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专题 05 物质结构与元素周期律
1．掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。
2．以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。
3．以ⅠA族和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。
考纲
4．了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。
5．了解元素周期表在科学研究、地质探矿等领域的广泛应用，从多角度、多层面了解元
素及其化合物性质的分类与整合。
元素周期律与元素周期表是中学化学的重要理论基础，是无机化学的核心知识，在近几
年高考中出现频率达100%。题型相对稳定，多为选择题。高考中该类型题主要是通过重
大科技成果(化学科学的新发展、新发明等)尤其是放射性元素、放射性同位素、农业、医
疗、考古等方面的应用为题材，来考查粒子的个微粒的相互关系；元素“位”“构”
考情预测 “性”三者关系的题型会继续以元素及其化合物知识为载体，用物质结构理论，解释现
象、定性推断、归纳总结相结合。可集判断、实验、计算于一体，题型稳定。要想在高
考中化学取得高分，就必须掌握元素同期表命题特点和解题方法。通过编排元素周期表
考查的抽象思维能力和逻辑思维能力；通过对元素原子结构、位置间的关系的推导，培
养学生的分析和推理能力。
核心素养 宏观辨识与微观探析 证据推理与模型认知高频考点一 原子结构与核外电子排布
1．原子结构
(1)原子的构成
X
(2)核素(原子)的表示及其数量关系
①表示： 表示质子数为Z、质量数为A、中子数为 A － Z 的核素原子。
(3)阴、阳离子中的数量关系
①质量数＝质子数＋中子数。②阴离子： ：核外电子数＝Z＋n。
阳离子： ：核外电子数＝Z－n。
+c
(4)符号b Xd+中各数字的含义
a e
2．元素、核素、同位素
(1)“三素”关系
同位素的“六同三不同”
(2)几种重要的核素及其应用
核素 U C H H O
用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子
(3)氢元素的三种核素
H
3．核外电子排布
(1)核外电子排布规律
(2)原子结构示意图【典例剖析】
【例1】(2022•山东卷)13O、15O的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：
8 8
； 。下列说法正确的是( )
A．X的中子数为2
B．X、Y互为同位素
C．13O、15O可用作示踪原子研究化学反应历程
8 8
D．自然界不存在13O、15O 分子是因其化学键不稳定
8 2 8 2
【答案】B
【解析】根据质量守恒可知，结合题中的人工合成反应，推知X微粒为6He，Y微粒为4He。A项，X微
2 2
粒为6He，根据质量数等于质子数加中子数可知，该微粒的中子数为4，A错误；B项，X微粒为6He，Y微
2 2
粒为4He，二者具有相同的质子数而不同的中子数的原子，故互为同位素，B正确；C项，.由题干信息可知，
2
13O与15O的半衰期很短，故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程，C错误；D项，自然界中不存在13O 与
8 8 8 2
15O 并不是其化学键不稳定，而是由于13O与15O的半衰期很短，很容易发生核变化，转化为气体其他原子，
8 2 8 8
O=O的键能与形成该键的核素无关，D错误；故选B。
【例2】(2021•北京卷)Li电池使用过程中会产生LiH，对电池的性能和安全性带来影响。可用DO与LiH
2
进行反应测定LiH含量，由产物中的n(D )/n(HD)比例可推算n(Li)/n(LiH)。
2
已知：(1)2LiH 2Li+H H>0
2
(2)LiH+H 2 O=LiOH+H 2 ↑ △
下列说法不正确的是( )
A．HO、DO的化学性质基本相同
2 2
B．Li与DO反应的方程式是2Li+2DO=2LiOD+D ↑
2 2 2
C．n(D )/n(HD)比例小说明n(Li)/n(LiH)比例大
2
D．80℃下的n(D )/n(HD)大于25℃下的n(D )/n(HD)
2 2
【答案】C
【解析】A项，H与 D互为同位素、具有相同的核外电子排布 ，则HO、DO的化学性质基本相同，A
2 2
正确；B项，类似于钠和水的反应， Li与DO反应生成LiOD与D，化学方程式是2Li+2DO=2LiOD+D ↑，B
2 2 2 2
