1、專題1 微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性本專題重難點(diǎn)突破一、元素金屬性、非金屬性強(qiáng)弱的判斷方法1元素金屬性強(qiáng)弱的判斷方法本質(zhì)：原子越易失電子，則金屬性就越強(qiáng)。(1)根據(jù)元素周期表進(jìn)行判斷：同一周期：從左到右，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的金屬性逐漸減弱。同一主族：從上到下，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的金屬性逐漸增強(qiáng)。(2)在金屬活動(dòng)性順序中越靠前，金屬性越強(qiáng)。如Zn排在Cu的前面，則金屬性：ZnCu。(3)根據(jù)金屬單質(zhì)與水或者與酸(非氧化性酸如鹽酸、稀硫酸等)反應(yīng)置換出氫氣的難易(或反應(yīng)的劇烈)程度。置換出氫氣越容易，則金屬性就越強(qiáng)。如Zn與鹽酸反應(yīng)比Fe與鹽酸反應(yīng)更易置換出氫氣，則金屬性：ZnFe。(4)根

2、據(jù)金屬元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物堿性的強(qiáng)弱。堿性越強(qiáng)，則原金屬單質(zhì)的金屬性就越強(qiáng)。如堿性NaOHMg(OH)2，則金屬性：NaMg。(5)一般情況下，金屬單質(zhì)的還原性越強(qiáng)，則元素的金屬性就越強(qiáng)；對應(yīng)金屬陽離子的氧化性越強(qiáng)，則元素的金屬性就越弱。如還原性NaMg，則金屬性：NaMg，氧化性：NaCu。特別提醒一般來說，在氧化還原反應(yīng)中，單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)(或離子的還原性越弱)，則元素的非金屬性就越強(qiáng)；單質(zhì)的還原性越強(qiáng)(或離子的氧化性越弱)，則元素的金屬性就越強(qiáng)。故一般來說，元素的金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱判斷方法與單質(zhì)的氧化性和還原性的強(qiáng)弱判斷方法是相一致的。金屬性強(qiáng)弱的比較，是比較原子失去電子的難易

3、，而不是失去電子的多少。如Na易失去1個(gè)電子，而Mg易失去2個(gè)電子，但Na的金屬性更強(qiáng)。2元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷方法本質(zhì)：原子越易得電子，則非金屬性就越強(qiáng)。(1)根據(jù)元素周期表進(jìn)行判斷：同一周期：從左到右，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的非金屬性逐漸增強(qiáng)。同一主族：從上到下，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的非金屬性逐漸減弱。(2)非金屬元素單質(zhì)與H2化合的難易程度：化合越容易，非金屬性越強(qiáng)。如F2與H2在黑暗中就可反應(yīng)，Br2與H2在加熱條件下才能反應(yīng)，則非金屬性：FBr。(3)形成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，元素的非金屬性越強(qiáng)。如穩(wěn)定性：HFHCl，則非金屬性：FCl。(4)最高價(jià)氧化物對應(yīng)水

4、化物的酸性強(qiáng)弱：酸性越強(qiáng)，對應(yīng)非金屬元素的非金屬性就越強(qiáng)。如酸性：HClO4HBrO4，則非金屬性：ClBr。(5)一般情況下，非金屬單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，則元素的非金屬性就越強(qiáng)；對應(yīng)陰離子的還原性越強(qiáng)，則元素的非金屬性就越弱。如氧化性Cl2Br2，則非金屬性：ClBr。(6)置換反應(yīng)：如Cl22Br=2ClBr2，則非金屬性：ClBr。(7)根據(jù)與同一種金屬反應(yīng)，生成化合物中金屬元素的化合價(jià)的高低進(jìn)行判斷。例如：CuCl2CuCl2,2CuSCu2S，即得非金屬性：ClS?！纠?】工業(yè)上制取冰晶石(Na3AlF6)的化學(xué)方程式如下：2Al(OH)312HF3Na2CO3=2Na3AlF63CO2

