文档内容
解密 05 物质结构元素周期律
【考纲导向】
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。
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。
【命题分析】
从近几高考试题看，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”“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)原子结构示意图考法1 原子的组成
【典例1】(2019•上海卷)元素295Og中文名为(奥气)，是一种人工合成的稀有气体元素，下列正确的
118
是 ( )
A．核外电子数是 118 B．中子数是 295 C．质量数是 117 D．第六周期 0 族元素
【解析】根据原子的表示方法，左下角数字表示质子数 118，对于中性原子，核外电子数等于质子数
等于 118，故选 A。
【答案】A
考法2 同位素
【典例2】(2020·新课标Ⅰ卷)1934年约里奥–居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核 )轰击金属原子
，得到核素 ，开创了人造放射性核素的先河： + → + 。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． 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
【解析】原子轰击实验中，满足质子和质量数守恒，因此 W+4=30+1，则W=27，X与Y原子之间质
子数相差2，因X元素为金属元素，Y的质子数比X大，则Y与X位于同一周期，且Y位于X右侧，且元
素X、Y的最外层电子数之和为8，设X最外层电子数为a，则Y的最外层电子为a+2，解得a=3，因此X
为Al，Y为P。A项， 的质量数为27，则该原子相对原子质量为27，故A错误；B项，Al元素均可
形成AlCl ，P元素均可形成PCl ，故B正确；C项，Al原子与P原子位于同一周期，且Al原子序数大于P
3 3
原子序数，故原子半径Al>P，故C错误；D项，P的含氧酸有HPO 、HPO 、HPO 等，故D错误；故选
3 4 3 3 3 2
B。
【答案】B
考法3 核外电子排布规律应用
【典例3】核电荷数小于18的某元素X，其原子核外电子层数为a，最外层电子数为(2a＋1)。下列有
关元素X的说法中不正确的是( )
A．元素X的原子核内质子数为(2a2－1)
B．元素X的原子半径一定小于钠的原子半径
C．由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌消毒的作用
D．元素X形成的简单离子，各电子层的电子数均达到2n2个(n表示电子层数)
【解析】若a＝2，则X为N，若a＝3，则X为Cl。由原子结构、相关元素及化合物的性质推知 A、
B、C项正确；D项氯离子最外层电子数未达到2n2个。
【答案】D
考法4 核外电子排布规律应用
【典例4】元素X的原子，其M层与K层电子数相同；元素Y的原子，其L层上有5个电子。X和Y
所形成的稳定化合物的摩尔质量为( )A．148 g·mol－1 B．100 g·mol－1 C．90 g·mol－1 D．38 g·mol－1
【解析】K层是最里层，有2个电子，M层与K层电子数相同，所以M层有2个电子，所以K、L、
M层电子数分别是2、8、2，所以X是Mg(镁)；Y的L层上有5个电子，说明没有全充满，所以K、L层
电子数分别是2、5，所以Y是N(氮)，所以Mg和N化合成：MgN ，摩尔质量：(3×24＋2×14)g·mol－1＝
3 2
100 g·mol－1。
【答案】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。
1．(2020·三门县9月测试)从宏观方面看物质是由元素组成的，从微观方面看物质是由粒子构成的。下
列有关说法不正确的是( )
A．元素原子的多样性是由构成原子的质子和中子数目引起的
B．元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数
C．只由一种分子构成的物质一定是纯净物
D．质子数等于电子数的微粒，可能是一种分子和一种离子
【答案】D
【解析】A项，原子包含不同元素的不同原子和同种元素的不同原子，原子的多样性是由构成原子的
质子和中子数目引起的，正确；B项，发生化学变化时，一般是原子的最外层电子数发生变化，所以元素的化学性质主要取决于元素原子的最外层电子数，正确；C项，只由一种分子构成的物质即只含一种物质，