正确；C项，D 由Li与DO反应生成、HD 通过反应LiH+D O=LiOD+HD↑，则 n(D )/n(HD)比例小说明
2 2 2 2n(Li)/n(LiH)比例小，C不正确；D项，升温，2LiH 2Li+H H>0平衡右移，Li增多LiH 减少，则结合
2
选项C可知：80℃下的n(D )/n(HD)大于25℃下的n(D )/n(HD) ，D△正确；故选C。
2 2
【变式探究】
1．下列有关元素及其化合物的判断正确的是( )
A． 和 等发生变化变成其他元素发生了化学变化
B．8个中子的碳原子的核素符号为
C． 衰变放出两个质子后变成
D． 是碘元素的一种放射性核素，加碘食盐中的“碘”不是碘
【答案】D
【解析】A项， 和 等发生变化变成其他元素，属核变，发生物理变化，故 A错误；B项，8个
中子的碳原子的质量数为14，核素符号为 ，故B错误；C项， 衰变放出两个质子后质子数为24，为
铬元素，中子数不变，则变成 ，故C错误；D项， 是碘元素的一种放射性核素，影响人体健康，则加
碘食盐中的“碘”不能是碘 ，故D正确；故选D。
2．天然铊有两种稳定同位素 Tl和 Tl。下列有关铊的同位素说法中，不正确的是( )
A． Tl和 Tl质子数相同 B． Tl和 Tl互为同素异形体
C． Tl和 Tl中子数之差为2 D． Tl原子核内中子数与核外电子数之差为43
【答案】B
【解析】A项，同位素是质子数相同，中子数不同的同种元素的不同原子，两种核素均为铊元素的核素，
质子数相同，均为81，故A正确；B项，同种元素构成的不同种单质互称为同素异形体，此为两种原子，不
是单质，故B错误；C项，中子数=质量数-质子数， Tl的中子数为203-81=122， Tl的中子数为205-81=124，两者之差为2，故C正确；D项，原子的核外电子数=质子数， Tl的电子数为81，中子数为205-
81=124，两者之差为124-81=43，故D正确。故选B。
3．钋－210属于极毒性放射性元素，以相同重量来比较，钋－210的毒性是氰化物的2．5亿倍，只需一
颗尘埃大小就足以取人性命，而且没有解毒剂。下列有关210 P 说法正确的是( )
84 O
218 218
A． 与 互为同素异形体 B． 与 互为同位素
84 84
218
C． 的质子数为84，中子数为126 D．Po元素的相对原子质量为210
84
【答案】C
218 218
【解析】A项， 84 与 是同种元素的不同核素，应互为同位素，故A错误；B项， 84 与
218
为两种不同元素的核素，不能称为同位素，故B错误；C项， 84 的质子数为84，中子数为210-84=126，故
C正确；D项，钋-210的近似相对原子质量为210，钋元素的相对原子质量不是210，故D错误；故选C。
4．(2023·天津市部分区高三期中联考)1934年约里奥—居里夫妇在核反应中用a粒子(即氦 He)轰击金属原
子 X，得到核素 X，开创了人造放射性核素的先河： X+ He→ Y+ n，其中元素X、Y的最外层电子数
之和为8。下列叙述正确的是( )
A．X的相对原子质量为26 B．X、Y均可形成三氯化物
C．X的原子半径小于Y的 D．Y仅有一种含氧酸
【答案】B
【解析】由质量守恒可得：W=30+1—4=27，设X的最外层电子数为x，由元素X、Y的最外层电子数之
和为8可得：x+x+2=8，解得x=3，Y的质量数为30，则X为Al元素、Y为P元素。A项，由分析可知，X的
质量数是27， 27 Al的相对原子质量近似为27，Al元素的相对原子质量需要根据铝的各种同位素的相对原子
13
质量和它们在自然界中的原子百分比计算平均值，故A错误；B项，铝元素、磷元素都能与氯元素形成三氯化
物，如三氯化铝、三氯化磷，故B正确；C项，同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则铝原子的原子半
径大于磷原子，故C错误；D项，磷元素可以形成磷酸、亚磷酸、偏磷酸等多种含氧酸，故D错误；故选B。
1．同位素概念的理解
(1)同种元素，可以有若干种不同的核素，即核素种类远大于元素种类。(2)同位素的研究对象是核素，因此分子之间、离子之间不可能互称为同位素。
(3)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子。
(4)质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，不指具体原子。
(5)不同的核素可能具有相同的质子数，如H与H；也可能具有相同的中子数，如6C与O；也可能具有相
同的质量数，如C与N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如H与C。
