原子结构和元素周期律

1、物质结构和元素周期律一 . 高考考纲要求1 .了解元素、核素和同位素的含义。2 .了解原子的构成;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。3 .了解原子核外电子排布规律。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3 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。6 .以I A和VD A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。7 .了解金属、非金属元素在周期表中的位置及其性质递变规律。8 .了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。二 . 五年高考题汇编、答案及解析1. （2014渐课

2、标I , 10） W、X、Y、Z均是短周期元素，X、Y处于同一周期，X、Z的最低 价离子分别为X”和Z , 丫+和Z-离子具有相同的电子层结构。下列说法正确的是（）A.原子最外层电子数：X>Y>ZB.单质沸点：X>Y>ZC.离子半径：X2 >Y >ZD.原子序数：X>Y>Z【答案】D【解析】依题意,不难确定X、 Y、 Z 分别是S、 Na、 F 元素。原子最外层电子数F > S >Na（Z >X >Y）,A 错误 ;单质沸点Na >S > F（Y > X >Z）,B 错误 ;离子半径S2->F

3、->Na+（X2->Z->Y+）,C 错误 ;原子序数S>Na>F（X>Y>Z）,D 正确。2. （2015渐课标I , 12） W、X、Y、Z均为短周期元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、 5、 8、 8， 它们的最外层电子数之和为18。 下列说法正确的是（）A.单质的沸点：W>XB,阴离子的还原性：W >ZC .氧化物的水化物的酸性：Y<ZD X 与 Y 不能存在于同一离子化合物中【答案】B【解析】W、X、Y、Z 均为短周期主族元素,原子核外L 电子层的电子数分别为0、5、8、8,可判断出W为氢元素，X为氮

4、元素；它们的最外层电子数之和为18,则Y、Z两元素原子最外层电子数之和为18-1-5=12,则 Y 为磷元素,Z 为氯元素。A 项 ,单质的沸点:N2>H2;B 项 ,非金属Tt:Cl>H ,阴离子的还原性：H->Cl-,正确;C项，Cl的最高价氧化物的水化物的酸性强于P的；D 项， P 和 N 可以存在于同一离子化合物中，如NH4H2PO4。知识拓展：分子晶体的沸点取决于分子间的作用力,分子间作用力越大,沸点越高;若不存在氢键,相对分子质量越大,分子间作用力越强。3. （2015晒课标II, 9）原子序数依次增大的元素 a、b、c、d,它们的最外层电子数分别为1、6、 7、

5、 1。 a- 的电子层结构与氦相同，b 和 c 的次外层有8 个电子， c- 和 d+ 的电子层结构相同。下列叙述错误 的是（）A.元素的非金属性次序为c>b>aB.a 和其他3种元素均能形成共价化合物C.d 和其他3种元素均能形成离子化合物D.元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6【答案】B【解析】由题意可知：a为H,b为S,c为Cl,d为K。由元素周期律知：同周期主族元素从左到右 非金属性逐渐增强，则非金属性Cl>S;H2与S、C12化合时，S和C12均体现氧化性，故非金属性次 序为c>b>a,A项正确。H与K不能形成共价化合物尸项错误。K

6、与其他3种元素分别形成KH、 K2S、KCl,三者均为离子化合物，C项正确。H的最高和最低化合价分别为+1、-1,代数和为0;S 的最高和最低化合价分别为+6、-2,代数和为4;Cl的最高和最低化合价分别为+7、-1,代数和为 6,D项正确。解题关键：熟悉原子的核外电子排布是解答此题的关键，同时要结合元素的特点和元素周期律 分析判断。易错警示：考试中对H-的考查不常见，H能与金属元素形成离子化合物4. （2016晒课标I, 13）短周期元素 W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这 些元素组成的二元化合物，n是元素Z的单质，通常为黄绿色气体，q的水溶液具有漂白性， 0.01 mol