5、9H2O反應(yīng)物中有兩種元素在元素周期表中位置相鄰，下列能判斷它們的金屬性或非金屬性強(qiáng)弱的是()A氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性B最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性C原子達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)得到電子的多少D單質(zhì)與同濃度酸發(fā)生反應(yīng)的快慢解析由反應(yīng)方程式可知，在元素周期表中位置相鄰的是O和F元素。依據(jù)H2O和HF的穩(wěn)定性可以比較O和F元素的非金屬性強(qiáng)弱。O和F都沒有最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物，O2和F2均不與酸反應(yīng)，得電子的多少不能判斷非金屬性強(qiáng)弱，B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案A【例2】甲、乙兩種非金屬元素性質(zhì)比較：甲元素的單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)比乙元素的低；甲元素的單質(zhì)能氧化乙元素的陰離子；甲的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性比乙的強(qiáng)；與金屬

6、反應(yīng)時(shí)甲原子得電子的數(shù)目比乙多；甲元素的單質(zhì)比乙元素的單質(zhì)容易與氫氣化合。上述能夠說明甲比乙的非金屬性強(qiáng)的是()A BC D解析甲元素的單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)比乙元素的低，無法確定甲、乙的得電子能力，故錯(cuò)誤；甲元素的單質(zhì)能氧化乙元素的陰離子，則甲得電子的能力強(qiáng)，甲的非金屬性比乙的強(qiáng)，故正確；甲的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性比乙的強(qiáng)，則甲的非金屬性比乙的強(qiáng)，故正確；與金屬反應(yīng)時(shí)甲原子得電子的數(shù)目比乙多，由得電子數(shù)目的多少不能確定得電子的難易程度，故錯(cuò)誤；甲元素的單質(zhì)比乙元素的單質(zhì)容易與氫氣化合，則甲得電子能力強(qiáng)，所以正確。故選C。答案C二、微粒半徑大小的比較方法及規(guī)律影響微粒半徑大小的因素有：電子層數(shù)

7、的多少；原子核對核外電子的吸引力的大?。缓送怆娮訑?shù)的多少。1原子(1)同一周期，從左到右，核電荷數(shù)依次增大，原子半徑依次減小。如：r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P)r(S)r(Cl)。(2)同一主族，自上而下，電子層數(shù)依次增多，原子半徑依次增大。如：r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)。2離子(1)同一主族，自上而下，電子層數(shù)依次增多，離子半徑依次增大。如：r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cl)r(K)r(Ca2)。3同一元素的不同微粒，核外電子數(shù)越多，半徑越大(1)陽離子：r(原子)r(陽離子)。如：r(Na)r(Na)。(2)陰離子：r(原子)r(陰離子

8、)。如：r(Cl)r(Fe2)r(Fe3)。特別提醒 微粒半徑大小的比較方法(1)“三看”法快速判斷簡單微粒半徑大?。骸耙豢础彪娮訉訑?shù)。當(dāng)電子層數(shù)不同時(shí)，一般電子層數(shù)越多，半徑越大。“二看”核電荷數(shù)。當(dāng)電子層數(shù)相同時(shí)，如電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大，半徑越小?！叭础焙送怆娮訑?shù)。當(dāng)核電荷數(shù)相同時(shí)，核外電子數(shù)越多，半徑越大。(2)運(yùn)用元素周期表進(jìn)行比較。(3)參照物比較法如比較r(Al3)與r(S2)的大小，可找出與S同主族的O，然后進(jìn)行比較r(Al3)r(O2)、r(O2)r(S2)，所以r(Al3)ABB原子半徑由大到小的順序是r(B)r(A)r(C)C離子半徑由大到小的順序是r(C)

9、r(B2)r(A2)D原子最外層電子數(shù)由多到少的順序是BAC解析三種元素在周期表中的位置為，可知A、B、C分別為S、Mg、F。A項(xiàng)，原子序數(shù)由大到小的順序應(yīng)為ABC；C項(xiàng)，離子半徑應(yīng)為r(A2)r(C)r(B2)；D項(xiàng)，最外層電子數(shù)由多到少的順序?yàn)镃AB。答案B【例4】下列微粒半徑大小比較正確的是()ANaMg2Al3ClNaAl3CNaMgAlSDCsRbKNa解析A項(xiàng)，四種離子核外電子數(shù)相同，隨著核電荷數(shù)增多，離子半徑依次減小，即Al3Mg2NaClNaAl3，正確。答案B三、元素的推斷元素推斷題在歷年高考中占有一定的比例(主要在選擇題中體現(xiàn))，主要考查元素周期表中“位、構(gòu)、性”的關(guān)系及利