(6)同位素原子之间化学性质几乎完全相同，物理性质不同。
(7)不同核素之间的转化属于核反应，不属于化学反应。
2．1~20号元素原子核外电子排布的特点与规律
(1)原子核中无中子的原子：1 H。
1
(2)最外层只有一个电子的原子：H、Li、Na、K；
最外层有两个电子的原子：He、Be、Mg、Ca。
(3)最外层电子数等于次外层电子数的原子：Be、Ar；
最外层电子数是次外层电子数2倍的原子：C；
最外层电子数是次外层电子数3倍的原子：O。
(4)电子层数与最外层电子数相等的原子：H、Be、Al；
最外层电子数是电子层数2倍的原子：He、C、S；
最外层电子数是电子层数3倍的原子：O。
(5)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子：Li、Si。
(6)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子：Li、P。
(7)与He原子电子层结构相同的离子：H—、Li+、Be2+。
(8)次外层电子数是其他各层电子总数2倍的元素：Li、Mg。
(9)次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素：Be、S。
高频考点二 元素周期表与元素周期律
1．元素周期表的结构
①“七横七周期，三短三长一不全；十八纵行十六族，七A七B一Ⅷ一0”。
②从左到右族的分布：
ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0。
Ⅷ族：包括8、9、10三个纵列。
③0族：第18纵列，该族元素又称为稀有气体元素。
其原子序数为He 2，Ne 10，Ar 18，Kr 36，Xe 54，Rn 86。
④同周期第ⅡA和第ⅢA原子序数的差值可能为：1、11、25。
2．分区①分界线：沿着元素周期表中硼、硅、砷、碲、砹与铝、锗、锑、钋的交界处画一条虚线，即为金属元素
区和非金属元素区的分界线。
②各区位置：分界线左下方为金属元素区，分界线右上方为非金属元素区。
③分界线附近元素的性质：既表现金属元素的性质，又表现非金属元素的性质。
3．元素周期表中的特殊位置
①过渡元素：元素周期表中部从ⅢB族到ⅡB族10个纵列共六十多种元素，这些元素都是金属元素。
②镧系：元素周期表第6周期中，57号元素镧到71号元素镥共15种元素。
③锕系：元素周期表第7周期中，89号元素锕到103号元素铹共15种元素。
④超铀元素：在锕系元素中92号元素轴(U)以后的各种元素。
4．主族元素的周期性变化规律
项目 同周期(左→右) 同主族(上→下)
核电荷数 逐渐增大 逐渐增大
电子层数 相同 逐渐增多
原子结
原子半径 逐渐减小 逐渐增大
构
阳离子逐渐减小阴离子逐渐减
离子半径 逐渐增大
小r(阴离子)＞r(阳离子)
最高正化合价由＋1→＋7(O、F
相同，最高正化合价＝主
化合价 除外)负化合价＝－(8－主族序
族序数(O、F除外)
数)(H为－1价)
元素的金属性和 金属性逐渐增强 金属性逐渐减弱
非金属性 非金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强
性质 离子的氧化性、 阳离子氧化性逐渐增强 阳离子氧化性逐渐减弱
还原性 阴离子还原性逐渐减弱 阴离子还原性逐渐增强
气态氢化物的稳
逐渐增强 逐渐减弱
定性
最高价氧化物对 碱性逐渐减弱 碱性逐渐增强
应的水化物的酸
碱性 酸性逐渐增强 酸性逐渐减弱
5．元素金属性和非金属性强弱的判断方法
本质 原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数目无关)
①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强
②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强
金属性比
③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强
较
判断方法
④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强
⑤若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则Y比X的金属性强
⑥元素在周期表中的位置：左边或下方元素的金属性强
本质 原子越易得电子，非金属性越强(与原子得电子数目无关)
非金属性
①与H 化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强
比较 2
判断方法
