元素周期律题型的破题方法建模

牟海燕

(山东省济南市莱芜第一中学)

元素周期律是高中化学的重要内容,它将宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知融为一体,同时也体现了变化观念的核心素养.因此,无论在全国卷还是一些省市新高考试卷中都几乎不会缺席.

1 “表述型”的破题方法建模

A.原子半径:X＞W

B.简单氢化物的沸点:X＜Z

C.Y 与X 可形成离子化合物

D.Z的最高价含氧酸是弱酸

【方法】采用“抓关键词”法,如“原子序数依次增大”“形成酸雨的物质之一”“最外层电子数之和为19”等,推断元素在周期表中的位置,从而得出对应的元素.若是不能准确推断元素,可以采用分组讨论的方法,得出多组元素,然后再对选项进行分析.

【建模】1)短周期元素的主族序数＝最外层电子数;

2)短周期主族元素的原子最外层电子数在1～7之间(用于多元素原子最外层电子数的和的讨论);

3)同周期连续(相邻)元素的最外层电子数依次递增1;同主族相邻元素的最外层电子数不变,电子总数增加2(只有H 和Li)或8.

2 “残表型”的破题方法建模

图1

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

图2

【方法】采用元素“定位”法.如表中包括3个短周期主族元素,则一定存在“H 元素”;没有最高正价时考虑“O 元素或F元素”;最高价氧化物对应的水化物为强酸考虑“S元素或Cl元素”;最高价氧化物对应的水化物为强碱考虑“Na元素”等.

【建模】一些常见元素的单质及化合物的常考知识如图3所示.

图3

3 “结构式型”的破题方法建模

图4

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

图5

【方法】根据共价化合物的“价键数”(只考虑形成共价键的数目)可以判断元素所在的主族序数,再通过原子序数的大小顺序确定其所在的周期序数,从而得出对应的元素.

【建模】常见元素的“价键数”(如表1).

表1

4 “化学式型”的破题方法建模

A.W、X、Y、Z的单质常温下均为气体

B.最高价氧化物的水化物酸性:Y＜X

C.100～200 ℃阶段热分解失去4个W2Z

D.500 ℃热分解后生成固体化合物X2Z3

选项C错误.热分解后的最终固体若为B2O3,由关系式2NH4B5O8·4H2O～5B2O3得

选项D 正确.答案为D.

【建模】采用“猜想-验证”法.在高中阶段出现“M·nX2Y”型化合物,多为结晶水合物.本题先假设W2Z是水,然后通过验证,快速得出猜想正确.验证是解答选择类型试题的重要手段,包括本题中的选项C、D 的判断方法,用数值代入便捷而准确.

总之,在高考试题中元素周期律的试题的载体是丰富多彩的,但万变不离其宗,首先对元素进行周期表“定位”,确定字母对应的元素,然后根据元素及其化合物的组成、结构和性质判断各选项的正确性.

(完)