10、用物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行綜合推斷能力，要求熟練掌握短周期所有元素的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在周期表中的位置以及它們的重要化合物的性質(zhì)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合分析。1一般解題思路在以上基礎(chǔ)上，針對題目按以下具體方法進(jìn)行推斷：2推斷方法(1)對于簡單的推斷題只要應(yīng)用有關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行直接判斷、比較或計(jì)算，即可找到答案。(2)很多情況下只涉及短周期元素或前20號元素，可在草稿紙上畫出一個(gè)只包含短周期或前20號元素的周期表，對照此表進(jìn)行推斷。(3)可利用題目暗示的突破口，聯(lián)系其他條件，順藤摸瓜，各個(gè)擊破，推出結(jié)論。對無明顯突破口的元素推斷題，可利用題示條件的限定，逐漸縮小范圍，并充分考慮各元素的相互關(guān)系。有時(shí)限定條件不足，則可

11、進(jìn)行討論，得出合理結(jié)論，有時(shí)答案不止一組，只要合理就可以；若題目只要求一組，則選擇自己最熟悉、最有把握的。有時(shí)需要運(yùn)用直覺，大膽嘗試、假設(shè)，再根據(jù)題給條件進(jìn)行驗(yàn)證。同時(shí)這類試題關(guān)聯(lián)性很強(qiáng)，如有不慎，一種元素推斷錯(cuò)誤，往往全盤皆輸，因此一定要仔細(xì)，不要忘記將推出的元素代入試題中檢驗(yàn)，以免出現(xiàn)不必要的錯(cuò)誤。這類試題一般是通過化學(xué)基本用語回答相關(guān)問題，為此回答問題要簡潔明確。3推斷常見“突破口”(1)原子結(jié)構(gòu)與元素在周期表中位置關(guān)系的規(guī)律核外電子層數(shù)周期數(shù)。主族元素的最外層電子數(shù)主族序數(shù)。質(zhì)子數(shù)原子序數(shù)原子核外電子數(shù)。主族元素的最高正化合價(jià)主族序數(shù)(O、F除外)；最低負(fù)化合價(jià)的絕對值8主族序數(shù)。(2

12、)主族元素在周期表中的特殊位置族序數(shù)等于周期數(shù)的元素：H、Be、Al。族序數(shù)等于周期數(shù)2倍的元素：C、S。族序數(shù)等于周期數(shù)3倍的元素：O。周期數(shù)是族序數(shù)2倍的短周期元素：Li。周期數(shù)是族序數(shù)3倍的短周期元素：Na。最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為零的短周期元素：C、Si。最高正價(jià)是最低負(fù)價(jià)絕對值3倍的短周期元素：S。除H外，原子半徑最小的元素：F。最高正價(jià)不等于族序數(shù)的短周期元素：O、F。(3)主族元素性質(zhì)、存在和用途的特殊性形成化合物最多的元素(或單質(zhì)是自然界硬度最大的元素、氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素)：C?？諝庵泻孔疃嗟脑鼗驓鈶B(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素：N。氫化物在通常狀況下呈液態(tài)

13、的元素：O。最活潑的非金屬元素(或無含氧酸的非金屬元素、其無氧酸可腐蝕玻璃的元素、其氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的元素、陰離子的還原性最弱的元素)：F。最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物酸性最強(qiáng)的元素：Cl。最易著火的非金屬元素的單質(zhì)，其元素是：P。最輕單質(zhì)所含的元素：H；最輕金屬單質(zhì)所含的元素：Li。單質(zhì)常溫下呈液態(tài)的元素：Br和Hg。最高價(jià)氧化物及其水化物既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的元素：Al。元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價(jià)氧化物的水化物起化合反應(yīng)的元素：N。元素的單質(zhì)在常溫下能與水反應(yīng)放出氣體的短周期元素：Li、Na、F。常見的能形成同素異形體的元素：C、P、O、S?！纠?】短周期元素W、X、Y和Z的原子序數(shù)