②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强
④元素在周期表中的位置：右边或上方元素的非金属性强
6．元素周期表、元素周期律的应用
(1)根据元素周期表中的位置寻找未知元素
(2)预测元素的性质(由递变规律推测)
①比较不同周期、不同主族元素的性质
如：金属性 Mg＞Al、Ca＞Mg，则碱性 Mg(OH) ＞Al(OH) 、Ca(OH) ＞Mg(OH) ，则 Ca(OH) ＞
2 3 2 2 2
Al(OH) (填“＞”“＜”或“＝”)。
3
②推测未知元素的某些性质
如：已知Ca(OH) 微溶，Mg(OH) 难溶，可推知Be(OH) 难溶；再如：已知卤族元素的性质递变规律，可
2 2 2
推知砹(At)应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。
(3)启发人们在一定区域内寻找新物质
①半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：Si、Ge、Ga等。
②农药中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。
③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。
【典例剖析】
【例1】下列说法正确的是( )
A．ⅠA族元素全部属于金属元素，ⅦA族元素全部属于非金属元素
B．人们可以借助元素周期表，在金属与非金属的分界线附近寻找耐高温材料
C．1869年门捷列夫发现元素的性质随着元素核电荷数的递增而呈周期性变化的规律
D．2015年中、德、加科学家成功制备出了含+9价铱元素的离子(IrO +)，其中n=4
n
【答案】D
【解析】A项，第IA族元素氢是非金属元素，不全是金属，ⅦA族元素全部属于非金属元素，故A错误；
B项，元素周期表的金属与非金属的分界线处的元素具有金属和非金属的性质，具有半导体性质，可寻找半导
体材料，不能用于寻找耐高温材料，故B错误；C项，1869年门捷列夫发现了元素的性质随着相对原子质量
的递增而呈周期性变化的规律，后人逐渐修正成元素的性质随着元素原子序数的递增而呈现周期性变化的规律，
故C错误；D项，若n=4，则 lrO+中氧元素显−2价，设铱元素的化合价是z，由原子团中元素的化合价代数
4
和等于原子团的化合价，可得：z+(−2)×4=+1，则z=+9价，故D正确。
【例2】(2022•全国甲卷)Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为
19。Q与X、Y、Z位于不同周期，X、Y相邻，Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正
确的是( )A．非金属性： B．单质的熔点：
C．简单氢化物的沸点： D．最高价含氧酸的酸性：
【答案】D
【解析】Q、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Q与X、Y、Z不在同一周期，Y原子最
外层电子数为Q元原子内层电子数的2倍，则Q应为第二周期元素，X、Y、Z位于第三周期，Y的最外层电
子数为4，则Y为Si元素，X、Y相邻，且X的原子序数小于Y，则X为Al元素，Q、X、Y、Z的最外层电
子数之和为19，则Q、Z的最外层电子数之和为19-3-4=12，主族元素的最外层电子数最多为7，若Q的最外
层电子数为7，为F元素，Z的最外层电子数为5，为P元素，若Q的最外层电子数为6，为O元素，则Z的
最外层电子数为6，为S元素，若Q的最外层电子数为5，为N元素，Z的最外层电子数为7，为Cl元素；综
上所述，Q为N或O或F，X为Al，Y为Si，Z为Cl或S或P。A项，X为Al，Q为N或O或F，同一周期从
左往右元素非金属性依次增强，同一主族从上往下依次减弱，故非金属性：Q>X，A错误；B项，X为Al属
于金属晶体，Y为Si属于原子晶体或共价晶体，故单质熔点Si>Al，即Y>X，B错误；C项，含有氢键的物质
沸点升高，由分析可知Q为N或O或F，其简单氢化物为HO或NH 或HF，Z为Cl或S或P，其简单氢化物
2 3
为HCl或HS或PH ，由于前者物质中存在分子间氢键，而后者物质中不存在，故沸点Q>Z，C错误；D项，
2 3
元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，P、S、Cl的非金属性均强于Si，因此最高价含氧酸酸性：
Z>Y，D正确；故选D。
【变式探究】
1．“神州十五号”飞船所使用的砷化镓太阳能电池是我国自主研发、自主生产的产品，拥有全部知识产
权。砷(As)和镓(Ga)都位于第四周期，分别位于第VA族和第IIIA族。下列说法不正确的是( )
