湯偉 張茹英
元素的“位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)”問題是我們學(xué)習(xí)元素周期律和周期表的重點(diǎn),也是我們學(xué)習(xí)化學(xué)的難點(diǎn)之一。為使大家更好地掌握該知識(shí)要點(diǎn),下面筆者針對(duì)該知識(shí)點(diǎn)做一分析歸納。
一、明確“位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)”三者間的關(guān)系
二、學(xué)習(xí)“位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)”關(guān)鍵點(diǎn)
1.“結(jié)構(gòu)與位置”間的典型關(guān)系導(dǎo)析
(1)學(xué)習(xí)該知識(shí)要點(diǎn)時(shí),重點(diǎn)需要掌握如下幾個(gè)關(guān)系式:
①電子層數(shù)=周期數(shù)。
②質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)。
③主族元素原子最外層電子數(shù)=主族序數(shù)。
④主族元素的最高化合價(jià)=主族序數(shù)。
最低化合價(jià)=主族序數(shù)-8(一般規(guī)律)。
(2)元素周期表中的一些特殊規(guī)律
①各周期所含元素的種數(shù),一到七周期分別為2、8、8、18、18、32、26。
②明確稀有氣體的原子序數(shù)及其在周期表中的具體位置:
③理解同主族上下相鄰元素原子序數(shù)的關(guān)系:
2.“性質(zhì)與位置”的典型關(guān)系導(dǎo)析
(1)根據(jù)不同元素的性質(zhì)差異可以推知元素在周期表中的相對(duì)位置
例如:若同周期元素A、B、C的金屬性逐漸增強(qiáng),則A、B、C在同周期中按照C、B、A的順序從左到右排列。
(2)根據(jù)元素在周期表中的位置關(guān)系可以推斷元素間的性質(zhì)差異
例如:若同主族元素A、B、C在同一主族中從上往下排列,則可推知A、B、C的單質(zhì)的氧化性依次減弱或還原性依次增強(qiáng)。
3.“結(jié)構(gòu)和性質(zhì)”的典型關(guān)系導(dǎo)析
三、“位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)”經(jīng)典例題分析
例1 短周期元素Q、W、X、Y、Z在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示,其中只有Z為金屬元素。則下列說法正確的是( )。
A.W、X兩種元素在自然界中都存在相應(yīng)的單質(zhì)
B.Q、W相比,后者更易與氫氣發(fā)生反應(yīng)
C.Y、Z分別形成的簡(jiǎn)單離子中,前者的半徑較大
D.X、Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物之間容易發(fā)生反應(yīng)
解析 由短周期元素Q、W、X、Y、Z在元素周期表中的相對(duì)位置及只有Z為金屬元素,可以確定分別為Cl、Si、C、O、Al。自然界中存在碳單質(zhì),但沒有硅單質(zhì),A錯(cuò)誤;Cl的非金屬性強(qiáng)于Si,因此更易與氫氣反應(yīng),B錯(cuò)誤;O、Al形成的簡(jiǎn)單離子O、Al具有相同的電子層排布,但O的核電荷數(shù)小,因此離子半徑大,C正確;X、Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物分別為碳酸、氫氧化鋁,二者不能反應(yīng),D錯(cuò)誤。
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圖所示,其中T原子的M層電子數(shù)比K層多2個(gè),下列敘述不正確的是( )。
A.氫化物的穩(wěn)定性:R>Q>T
B.T的氧化物是一種良好的半導(dǎo)體材料
C.Q、R的簡(jiǎn)單氫化物分子所含質(zhì)子數(shù)、電子數(shù)與Ne相同
D.T、W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性:W>T
解析 T原子的M層電子數(shù)比K層多2個(gè),所以T為Si,故Q、R、W分別為N、O、Cl。氫化物的穩(wěn)定性:HO>NH>SiH,A正確;半導(dǎo)體材料是Si,而不是其氧化物,B錯(cuò)誤;NH、HO、Ne都是10個(gè)質(zhì)子、10個(gè)電子的微粒,C正確;高氯酸的酸性強(qiáng)于硅酸,D正確。
答案 B
例3 四種短周期元素在元素周期表中的位置如圖所示,其中只有M為金屬元素。下列說法不正確的是( )。
A.原子半徑:Z B.Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性比X的弱 C.X的最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)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 由題給信息可知,M為Al,X為Si,Y為N,Z為O。原子半徑Al>Si>N>O,A正確;因?yàn)镹的非金屬性比Si強(qiáng),所以HNO的酸性比HSiO強(qiáng),B錯(cuò)誤;因?yàn)镺的非金屬性比Si強(qiáng),所以簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:HO>SiH,C正確;氧元素位于元素周期表的第2周期、第ⅥA族,D正確。 答案 B 雖然元素“位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)”問題屬于高一化學(xué)必修教材中所學(xué)習(xí)的內(nèi)容,但該知識(shí)點(diǎn)近年來卻是我們新課標(biāo)卷中的高頻考點(diǎn)。該類試題借助化學(xué)中較為基礎(chǔ)的知識(shí)要點(diǎn),不僅能夠很好地考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期表、元素周期律的知識(shí),而且能夠考查我們的推斷能力、對(duì)信息的挖掘能力以及解決綜合問題的能力,所以我們要重視和學(xué)好“位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)”的相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)。