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元素的“位置、结构、性质”问题是我们学习元素周期律和周期表的重点,也是我们学习化学的难点之一。为使大家更好地掌握该知识要点,下面笔者针对该知识点做一分析归纳。
一、明确“位置、结构、性质”三者间的关系
二、学习“位置、结构、性质”关键点
1.“结构与位置”间的典型关系导析
(1)学习该知识要点时,重点需要掌握如下几个关系式:
①电子层数=周期数。
②质子数=原子序数。
③主族元素原子最外层电子数=主族序数。
④主族元素的最高化合价=主族序数。
最低化合价=主族序数-8(一般规律)。
(2)元素周期表中的一些特殊规律
①各周期所含元素的种数,一到七周期分别为2、8、8、18、18、32、26。
②明确稀有气体的原子序数及其在周期表中的具体位置:
③理解同主族上下相邻元素原子序数的关系:
2.“性质与位置”的典型关系导析
(1)根据不同元素的性质差异可以推知元素在周期表中的相对位置
例如:若同周期元素A、B、C的金属性逐渐增强,则A、B、C在同周期中按照C、B、A的顺序从左到右排列。
(2)根据元素在周期表中的位置关系可以推断元素间的性质差异
例如:若同主族元素A、B、C在同一主族中从上往下排列,则可推知A、B、C的单质的氧化性依次减弱或还原性依次增强。
3.“结构和性质”的典型关系导析
三、“位置、结构、性质”经典例题分析
例1 短周期元素Q、W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示,其中只有Z为金属元素。则下列说法正确的是( )。
A.W、X两种元素在自然界中都存在相应的单质
B.Q、W相比,后者更易与氢气发生反应
C.Y、Z分别形成的简单离子中,前者的半径较大
D.X、Z的最高价氧化物对应的水化物之间容易发生反应
解析 由短周期元素Q、W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置及只有Z为金属元素,可以确定分别为Cl、Si、C、O、Al。自然界中存在碳单质,但没有硅单质,A错误;Cl的非金属性强于Si,因此更易与氢气反应,B错误;O、Al形成的简单离子O、Al具有相同的电子层排布,但O的核电荷数小,因此离子半径大,C正确;X、Z的最高价氧化物对应的水化物分别为碳酸、氢氧化铝,二者不能反应,D错误。
答案 C
例2 短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示,其中T原子的M层电子数比K层多2个,下列叙述不正确的是( )。
A.氢化物的稳定性:R>Q>T
B.T的氧化物是一种良好的半导体材料
C.Q、R的简单氢化物分子所含质子数、电子数与Ne相同
D.T、W的最高价氧化物对应的水化物的酸性:W>T
解析 T原子的M层电子数比K层多2个,所以T为Si,故Q、R、W分别为N、O、Cl。氢化物的稳定性:HO>NH>SiH,A正确;半导体材料是Si,而不是其氧化物,B错误;NH、HO、Ne都是10个质子、10个电子的微粒,C正确;高氯酸的酸性强于硅酸,D正确。
答案 B
例3 四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示,其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是( )。
A.原子半径:Z B.Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比X的弱
C.X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱
D.Z位于元素周期表中第2周期、第ⅥA族
解析 由题给信息可知,M为Al,X为Si,Y为N,Z为O。原子半径Al>Si>N>O,A正确;因为N的非金属性比Si强,所以HNO的酸性比HSiO强,B错误;因为O的非金属性比Si强,所以简单气态氢化物的热稳定性:HO>SiH,C正确;氧元素位于元素周期表的第2周期、第ⅥA族,D正确。
答案 B