14、依次增大。元素W的單質(zhì)是制備一種高效電池的重要材料，X原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素，Z原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍。下列說法錯(cuò)誤的是()A元素W、X的氯化物中，各原子均滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B元素X與氫形成的原子個(gè)數(shù)比為11的化合物有很多種C元素Y的單質(zhì)與氫氧化鈉溶液或鹽酸反應(yīng)均有氫氣生成D元素Z可與元素X形成共價(jià)化合物XZ2解析首先根據(jù)題意，推斷出W是Li元素，X是C元素，Y是Al元素，Z是S元素。A項(xiàng)，LiCl中的Li不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，CCl4中各原子均滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，碳元素和氫元素可形成C2H2、C6H6、C8H8等

15、多種化合物，正確；C項(xiàng)，Al與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿都能反應(yīng)放出氫氣，正確；D項(xiàng)，碳元素和硫元素能形成CS2，正確。答案A【例6】由短周期元素組成的A、B、C、D、E、F六種粒子，其中只有C、D是分子，其余四種均為離子，且每個(gè)粒子中均含有10個(gè)電子。已知A、E是由非金屬元素組成的陽離子，六種粒子間存在下列關(guān)系：A、B兩種粒子在加熱條件下生成C、D兩種分子；通常情況下C為氣態(tài)，且可使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)；1 mol B離子與1 mol E離子作用可生成2 mol D分子；向含F(xiàn)離子的溶液中加入C的溶液，可生成白色沉淀W，C的溶液過量時(shí)沉淀不消失，若加入含大量B離子或大量E離子的溶液，沉淀W溶解。(1)粒子

16、B的化學(xué)式是_，所含化學(xué)鍵類型是_；粒子E的名稱是_；粒子F對應(yīng)的元素在周期表中的位置是_。(2)寫出下列反應(yīng)的離子方程式。F過量C的溶液：_。W含大量B離子的溶液：_。解析由可知C為NH3，根據(jù)A、E是非金屬元素組成的陽離子，可知A、E分別是NH和H3O中的一種。由和可確定A為NH、B為OH、D為H2O、E為H3O，白色沉淀不溶于氨水，卻溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿，F(xiàn)只能是鋁離子。答案(1)OH極性共價(jià)鍵(或共價(jià)鍵)水合氫離子第3周期A族(2)Al33NH3H2O=Al(OH)33NHAl(OH)3OH=AlO2H2O思維啟迪核外電子總數(shù)相等的微?？梢允欠肿?，也可以是離子；可以是單核微粒，也可以是多核微

17、粒。電子總數(shù)相同的微粒：(1)核外有10個(gè)電子的微粒分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4陽離子：Na、Mg2、Al3、H3O、NH陰離子：N3、O2、F、OH、NH(2)核外有18個(gè)電子的微粒分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4、C2H6等陽離子：Ca2、K陰離子：P3、S2、Cl、HS(3)核外電子總數(shù)及質(zhì)子總數(shù)均相同的粒子Na、NH、H3O；F、OH、NH；Cl、HS；N2、CO等四、圖解化學(xué)鍵類型與物質(zhì)類別之間的關(guān)系1化學(xué)鍵類型與物質(zhì)類別間的關(guān)系圖【例7】下列關(guān)于化學(xué)鍵的說法中，正確的是()A構(gòu)成單質(zhì)分子的微粒一定含有共價(jià)鍵B由非金屬元素組成的化合物

