羅功舉
物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律知識是歷年高考的必考點,其命題形式和考查知識點具有穩(wěn)定性、連續(xù)性。以下是高考在本知識中的命題視角分析,供同學們參考。
角度一:考查原子結(jié)構(gòu)知識
【考點解讀】一般以原子符號、原子結(jié)構(gòu)中各粒子之間的等式關(guān)系、同位素概念等內(nèi)容為切入點,考查考生對原子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識的掌握情況。
角度二:考查元素周期律
【考點解讀】主要分三種形式:直接應用或考查元素周期律,以圖表為載體考查元素周期律,以信息的遷移或?qū)嶒灥娜诤蟻砜疾樵刂芷诼傻闹R等。
點評:處理這類問題時要注意概念和規(guī)律的關(guān)鍵因素,如比較含氧酸的酸性強弱時一定要強調(diào)“最高價”。
角度三:考查元素推斷
【考點解讀】一是以元素周期表的形式為設題依據(jù),考查考生對元素周期表的結(jié)構(gòu)是否熟悉,甄別對元素周期律掌握是否到位。二是以“位-構(gòu)-性”關(guān)系為主線,多角度分析運用有關(guān)知識推斷元素。
例3 如表所示的五種元素中,W、X、Y、Z為短周期元素,這四種元素的原子最外層電子數(shù)之和為22。下列說法正確的是()。
A. X、Y、Z三種元素最低價氫化物的沸點依次升高
B.由X、Y和氫三種元素形成的化合物中只有共價鍵
C.物質(zhì)WY2、W3X4、WZ4均有熔點高、硬度大的特性
D. T元素的單質(zhì)具有半導體的特性,T與Z元素可形成化合物TZ4
分析:根據(jù)元素周期表結(jié)構(gòu)可知X、Y、W、Z分別為第二、三周期的元素;又依據(jù)“這四種元素的原子最外層電子數(shù)之和為22”且它們位于連續(xù)四個周期中,可推知W、X、Y、Z分別為第ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族的元素,即它們分別為Si、N、O、Cl,則T為Ge。N、O的最低價氫化物分子間存在氫鍵,沸點升高,A項錯誤。N、O和H三種元素形成的化合物中可以只有共價鍵,如HN03,也可以含有離子鍵,如NH4N03,B項錯誤。WZ4為SiCl4,屬于分子晶體,沒有熔點高、硬度大的特性,C項錯誤。Si與Ge分別位于金屬與非金屬交界線附近,性質(zhì)相似,硅的單質(zhì)具有半導體的特性,故Ge也具有這一性質(zhì);Ge最高正價為+4,與Cl可形成GeCl4,D項正確。答案為D。
點評:首先要對“位一構(gòu)一性”關(guān)系中的幾個等式熟悉。另外要合理運用元素周期表中蘊含的某些規(guī)律,如序差規(guī)律、奇偶規(guī)律、位置規(guī)律等。
角度四:考查化學鍵知識
【考點解讀】這類問題大多涉及化學鍵類型的判斷、化學鍵與物質(zhì)類別關(guān)系的分析、化學反應中化學鍵的變化情況分析、物質(zhì)變化過程中被破壞的作用力判斷等。
例4 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍,Y是地殼中含量最高的元素,Z2+與Y2-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),W與X同主族。下列說法正確的是()。
A. 原子半徑大小順序:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.Y分別與Z、W形成的化合物中化學鍵類型相同
C.X的最高價氧化物對應水化物的酸性比W的弱
D.Y的氣態(tài)簡單氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強
分析:根據(jù)題設條件“短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍”可推測X是碳元素或硫元素;由于X的原子序數(shù)最小,因此X是碳。由“Y是地殼中含量最高的元素”可知Y是氧。又由“Z2++與Y2-具有相同的電子層結(jié)構(gòu)”可知Z為鎂。因為“W與X同主族”,則W為硅。同周期元素自左向右原子半徑逐漸減小,同主族元素自上而下原子半徑逐漸增大,則原子半徑大小順序為r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y),A項錯誤。Y分別與Z、W形成的化合物是氧化鎂和二氧化硅,前者含有離子鍵,后者含有共價鍵,化學鍵類型不相同,B項錯誤。碳的非金屬性強于硅,因此X的最高價氧化物對應水化物的酸性比W的強,C項錯誤。氧的非金屬性強于硅,因此H20的熱穩(wěn)定性比SiH4的強,D項正確。答案為D。
點評:解答這類問題時,一要注意審題,按題目要求進行分析;二要注意一些特例型知識,如非金屬元素組成的化合物中可能含有離子鍵,稀有氣體分子中無化學鍵等。
角度五:考查綜合應用能力
【考點解讀】此類問題的知識點包括短周期元素的原子結(jié)構(gòu)特征、元素周期表的結(jié)構(gòu)、元素周期律、短周期元素的單質(zhì)及化合物的典型性質(zhì)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)概念及理論等內(nèi)容。
例5 A、B、D、E、F為短周期元素,非金屬元素A最外層電子數(shù)與其周期數(shù)相同,B的最外層電子數(shù)是其所在周期數(shù)的2倍。B在D中充分燃燒能生成其最高價化合物BD2。E+與D2-具有相同的電子數(shù)。A在F中燃燒,產(chǎn)物溶于水得到一種強酸。
回答下列問題:
(1) A在周期表中的位置是_____,寫出一種工業(yè)制備單質(zhì)F的離子方程式:_____ 。
(2) B、D、E組成的一種鹽中,E的質(zhì)量分數(shù)為43%,其俗名為_____,其水溶液與F單質(zhì)反應的化學方程式為_____;在產(chǎn)物中加入少量KI,反應后加入CCl4并振蕩,有機層顯_____色。
(3) 由這些元素組成的物質(zhì),其組成和結(jié)構(gòu)信息如下表:
a的化學式為_____,b的化學式為_____,c的電子式為_____,d的晶體類型是_____。
(4) 由A和B、D元素組成的兩種二元化合物形成一類新能源物質(zhì)。一種化合物分子通過_____鍵構(gòu)成具有空腔的固體;另一種化合物(沼氣的主要成分)分子進入該空腔,其分子的空間結(jié)構(gòu)為_____。
分析:根據(jù)“非金屬元素A最外層電子數(shù)與其周期數(shù)相同”確定A為氫元素,然后根據(jù)其他信息推出B為碳元素,D為氧元素,E為鈉元素,F(xiàn)為氯元素。
點評:正確推斷元素是解答這類問題的關(guān)鍵,因此,解題時要重視元素推斷。對試題涉及的每個問題,先要弄清楚問題對應的知識點,再找相應的知識去分析作答,最后整合。