逍遥学能 2013-07-19 10:42
许多常说，《物质结构·元素周期律》一章抽象、理论深奥，很难学好。其实不然，本章规律甚强。规律就像一把“梳子”，它不仅能理清繁杂的思绪，更能把纷乱的结构梳理清楚。在过程中，只要我们能理清结构，掌握重点规律，灵活变通，就一定能将这章学好。
首先，我们来理清一下这章的知识结构：
从本章的知识结构中，其实不难发现：这章重点是“电子”开始的，从核外排布规律，就出现了电子层数和最外层电子数，从而就可以知道元素在周期表中的位置了，而最外层的电子数就可以推知化合价及得失电子难易，这样就过渡到元素的金属性和非金属性了，这章最重要的就是金属性和非金属性的比较了，因为它们和单质与水反应的剧烈程度、最高价氧化物的水化物的碱性以及与氢气化合的难易程度、氢化物的稳定性、最高价氧化物的水化物的酸性紧密联系在一起，这就是喜欢出的综合考点内容。与此同时，大家千万不要小看“化合价”，它是连通和本章知识的桥梁，所以也是的重点，下面就通过一些重要的规律和相关练习来强化本章的知识结构。
一、 原子结构中的规律：
原子核内质子数 = 原子核外电子数 = 核电荷数 = 原子序数
质量数(A) = 质子数(Z) + 中子数(N)
例1：（2005，全国Ⅱ，6分）分析发现，某陨石中含有半衰期极短的一种放射性同位素28Mg,该同位素的原子核内的中子数为（ ）
A.12 B.14 C.16 D.18
解：C 根据 N = A–Z 即中子数 = 28 – 12 = 16
注：本章的知识需要 “ + 理解 + 运用”，关于元素周期表中1到20号元素的名称、符号、原子结构都应该牢记，这才是知识的基础和开始。
一、元素周期律的周期性变化规律和元素周期表的“结构—位置—性质”可以相互结合：
① 同一周期，从左至右，原子半径减少，金属性减弱，非金属性增强；
② 同一主族，从上至下，原子半径增大，金属性增强，非金属性减弱；
③ 金属性越强，金属越活泼，置换氢气越容易，最高价氧化物的水化物碱性越强；
④ 非金属性越强，和氢气化合越容易，氢化物稳定性越强，最高价氧化物的水化物酸性越强，相反也可以推知比较金属性和非金属性的强弱。
例2：（2005，全国，6分）下列单质中，最容易跟氢气发生反应的是（ ）。
A.O2 B.N2 C.F2 D.Cl2
解：C 抓住规律：元素的非金属性越强，单质与氢气化合越容易，这道题目实质是要比较 O、N、F、Cl 四种非金属元素的非金属性，根据以上的规律可以推出非金属性的顺序为：F>O>Cl>N.
X
W
Y
R
Z
例3：（2005，北京，6分）右图为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是 （）。
A.常压下五种元素的单质中Z单质沸点最高
B.Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子相同
C．W的氢化物的沸点比X的氢化物的沸点高
D．Y元素的非金属性比W元素的非金属性强
解：D 根据表中所给的信息可知，W、Y、R 同一周期，X、W同一主族。同一周期内，电子层数相同，从左到右原子半径依次减少，非金属性依次增强，故Y的非金属性比W 元素的非金属性强。
例4：（2003年春季）下列说法正确的是（ ）。
A．非金属元素R所形成的含氧酸盐（MaROb）中的R元素必定呈现正价。
B．只有非金属才能形成含氧酸或含氧酸盐。
C．除稀有气体外的非金属元素能生成不同价态的含氧酸。
D．非金属的最高价含氧酸都具有强氧化性。
解：A这道题目围绕“非金属元素与含氧酸及含氧酸的种类、价态、氧化性”考核的全面和广阔性，需要对已学知识不断拓宽和丰富。一些金属元素也能形成含氧酸或含氧酸盐，如KMnO4、NaAlO2等，故选项B错误；有些非金属元素（如氧、氟）一般不能形成含氧酸，有些非金属元素（如碳）不能生成不同价态的含氧酸，故选项C错误；H2CO3、H3PO4 等含氧酸不具有强氧化性，故选项D错误。
二、化合价中的规律和妙用：
?最高正价?+?最低负价?=8 一般来说，最高正价 = 最外层电子数（除稀有气体、氧、氟以外），从而推出最低负价以及氢化物的书写，化合价的讨论与推导在解题中有至关重要的作用，核外电子排布规律、粒子半径等都是考试常考的细节。
例5：具有相同的电子层结构的三种粒子：Am+、Bn-、C，下列分析正确的是（）。
A．原子序数关系C>B>A B.粒子半径关系是Bn-< Am+
C.C一定是稀有气体元素的一种原子 D.原子半径关系是A<B
解：C 设C的原子叙述为m，则A为m+n，B为m-n，所以原子序数的关系为A>C>B
粒子半径：Bn-> Am+. Bn-为稀有气体电子层结构，而C又与之相同，所以C为稀有气体。原子半径A>B.
