降低到氢 气中的0价，存在元素化合价的升降，也属于 氧化还原反应。D选项，NaCO,十2HC1 2NaC1十H2O十CO,个是碳酸钠与盐酸反应 生成氯化钠、水和二氧化碳的反应（可以把水 和二氧化碳看成碳酸)，这是两种化合物互相 交换成分生成另外两种化合物的反应，符合 复分解反应的定义，不属于氧化还原反应。 答案：A 点评：本题不仅考查考生对化学反应基 本类型的掌握，还考查对氧化还原反应的理 解。考生需要同时考虑四大基本反应类型和 氧化还原反应的定义，才能准确作答。 五、溶液与胶体 溶液与胶体都是分散系。溶液分散质粒 子直径小于1nm,均一、稳定，如NaC1溶液； 而胶体粒子直径在1~100nm之间，是多相 不均匀体系，如Fe(OH)胶体。溶液能透过 滤纸和半透膜，胶体能透过滤纸但不能透过 半透膜。溶液无丁达尔效应，胶体有丁达尔 效应。溶液广泛应用于生活中，如生理盐水； 胶体在医学上有重要应用，如用于药物输送 系统等。 知识点：溶液浓度常用质量分数、物质的 量浓度表示。胶体的分散质粒子直径在 1~100nm之间，有丁达尔效应等特性。溶 液均一稳定，胶体是介稳体系。溶液能透过 滤纸和半透膜，胶体可透过滤纸但不能透过 半透膜。 例5某研究性学习小组进行了如下 实验：将一定量的饱和FeCL?溶液滴入沸水 中，继续煮沸一段时间后得到红褐色液体。 为了探究该液体的性质，他们进行了以下操 作和分析。请回答相关问题。 (1)写出制备该红褐色液体的化学方程 式 (2)为了证明该红褐色液体是胶体而不 是溶液，可以进行的最简单操作是_。该 操作的现象是】 48 (3)将该胶体进行过滤，滤纸上是否有残 留物？为什么？ (4)向该胶体中加入少量稀硫酸，观察到的 现象是。解释产生该现象的原因：。 解析：(1)根据题目描述，可知FeC1,溶 液在沸水中水解生成Fe(OH)?胶体。因此， 可以写出相应的化学方程式。 (2)胶体的重要特性之一是丁达尔效应， 即当光束通过胶体时，胶体中的微小颗粒会 散射光线，使得光束可见，这是区分胶体和溶 液的最简单方法。因此，可以通过丁达尔效 应来证明该红褐色液体是胶体。 (3)本题要求分析胶体过滤后的情况。 由于胶体中的颗粒非常小，可以透过滤纸，因 此滤纸上不会有残留物。 (4)考查胶体的稳定性及与电解质溶液 的反应。向胶体中加人电解质（如稀硫酸）会 破坏胶体的稳定性，导致胶体颗粒聚集形成 沉淀。同时，稀硫酸还会与Fe(OH)3发生中 和反应，生成Fe+和水。因此，可以观察到红 褐色沉淀溶解，溶液变为黄色。 答案：(1)FeC13十3H,O(沸水)一 Fe(OH),(胶体)+3HC1 (2)用激光笔（或手电简）照射该液体，观 察是否有丁达尔效应看到一条光亮的“通 路” (3)滤纸上没有残留物。因为胶体中的 分散质粒子直径小于滤纸的孔径，可以透过 滤纸 (4)产生红褐色沉淀，随后溶解，溶液变 为黄色加入稀硫酸后，胶体发生聚沉，生成 Fe(OH)3沉淀。随后，稀硫酸与Fe(OH)a 发生中和反应，生成Fe3+和水，使沉淀溶解， 溶液呈现Fe+的黄色 点评：本题难度适中，考查溶液与胶体的 基本概念、性质以及实验操作。题目设计贴 近实际，能够检验考生对胶体知识的掌握情 况。既考查考生对化学方程式的书写能力， 又考查考生对胶体特性的理解以及实验操作 能力。同时，题目还涉及胶体稳定性的破坏 和化学反应的理解，具有一定的综合性。 (责任编辑谢启刚)