第6章 核心素养突破4 元素的综合推断(教参Word版)-【创新教程】2027年高考化学总复习大一轮讲义（人教版）

该高中化学高考复习讲义聚焦元素综合推断与反应热核心考点，按原子结构、化合物性质、周期表片段、分子空间结构等推断方法系统梳理元素周期律知识，结合焓变概念与计算构建反应热体系。通过考点规律总结、解题方法指导（如“阴三阳四”规律）、高考真题精讲（2024-2025年各地卷例证）等环节，帮助学生建立推断模型和能量变化分析框架，体现复习的系统性与针对性。 资料以科学思维和证据推理为核心，创新设计“规律总结-典例剖析-分层练习”三步教学法。如元素推断中通过分析化合物结构（例1的O、S、P、H推断），引导学生运用电负性、杂化类型等微观证据推理，培养宏观辨识与微观探析素养。设置基础巩固与能力提升题组，配合即时反馈，确保学生高效突破难点，为教师精准把控复习进度提供实用指导。

核心素养突破4　元素的综合推断 元素周期律、元素周期表是高考的必考内容。命题方式通常有两种：一种是图、表类；另一种是文字类，学生解题时需比较图、表中的数据变化趋势，总结出规律或挖掘出文字反映的信息、特征，突破元素推断，培养学生宏观辨识与微观探析素养的发展。 元素推断题的一般思维模板 　　依据原子结构特点推断元素 (1) “阴三、阳四”规律：某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期。 (2)“阴上、阳下”规律：电子层结构相同的离子，其电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期。 ●[典题例证] [例1]　(2025·安徽卷)某化合物的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Z位于同一主族。下列说法错误的是(　　) A．元素电负性：X>Z>Y B．该物质中Y和Z均采取sp3杂化 C．基态原子未成对电子数：W<X<Y D．基态原子的第一电离能：X>Z>Y 解析：D　[W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Z位于同一主族，且X、Z均形成2个共价键，则X为O，Z为S；Y形成5个共价键且原子序数位于O、S之间，则Y为P；W形成1个共价键，原子序数最小，则W为H。 A．同周期元素从左向右电负性逐渐增大，同主族元素从上向下电负性逐渐减小，故元素电负性O>S>P，即X>Z>Y，A项正确；B.该物质中，P原子的价层电子对数为4＋＝4，为sp3杂化，S原子的价层电子对数为2＋＝4，为sp3杂化，B项正确；C.基态H原子未成对电子数为1，基态O原子的价电子排布式为2s22p4，未成对电子数为2，基态P原子的价电子排布式为3s23p3，未成对电子数为3，则基态原子未成对电子数H＜O＜P，即W＜X＜Y ，C项正确；D.基态原子的第一电离能同周期从左向右逐渐增大，由于ⅤA族原子的p轨道处于半充满状态，第一电离能大于同周期相邻主族元素，即P>S，D项错误。] 1．(2024·江西卷)某新材料阳离子为W36X18Y2Z6M＋。W、X、Y、Z和M是原子序数依次增大的前20号主族元素，前四周期中M原子半径最大，X、Y、Z同周期。X6W6分子含有大π键(Π)，XZ2分子呈直线形。下列说法正确的是(　　) A．WYZ2是强酸 B．MZW是强碱 C．M2Z2是共价化合物 D．X2W2是离子化合物 解析：B　[W、X、Y、Z和M是原子序数依次增大的前20号主族元素，前四周期中M原子半径最大，M为K，X、Y、Z同周期，X6W6分子含有大π键(Π)，说明X6W6是苯，X为C，W为H，XZ2分子呈直线形，为CO2，Z为O，Y为N，以此解答。A.由分析可知，W为H、Y为N、Z为O，HNO2是弱酸，不是强酸，A错误；B.由分析可知，M为K、Z为O，W为H，KOH为强碱，B正确；C.由分析可知，M为K、Z为O，K2O2中存在K＋和O，属于离子化合物，C错误；D.由分析可知，X为C、W为H，C2H2为乙炔的分子式，乙炔中没有离子键，属于共价化合物，D错误。] 　　依据元素及其化合物的性质推断 常见元素及其化合物的特性 (1)形成化合物种类最多的元素或单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素：C。 (2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N。 (3)地壳中含量最多的元素或气态氢化物的沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。 (4)地壳中含量最多的金属元素：Al。 (5)最活泼的非金属元素或无正价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸(气态氢化物)可腐蚀玻璃的元素或气态氢化物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素：F。 (6)最活泼的金属元素或最高价氧化物对应的水化物碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素：Cs。 (7)最易着火的非金属元素的单质，其元素是：P。 (8)焰色试验呈黄色的元素：Na (9)焰色试验呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素：K。 (10)单质密度最小的元素：H；密度最小的金属元素：Li。 (11)常温下单质呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。 (12)最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Al。 (13)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物发生化合反应的元素：N；能发生氧化还原反应的元素：S。 (14)元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素单质的元素：S。 (15)元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。 (16)常见的一种元素存在几种单质的元素：C、P、O、S。 ●[典题例证] [例2]　(2024·甘肃卷)X、Y、Z、W、Q为短周期元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为18。Y原子核外有两个单电子，Z和Q同族，Z的原子序数是Q的一半，W元素的焰色试验呈黄色。下列说法错误的是(　　) A．X、Y组成的化合物有可燃性 B．X、Q组成的化合物有还原性 C．Z、W组成的化合物能与水反应 D．W、Q组成的化合物溶于水呈酸性 解析：D　[X、Y、Z、W、Q为短周期元素，W元素的焰色试验呈黄色，W为Na；Z和Q同族，Z的原子序数是Q的一半，则Z为O、Q为S；Y原子核外有两个单电子、且原子序数小于Z，Y为C；X、Y、Z、W、Q的最外层电子数之和为18，则X的最外层电子数为18－4－6－1－6＝1，X可能为H或Li。 A．若X为H，H与C组成的化合物为烃，烃能够燃烧，若X为Li，Li与C组成的化合物也具有可燃性，A项正确；B.X、Q组成的化合物中Q(即S)元素呈－2价，为S的最低价，具有还原性，B项正确；C.Z、W组成的化合物为Na2O、Na2O2，Na2O与水反应生成NaOH，Na2O2与水反应生成NaOH和O2，C项正确；D.W、Q组成的化合物Na2S属于强碱弱酸盐，其溶于水所得溶液呈碱性，D项错误。] 2．(2024·贵州卷)某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q组成(结构如图)。X的最外层电子数等于内层电子数，Y是有机物分子骨架元素，Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物。下列说法错误的是(　　) A．第一电离能：Y＜Z＜Q B．该化合物中Q和W之间可形成氢键 C．X与Al元素有相似的性质 D．W、Z、Q三种元素可形成离子化合物 解析：A　[X的最外层电子数等于内层电子数，则X的核外电子排布式为1s22s2，X为Be元素，W只能形成一条共价键，结合W的位置可知W为H，Y是有机物分子骨架元素，则Y为C，Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物，则Q为O，则Z为N，据此解答。A.同一周期，从左到右，元素的第一电离能呈增大的趋势，N原子中2p轨道上电子为半充满结构，较为稳定，第一电离能大于同周期与其相邻的元素，则第一电离能：C<O<N，故A错误；B.该化合物中O的电负性较大，可以和H之间形成氢键，故B正确；C.Be和Al处在元素周期表的对角线上，具有相似的化学性质，如Be(OH)2、Al(OH)3都具有两性，故C正确；D.H、N、O可以形成离子化合物，如NH4NO3，故D正确；故选A。] 3．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，由这些元素组成的常见物质的转化关系如图所示，其中a、b、d、g为化合物，a为淡黄色固体，c是Z的单质，该单质能与沸水反应，且该单质可制造照明弹，f为固体单质。