7、L“r溶液的pH为2, s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。卜列说法正确的是（）A.原子半径的大小W<X<YB.元素的非金属性Z>X>YC. Y的氢化物常温常压下为液态D. X的最高价氧化物的水化物为强酸【解析】n为黄绿色气体，则n为Cl2o q的水溶液具有漂白性，则为 HClO。根据r溶液的 pH为2,则r溶液为强酸HCl溶液。根据图示中的光照条件，可联想到与 CH4的反应，生成 产物s为难溶于水的混合物，则s为卤代姓。故可推断出 m为H2O,由此可得四种短周期元 素 H、C、O、Cl。5. （2016晒课标H, 9） a、 b、 c、 d为短周期元

8、素，a的原子中只有1个电子，b2一和c+ 离子的电子层结构相同，d与b同族。下列叙述错误的是（）A. a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为 +1B. b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物C. c的原子半径是这些元素中最大的D. d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性【答案】A【解析】由题中信息可知，a、b、c、d分别是H、O、Na、S。H与Na形成的二元化合物NaH 中,H元素的化合价为-1,A项错误;。与其他三种元素可分别形成 H2O、H2O2,Na2O、Na2O2,SO2、 SO3等,B项正确；Na元素位于第三周期I A族，在四种元素中原子半径最大。项正确；氢硫酸 是一一种弱酸，

9、D项正确。疑难突破：b2-和c+电子层结构相同，而且属于短周期元素，则b一定位于第二周期VI A族,c一定 位于第三周期I A族。知识拓展：二元化合物是指由两种元素组成的化合物。金属氢化合物中H元素为-1价。6. （2016课标全国田，12）四种短周期主族元素 W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的 简单离子具有相同电子层结构，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的， W与Y同族, Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是 （ ）A.简单离子半径： W<X<ZB. W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性C.气态氢化物的热稳定性： W<YD.最高价氧化物的水化

10、物的酸性：Y>Z【答案】B【解析】短周期主族元素中原子半径最大的是 Na,X为Na;Z的原子序数比X大且Z与X形成 的离子化合物的水溶液呈中性，则Z为Cl;原子序数W<X,且W、X的简单离子具有相同的电子 层Z构,W为O,Y为S;Na+和O2-电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，r（Na+）<r（O2-）,A项错 误。Na和。形成的化合物有Na2O和Na2O2，溶于水后都得到NaOH溶液,B项正确。非金属性 O>S,则氢化物的稳定性H2O>H2S,C项错误。非金属性 S<Cl,故酸性H2SO4<HClO4,D项错误。 7. （2017辆课标I ,

11、12）短周期主族元素 W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化 物可用作制冷剂，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由 X、Y和Z三种元素形成 的一种盐溶于水后，加入稀盐酸，有黄色沉淀析出，同时有刺激性气体产生。下列说法不正确 的是（）A. X的简单氢化物的热稳定性比 W的强B.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构C. Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红D. Z与X属于同一主族，与 Y属于同一周期【答案】C【解析】由题意可推断，简单氢化物能用作制冷剂的应为液氨，故 W是N。短周期中Na原子 半径最大，故Y为Na。X、Y、Z形成的盐与稀盐酸反应，生成黄色沉淀与刺激性气体，

12、推 测该沉淀为S,刺激性气体为SO2,则该盐为Na2s2。3。反应方程式为：Na2s2O3 +2Hd = 2NaCl +S SOJA HH20。所以 X 是 O, Z 是 S。A.因为。的非金属性强于N：所以稳定性H2O > NH3,故A正确.1二 -、2_B. Na ： 、0 :/,故 B 正确.C.Na2s溶液水解呈碱性，而使蓝色石蕊试纸变红应为酸性水溶液，故 C错误D.S与。同为第VIA族，与Na同为第三周期，故D正确.8. （2017渐课标H, 9） a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素， a原子核外电子 总数与b原子次外层的电子数相同；c所在周期数与族数相同；d与a

13、同族，下列叙述正确的 是（）A.原子半径：d>c>b>aB. 4种元素中b的金属性最强C. c的氧化物的水化物是强碱D. d单质的氧化性比a单质的氧化性强【答案】B【解析】 由以上分析可知a为。元素、b可能为Na或Mg、c为Al、d为S元素.A.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，应为 b>c>d, a为O,原子半径最小，故 A错B.同周期元素从左到右元素的金属性逐渐降低， 则金属性b>c, a、d为非金属，金属性较弱， 则4种元素中b的金属性最强，故B正确；C. c为Al,对应的氧化物的水化物为氢氧化铝，为弱碱，故 C错误；D. 一般来说，元素的非金属性越