一定是纯净物，正确；D项，分子或原子的质子数等于电子数，离子的质子数不等于电子数，不正确。
2．重水(D O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是( )
2
A．氘(D)原子核外有1个电子 B．1H与D互称同位素
C．HO与DO互称同素异形体 D．1HO与DO的相对分子质量相同
2 2
【答案】C
【解析】A项，氘(D)原子为 H，原子核外有1个电子；B项，同位素指同种元素不同种核素间的互称，
1H和D(H)互为同位素，化学性质几乎完全相同；C项，同素异形体指由同一种元素组成的性质不同的单质，
HO和DO均为化合物；D项，1HO和DO的相对分子质量均是20。
2 2
3．(2020·黑龙江省哈尔滨市第六中学校质检)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。
4．(2020·武汉市钢城第四中学月考)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。
5．(2020·江西省石城中学质检)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
84 O是( )
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。
核心考点二 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，七主七副一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
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
性质
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
酸性逐渐增强 酸性逐渐减弱
碱性
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)
①与H 化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强
非金属性 2
②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强
比较 判断方法
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，
2 2 2
可推知砹(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。
考法1 元素周期表的结构
【典例1】(2019·浙江4月选考)2019年是门捷列夫提出元素周期表150周年。根据元素周期律和元素
周期表，下列推断不合理的是
A．第35号元素的单质在常温常压下是液体
B．位于第四周期第ⅤA族的元素为非金属元素
C．第84号元素的最高化合价是＋7
D．第七周期0族元素的原子序数为118
【解析】A项，5号元素是溴元素，单质Br 在常温常压下是红棕色的液体，A项合理；B项，位于第
2
四周期第ⅤA族的元素是砷元素(As)，为非金属元素，B项合理；C项，第84号元素位于第六周期ⅥA族，
为钋元素(Po)，由于最高正价等于主族序数，所以该元素最高化合价是+6，C项不合理；D项，第七周期0
族元素是第七周期最后一个元素，原子序数为118，D项合理。故选C。
【答案】C
考法2 元素周期律
【典例2】(2020年1月浙江省选考)下列说法正确的是( )
A．同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高
B．原子核外电子排布，先排满K层再排L层，先排满M层再排N层
C．同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大
D．同一周期中，Ⅱ A与Ⅲ A族元素原子的核电荷数都相差1
【解析】A项，电子能量越低，挣脱原子核束缚的能力弱，在距离原子核近的区域运动；电子能量高，挣脱原子核束缚的能力强，在距离原子核远的区域运动，故A正确；B项，M能层中d能级的能量高于N
能层中s能级能量，填充完4s能级后才能填充3d能级，故B错误；C项，同一周期中，主族元素随着核电
荷数的增加，元素的原子半径逐渐减小，故C错误；D项，第四周期中，Ⅱ A与Ⅲ A族元素原子的核电
荷数相差11，故D错误；故选A。
【答案】A
考法3 元素性质的递变规律
【典例3】 (2020•江苏卷)下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确的是( )
