高考中元素周期律考查動向分析

鄒小浪

(貴州省遵義市務川仡佬族苗族自治縣第二高級中學)

縱觀近年高考化學試題,對元素周期律的考查常以文字敘述或圖表的形式出現,意在考查學生對基礎知識的掌握情況.隨著新高考制度的實施,試題向學生的知識應用能力方面發展,對學生提取信息能力、推理能力和知識遷移能力要求較高.本文以元素周期律為核心,幫助學生分析高考考查動向,提高學生復習的針對性.

1 元素周期律簡述

元素周期律是指隨著原子序數的變化,元素的性質呈現周期性變化,其實質是核外電子排布呈周期性變化的外在表現,表現了量變引起質變的化學觀念,體現了微觀世界與宏觀世界的緊密聯系.

元素周期律主要有兩種表現形式,一種體現在原子結構上,包括核電荷數、電子層數、原子半徑、離子半徑等;另一種是物質的性質,包括元素的金屬性和非金屬性、離子的氧化性和還原性、最高價氧化物對應的水化物的酸堿性等.

元素周期律的兩種表現形式是學生解答相關試題的基礎,學生由此可推測出“陌生”物質的性質.在復習過程中,學生要能根據元素周期律掌握性質與位置、結構與性質之間的互推,達到高考對知識層面和方法層面的要求.

2 元素周期律的考查動向

新課程改革反映在高考上,主要是對學生的知識應用能力、信息提取能力、自主學習能力和核心素養的考查.因此學生在復習元素周期律時,不僅要深入了解相關知識,還要了解高考的考查動向,總結解題技巧,提高自身的應試能力.

2.1 綜合推斷元素及其化合物

元素周期律的應用主要以推斷題為主,常結合元素化合物知識和元素反應原理等基本理論進行綜合考查,解答此類試題需掌握“位(位置)、構(結構)、性(性質)”之間的關系.

例1科學家研究發現某離子液體有助于鹽湖水提鋰,其結構式如圖1所示.其中X、Y、Z、W、E、Q均為短周期主族非金屬元素,且原子序數依次增大.下列說法正確的是( ).

圖1

A.最高價含氧酸的酸性:Z＞Y＞Q

B.簡單氫化物的沸點:E＞W＞Y

C.Z元素最高價氧化物對應的水化物能與它的氫化物反應

D.簡單離子的半徑:Q＞E＞W＞Z

【解題導引】由離子液體的結構式可知,X 和E 原子均可以形成1個共價鍵,Y 原子形成4個共價鍵,Z原子形成3個共價鍵,W 原子形成2個共價鍵,Q 原子形成6個共價鍵,則X 為H 元素、Y 為C 元素、Z為N 元素、W 為O 元素、E為F元素、Q 為S元素.元素的非金屬性越強,其最高價氧化物對應水化物的酸性越強,硫元素的非金屬性強于碳元素,則硫酸的酸性強于碳酸,選項A 錯誤.氟化氫和水都能形成分子間氫鍵,水分子形成氫鍵的數目多于氟化氫,分子間作用力強于氟化氫,沸點高于氟化氫,選項B錯誤.氮元素最高價氧化物對應的水化物為硝酸,氫化物為氨氣,硝酸可與氨氣反應生成硝酸銨,選項C 正確.電子層結構相同的離子,核電荷數越大,離子的半徑越小,則電子層結構相同的氮離子、氧離子和氟離子中,氮離子的離子半徑最大,選項D 錯誤.答案為C.

2.2 比較元素金屬性或非金屬性的強弱

在元素的金屬性或非金屬性類試題中,學生可依據“三表、三反應、兩池”來進行判斷,如圖2所示.

圖2

例2A、B、C、D、E、F 是原子序數依次增大的短周期主族元素,A、E在元素周期表中的相對位置如圖3所示,A 與C 能形成2種無色氣體,C 是地殼中含量最多的元素,D 是地殼中含量最多的金屬元素.

圖3

(1)C 在元素周期表中的位置為_________.AE2的電子式為________.

(2)C、E、F 的單質中沸點最低的是_________(填化學式).

(3)C、D、E、F 的離子半徑由大到小的順序是_________(填離子符號).

(4)A 和C相比,非金屬性較強的是________(填元素符號),下列事實能證明這一結論的是_________(填序號).

①常溫下,A 的單質呈固態,C的單質呈氣態

②C的氫化物的穩定性強于A 的氫化物

③A 與C形成的化合物中,A 呈正價

④C的氫化物的沸點高于A 的氫化物

(5)實驗室制取F2氣體的離子方程式為______.

【解題導引】C是地殼中含量最多的元素,則C 為O 元素,根據“A 與C能形成2種無色氣體”可知A 為C元素,根據題意,B 只能為N 元素,結合A、E 在元素周期表中的相對位置可知,E 為S元素;D 是地殼中含量最多的金屬元素,則D 為Al元素,F的原子序數最大,F只能為Cl元素.

2.3 比較微粒的半徑

圖4

例3短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如圖5所示,其中W 原子的質子數是其最外層電子數的3倍,下列說法正確的是( ).

圖5

A.原子半徑:Z＞W＞X＞Y

B.元素X、Y、Z、W 的最高化合價分別與其主族序數相等

C.最簡單氣態氫化物的熱穩定性:X＞Z＞W

D.最高價氧化物對應水化物的酸性:X＞Z＞W

【解題導引】W 原子的質子數是其最外層電子數的3倍,所以W 是P元素.根據X、Y、Z與W 的相對位置,可知X、Y、Z 分別是N、O、Si.同周期從左到右半徑減小,同主族從上到下半徑增大,原子半徑:Z＞W＞X＞Y,選項A 正確.O 元素最高化合價與其主族序數不相等,選項B 錯誤.最簡單氣態氫化物的熱穩定性:X＞W＞Z,選項C錯誤.最高價氧化物對應水化物的酸性:X＞W＞Z,選項D 錯誤.答案為A.

元素周期律知識在近幾年的考查動向變化不大,學生在復習過程中要抓住重點知識,把握解題關鍵,靈活運用元素周期表的結構知識,準確判斷元素及其化合物的性質,通過列表或構建思維導圖的方式辨析物質之間的異同,然后依據物質的特殊性解答問題.

(完)