第六讲 物质结构(一)

2010年高考总复习——化学6

物质结构（一）

在高考中，除了要求考生掌握扎实的基础知识、过硬的基本技能外，还要求考生具有一定的“化学思想方法”。化学思想是人们认识、理解、掌握化学的意识，化学方法是人们解决化学问题的方法策略。近年来高考大纲明确提出对“化学思想方法”的考查。在中学化学中，（1）守恒思想；（2）平衡思想；（3）结构决定性质、性质决定用途、制备与保存。

这些是核心的、影响全局的化学学科思想。

在化学研究中，研究物质的性质最基本的手段是化学实验，但是如果要深入分析其中的本质原因并找出规律进行应用，必须从物质结构上进行探索研究。

所谓“结构决定性质”，在中学化学中主要分为三个层次的知识：

（1）原子结构决定元素的化学性质；

（2）分子结构（化学键）决定物质的化学性质；

（3）晶体结构决定物质的物理性质。

晶体结构的知识要求考生了解有关分子间作用力和氢键的相关知识。

在物质结构三个层次的要求中，原子之间相互结合时形成的化学键的类型、化学键的数量都是由原子结构决定的，而形成的化学键不同，得到的晶体结构也不同。因此，物质结构的核心内容是原子结构。

在高考的必考部分中，对物质结构方面有如下要求：

①了解化学的主要特点是在原子、分子水平上认识物质。了解化学可以识别、改变和创造分子。了解物质的组成、结构和性质的关系。

②了解元素、核素和同位素的含义。了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行有关计算。

③了解原子构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。了解原子核外电子排布，原子结构示意图。

④掌握元素周期律的实质。了解元素周期表（长式）的结构（周期、族）及其应用。

⑤以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。以IA和VIIA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。

⑥了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律，熟悉常见元素的化合价。

⑦了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。了解分子式、电子式、结构式和结构简式的表示方法。

⑧能从化学键的角度分析化学反应，了解化学反应中能量转化的原因。

热点一、元素周期表的应用

元素周期律是无机化学中最重要的规律，原子结构与元素化学性质之间的关系是它的核心内容。在高考复习中，首先要求考生掌握它们之间的内在联系。

元素的化学性质随原子序数的递增呈现出周期性的变化，具体表现形式就是我们使用的元素周

最外层电子数和原子半径周期性

元素在元素周期表中的位置取决于该元素原子核外电子的排布，长式周期表的构造取决于原子核外电子排布的规律。

（1）每层最多容纳2n2个电子

（2）最外层电子数不超过8个（第一层为最外层时不超过2个）

（3）次外层电子数不超过18个（第二层为次外层时不超过8个）

（4）倒数第三层电子数不超过32个（第三层为倒数第三层时不超过18个）

将上述规律综合在一起，我们可以将周期表中7个周期元素的核外电子排布情况进行总结，得

在高考中，主要考查元素性质周期律和元素周期表的具体应用，即如何利用位、构、性之间的关系解决问题。

这三者之间，核心知识是原子结构，但是高考考查的重点集中在元素的化学性质和元素位置之间的关系上，解决这类高考题的关键在于确定元素在周期表中的位置。一般的解题思路是：（1）确定元素在周期表中的位置：

①利用核外电子排布推导主族元素的位置周期数=电子层数主族数=最外层电子数

②利用质子数推导元素位置

各周期最后一个元素为稀有气体：2He、10Ne、18Ar、36Kr、54Xe、86Rn

用质子数找出所在周期，再利用差值找出所在族。

例1（09全国II）．某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近，其相对原子质量为152.0，原子核外的电子数为63。下列叙述中错误

．．的是（）

A．它是副族元素B．它是第六周期元素

C．它的原子核内有63个质子D．它的一种同位素的核内有89个中子

解析：核外电子数等于其质子数，C项正确；用质子数分别减去各周期所含有的元素种数（或利用稀有气体的原子序数），63-2-8-8-18-18=9，显然其属于第六周期，从左到右的第9种，而第六周期中包含镧系，所以它应属于副族，A项、B项均正确；由于存在同位素，所以相对原子质量应

是同位素的平均值，而不代表其中一种元素的质量数，故中子数不能用152-63=89来计算，D项错。

③利用原子半径和化合价判断元素位置

主族数=最外层电子数=元素最高正价数最低负价=最外层电子数－8

例2（08广东卷）．根据表1信息，判断以下叙述正确的是（）

表1 部分短周期元素的原子半径及主要化合价

A．氢化物的沸点为H2T＜H2R B．单质与稀盐酸反应的速率为L＜Q

C．M与T形成的化合物具有两性D．L2+与R2－的核外电子数相等解析：T与R同族，L与Q同族。T只有－2价，且原子半径小，所以T为O元素；R的最高正价为＋6价，最低价为－2价，所以R为S元素；L的原子半径最大，化合价为＋2价，所以L为Mg；M的原子半径介于Mg和S之间且化合价为＋3价，所以M为Al；而Q的原子半径在Mg和O之间且化合价为＋2价，所以Q为Be。选项A中由于H2O中存在氢键，所以沸点：H2T＞H2R；选项B中由于Mg的金属性比Al强，所以与HCl反应的速率：L＞Q；选项C中Al和O形成的化合物具有两性；选项D中Mg2＋只有两个电子层而S2－具有三个电子层。答案：C （2）确定元素位置后，利用同主族元素化学性质的相似性推导主要的化学性质，并且利用化学性质的递变性进行相应的比较。

①熟记每一主族代表元素（大多为第三周期元素）的化学性质以及IA、VIIA族元素的性质。

②利用位置关系进行元素性质的比较（利用性质递变规律推断未知元素的化学性质）：

位于周期表左下方的元素金属性强（金属元素集中在左下方），位于周期表右上方的元素非金属性强（非金属元素集中在右上方），在金属与非金属之间存在一条阶梯状分界线，阶梯线两侧元素具有一定的过渡性。

③掌握元素性质的具体比较方法

金属单质与水、或酸发生反应的难易程度

非金属单质与氢气化合的难易程度，以及生成的气态氢化物的稳定性

最高价氧化物的水化物酸碱性的相对强弱

单质之间的相互置换

周期表中的性质递变规律

例3（09山东）．

的是（）