A．原子半径Ga> As>P B．热稳定性NH > PH > AsH
3 3 3
C．酸性：HAsO >H SO >H PO D．Ga(OH) 的化学性质可能与Al (OH) 相似
3 4 2 4 3 4 3 3
【答案】C
【解析】A项，同周期自左而右，原子半径减小，Ga和As位于同一周期，原子序数As>Ga，原子半径
Ga>As；同主族自上而下原子半径增大，As在P的下一周期，原子半径As>P，所以原子半径Ga> As>P，A正
确；B项，同主族自上而下非金属性减弱，非金属性N>P> As，非金属性越强，氢化物越稳定，所以热稳定性
NH > PH > AsH ，B正确；C项，同周期自左而右，非金属性增强，非金属性S>P，同主族自上而下非金属性
3 3 3
减弱，P> As，所以非金属性S>P>As，所以酸性HSO >H PO >H AsO ，C错误；D项，镓(Ga)是第四周期
2 4 3 4 3 4
IIIA族元素，与Al同族，与Al具有相似性质，氢氧化铝是两性氢氧化物，Ga金属性虽然比Al强，但可能具
有两性，D正确；故选C。2．(2022·吉林省东北师大附中高三第二次模拟考试)下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是( )
A．非金属性： O＞S＞P B．热稳定性：NH ＞PH ＞SiH
3 3 4
C．碱性： KOH＞NaOH＞Mg(OH) D．酸性：HCl＞HF＞HS
2 2
【答案】D
【解析】A项，非金属性同周期从左到右逐渐增强，同周期从上到下逐渐减弱，非金属性：O＞S＞P，A
正确；B项，非金属性越强，气态氢化物稳定性越强，热稳定性：NH ＞PH ＞SiH，B正确；C项，金属性越
3 3 4
强对应的碱性越强，同主族从上到下金属性减弱，碱性：KOH＞NaOH＞Mg(OH) ，C正确；D项，酸性与元
2
素周期律不相关，判断酸性强弱的唯一标准就是判断其中的氢在水中是否容易电离成氢离子，一种酸越易电离，
它的酸性越强，D错误；故选D。
3．(2022•广东选择性考试)甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧
化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是( )
A．原子半径：丁＞戊＞乙
B．非金属性：戊＞丁＞丙
C．甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
【答案】C
【解析】甲～戊是短周期元素，戊中的最高价氧化物对应水化物为强酸，则可能是硫酸或高氯酸，若是高
氯酸，则戊为Cl，甲为N、乙为F、丙为P、丁为S，若是硫酸，则戊为S，甲为C、乙为O、丙为Si、丁为
P。A项，根据层多径大，同电子层结构核多径小原则，则原子半径：丁＞戊＞乙，故A正确；B项，根据同
周期从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：戊＞丁＞丙，故B正确；C项，甲的氢化物可能为氨气，可能
为甲烷、乙烷等，若是氨气，则遇氯化氢一定有白烟产生；若是甲烷、乙烷等，则遇氯化氢不反应，没有白烟
生成，故C错误；D项，丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸、也可能是磷酸，都一定能与强碱反应，
故D正确。故选C。
4．(2022•湖南选择性考试)科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示)，X、Y、Z、W为原子序数依
次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是( )A．原子半径：X＞Y＞Z B．非金属性：Y＞X＞W
C．Z的单质具有较强的还原性 D．原子序数为82的元素与W位于同一主族
【答案】C
【解析】由共价化合物的结构可知，X、W形成4个共价键，Y形成2个共价键，Z形成1个共价键，X、
Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和，则X为C元素、Y
为O元素、Z为F元素、W为Si元素。A项，同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则C、O、F的原子
半径大小顺序为C＞O＞F，故A正确；B项，同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，同主族元素，
从上到下元素的非金属性依次减弱，则C、O、Si的非金属性强弱顺序为O＞C＞Si，故B正确；C项，位于元