14、强，对应的单质的氧化性越强，应为a的单质的氧化性强，故D错误。9.（2017晒课标m, 12）短周期元素 W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外电子数之和为 21.下列关系正确的是（）A.氢化物沸点：W<ZWXYZB.氧化物对应水化物的酸性：Y>WC.化合物熔点：Y2X3<YZ3D,简单离子的半径：Y<X【答案】D【解析】由元素在周期表中的位置可知 W、X为第二周期，Y、Z为第三周期，设Y的最外层 电子数为n,则W的最外层电子数为n+2、X的最外层电子数为n+3、Z的最外层电子数为 n+4,则 n+n+2+n+3+n+4=21 , 4n=12,

15、 n=3,则 Y 为 Al 元素，W 为 N 元素，X 为。元素，Z 为Cl元素。由以上分析可知 X为O、Y为Al、Z为Cl、W为N元素。A. W为N元素，对应的氢化物NH3分子之间可形成氢键，沸点比 HCl高，故A错误；B. Y为Al,对应的氧化物的水化物为 Al（OH）3呈碱性，W为N,对应的氧化物的水化物 HNO3 溶液呈酸性，故BC. Al2O3离子化合物，AlCl3为共价化合物，离子化合物的熔点较高，故 C错误；D. X为O、Y为Al,对应的离子具有相同的核外电子排布，核电荷数越大离子半径越小，故 D正确。【点评】本题考查位置结构性质关系应用，为高考常见题型和高频考点，侧重考查学生的

16、分析 能力，元素的相对位置以及核外最外层电子的关系是解答本题的突破口，明确短周期及元素在周期表中的位置来推断，注意基础知识的理解掌握，难度不大.10. （2018新课标I , 12）主族元素 W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于 20。W、 X、Z最外层电子数之和为10; W与Y同族；W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成 物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是（）A.常温常压下X的单质为气态B. Z的氢化物为离子化合物C. Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性D. W与Y具有相同的最高化合价【答案】B【解析】该题的突破口在于 W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应，其生成物可腐蚀玻璃，则 生成物为H

17、F,结合实验室制取HCl的反应原理，则反应为氟化物和浓硫酸的反应，故W为F。 又W与Y同族，故Y为Cl。W、X、Z最外层电子数之和为10,结合原子序数的相对大小， 则X、Z分别为Mg、K,则A项错误；Y和Z形成的化合物为KCl,水溶液呈中性，C项错 误。B项中，KH为离子化合物，2015年、2016年均有考查。D项中，F为正价也是元素周期 律中比较容易疏忽的一个考查点。11. （2018新课标H , 10） W、X、Y和Z为原子序数依次增,大的四种短周期元素。 W与X可 生成一种红棕色有刺激性气味的气体； Y的周期数是族序数的3倍；Z原子最外层的电子数与 W 的电子总数相同。下列叙述正确的是（

18、）A . X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物B. Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键C.四种元素的简单离子具有相同的电子层结构D. W的氧化物对应的水化物均为强酸【答案】A【解析】首先根据题干中 W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体，则可确定 W为N, X 为。元素。Y的周期数是族序数的3倍，经简单推算可知Y为Na； Z原子最外层的电子数与 W的 电子总数相同，则Z为17号，Cl元素。A项中，O与其他元素形成的化合物的种类， Na的氧化 物常见的有Na2。、NaQ2,这个较容易确定；N的氧化物多样，也容易确定。Cl的氧化物的形 式对学生而言相对陌生，可根据氯的含

19、氧酸反推其氧化物，则有 HClO对应Cl2O, HClO2对应 Cl2O3, HClO3对应Cl2O5, HC10 4M应 Cl2O7。故 A项正确。B项：Na与其他三种元素形成的化合物中除离子键外，Na2O2、NaN3中还含有共价键。C项：根据原子结构，则 Cl-具有与其他三者不同的电子层结构。D项：强调最高价氧化物对应水化物的酸性或者碱性。12. （2018新课标出，13） W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，元素 X和Z 同族。盐YZW与浓盐酸反应，有黄绿色气体产生，此气体同冷烧碱溶液作用，可得到 YZW 的溶液。下列说法正确的是（）A.原子半径大小为 W<X<Y