A．NaOH的碱性比Mg(OH) 的强
2
B．Cl 得到电子的能力比Br 的弱
2 2
C．原子半径r： r(Br)＞r(Cl)＞r(Mg)＞r(Na)
D．原子的最外层电子数n： n(Na)＜n(Mg)＜n(Cl)＜n(Br)
【解析】A项，同周期自左至右金属性减弱，所以金属性Na＞Mg，则碱性NaOH＞Mg(OH) ，故A正
2
确；B项，同主族元素自上而下非金属性减弱，所以非金属性Cl＞Br，所以Cl 得电子的能力比Br 强，故
2 2
B错误；C项，电子层数越多原子半径越大，电子层数相同，核电荷数越小原子半径越大，所以原子半径：
r(Br)＞r(Na)＞r(Mg)＞r(Cl)，故C错误；D项，Cl和Br为同主族元素，最外层电子数相等，故D错误。故
选A。
【答案】A
考法4 微粒半径的大小比较
【典例4】下表是部分短周期元素的原子半径及主要化合价，根据表中信息，判断以下说法正确的是(
)
元素符号 L M Q R T
原子半径/nm 0.160 0.143 0.089 0.102 0.074
主要化合价 +2 +3 +2 +6、－2 －2
A．L2+与R2－的核外电子数相等
B．M与L形成的最高价氧化物对应水化物的碱性：L>M
C．氢化物的稳定性为HTL[来源：学*科*网Z*X*X*K]
【解析】L、Q化合价为＋2价，属于IIA族，同主族从上到下半径增大，即L为Mg，Q为Be，R和T
+16 2 8 8 +12 2 8
位于VIA族，T为O，R为S，，M显＋3价，则M为Al，A项，Mg2＋的结构示意图： ，
S2－的结构示意图： ，核外电子数不相等，故错误；B项，同周期从左向右金属性减弱，金
属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，因此Mg>Al，故正确；C项，同主族从上到下，非金
属性越弱，其氢化物稳定性越弱，即HSBe，故错误。
【答案】B
考法5 元素推断
【典例5】 (2021年1月浙江选考)现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序数依次增大，其中
Z、Q在同一周期。相关信息如下表：元素 相关信息
X 最外层电子数是核外电子总数的一半
Y 最高化合价和最低化合价之和为零
Z 单质为淡黃色固体，常存在于火山喷口附近
Q 同周期元素中原子半径最小
下列说法正确的是( )
A．常温时，X单质能与水发生剧烈反应
B．Y与Q元素组成的YQ 分子，空间构型为正四面体
4
C．Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱
D．第五周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈液态
【答案】B
【解析】X原子的最外层电子数是核外电子总数的一半，由于最外层电子数不超过8个，因此X只能
是第二周期的Be；Y元素的最高化合价和最低化合价之和为零，位于第ⅣA族，Y是C或Si；Z单质为淡
黄色固体，常存在于火山喷口附近，因此Z是S；Q是同周期元素中原子半径最小，且Z和Q位于同一周
期，因此Q是Cl。根据以上分析可知X是Be，Y是C或Si，Z是S，Q是Cl。则：A项，Be的金属性弱
于Mg，常温时镁和冷水不反应，因此Be单质不能与水发生剧烈反应，A错误；B项，Y与Q元素组成的
CCl 或SiCl 分子，空间构型均为正四面体，B正确；C项，Y、Z、Q三种元素的非金属性逐渐增强，非金
4 4
属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，C错误；D项，第五
周期且与Cl同主族元素的单质是碘，在常温常压下呈固态，D错误；故选B。
考法6 根据陌生结构进行元素推断
【典例6】 (2020•新课标Ⅱ卷)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能，
其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是( )
A．该化合物中，W、X、Y之间均为共价键
B．Z的单质既能与水反应，也可与甲醇反应
C．Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸
D．X的氟化物XF 中原子均为8电子稳定结构
3
【解析】一种由短周期主族元素形成的化合物，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子
序数依次增大，且总和为24，根据图示，W为1价形成共价键，W为氢，Z为+1价阳离子，Z为Na，Y