例6：某元素R的气态氢化物为HnR,其最高价氧化物的水化物的分子中有m个氧原子，则其最高价氧化物对应的水化物的化学式为（ ）。
A．H2m-8+nROm B.H2n-8+mROm C.H2ROm D.H2mROm
解：A 写最高价氧化物的对应的水化物的化学式，关键是确定R的化合价，再根据化合物中化合价代数和为0确定组成。根据HnR知道R元素为-n价，按照R元素最高价和最低负价绝对值之和等于8的原则，R元素的最高正价为+（8-n），又知H：+1价，O：-2价，分子中有1个R原子和m个O原子，很快就可以写出最高价氧化物水化物的化学式为：H2m-8+nROm
三、元素周期律和元素周期表中的相互定律环环相扣、互相影响：
这一章的学习主要是从实验中证明理论知识的正确性，又要会利用这些理论知识去解释其他元素化合物知识，所以许多学生学起来感觉很难，其实只要会灵活地记住并运用学过的规律，平时多加以练习，一定会逐步提高，下面就来探讨几个综合性的题目。
例7：A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的位置
A
C
B
如右图所示，A、C两原子的核外电子数目之和等于B
原子的质子数。B原子核内质子数和中子数相等。
⑴写出A、B、C三元素名称： 、 、 ；
⑵元素B位于元素周期表中第 周期，第 族；
⑶C元素的原子结构示意图为 ，C单质与水反应的化学方程式为；
⑷比较B、C的原子半径：B C，写出A的气态氢化物与B的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式： 。
解：⑴氮；硫；氟 ⑵ 三；ⅥA
⑶ F的原子结构示意图；2F2 + 2H2O ＝ 4HF + O2
⑷ > ；2NH3 + H2SO4 ＝ (NH4)2SO4
本题的突破口在与怎样来求出三种元素中任意一种，这就需要熟悉元素周期表中相邻元素之间的原子序数的关系。在短周期元素中不难发现上下同族的相邻元素的原子序数相差8，所以不防就设B的原子序数为x，那么A就是x-9,B就是x-7,所以根据题意就可以得方程：x-9+x-7=x,所以x=16；这样就可以推出其他两个元素了，其方程式也容易了。
例8：A、B、C、D、E、F六种物质在一定条件下有下图所示的相互转化关系，所有反应物和生成物均已给出。
⑴若反应①、②、③均为水溶液中的置换反应，A、D、E为卤素单质，则A、D、E的氧化性由强到弱的顺序为 ，其中A的化学式为 。
⑵若B为一种淡黄色固体，绿色植物的光合作用和呼吸作用可实现自然界中D和E的循环。反应①的离子方程式为 。在反应③中，若生成1 mol D，则转移的电子数目为 。
解：⑴EAD；Br2 ⑵2Na2O2 + 2H2O ＝ 4Na+ + 4OH- + O2↑
根据题意可知A能置换出D，E能置换出A，所以A、D、E氧化性顺序为E>A>D，又由于本题涉及的知识点为卤素在水溶液中的置换反应，所以不可能有F2，即A为Br2 。若B为淡黄色固体，与A反应产物与绿色植物光合作用有关，可知B为Na2O2 ，可见元素周期律实际上也可以和已经学过的内容联系起来。
总而言之，我们要紧抓中心规律，先熟记1-20号元素的基本结构知识，从课本内容的基础起步，就会不断发现这章就是规律的反复利用，而考点要求掌握的也正是我们能合理运用所学知识，对考题以敏锐的目光分析解剖，抓住信息要点，各个击破。
五、信息迁移就是本章知识的升华。
考试的题型千变万化，信息迁移是目前考试的新题型，也是热点问题，其实这样的题型考的不难，只要我们通过已经学过的内容加以推导，就可以迎刃而解。
例9：镭是元素周期表中第7周期第ⅡA族元素，下列关于镭的性质的描述肯定不正确
的是（ ）。
A．在化合物中呈现+2价 B.单质能与水反应，放出氢气
C．氢氧化物呈现两性 D.碳酸盐难溶于水
解：C 根据元素镭的位置可以推知，它和其它ⅡA族元素有相似的化学性质，在反应中容易失去2个电子，所以A是正确的；而周期表中同主族元素从上到下，金属性增强，非金属性减弱，可以判断镭是ⅡA族元素中最活泼的金属，所以B 是正确的；镭的金属性在ⅡA族元素中最强，所以它对应的最高价氧化物的水化物碱性最强，肯定大于氢氧化钙，所以不可能是两性的；ⅡA族元素的碳酸盐都难溶于水，如碳酸镁，碳酸钙等，所以镭的碳酸盐也难溶于水。
本章的内容还很多，考试的细节也很多，这里就不一一举例了，而这章的规律确是指导我们学习化学的元素化合物知识的法宝，所以，希望广大的学生能从复杂的理论规律知识中理清自己学习的思绪，抓住中心规律，走知识的捷径，勇攀知识的高峰！