下列有关说法正确的是(　　) A．简单离子半径：Y>Z>X B．元素的非金属性：W>X C．最高价氧化物对应的水化物的碱性：Y>Z D．X、Y两种元素组成的化合物只含离子键 解析：C　[a为淡黄色固体，且为常见化合物，故a为Na2O2，c能与沸水反应，还可制造照明弹，故c为Mg单质，即Z为Mg，Y为Na；f为固体单质，根据图中各物质的转化关系可知f为C单质，故W为C，X为O；转化关系图中b为CO2，d为Na2CO3，e为O2，g为MgO。简单离子半径O2－ >Na＋>Mg2＋，A项错误；非金属性C<O，B项错误；NaOH的碱性比Mg(OH)2的强，C项正确；O、Na可组成Na2O、Na2O2，前者只含离子键，后者含离子键和共价键，D项错误。] 　　　依据元素周期表的“片段结构”推断元素 熟悉主族元素在周期表中的特殊位置 (1)族序数等于其周期数的元素：H、Be、Al。 (2)族序数等于其周期数2倍的元素：C、S。 (3)族序数等于其周期数3倍的元素：O。 (4)周期数是其族序数2倍的元素：Li、Ca。 (5)周期数是其族序数3倍的元素：Na、Ba。 (6)最高正价与其最低负价代数和为0的短周期元素：H、C、Si。 (7)最高正价是其最低负价绝对值3倍的短周期元素：S。 (8)除H外，原子半径最小的元素：F (9)最高正价不等于其族序数的短周期元素：O(F无正价)。 ●[典题例证] [例3]　(2021·6月浙江卷)已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如下所示，其中Y的最高化合价为＋3。下列说法不正确的是(　　) A．还原性：ZQ2＜ZR4 B．X能从ZO2中置换出Z C．Y能与Fe2O3反应得到Fe D．M最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应 解析：A　[A项，ZQ2为CS2，ZR4为CCl4，CS2中硫的还原性强于CCl4中的Cl，A错误；B项，Mg和CO2发生下述反应：2Mg＋CO22MgO＋C，B正确；C项，Al和Fe2O3发生铝热反应如下：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，C正确；D项，M为N，N的最高价氧化物的水化物为HNO3，最低价氢化物为NH3，二者发生如下反应：HNO3＋NH3===NH4NO3，D正确。] 4.四种短周期主族元素在周期表中的位置如图，则下列说法错误的是(　　) A．若Y的最简单氢化物的沸点比M的低，则X单质可与强碱溶液反应 B．简单阴离子半径：M＞Z＞Y C．若Y的氢化物的水溶液呈碱性，则X的氧化物不与任何酸反应 D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：Z＞M 解析：C　[若Y的最简单氢化物的沸点比M的低，则Y为C，从而推知X为Al，Al能与强碱溶液反应，A项正确；M、Z的简单阴离子电子层结构相同，则核电荷数越小，离子半径越大，所以简单阴离子半径：M＞Z，M、Z的简单阴离子比Y的多一个电子层，故简单阴离子半径：M＞Z＞Y，B项正确；若Y的氢化物的水溶液呈碱性，则Y为N，从而推知X为Si，SiO2能与氢氟酸反应，C项错误；非金属性：Z＞M，故最高价氧化物对应的水化物的酸性：Z＞M，D项正确。] 　　　依据分子“空间结构”推断元素 (1)依据个别微粒特殊的空间结构推断，如：结构式、球棍模型等 (2)依据不同非金属元素所形成共用电子对数目推断，如H、F、Cl、Br、I一对；O和S两对；N和P三对；C和Si四对。 ●[典题例证] [例4]　(2025·安徽卷)碘晶体为层状结构，层间作用为范德华力，层间距为d pm。如图给出了碘的单层结构，层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　) A．碘晶体是混合型晶体 B．液态碘单质中也存在“卤键” C．127 g碘晶体中有NA个“卤键” D．碘晶体的密度为 g·cm－3 解析：A　[A.碘晶体中，分子间是“卤键”(类似氢键)，层与层间是范德华力，与石墨不同(石墨层内只存在共价键)所以碘晶体是分子晶体，A错误；B.由图可知，题目中的“卤键”类似分子间作用力，只不过强度与氢键接近，则液态碘单质中也存在类似的分子间作用力，即“卤键”，B正确；C.由图可知，每个I2分子能形成4条“卤键”，每条“卤键”被2个碘分子共用，所以每个碘分子能形成2个“卤键”， 127 g碘晶体物质的量是0.5 mol，“卤键”的个数是0.5 mol×2×NAmol－1＝NA，C正确；D.