物质结构、元素周期律精解精析

《物质结构、元素周期律精解精析》
一、知识储备
1、原子的组成
数量关系：质量数（A ）=质子数（Z ）+中子数（N
）
质子数（Z ）=核电荷数=核外电子数=
原子序数
2、结构示意图
结构示意图包括原子结构示意图和离子结构示意图。

如：
Cl 原子
Cl －离子
3、元素周期表中的基本规律
①周期数=原子核外电子层数 主族序数=最外层电子数=最高正化合价（O 、F 除外）
②最高正化合价+最低负化合价的绝对值=8
③同周期ⅡA 族与ⅢA 族元素的原子序数之差有以下三种情况：第2、3周期（短周期）相差1；第4、5周期相差11；第6、7周期相差25。

这里注意，同学们往往容易疏忽第4到第7周期增加了过渡元素。

④同主族相邻元素的原子序数（IA 族、ⅡA 族）关系为：下一周期元素的原子序数-上一周期元素的原子序数=上一周期元素的数目。

⑤每一周期排布元素的数目为（设n 为周期数）:奇数周期为(n ＋1)2/2、偶数周期为(n ＋2)2/2。

⑥半径规律：在元素周期表中，原子半径同周期——从左到右逐渐减小（0族除外）；同主族——从上到下逐渐增大；离子半径同主族——同价离子从上到下逐渐增大，同周期——阴离子半径大于阳离子半径。

同学们解题时往往容易误认为在同一周期中离子半径也是从左到右逐渐减小的。

⑦单质的沸点规律：元素周期表中，同一主族从上到下，金属元素（部分金属特殊）对应的单质的沸点由高到低；非金属元素对应的单质的沸点由低到高。

⑧氢化物的沸点：在元素周期表中，同一主族从上到下，非金属元素的氢化物的沸点一般从低到高，但注意NH 3、H 2O 、HF 中由于氢键的存在，使他们的沸点比同主族其他氢化物的沸点要高。

⑨金属元素原子的最外层电子数一般小于4，而非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4，但H 、He 、B 原子的最外层电子数均小于4，其中H 、B 为非金属，He 为稀有气体元素；虽然Ge 、Sn 、Pb 、Sb 、Bi 的最外层电子数大于或等于4，但他们为金属元素。

⑩同周期元素主要化合价规律：最高正价由+1→+7（稀有气体为0）递变、最低负价由-4→-1递变。

金属元素没有负化合价，只有正化合价；非金属元素既有正化合价又有负化合价，但不一定都有正化合价，如F 元素。

4、元素的非金属性或金属性的强弱判断：课本上说的比较多这里就不多介绍了，但要注意“根据元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性或碱性”来判断是“元素的最高价氧化物”，而不是“元素的氧化物”。

如根据非金属性Cl>S,从而错误推理酸性HClO 3>H 2SO 4。

另外，还要注意酸性强弱与氧化性强弱无必然联系，如酸性HClO 4>HClO,但氧化性HClO>HClO 4。

二、考势分析及常见题型
1、对原子结构和同位素的考查常以重大科研成果为知识背景进行命题，对原子的组成以及各基本微粒之间的关系的考查，常结合新发现的元素或同位素判断其含有的质子数、中子数或电子数；对同位素的考查，常与易混淆的概念如元素、核素、同素异形体、同系物、同分异构体等结合起来进行判断。

这将是
今后高考命题的重点和热点。

题型一：质量数、质子数、中子数与电子数之间的计算
例1：某阳离子A R n＋,核外共有x个电子，则该原子核内质子数、中子数分别为( )
A、（n+x）、（A-n-x）
B、（A-n）、（n-x-A）
C、（n+x）、（A-n-x）
D、（x-n）、（A-x+n）
解题指导：该类型题考查原子内各微粒质量、间的数量关系，要注意对阴阳离子的处理。

答案：C。

题型二：同位素、同素异形体、同系物、同分异构体的辨析
例2、13C－NMR(核磁共振)、15N－NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，Kurt Wu thrich 等人为此获得诺贝尔化学奖。

下列有关13C、15N的叙述正确的是( )
A、13C与15N有相同的中子数
B、13C与C60互为同素异形体
C、14N与15N互为同位素
D、15N的核外电子数与中子数相同
解题指导：本题型主要围绕概念的内涵和外延进行理解，并注意区分其对象。

根据质量数=质子数+中子数、质子数=核外电子数，可知A、D均不正确；再根据同位素和同素异形体的概念，可知B不正确。

2、同周期、同主族元素性质的递变规律可以从以下几个方面比较：原子半径、电子层数、最外层电子数、元素的主要化合价、失去（或得到）电子的能力、金属性或非金属性、最高价氧化物对应水化物的酸性（或碱性）强弱、气态氢化物的稳定性等，在应用这些规律时要注意规律的特殊情况。

（具体变化情况请同学们自己总结）。

该部分的热点内容主要有：一是元素周期表的迁移应用；二是确定“指定的几种元素形成的化合物”的形式；三是由“位、构、性”关系推断未知元素及其化合物的性质。

题型三、预测、推断未知元素的单质及其化合物的性质
例3、近年来，我国在超导研究方面居世界领先地位，铊（Tl）是超导体的组成成分之一，铊位于第6周期ⅢA族，下列对铊的性质推导正确的是（）
①是易导电的银白色金属②Tl(OH)3是两性氢氧化物③Tl3＋的氧化能力比Al3＋强④单质能跟稀硝酸反应生成硝酸盐
A、①④
B、②③
C、①
D、④
解题指导：解答此类题的关键是根据元素所在族的其它元素的性质，找出递变规律并加以推测判断，或者根据各种定量关系进行元素与物质的推断等。

根据铊在中期表中的位置，结合元素性质的递变规律：同主族元素，随原子序数增大，金属性逐渐增强，金属离子的氧化性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，可判断出①④正确。