素周期表右上角的氟元素的非金属性最强，单质具有很强的氧化性，故C错误；D项，原子序数为82的元素
为铅元素，与硅元素都位于元素周期表ⅣA族，故D正确；故选C。
(1)对于主族元素而言，元素的最高正化合价和主族序数相同，但是氧无最高正价，氟无正价，一般为零
价或负价。
(2)判断元素非金属性或金属性的强弱，依据是元素原子在化学反应中得失电子的难易而不是得失电子数
目的多少。
(3)根据元素氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱时，必须是其最高价氧
化物的水化物。
(4)不能根据热稳定性HF>HCl>HBr>HI，来判断酸性：HF>HCl>HBr>HI，实际是酸性HFBr >Cl>F 。
2 2 2 2
5．氢键
(1)定义：既可以存在于分子之间又可以存在于分子内部的作用力，比范德华力稍强。
(2)形成条件：非金属性强、原子半径小的O、F、N原子与H原子之间。
(3)存在：氢键存在广泛，如蛋白质分子、HO、NH 、HF等分子之间，有的物质分子内也存在氢键。分
2 3
子间氢键会使物质的熔点和沸点升高。常用物质结构的化学用语
(1)四种符号
①元素符号：Al、S
②离子符号：Al3＋、S2－、SO
③同位素符号：6C、6C
④化合价符号：Al O、HS
2 3 2
(2)七种图式
①化学式：NaO、NH Cl、SiO
2 2 4 2
②分子式：C H、NH
2 4 3
③最简式(实验式)：CH、CHO
2 2
⑦原子结构示意图：
(3)两种模型
①比例模型，如甲烷的比例模型：
②球棍模型，如甲烷的球棍模型：
【典例剖析】
【例1】下列说法正确的是( )
A．二氧化硅，碳化硅和金刚石中只存在共价键，都是共价化合物
B．CCl 和NaCl两种分子中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
4
C．NH 溶于水，既有共价键的断裂，也有共价键和离子键的形成
3
D．醋酸钠溶于水，破坏了离子键和共价键
【答案】D
【解析】A项，金刚石是共价单质，A错误；B项， NaCl是离子化合物，以钠离子和氯离子结合，不存在分子，B错误；C项，NH 溶于水生成一水合氨，未形成离子键，C错误；D项， 醋酸钠溶于水发生电离得
3
到钠离子和醋酸根离子，破坏了离子键，醋酸根离子水解破坏水中共价键，D正确。故选D。
【例2】(2022·浙江省6月选考)下列表示正确的是( )
A．乙醛的结构简式：CHCOH B． 丁烯的键线式：
3
C．S2-的结构示意图： D．过氧化钠的电子式：
【答案】D
【解析】A项，乙醛含醛基，其结构简式为：CHCHO，A错误；B项，2-丁烯的结构简式为
3
CHCH=CHCH ，键线式为： ，B错误；C项，硫的原子序数为16，硫原子最外层有6个电子，
3 3
得2个电子形成硫离子，硫离子的结构示意图为： ，C错误；D项，过氧化钠为离子化合物，含离
子键和氧氧非极性共价键，其电子式为： ，D正确；故选D。
【变式探究】
1．下列说法正确的是( )
A．NaOH固体熔化的过程中，离于键和共价键均被破坏
B．NaHSO 在水溶液中或熔融状态下，都能电高出H+
4
C．CO 和PCl 分子中，每个原子最外层都具有8电子稳定结构
2 3
D．HBr比HCl的热稳定性差，说明HBr的分子间作用力比HC1弱
【答案】C
【解析】A项，氢氧化钠熔化时只有离子键被破坏，故错误；B项，硫酸氢钠在水溶液中电离出钠离子和
氢离子和硫酸根离子，在熔融状态下电离出钠离子和硫酸氢根离子，故错误；C项，二氧化碳中碳的最外层电
子数为4+4=8，氧的最外层电子数为6+2=8，三氯化磷中磷的最外层电子数为5+3=8，氯原子的最外层电子数
为7+1=8，都满足8电子结构，故正确；D项，溴化氢比氯化氢的稳定性差说明溴氢键比氯氢键弱，故错误。
故选C。
2．下列物质中含有相同的化学键类型的是( )A．NaCl、HCl、HO、NaOH B．Cl、NaS、HCl、SO
2 2 2 2
C．HBr、CO、HO、CS D．NaO、HO、HO、O
2 2 2 2 2 2 2 2 3
【答案】C
【解析】A项，NaCl只含有离子键，HCl、HO只含有共价键，NaOH既有离子键又有共价键；B项，
2
Cl、HCl、SO 分子中只有共价键，而NaS中只有离子键；D项，NaO 既有离子键又有共价键，HO、
2 2 2 2 2 2 2
HO、O 分子中只有共价键。
2 3
3．在下列化学反应中，既有离子键、共价键断裂，又有离子键、共价键形成的是( )
A．2Na +2H O = 2NaOH + H ↑ B．SO +2H S = 3S↓+2H O
2 2 2 2 2
C．MgN+6H O=3Mg(OH)↓+2NH↑ D．AgNO+NaCl=AgCl↓+NaNO