碘晶体为层状结构，所给区间内4个碘原子处于面心，则每个晶胞中碘原子的个数是8×＝4，晶胞的体积是abd×10－30cm3，密度是 g·cm－3，D正确。] 5．(2024·广东卷) 一种可为运动员补充能量的物质，其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z和Y同族，则(　　) A．沸点：ZR3＜YR3 B．最高价氧化物的水化物的酸性：Z＜W C．第一电离能：Z＜X＜W D．ZX和WX空间结构均为平面三角形 解析：D　[Y可形成5个共价键，Z可形成3个共价键，Z和Y同族，Y原子序数比Z大，即Z为N，Y为P，W可形成4个共价键，原子序数比N小，即W为C，R可形成1个共价键，原子序数比C小，即R为H，X可形成2个共价键，原子序数在N和P之间，即X为O，综上：R为H、W为C、Z为N、X为O、Y为P。A.由于NH3可形成分子间氢键，而PH3不能，因此沸点：NH3＞PH3，故A错误；B.W为C、Z为N，由于非金属性：C＜N，因此最高价氧化物的水化物的酸性：H2CO3＜HNO3，故B错误；C.同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，ⅡA族、ⅤA族原子第一电离能大于同周期相邻元素，即第一电离能：C＜O＜N，故C错误；D.NO的中心原子价层电子对数为3＋＝3，属于sp2杂化，为平面三角形，CO的中心原子价层电子对数为3＋＝3，属于sp2杂化，为平面三角形，故D正确。] 6.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，四种元素可组成一种分子簇，其分子结构如图所示(小球大小表示原子半径的相对大小)，W、X位于不同周期，X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z的族序数等于其周期数。下列说法正确的是(　　) A．W单质的沸点比X单质的高 B．W、Y组成的化合物为离子化合物 C．Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比Z的弱 D．Y、Z的简单离子均不影响水的电离平衡 解析：B　[X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，则X为O；Z的原子序数大于X，且Z的族序数等于其周期数，则Z为Al；W的原子序数比X小，且与X位于不同周期，则W为H；由分子簇中原子半径的相对大小可知Y为Na或Mg，化学式为H2Al2Y2O6，由化合物中各元素正负化合价的代数和为0可知Y为Mg。单质的相对分子质量越大，沸点越高，沸点H2<O2，A项错误；MgH2为离子化合物，B项正确；Mg的金属性比Al的强，则Mg(OH)2的碱性比Al(OH)3的强，C项错误；Mg2＋、Al3＋在水溶液中均能水解，促进了水的电离，D项错误。] 第一节　化学反应与能量变化 课程标准 核心素养 1.能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学反应中能量变化的本质 2．能进行反应焓变的简单计算，能用热化学方程式表示反应中的能量变化，能运用反应焓变合理选择和应用化学反应 3．能举例说明化学在解决能源危机中的重要作用，能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响 4．能综合考虑化学变化中物质变化和能量变化来分析、解决实际问题，如煤炭的综合利用等 1.变化观念与平衡思想：认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化；能多角度、动态地分析热化学方程式，运用热化学反应原理解决实际问题 2．证据推理与模型认知：通过分析、推理等方法认识研究反应热的本质，建立盖斯定律模型 3．科学态度与社会责任：赞赏化学对社会发展的重大贡献，具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与化学有关的社会热点问题作出正确的价值判断 考点一　反应热与焓变 一、化学反应的实质与特征 二、焓变、反应热 1．焓(H) 用于描述物质所具有内能的物理量。 2．焓变(ΔH) ΔH＝H(生成物)－H(反应物)，单位kJ·mol－1。 3．反应热 在　等温　条件下，化学反应体系向环境　释放　或从环境　吸取　的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。 4．焓变与反应热的关系 对于　等压　条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，则 学科网（北京）股份有限公司 $