为3价，Y为N，24-1-11-7=5，X为B元素。A项，该化合物中，H、B、N之间均以共用电子对形成共价
键，故A正确；B项，Na单质既能与水反应生成氢氧化钠和氢气，也能与甲醇反应生成甲醇钠和氢气，故
B正确；C项，N的最高价氧化物的水化物HNO 为强酸，故C正确；D项，B的氟化物BF 中B原子最外
3 3
层只有6个电子，达不到8电子稳定结构，故D错误；故选D。
【答案】D
(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
HF X>Y> Z B．原子半径：Z>Y>X>W
C．元素X的含氧酸均为强酸 D．Y的氧化物水化物为强碱
【答案】D
【解析】根据题干信息可知，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，化合物XW 与WZ相
3
遇会产生白烟，则WX 为NH ，WZ为HCl，所以W为H元素，X为N元素，Z为Cl元素，又四种元素
3 3
的核外电子总数满足X+Y=W+Z，则Y的核外电子总数为11，Y为Na元素。根据上述分析可知，W为H
元素，X为N元素，Y为Na元素，Z为Cl元素，则：A项，Na为金属元素，非金属性最弱，非金属性Y
＜Z，A错误；B项，同周期元素从左至右原子半径依次减小，同主族元素至上而下原子半径依次增大，则
原子半径：Na＞Cl＞N＞H，B错误；C项，N元素的含氧酸不一定全是强酸，如HNO 为弱酸，C错误；
2
D项，Y的氧化物水化物为NaOH，属于强碱，D正确；故选D。
7．(2016·高考全国卷Ⅲ)四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X的简单离子
具有相同电子层结构，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，W与Y同族，Z与X形成的离子化
合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是( )
A．简单离子半径：WZ
【答案】B
【解析】四种短周期主族元素的原子序数依次增大，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，
则X为Na元素；Z与X(Na)形成的离子化合物的水溶液呈中性，则Z为Cl元素；因W与X的简单离子电
子层结构相同，且W与Y同族，则W可能为N(或O)元素、Y可能为P(或S)元素。Na+与N3-(或O2-)电子层
结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，电子层数越多，离子半径越大，故离子半径：Na+Y，C项错误；最高价氧化物对应的水化物中HClO 是最强的无机酸，D项错误。
4
核心考点三 微粒间的相互作用力
1．共价键与离子键的比较
共价键
离子键
非极性键 极性键
阴、阳离子通过静电
概念 原子间通过共用电子对而形成的化学键
作用所形成的化学键
成键粒子 阴、阳离子 原子
阴、阳离子的静电作 共用电子对不偏向任何 共用电子对偏向
成键实质
用 一方 一方原子
活泼金属元素与活泼
不同种元素原子
形成条件 非金属元素经电子得 同种元素原子之间成键
之间成键
失，形成离子键
非金属单质；某些共价 共价化合物或离
形成的物质 离子化合物
化合物或离子化合物 子化合物
2．几种典型物质的电子式、结构式和模型：
物质 HCl Cl HO NH CH
2 2 3 4电子式
结构式 H—Cl Cl—Cl H—O—H
球棍模型
比例模型
3．分子间作用力
(1)定义：将分子聚集在一起的作用力。范德华力与氢键是两种最常见的分子间作用力。
(2)特点：分子间作用力比化学键弱得多，它主要影响物质的熔沸点、溶解性等物理性质。
4．范德华力
(1)存在
存在于由共价键形成的多数共价化合物和非金属单质分子之间。
(2)变化规律
一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔沸点也越高，
如熔沸点：I>Br >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。
2 3
分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 2⑦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：
考法1 化学键类型
【典例1】(2021年1月浙江选考)下列含有共价键的盐是( )
A．CaCl B．HSO C．Ba(OH) D．NaCO
2 2 4 2 2 3
【解析】A项，CaCl 由Ca2+和Cl-构成，只含有离子键不含有共价键，A不符合题意；