18、不一定是共價(jià)化合物C非極性鍵只存在于雙原子單質(zhì)分子里D不同元素組成的多原子分子里的化學(xué)鍵一定是極性鍵解析稀有氣體單質(zhì)分子中不存在化學(xué)鍵；由非金屬元素組成的離子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等不是共價(jià)化合物；非極性鍵存在于多原子分子中或離子化合物中，如H2O2、Na2O2等；不同元素組成的多原子分子里的化學(xué)鍵也可能存在非極性鍵，如H2O2。答案B2化學(xué)鍵類型與物質(zhì)類別關(guān)系的判定規(guī)律(1)含有離子鍵的物質(zhì)一定是離子化合物，因?yàn)殡x子化合物是由不同元素形成的離子結(jié)合而成的。(2)第A、第A族的金屬元素的單質(zhì)與第A、第A族的非金屬元素的單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時(shí)，一般通過離子鍵結(jié)合而形成離子化合物。(3)金屬陽

19、離子與某些原子團(tuán)(如NO、CO、SO、OH等)之間，通過離子鍵而形成離子化合物。(4)多種非金屬元素之間可能形成離子鍵，常見的是銨鹽，如NH4Cl、(NH4)2S等。(5)離子化合物中可能含有共價(jià)鍵(極性或非極性共價(jià)鍵)，如NaOH、Na2O2。(6)只含極性共價(jià)鍵的物質(zhì)一定是共價(jià)化合物，如HCl、H2SO4、H2O等。(7)只含非極性共價(jià)鍵的物質(zhì)一定是非金屬單質(zhì)，如N2、H2、Cl2等。(8)共價(jià)化合物中一定不含有離子鍵，可能含有非極性共價(jià)鍵，如等?！纠?】在H、Na、O、Cl四種元素中，由兩種元素組成的離子化合物有_；由兩種元素組成的共價(jià)化合物有_(不要求寫氯的氧化物)。解析離子化合物由陰

20、、陽離子構(gòu)成。一般情況下，典型金屬單質(zhì)與典型非金屬單質(zhì)相互作用，通過電子得失可形成陰、陽離子。共價(jià)化合物是由不同非金屬元素的原子通過共用電子對形成的。答案NaH、Na2O、Na2O2、NaClH2O、H2O2、HCl思維啟迪稀有氣體單質(zhì)中不存在化學(xué)鍵；多原子單質(zhì)分子中存在共價(jià)鍵；非金屬化合物分子中存在共價(jià)鍵(包括酸)；離子化合物中一定存在離子鍵，可能有共價(jià)鍵的存在(Na2O2、NaOH、NH4Cl)；共價(jià)化合物中不存在離子鍵；離子化合物可由非金屬元素構(gòu)成，如：NH4NO3、NH4Cl等。五、慧眼巧辨離子化合物與共價(jià)化合物1離子化合物只要含有離子鍵，該化合物就可以稱之為“離子化合物”。例如：大部

21、分鹽(包括所有銨鹽)、強(qiáng)堿、大部分金屬氧化物、金屬氫化物。常見的能形成離子鍵的原子或原子團(tuán)為(1)由活潑金屬元素與非金屬元素化合，例如：CaCl2、NaOH、NaH等。(2)由金屬離子(或NH)與酸根離子形成，例如：Na2CO3、NH4Cl、KNO3、BaSO4等。2共價(jià)化合物只含有共價(jià)鍵的化合物才可以稱之為“共價(jià)化合物”。例如：非金屬氧化物、酸、弱堿、少部分鹽、非金屬氫化物等。常見的形成共價(jià)鍵的原子或原子團(tuán)為(1)由非金屬原子間形成單質(zhì)或化合物時(shí)形成共價(jià)鍵，例如：Cl2、CCl4、H2O、HF等。(2)常見的原子團(tuán)內(nèi)含有共價(jià)鍵，例如：CO、SO、NO、NH、OH、O等。提醒(1)金屬元素與活潑的非金屬元素形成的化合物不一定都是以離子鍵結(jié)合的，如AlCl3則是通過共價(jià)鍵結(jié)合的。(2)非金屬元素之間也可形成離子化合物，如銨鹽(NH4Cl、NH4NO3等)都是離子化合物。(3)構(gòu)成稀有氣體的單質(zhì)分子，由于原子已達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，在這些單原子分子中不存在化學(xué)鍵。【例9】X、Y、Z為短周期元素，X原子最外層只有一個(gè)電子，Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少4，Z的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)的3倍。有關(guān)下列敘述正確的是()AX肯定為堿金屬元素BY、