3 2 2 2 3 3 3
【答案】C
【解析】A 项，2Na +2H O = 2NaOH + H ↑，反应中只断裂了共价键，A 错误；B 项，SO +2H S =
2 2 2 2
3S↓+2HO，反应中断裂了共价键，也只形成了共价键，B错误；C项，MgN+6H O=3Mg(OH)↓+2NH↑，反
2 3 2 2 2 3
应中即断裂了离子键又断裂了共价键，同时有离子键和共价键形成，C正确；D项，反应中只断裂和形成了离
子键，D错误。
4．(2022·浙江省山水联盟高三联考)下列表示正确的是( )
A．对硝基苯酚的结构简式：
B．纤维素的最简式：
C．异丁烷的球棍模型：
D． 的结构示意图：
【答案】D
【解析】A项，对硝基苯酚中硝基和羟基处于对位的位置，且硝基的N原子与苯环相连，不存在C-O键，
其结构简式为 ，A错误；B项，纤维素属于多糖，通式为(C H O)，其最简式为
6 10 5 nC H O，B错误；C项，异丁烷的结构简式为(CH)CHCH ，故异丁烷的球棍模型为 ，C错误；
6 10 5 3 2 3
D项， 的质子数为17，核外电子数为18，各层上电子数为2、8、8，其结构示意图为 ，D正
确；故选D。
5．(2022·浙江省温州市普通高中高三适应性测试三模考试)下列表示不正确的是( )
A．甘氨酸的键线式： B．KOH的电子式：
C．一水合氨比例模型： D． O2-的离子结构示意图：
【答案】C
【解析】A项，甘氨酸又名α—氨基乙酸，其键线式为： ，A正确；
B项，氢氧化钾是离子化合物，其电子式为： ，B正确；C项，一水合氨比例模型为：
，C错误；D项， O2-核外有10个电子，其离子结构示意图为： ，D正确；故选C。
(1)并不是所有物质中都存在化学键，如稀有气体分子是单原子分子，分子中无化学键。
(2)金属元素与非金属元素间形成的化学键不一定是离子键，如氯化铝中是共价键。
(3)由阳离子和阴离子结合生成的化合物不一定是离子化合物，如H＋＋OH－===H O。
2
(4)化学变化中一定有化学键的断裂和形成。
(5)有化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化。如NaCl熔化、HCl溶于水等，只有旧化学键的断裂没
有新化学键的形成；从溶液中析出晶体时，无化学键的断裂但有化学键的形成，均未发生化学变化。
(6)非金属元素的两个原子之间能形成共价键，但多个非金属元素原子间也可能形成离子键，如NH Cl。
4(7)离子键存在于强碱、绝大多数盐(包括铵盐)、活泼金属氧化物、过氧化物等离子化合物中。
(8)分子之间一定存在分子间作用力，分子间作用力只存在于分子之间。
(9)离子晶体熔化时破坏离子键，原子晶体熔化时破坏共价键，而分子晶体熔化时破坏分子间作用力。
(10)分子的稳定性与分子间的作用力无关，而与分子内部的化学键的强弱有关。
高频考点四 晶体的性质判断
1．晶体与非晶体
(1)晶体是原子、离子或分子按照一定的周期性在空间排列形成在结晶过程中形成具有一定规则的几何外
形的固体。晶体按其结构粒子和作用力的不同可分为四类：离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。晶体
特征：①晶体有一定的几何外形；②晶体有固定的熔点；③晶体有各向异性的特点。
(2)非晶体是指组成物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性排列的固体。它没有一定规则的外形，
如玻璃、松香、石蜡等。
2．晶体类型及性质的比较
晶体类型 离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体
金属离子、自
构成晶体的粒子 阳离子、阴离子 分子 原子
由电子
组成晶体粒子间 范德华力(有的
离子键 共价键 金属键
相互作用 存在氢键)
金刚石、晶体
冰(H O)、干冰 硅、SiO、SiC及 除汞外的金属
典型实例 NaCl 2 2
(CO) Si N 等大多数新 及合金
2 3 4
型高温结构陶瓷
熔点较高，沸点
熔、沸点 熔、沸点低 熔、沸点高
高
导热性 不良 不良 不良
易导电、易导
晶体 固体、熔融不 热，大多数具
固态不导电，熔
的物 导电，部分化 有较好的延展
导电性 化或溶于水能导 不导电
理性 合物溶于水能 性，密度、硬
电
质 导电 度、熔、沸点
等差别较大
机械加工
不良 不良 不良
性能
硬度 略硬而脆 硬度低 高硬度
3．常见晶体
NaCl、金刚石、足球烯、干冰、石英中微粒的空间排列方式及相互作用力【典例剖析】
【例1】(2021•天津卷)下列各组物质的晶体类型相同的是( )
A．SiO 和SO B．I 和NaCl C．Cu和Ag D．SiC和MgO
