巧用思維模板 強(qiáng)化規(guī)律應(yīng)用

物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律知識比較抽象，采用模板法規(guī)范思維順序，通過建模思想和方法，使千頭萬緒的知識模式化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化，提高化學(xué)思維的靈活性和邏輯性，常會起到出奇制勝的效果。現(xiàn)結(jié)合元素周期表及元素周期律中的幾種模板做如下分析。

模板一：元素、核素及同位素間的關(guān)系

模板二：核外電子排布規(guī)律

例2 2016年IUPAC命名117號元素為Ts，Ts的原子核外最外層電子數(shù)是7。下列說法不正確的是（）。

A.Ts是第七周期第ⅦA族元素

B.Ts的同位素原子具有相同的電子數(shù)

C.Ts在同族元素中非金屬性最弱

D.中子數(shù)為176的Ts核素符號是176 117Ts

解析：該原子結(jié)構(gòu)示意圖為周期、第ⅦA族，A項(xiàng)正確;同位素具有相同質(zhì)子數(shù)、不同中子數(shù)，而原子的質(zhì)子數(shù)一核外電子總數(shù)，則Ts的同位素原子具有相同的電子數(shù)，B項(xiàng)正確;同一主族元素中，隨著原子序數(shù)越大，元素的非金屬性逐漸減弱，則Ts在同族元素中非金屬性最弱，C項(xiàng)正確;該元素的質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)=176+117=293，該原子正確的表示方法為;293 117Ts，D項(xiàng)錯誤。

答案：D

【建模】

模板三：微粒半徑大小的比較

例3 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，其中只有Y、Z處于同一周期且相鄰，Z是地殼中含量最多的元素，W是短周期中金屬性最強(qiáng)的元素。下列說法正確的是（）。

A.原子半徑：r（X）

B.W的最高價氧化物的水化物是一種弱堿

C.Y的單質(zhì)的氧化性比Z的強(qiáng)

D.X、Y、Z三種元素可以組成共價化合物和離子化合物

解析：短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大、Z是地殼中含量最多的元素，W是短周期中金屬性最強(qiáng)的元素，則Z是O元素、W是Na元素，其中只有Y、Z處于同一周期且相鄰，且Y原子序數(shù)小于Z，則Y是N元素，X是H元素。原子的電子層數(shù)越多其原子半徑越大，原子的電子層數(shù)相同的元素，其原子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小，X位于第一周期，Y和Z位于第二周期且原子序數(shù)YN元素，所以Z單質(zhì)的氧化性大于Y，C項(xiàng)錯誤;X，Y、Z三種元素組成的化合物可能是硝酸、硝酸銨，硝酸是共價化合物，硝酸銨是離子化合物，D項(xiàng)正確。

答案：D

【建模】

C變式訓(xùn)練3]X，Y，Z，M是元素周期表中前20號元素，其原子序數(shù)依次增大，且X，Y，Z相鄰。X的核電荷數(shù)是Y的核外電子數(shù)的一半，Y與M可形成化合物MZYo下列說法正確的是（）。

A.原子半徑：Z>Y

B.簡單離子的半徑;M>Z>Y>X

C.X的陰離子和Y的陰離子核外電子數(shù)相同

D.Z元素的最高價氧化物的水化物的化學(xué)式為HZ04

解析：X，Y，Z相鄰且X的原子序數(shù)為Y的核外電子數(shù)的一半，推測X為氧元素，則Y為硫元素，Z為氯元素，M為鉀元素。Z元素最高價氧化物的水化物為HClO₄，D項(xiàng)正確;原子半徑S>Cl，A項(xiàng)錯誤;離子半徑s2->Cl^->K⁺>O^2-，B項(xiàng)錯誤;O^2-核外電子數(shù)為10，S^2-核外電子數(shù)為18，C項(xiàng)錯誤。

答案：D

模板四：根據(jù)殘表推斷元素

例4 W、X、Y、Z四種短周期元素，它們在周期表中位置如下所示，下列說法不正確的是（）。

A.Z、Y、X的原子半徑依次減小，非金屬性依次降低

B.Z、Y、W的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性依次降低

C.WH₄與Z元素的單質(zhì)在一定條件下可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

D.W的位置是第2周期、第ⅣA族

解析：由他們在周期表中的位置可推斷W為C元素，X為O元素，Y為S元素，Z為C1元素。Y、Z、X的原子半徑依次減小，非金屬性X>Y、Z>Y、且O無正價，則非金屬性X、Z、Y依次降低、A項(xiàng)錯誤;非金屬性Z>Y>W，則Z、Y、W的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性依次降低，B項(xiàng)正確;WH₄與Z元素的單質(zhì)，在光照下可發(fā)生取代反應(yīng)，生成鹵代烴和HC1、C項(xiàng)正確;W為C元素，位于第2周期、第ⅣA族、D項(xiàng)正確。

答案：A

【建模】

【變式訓(xùn)練4】X、Y、Z、W均為短周期元素，在周期表中位置如下、Y原子的最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的3倍。下列說法正確的是（）。

A.X、Y、Z的原子半徑大小：X>Y>Z

B.Y、Z的氣態(tài)氫化物中，前者更穩(wěn)定

C.Z、W的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性，前者更強(qiáng)

D.X、W的氣態(tài)氫化物相互反應(yīng)，生成物中只含離子鍵不含共價鍵

解析：由Y的信息可知Y為O元素，則乙為S元素，X、W分別為N、Cl元素，原子半徑Z>Y，A項(xiàng)錯誤;HClO₄酸性強(qiáng)于H_，SO₄，C項(xiàng)錯誤;NH₃與HCl反應(yīng)生成NH₄Cl中既含有離子鍵，又含有共價鍵，D項(xiàng)錯誤。

答案：B

模板五：尋找“等電子”微粒的方法

（責(zé)任編輯 謝啟剛）