2
B项，HSO 由分子构成，只含有共价键不含有离子键，B不符合题意；C项，Ba(OH) 由Ba2+和OH-
2 4 2
构成，属于碱，不属于盐，C不符合题意；D项，NaCO 有Na+和CO2-构成，含有离子键，CO2-内部C与
2 3 3 3
O原子之间还含有共价键，D符合题意；故选D。
【答案】D
考法2 化学物的组成
【典例1】(2019•上海卷)关于离子化合物 NH5，下列说法正确的是( )
A．N 为-5 价 B．阴阳离子个数比是 1:1
C．阴离子为 8 电子稳定结构 D．阳离子的电子数为 11
-
【解析】A项，离子化合物由 NH +和 H 构成，N 的化合价为-3，A 错误；B项，阴阳离子个数比为
4
1：1，B 正确；C项，阴离子为 H-，最外层 2 个电子，不满足 8 电子稳定结构，C 错误；D项，阳离子
为 NH4+，电子数为 10，D 错误。故故选 B
【答案】B
考法3 物质微粒间作用力分析比较
【典例3】 (2019·浙江4月选考)下列说法不正确的是
A．纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同
B．加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏
C．CO 溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变
2
D．石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏
【解析】A项，烧碱和纯碱均属于离子化合物，熔化时须克服离子键，A项正确；B项，加热蒸发氯化钾水溶液，液态水变为气态水，水分子之间的分子间作用力被破坏，B项正确；C项，CO 溶于水发生
2
反应：CO+H O HCO ，这里有化学键的断裂和生成，C项错误；D项，石墨属于层状结构晶体，每层石
2 2 2 3
墨原子间为共价键，层与层之间为分子间作用力，金刚石只含有共价键，因而石墨转化为金刚石既有共价
⇌
键的断裂和生成，也有分子间作用力的破坏，D项正确。故选C。
【答案】C
考法4 有关物质结构的化学用语表示方法
【典例3】(2021年1月浙江选考)下列表示正确的是( )
A．甲醛的电子式 B．乙烯的球棍模型
C．2-甲基戊烷的键线式 D．甲酸乙酯的结构简式CHCOOCH
3 3
【解析】A项，O原子最外层有6个电子，故甲醛的电子式为 ，A错误；B项，乙烯中碳原
子之间以双键形式存在，乙烯的球棍模型为 ，B正确；C项，2-甲基戊烷的键线式为 ，
C错误；D．甲酸乙酯甲酸和乙醇酯化得到，故甲酸乙酯的结构简式为HCOOCH ，D错误；故选B。
3
【答案】B
考法5 “四同”概念的分析比较
【典例5】(2020年1月浙江省选考)下列说法不正确的是
A．16O和18O互为同位素
8 8
B．金刚石和石墨互为同素异形体
C． 和 互为同系物
D．CHCOOCH CH 和CHCHCHCOOH互为同分异构体
3 2 3 3 2 2
【解析】A项，16O和18O的质子数相同，中子数不同，互为同位素，故 A正确；B项，金刚石和石
8 8
墨是碳元素形成的不同种单质，互为同素异形体，故B正确；C项，同系物必须是结构相似，相差一个或
若干个CH 原子团的同类物质， 属于酚类， 属于芳香醇，不是同类物质，不互为
2
同系物，故C错误；D项，CHCOOCH CH 和CHCHCHCOOH的分子式都为C HO ，结构不同，互为
3 2 3 3 2 2 4 8 2
同分异构体，故D正确；故选C。
【答案】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。
1．(2019•上海卷)下列反应只需要破坏共价键的是( )
A．晶体硅熔化 B．碘升华 C．熔融 Al O D．NaCl 溶于水
2 3
【答案】A
【解析】A．晶体硅为原子晶体，Si 原子之间只以共价键连接，因此熔化只需要破坏共价键，A 正确；
B．碘为分子晶体，升华克服分子间作用力，B 错误；C．Al O 为离子晶体，熔融破坏离子键，C 错误；
2 3
D．NaCl 为离子晶体，溶于水电离成钠离子和氯离子，破坏离子键，D 错误。
2．(2020年1月浙江省选考)下列表示不正确的是
A．羟基的电子式： B．乙烯的结构简式：CHCH
2 2
C．氯原子的结构示意图： D．NH 分子的球棍模型：
3
【答案】B
【解析】A项，羟基中氧原子还有一个未成对的单电子，电子式为 ，故A正确；B项，乙烯的官
能团为碳碳双键，结构简式为CH=CH ，故B错误；C项，氯原子的核外有3个电子层，最外层有7个电
2 2
子，原子的结构示意图为 ，故C正确；D项，氨气为三角锥形的极性分子，球棍模型为 ，