2 3 2
【答案】C
【解析】A项，SiO 为原子晶体，SO 为分子晶体，晶体类型不同，故A错误；B项，I 为分子晶体，
2 3 2
NaCl为离子晶体，晶体类型不同，故B错误；C项，Cu和Ag都为金属晶体，晶体类型相同，故C正确；D
项，SiC为原子晶体，MgO为离子晶体，晶体类型不同，故D错误；故选C。
【例2】下表所列物质的晶体类型全部正确的一组是( )
共价晶体 离子晶体 分子晶体
A 氯化硅 磷酸 单质硫
B 单晶硅 碳酸氢铵 白磷
C 金刚石 尿素 冰
D 铁 烧碱 冰醋酸
【答案】B
【解析】A项，SiCl 、HPO 、单质硫均为分子晶体；C项，尿素属于分子晶体；D项，铁属于金属晶体。
4 3 4
【变式探究】
1．下列晶体分类中正确的一组是( )
选项 离子晶体 原子晶体 分子晶体
A NaOH Ar SO
2
B HSO 石墨 S
2 4
C CHCOONa 水晶
3
D Ba(OH) 金刚石 玻璃
2
【答案】C
【解析】A项，固态Ar为分子晶体；B项，HSO 为分子晶体、石墨是混合型晶体；D项，玻璃是非晶体。
2 4
2．下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是
A．SO 和SiO B．CO 和HO C．NaCl和HCl D．CCl 和KCl
3 2 2 2 4
【答案】B
【解析】A中SO 为分子晶体、S—O键是共价键，SiO 为共价晶体；B中CO 、HO都是分子晶体，C—
3 2 2 2
O键、O—H键均为共价键；C中NaCl为离子晶体，阴、阳离子靠离子键结合在一起，HCl为分子晶体，H—
Cl键为共价键；D中CCl 为分子晶体，C—Cl键为共价键，KCl为离子晶体。
4
3．下列每组物质发生状态变化所克服的微粒间的相互作用属同种类型是
A．食盐和蔗糖的熔化 B．白磷和硫的熔化
C．氯化铵固体和干冰受热后的气化 D．氧化镁和金属镁的熔化【答案】B
【解析】食盐为离子晶体，熔化时克服的是离子键，蔗糖为分子晶体，熔化时克服的是分子间作用力，二
者不同，A错误；白磷和硫都是分子晶体，熔化时克服的是分子间作用力，二者相同，B正确；氯化铵为离子
晶体，受热易分解，分解时克服的是离子键和共价键，干冰为分子晶体，升华时克服的是分子间作用力，二者
不同，C错误；氧化镁为离子晶体，熔化时克服的是离子键，金属镁为金属晶体，熔化时克服的是金属键，二
者不同，D错误。
4．下列各物质中，按熔点由高到低的顺序排列正确的是( )
A．CH>SiH >GeH>SnH B．KCl>NaCl>MgCl >MgO
4 4 4 4 2
C．Rb>K>Na>Li D．金刚石>Si>钠
【答案】D
【解析】晶体熔点的高低取决于构成该晶体的结构粒子间作用力的大小。A项物质均为结构相似的分子晶
体，其熔点取决于分子间作用力的大小，一般来说，结构相似的分子晶体，相对分子质量越大者分子间作用力
也越大，故A项各物质熔点应为逐渐升高的顺序；B项物质均为离子晶体，离子晶体熔点高低取决于离子键键
能的大小，一般来说，离子的半径越小，电荷越多，离子键的键能就越强，故B项各物质熔点也应为升高顺
序；C项物质均为同主族的金属晶体，其熔点高低取决于金属键的强弱，而金属键键能与金属原子半径成反比，
与价电子数成正比，碱金属原子半径依Li～Cs的顺序增大，价电子数相同，故熔点应是Li最高，Cs最低；D
项，原子晶体的熔点取决于共价键的键能，后者则与键长成反比，金刚石C—C键的键长更短些，所以金刚石
的熔点比硅高，原子晶体的熔点一般比金属晶体的熔点高。
判断晶体类型的方法
(1)依据晶体的熔、沸点判断
原子晶体的熔、沸点很高，常在一千度至几千度；离子晶体的熔、沸点较高，常在几百度至一千多度；分
子晶体的熔、沸点较低。
(2)依据硬度和机械性能判断
原子晶体硬度大；离子晶体硬度较大或略硬而脆；分子晶体硬度小且较脆；金属晶体具有延展性。
(3)依据导电性判断
原子晶体一般为非导体；离子晶体熔融及在水溶液中均能导电；分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解
质熔化时不导电，但水溶液能导电；金属晶体是电的良导体。
(4)依据物质的分类判断
活泼金属的氧化物(如NaO、Al O 等)、强碱[如KOH、Ba(OH) 等]和绝大多数的盐类是离子晶体。大多
2 2 3 2数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硼、晶体硅等外)、气态氢化物、非金属氧化物(除SiO 外)、酸、绝大多
2
数有机物(除有机盐外)是分子晶体。常见的原子晶体有金刚石、石墨、晶体硼、晶体硅、碳化硅、SiO 等。金
2
属单质(除汞外)与合金是金属晶体。
