浅论高考中考查元素周期律的解题思路

2021-10-15 03:43方芳
中学生学习报 2021年12期
关键词:周期表化合价题干

方芳

近几年高考全国Ⅱ卷几乎每年都有基于原子结构、元素周期律的考查,经笔者研究,现笔者对此类题目的解题思路做出以下梳理。

高考对元素周期律的考查中,考试题目主要模型为根据原子结构特点、元素周期表片段、元素周期律和元素化合物的性质、原子序数原子半径主要化合价、物质结构等推断元素,针对元素及其化合物进行提问。

为了帮助学生有的放矢,从容应对高考,现将该类题目解题过程抽象为三步:1.挖掘题干的信息从而确定元素名称;2.表示出各个元素的相对位置;3.根据元素周期律的相关规律判断选项正误。

一、挖掘题干信息确定元素名称

全国卷中关于元素周期律的考查,其题干信息主要有以下几种:

1.根据原子结构的特点推断元素。例如某原子只有一个电子,某原子的最外层有几个电子,此类题干信息可以根据原子最外层电子排布规律推断。某个阴离子和阳离子的电子层结构相同,此时阴离子位于上一周期,阳离子此时位于下一周期。

2.根据已知的元素周期表片段推断元素。此类题干信息多会提供某些元素原子的最外层电子数之和或原子序数之间的关系,可以通过设某元素原子的最外层电子数或者原子序数为未知数,后列等式求未知数,进而推断出各个元素原子。或已知大篇幅元素周期表片段,通过比照元素周期表就可以进行推断。

3.根据元素周期律和元素化合物的性质推断元素。此类题干信息多可以直接根据语言描述确定某些元素对应原子,如单质是自然界中硬度最大的物质的元素就是碳、地壳中含量最多的金属元素就是铝、短周期中原子半径最大的元素就是钠等。

4.根据原子序数、原子半径或者主要化合价推断元素。已知原子序数和主要化合价时,可以根据元素周期律直接推断;已知原子序数和原子半径时,除0族外,随原子序数增大原子半径由较大到较小,再由更大到小,后结合题干其他信息进行推断;已知原子半径和主要化合价时可先根据相同的主要化合价判断元素所在族数,再根据原子半径推测周期数,后以已经确定的元素为基准根据原子半径以及主要化合价推测其余元素。

5.根据物质结构等推断元素。自2019年起全国Ⅰ、Ⅱ卷先后出现根据物质结构推断元素的题目,此类题目可以根据阳离子所带电荷數推测其所在主族数,根据多原子形成离子时各原子形成的共价键个数以及所带电荷数,推测各原子所在主族数,最后根据其他信息综合推断元素。

二、表示出各个元素的相对位置

根据题干信息确定元素名称后,可以根据元素周期表简单表示出各个元素的相对位置。

三、根据元素周期律等判断选项正误

表示出各个元素的相对位置后,可以根据元素周期律推测出以下规律:

1.在元素周期表中,除0族外,越靠右越靠上其非金属性越强,由此推断出越靠右越靠上对应元素的非金属性越强、其最高价氧化物对应水化物的酸性越强、单质的氧化性越强、离子的还原性越弱、与氢气化合越容易、简单气态氢化物的稳定性越稳定;越靠左越靠下其金属性越强,由此推断出越靠左越靠下对应元素的金属性越强、其最高价氧化物对应水化物的碱性越强、单质的还原性越强、对应离子的氧化性越弱、与水或非氧化性酸反应越容易。

2.原子半径的比较过程中,除0族元素外,原子半径由大到小可由最下层的周期从左到右到上一周期的从左到右,依此类推;假设最右下角对应元素位于第X周期,那么不同原子对应的离子半径由大到小可由位于X周期的阴离子从左到右到位于X+1周期的阳离子从左到右,然后继续到位于X-1周期的阴离子从左到右,再到位于X周期的阳离子从左到右,依此类推。

3.熔沸点比较时可先分类,一般情况下原子晶体大于离子晶体大于分子晶体。于分子晶体而言:结构相似时,相对分子质量越大分子间作用力越强,如果出现N、O、F这些原子且能形成分子间氢键时熔沸点陡然增高;于离子晶体而言:离子半径越小,离子所带电荷越多,则离子键越强,晶格能越大,熔沸点越高。当然也可以从物质在常温常压下的状态去分析,一般固态大于液态大于气态。

4.判断化学键类型时除可以利用已有储备外,还可以根据活泼金属与活泼非金属化合时发生电子得失形成离子键以及非金属元素原子通过共用电子对结合形成共价键这一定义进行判断,对于AlCl3是共价化合物这种特例要专门记忆。

5.物质种类判断可根据化学键类型判断:含离子键的化合物一定是离子化合物,只含有共价键的化合物一定是共价化合物。也可以根据组成元素判断:一般情况下,活泼金属的氧化物、氢化物、过氧化物、强碱、大多数盐是离子化合物,非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸和大多数有机物(有机盐除外)都是共价化合物。熔融状态下能导电的化合物是离子化合物。

过去十多年全国卷关于原子结构元素周期律的考查较为频繁,如若明年出题方向不变,那么学生只要把握规律,按照一定的思路思考,必然可以有条不紊的解决问题。如若出现其他模式题目,万变不离其宗,学生只要把握核心规律,必然可以以不变应万变,从容面对。

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