虽然元素“位置、结构、性质”问题属于高一化学必修教材中所学习的内容,但该知识点近年来却是我们新课标卷中的高频考点。该类试题借助化学中较为基础的知识要点,不仅能够很好地考查物质结构、元素周期表、元素周期律的知识,而且能够考查我们的推断能力、对信息的挖掘能力以及解决综合问题的能力,所以我们要重视和学好“位置、结构、性质”的相关知识要点。
一、明确“位置、结构、性质”三者间的关系
二、学习“位置、结构、性质”关键点
1.“结构与位置”间的典型关系导析
(1)学习该知识要点时,重点需要掌握如下几个关系式:
①电子层数=周期数。
②质子数=原子序数。
③主族元素原子最外层电子数=主族序数。
④主族元素的最高化合价=主族序数。
最低化合价=主族序数-8(一般规律)。
(2)元素周期表中的一些特殊规律
①各周期所含元素的种数,一到七周期分别为2、8、8、18、18、32、26。
②明确稀有气体的原子序数及其在周期表中的具体位置:
③理解同主族上下相邻元素原子序数的关系:
2.“性质与位置”的典型关系导析
(1)根据不同元素的性质差异可以推知元素在周期表中的相对位置
例如:若同周期元素A、B、C的金属性逐渐增强,则A、B、C在同周期中按照C、B、A的顺序从左到右排列。
(2)根据元素在周期表中的位置关系可以推断元素间的性质差异
例如:若同主族元素A、B、C在同一主族中从上往下排列,则可推知A、B、C的单质的氧化性依次减弱或还原性依次增强。
3.“结构和性质”的典型关系导析
三、“位置、结构、性质”经典例题分析
例1 短周期元素Q、W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示,其中只有Z为金属元素。则下列说法正确的是( )。
A.W、X两种元素在自然界中都存在相应的单质
B.Q、W相比,后者更易与氢气发生反应
C.Y、Z分别形成的简单离子中,前者的半径较大
D.X、Z的最高价氧化物对应的水化物之间容易发生反应
解析 由短周期元素Q、W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置及只有Z为金属元素,可以确定分别为Cl、Si、C、O、Al。自然界中存在碳单质,但没有硅单质,A错误;Cl的非金属性强于Si,因此更易与氢气反应,B错误;O、Al形成的简单离子O、Al具有相同的电子层排布,但O的核电荷数小,因此离子半径大,C正确;X、Z的最高价氧化物对应的水化物分别为碳酸、氢氧化铝,二者不能反应,D错误。
答案 C
例2 短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示,其中T原子的M层电子数比K层多2个,下列叙述不正确的是( )。
A.氢化物的稳定性:R>Q>T
B.T的氧化物是一种良好的半导体材料
C.Q、R的简单氢化物分子所含质子数、电子数与Ne相同
D.T、W的最高价氧化物对应的水化物的酸性:W>T
解析 T原子的M层电子数比K层多2个,所以T为Si,故Q、R、W分别为N、O、Cl。氢化物的稳定性:HO>NH>SiH,A正确;半导体材料是Si,而不是其氧化物,B错误;NH、HO、Ne都是10个质子、10个电子的微粒,C正确;高氯酸的酸性强于硅酸,D正确。
答案 B
例3 四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示,其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是( )。
A.原子半径:Z
C.X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱
D.Z位于元素周期表中第2周期、第ⅥA族
解析 由题给信息可知,M为Al,X为Si,Y为N,Z为O。原子半径Al>Si>N>O,A正确;因为N的非金属性比Si强,所以HNO的酸性比HSiO强,B错误;因为O的非金属性比Si强,所以简单气态氢化物的热稳定性:HO>SiH,C正确;氧元素位于元素周期表的第2周期、第ⅥA族,D正确。
答案 B
虽然元素“位置、结构、性质”问题属于高一化学必修教材中所学习的内容,但该知识点近年来却是我们新课标卷中的高频考点。该类试题借助化学中较为基础的知识要点,不仅能够很好地考查物质结构、元素周期表、元素周期律的知识,而且能够考查我们的推断能力、对信息的挖掘能力以及解决综合问题的能力,所以我们要重视和学好“位置、结构、性质”的相关知识要点。