物質結構和元素周期律知識比較抽象,采用模板法規(guī)范思維順序,通過建模思想和方法,使千頭萬緒的知識模式化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化,提高化學思維的靈活性和邏輯性,常會起到出奇制勝的效果。現(xiàn)結合元素周期表及元素周期律中的幾種模板做如下分析。
模板一:元素、核素及同位素間的關系
模板二:核外電子排布規(guī)律
例2 2016年IUPAC命名117號元素為Ts,Ts的原子核外最外層電子數(shù)是7。下列說法不正確的是()。
A.Ts是第七周期第ⅦA族元素
B.Ts的同位素原子具有相同的電子數(shù)
C.Ts在同族元素中非金屬性最弱
D.中子數(shù)為176的Ts核素符號是176 117Ts
解析:該原子結構示意圖為周期、第ⅦA族,A項正確;同位素具有相同質子數(shù)、不同中子數(shù),而原子的質子數(shù)一核外電子總數(shù),則Ts的同位素原子具有相同的電子數(shù),B項正確;同一主族元素中,隨著原子序數(shù)越大,元素的非金屬性逐漸減弱,則Ts在同族元素中非金屬性最弱,C項正確;該元素的質量數(shù)=質子數(shù)+中子數(shù)=176+117=293,該原子正確的表示方法為;293 117Ts,D項錯誤。
答案:D
【建?!?/p>
模板三:微粒半徑大小的比較
例3 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大,其中只有Y、Z處于同一周期且相鄰,Z是地殼中含量最多的元素,W是短周期中金屬性最強的元素。下列說法正確的是()。
A.原子半徑:r(X) B.W的最高價氧化物的水化物是一種弱堿 C.Y的單質的氧化性比Z的強 D.X、Y、Z三種元素可以組成共價化合物和離子化合物 解析:短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大、Z是地殼中含量最多的元素,W是短周期中金屬性最強的元素,則Z是O元素、W是Na元素,其中只有Y、Z處于同一周期且相鄰,且Y原子序數(shù)小于Z,則Y是N元素,X是H元素。原子的電子層數(shù)越多其原子半徑越大,原子的電子層數(shù)相同的元素,其原子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小,X位于第一周期,Y和Z位于第二周期且原子序數(shù)Y 答案:D 【建?!?/p> C變式訓練3]X,Y,Z,M是元素周期表中前20號元素,其原子序數(shù)依次增大,且X,Y,Z相鄰。X的核電荷數(shù)是Y的核外電子數(shù)的一半,Y與M可形成化合物MZYo下列說法正確的是()。 A.原子半徑:Z>Y B.簡單離子的半徑;M>Z>Y>X C.X的陰離子和Y的陰離子核外電子數(shù)相同 D.Z元素的最高價氧化物的水化物的化學式為HZ04 解析:X,Y,Z相鄰且X的原子序數(shù)為Y的核外電子數(shù)的一半,推測X為氧元素,則Y為硫元素,Z為氯元素,M為鉀元素。Z元素最高價氧化物的水化物為HClO4,D項正確;原子半徑S>Cl,A項錯誤;離子半徑s2->Cl->K+>O2-,B項錯誤;O2-核外電子數(shù)為10,S2-核外電子數(shù)為18,C項錯誤。 答案:D 模板四:根據(jù)殘表推斷元素 例4 W、X、Y、Z四種短周期元素,它們在周期表中位置如下所示,下列說法不正確的是()。 A.Z、Y、X的原子半徑依次減小,非金屬性依次降低 B.Z、Y、W的最高價氧化物對應水化物的酸性依次降低 C.WH4與Z元素的單質在一定條件下可能發(fā)生化學反應 D.W的位置是第2周期、第ⅣA族 解析:由他們在周期表中的位置可推斷W為C元素,X為O元素,Y為S元素,Z為C1元素。Y、Z、X的原子半徑依次減小,非金屬性X>Y、Z>Y、且O無正價,則非金屬性X、Z、Y依次降低、A項錯誤;非金屬性Z>Y>W,則Z、Y、W的最高價氧化物對應水化物的酸性依次降低,B項正確;WH4與Z元素的單質,在光照下可發(fā)生取代反應,生成鹵代烴和HC1、C項正確;W為C元素,位于第2周期、第ⅣA族、D項正確。 答案:A 【建?!?/p> 【變式訓練4】X、Y、Z、W均為短周期元素,在周期表中位置如下、Y原子的最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的3倍。下列說法正確的是()。 A.X、Y、Z的原子半徑大小:X>Y>Z B.Y、Z的氣態(tài)氫化物中,前者更穩(wěn)定 C.Z、W的最高價氧化物對應水化物的酸性,前者更強 D.X、W的氣態(tài)氫化物相互反應,生成物中只含離子鍵不含共價鍵 解析:由Y的信息可知Y為O元素,則乙為S元素,X、W分別為N、Cl元素,原子半徑Z>Y,A項錯誤;HClO4酸性強于H,SO4,C項錯誤;NH3與HCl反應生成NH4Cl中既含有離子鍵,又含有共價鍵,D項錯誤。 答案:B 模板五:尋找“等電子”微粒的方法 (責任編輯 謝啟剛)