故D正确；故选B。
3．(2020·浙江省7月选考)下列说法正确的是( )
A．35Cl和37Cl是两种不同的元素 B．单晶硅和石英互为同素异形体
C．HCOOH和HOCH CHO互为同系物 D．H与 在元素周期表中处于同一主族
2
【答案】D
【解析】A项，35Cl和37Cl是Cl元素的两种不同核素，属于同种元素，A错误；B项，同素异形体是
指同种元素组成的不同种单质，而单晶硅为硅单质，而石英是SiO ，两者不属于同素异形体，B错误；C
2
项，同系物是指结构相似，分子组成上相差若干个CH 的有机化合物，HCOOH和HOCH CHO结构不相似，
2 2
不属于同系物，C错误；D项，H和Na在元素周期表种均处于第IA族，D正确；故选D。
4．(2019·浙江4月选考)下列说法正确的是( )
A．18O 和16O 互为同位素
2 2
B．正己烷和2，2−二甲基丙烷互为同系物
C．C 和C 是具有相同质子数的不同核素
60 70
D．HNCH COOCH 和CHCHNO 是同分异构体
2 2 3 3 2 2
【答案】B
【解析】A项，18O 和16O 是指相对分子质量不同的分子，而同位素指具有相同质子数，但中子数不
2 2同的元素互称同位素，A项错误；B项，正己烷的分子式C H ，2，2−二甲基丙烷即新戊烷分子式是
6 14
C H ，两者同属于烷烃，且分子式差一个CH ，属于同系物，B项正确；C项，核素表示具有一定的质子
5 12 2
数和中子数的原子，C 和 C 是由一定数目的碳原子形成的分子，显然，C 项错误；D 项，
60 70
HNCH COOCH 和CHCHNO 是分子式分别为C HON和C HON，分子式不同，显然不是同分异构体，
2 2 3 3 2 2 3 7 2 2 5 2
D项错误。故选B。
5．(2020届浙江省十校联盟高三联考)下列说法正确的是( )
A．水的沸点较高是因为水分子间存在较强的化学键
B．离子晶体中可能存在共价键， 而分子晶体中一定存在共价键
C．CO 与 SiO 均为共价化合物，其固体熔化时，均破坏了分子间作用力
2 2
D．某物质熔点 1067°C， 易溶于水，其水溶液和熔融态均能导电，其晶体一定为离子晶体
【答案】D
【解析】A项，水的沸点较高是因为水分子间存在较强的氢键，故A错误；B项，离子晶体中可能存
在共价键如氢氧化钠，而分子晶体中不一定存在共价键，如稀有气体，是单原子分子，没有化学键，故 B
错误；C项，CO 与 SiO 均为共价化合物，但CO 是分子晶体，其固体熔化时，破坏了分子间作用力，
2 2 2
SiO 是原子晶体，其固体熔化时，破坏共价键，故C错误；D项，离子晶体的熔沸点较高，一般在几百至
2
1000℃左右，某物质熔点 1067℃，易溶于水，其水溶液和熔融态能导电的是离子化合物，其晶体一定为
离子晶体，故D正确；故选D。
6．(2020届浙江省嘉兴市高三5月教学质量评估)下列说法不正确的是( )
A．HF 比 HCl 稳定性更强，原因是 HF 分子间存在氢键
B．Na 投入到水中，有共价键的断裂与形成
C．CCl 、N 和 SiO 晶体中，各原子最外层都达到 8 电子稳定结构
4 2 2
D．NaHSO 晶体熔融时，离子键被破坏，共价键不受影响
4
【答案】A
【解析】A项，非金属性：F大于Cl，HF的键能较大，所以HF 比 HCl 稳定性更强， 故A错误；
B项，Na 投入到水中，反应生成氢氧化钠和氢气，反应过程中有共价键 H-O键的断裂与H-H的形成，故
B正确；C项，CCl 、N 和 SiO 晶体中，各原子通过形成共用电子对，最外层都达到 8 电子稳定结构，
4 2 2
故C正确；D项，NaHSO 晶体熔融时，NaHSO=Na＋+HSO －，Na＋与HSO －间离子键被破坏，HSO －中
4 4 4 4 4
共价键不受影响，故D正确；故选A。
7．(2018·浙江省11月选考)下列表示不正确的是( )
A．Na+ 结构示意图 B．乙烷的比例模型
C．乙醛的结构简式CHCHO D．氯化钙的电子式
3
【答案】B
【解析】A项，Na+ 结构示意图为 ，选项A正确；B项，乙烷的比例模型为 ， 为乙
烷的球棍模型，选项B不正确；C项，乙醛的结构简式为CHCHO，选项C正确；D项，氯化钙的电子式
3
为 ，选项D正确。答案选B。
核心考点三 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
机械加工 等差别较大
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
考法1 晶体的所属类型
【典例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