20、<ZB. X的氢化物水溶液酸性强于 Z的C . Y2W2与ZW 2均含有非极性共价键D.标准状况下W的单质状态与X的相同【答案】D【解析】该题的突破口在于盐 YZW与浓盐酸反应，有黄绿色气体产生，此气体同冷烧碱溶液 作用，可得到YZW的溶液。黄绿色气体是氯气，则结合物质性质，盐 YZW应为次氯酸盐， 故Z为Cl, W为O, Y为Na。又X和Z同族，则X为F,元素种类全部确定。C项：Na2O2 中含有非极性共价键，ClO 2中共价键为极性共价键。三.五年高考题分析年份题 型分 数知识点能力点设问方式考查 角度考纲要求2014选 择 题6化合价、电子层结构、原子 半径离子半径大 小比较、单质

21、沸点 高低微粒半径比 较、核外电 子排布、单 质的沸点丫十和Z离子 具有相同的电 子层结构了解原子核外电子排 布规律掌握元素周期律的性 质2015选 择 题6原子核外电子排 布、沸点、还原性、 酸性、化合物的组 成金属性、非 金属性、单 质的沸点L电子层的电 子数、最外层 电子数了解原子核外电子排 布规律掌握元素周期律的实 质了解非金属元素性质 递变规律2016选 择 题6核外电子排布、非 金属性、化合物、 化合价微粒半径、 氢键、 非金属性判 断物质性质分析 推断掌握元素周期律的实 质了解非金属元素性质 递变规律2017选 择 题6氢键、核外电子排 布、盐类水解、元 素位置氢键、原子 核电子

22、排 布、离子水 解物质性质分析 推断了解原子核外电子排 布规律掌握元素周期律的实 质了解盐类水解的原理2018选 择 题6物质的制备、盐类 水解、化合物种 类、核外电子排 布、酸性、原什 径物质的制 备、化合物 的形成物质性质分析 推断掌握元素周期律的实质了解核外电子排布 掌握常见物质的制备， 所含化学键类型四.考点解读考向1:原子结构试题特点：原子结构是化学的重要知识之一，也是高考命题常考知识点之一。掌握微粒数之间 的关系，理解核素、元素、同位素等有关概念的内涵与外延，掌握核外电子排布规律与元素性 质之间的关系。策略方法：准确说出同位素原子的结构异同；熟悉组成原子的各种微粒及相互关系（1）质

23、子数（Z）=核电荷数=原子序数质量数（A）=质子数（Z） +中子数（N）（3）阳离子的核外电子数=质子数T 所带电荷数（4）阴离子的核外电子数=质子数十|所带电荷数考向2:元素推断与元素周期律试题特点：以原子核外电子排布、元素在周期表中的位置和元素及其化合物的性质为基础推断 元素，考察元素周期律、化学键、元素及其化合物性质、简单反应原理等。五.命题预测原子结构和元素周期律是高考每年必考题型，多以选择题形式出现。主要以利用“元素在 周期表中位置、原子核外电子排布、元素性质”的元素推断题形式考查，也以部分周期表的元 素推断题形式出现。题目难度中等。主要通过元素的推断考查原子结构、离子结构、核外电子 排布、化学键、元素周期律（原子半径、离子半径、气态氢化物稳定性、最高价氧化物对应水 化物的酸性或碱性强弱等）、元素的单质及化合物的性质、强弱酸或碱的电离、盐的电离和水 解等知识。特别关注：1 .知识点：元素化合价、电子层结构、原子半径离子半径的大小比较、单质沸点高低、非金属性比较、化合物的组成、化学反应方程式。2 .能力点：考查原子、分子和物质结构，对元素周期律的理解，对元素周期表的掌握，“位 -构-性”综合应用。3 .设问方式或考察角度：物质性质分析推断、性质递变规律、“位-构-性”关系的综合考查、知识关联的结构化、认识思路的结构化、核心观念的结构化。