高考对物质结构与元素周期律知识的考查

罗功举

物质结构与元素周期律知识是历年高考的必考点，其命题形式和考查知识点具有稳定性、连续性。以下是高考在本知识中的命题视角分析，供同学们参考。

角度一：考查原子结构知识

【考点解读】一般以原子符号、原子结构中各粒子之间的等式关系、同位素概念等内容为切入点，考查考生对原子结构基础知识的掌握情况。

角度二：考查元素周期律

【考点解读】主要分三种形式：直接应用或考查元素周期律，以图表为载体考查元素周期律，以信息的迁移或实验的融合来考查元素周期律的知识等。

点评：处理这类问题时要注意概念和规律的关键因素，如比较含氧酸的酸性强弱时一定要强调“最高价”。

角度三：考查元素推断

【考点解读】一是以元素周期表的形式为设题依据，考查考生对元素周期表的结构是否熟悉，甄别对元素周期律掌握是否到位。二是以“位-构-性”关系为主线，多角度分析运用有关知识推断元素。

例3 如表所示的五种元素中，W、X、Y、Z为短周期元素，这四种元素的原子最外层电子数之和为22。下列说法正确的是（）。

A. X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高

B.由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只有共价键

C.物质WY2、W3X4、WZ4均有熔点高、硬度大的特性

D. T元素的单质具有半导体的特性，T与Z元素可形成化合物TZ4

分析：根据元素周期表结构可知X、Y、W、Z分别为第二、三周期的元素；又依据“这四种元素的原子最外层电子数之和为22”且它们位于连续四个周期中，可推知W、X、Y、Z分别为第ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族的元素，即它们分别为Si、N、O、Cl，则T为Ge。N、O的最低价氢化物分子间存在氢键，沸点升高，A项错误。N、O和H三种元素形成的化合物中可以只有共价键，如HN0₃，也可以含有离子键，如NH₄N0₃，B项错误。WZ₄为SiCl₄，属于分子晶体，没有熔点高、硬度大的特性，C项错误。Si与Ge分别位于金属与非金属交界线附近，性质相似，硅的单质具有半导体的特性，故Ge也具有这一性质；Ge最高正价为+4，与Cl可形成GeCl₄，D项正确。答案为D。

点评：首先要对“位一构一性”关系中的几个等式熟悉。另外要合理运用元素周期表中蕴含的某些规律，如序差规律、奇偶规律、位置规律等。

角度四：考查化学键知识

【考点解读】这类问题大多涉及化学键类型的判断、化学键与物质类别关系的分析、化学反应中化学键的变化情况分析、物质变化过程中被破坏的作用力判断等。

例4 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，Y是地壳中含量最高的元素，Z²⁺与Y^2-具有相同的电子层结构，W与X同主族。下列说法正确的是（）。

A. 原子半径大小顺序：r（W）>r（Z）>r（Y）>r（X）

B.Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同

C.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱

D.Y的气态简单氢化物的热稳定性比W的强

分析：根据题设条件“短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍”可推测X是碳元素或硫元素；由于X的原子序数最小，因此X是碳。由“Y是地壳中含量最高的元素”可知Y是氧。又由“Z²⁺+与Y^2-具有相同的电子层结构”可知Z为镁。因为“W与X同主族”，则W为硅。同周期元素自左向右原子半径逐渐减小，同主族元素自上而下原子半径逐渐增大，则原子半径大小顺序为r（Z）>r（W）>r（X）>r（Y），A项错误。Y分别与Z、W形成的化合物是氧化镁和二氧化硅，前者含有离子键，后者含有共价键，化学键类型不相同，B项错误。碳的非金属性强于硅，因此X的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强，C项错误。氧的非金属性强于硅，因此H₂0的热稳定性比SiH₄的强，D项正确。答案为D。

点评：解答这类问题时，一要注意审题，按题目要求进行分析；二要注意一些特例型知识，如非金属元素组成的化合物中可能含有离子键，稀有气体分子中无化学键等。

角度五：考查综合应用能力

【考点解读】此类问题的知识点包括短周期元素的原子结构特征、元素周期表的结构、元素周期律、短周期元素的单质及化合物的典型性质、物质结构概念及理论等内容。

例5 A、B、D、E、F为短周期元素，非金属元素A最外层电子数与其周期数相同，B的最外层电子数是其所在周期数的2倍。B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2。E⁺与D^2-具有相同的电子数。A在F中燃烧，产物溶于水得到一种强酸。

回答下列问题：

（1） A在周期表中的位置是_____，写出一种工业制备单质F的离子方程式：_____ 。

（2） B、D、E组成的一种盐中，E的质量分数为43%，其俗名为_____，其水溶液与F单质反应的化学方程式为_____；在产物中加入少量KI，反应后加入CCl₄并振荡，有机层显_____色。

（3） 由这些元素组成的物质，其组成和结构信息如下表：

a的化学式为_____，b的化学式为_____，c的电子式为_____，d的晶体类型是_____。

（4） 由A和B、D元素组成的两种二元化合物形成一类新能源物质。一种化合物分子通过_____键构成具有空腔的固体；另一种化合物（沼气的主要成分）分子进入该空腔，其分子的空间结构为_____。

分析：根据“非金属元素A最外层电子数与其周期数相同”确定A为氢元素，然后根据其他信息推出B为碳元素，D为氧元素，E为钠元素，F为氯元素。

点评：正确推断元素是解答这类问题的关键，因此，解题时要重视元素推断。对试题涉及的每个问题，先要弄清楚问题对应的知识点，再找相应的知识去分析作答，最后整合。