【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
2 4
晶体。
【答案】C
考法2 晶体的熔沸点比较
【典例2】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
【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。
【答案】D
考法3 晶体的性质比较
【典例3】(2021年1月浙江选考)(1)用质谱仪检测气态乙酸时，谱图中出现质荷比(相对分子质量)为
120的峰，原因是______。
(2)金属镓(Ga)位于元素周期表中第4周期IIIA族，其卤化物的熔点如下表：
GaF GaCl GaBr
3 3 3
熔点/℃ > 1000 77． 75 122． 3
GaF 熔点比GaCl 熔点高很多的原因是______。
3 3
【解析】(1)质谱检测乙酸时，出现质荷比为120的峰，说明可能为两分子的乙酸结合在一起，由于乙
酸分子中存在可以形成氢键的O原子，故这种结合为以氢键形式结合的二聚体( )，故
答案为：两个乙酸分子通过氢键形成二聚体( )；(2)F的非金属性比Cl强，比较GaF 和
3
GaCl 的熔点可知，GaF 为离子晶体，GaCl 为分子晶体，离子晶体中主要的作用为离子键，分子晶体中主
3 3 3
要的作用为分子间作用力，离子键强于分子间作用力，故GaF 的熔点高于GaCl ，故答案为：GaF 是离子
3 3 3
晶体，GaCl 是分子晶体；离子键强于分子间作用力。
3
【答案】(1)两个乙酸分子通过氢键形成二聚体( )
(2)GaF 是离子晶体，GaCl 是分子晶体；离子键强于分子间作用力
3 3
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
2 2 3 2
多数非金属单质(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、
2
绝大多数有机物(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。金属单质(除汞外)与合金是金属晶体。
2
1．NF 可由NH 和F 在Cu催化剂存在下反应直接得到：4NH ＋3F=====NF ＋3NH F，该化学方程
3 3 2 3 2 3 4
式中的5种物质不所含的晶体类型有( )
A．离子晶体 B．分子晶体 C．原子晶体 D．金属晶体
【答案】C
【解析】在反应4NH ＋3F=====NF ＋3NH F中，NH 、F 、NF 的晶体类型为分子晶体；Cu为金属
3 2 3 4 3 2 3
晶体；NH F为离子晶体，故选C。
4
2．下列关于晶体的说法正确的是( )
A．分子晶体中都存在共价键
B．金刚石、SiC、NaF、NaCl、HO、HS晶体的熔点依次降低
2 2
C．离子晶体中只有离子键没有共价键，分子晶体中肯定没有离子键
D．SiO 晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
2
【答案】B
【解析】单原子分子中不存在共价键，只存在分子间作用力，A错误。晶体中熔点高低一般顺序为原
子晶体＞离子晶体＞分子晶体；在原子晶体中，原子半径越大熔点越低；在离子晶体中，离子半径越大，
熔点越低，电荷越多，熔点越高；在分子晶体中，物质的熔点与相对分子质量成正比(含有分子间氢键的物
质除外)，所以这几种物质的熔点由高到低的顺序为金刚石、SiC、NaF、NaCl、HO、HS，B正确。离子
2 2
晶体中一定存在离子键，可能有共价键，如NaOH中既有离子键又有共价键，分子晶体中肯定没有离子键，
C错误。SiO 晶体中每个Si与4个氧原子以共价键相结合，D错误。
2
3．冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似，如图：
下列有关冰晶胞说法正确的是( )
A． 冰晶胞内水分子间以共价键结合
B． 每个冰晶胞平均含有4个水分子
C． 水分子间的氢键具有方向性和饱和性
D． 实验测得冰中氢键的作用力为18．5kJ/mol，而冰的熔化热为5．0kJ/mol，这说明冰熔化成水，氢
键部分被破坏。
【答案】D
【解析】A项，冰晶胞内水分子间以氢键结合，A错误；B项，每个冰晶胞平均占有分子个数=4+×8+ ×6=8，B错误；C项，氢键有饱和性和方向性，每个H原子只能形成一个氢键，但不属于化学键，
故C错误；D项，冰中氢键的作用能为18．5kJ•mol-1，而冰熔化热为5．0kJ•mol-1，说明冰熔化为液态水时
只是破坏了一部分氢键，并且液态水中仍在氢键，D正确。
