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元素周期表在高考中的命题特点和解题

编辑: 路逍遥 关键词: 高考复习 来源: 记忆方法网

         元素同期表是元素周期律的具体体现,是中学化学最重要的基本理论之一,也是学习化学的重要工具。因而受到了命题专家和学者的青睐。在每年的高考命题中都是必考的重要内容而且占了很高的分值。“得中原者得天下”,要想在高考中化学取得高分,就必须掌握其命题特点和解题方法;本文以历年高考题为例,就这一问题进行归纳,供参考。  

   

一、考查元素周期表的结构  

例1、(2005年?全国理综)同一主族的两种原子的原子序数之差不可能是  

  A、16    B、 26     C 、36    D、46  

   

【解析】除IA外,其它主族元素原子质子数的差值与0族元素的原子序数的差值相同。在0族元素中,从He到Rn的质子数分别为2,10,18,36,54,86;其差值可以是18-2=16;36-10=26;54-18=36,所以选D。  

   

【点评】我国书法界中有一句名言叫做“以神写形”,把它嫁接到化学解题上是“寄神于题、题神合一”。这就是说,练习时要多思,用到了什么基础知识、培养了哪方面的能力,用到了什么解题方法,而哪一种是最优的解法。如果做题时不能“寄神于题、题神合一”,其结果陷于“一学就懂、一用就忘、一做就错、一考就败”的怪圈。  

   

二、设定特定的条件 从化学用语的角度考查对元素周期表的掌握程度  

例2(2006年?全国理综)置换反应的通式如下:  

单质(1)+化合物(1)=化合物(2)+单质(2),请写出满足以下三个条件的化学方程式: ① 所涉及的元素的原子序数都小于20;② 6种单质分属于6个不同的主族。  

   

【解析】应该从原子序数小于20的特殊方程式如手。卤数元素的氟有其特殊性, 2F 2+2H2O=4HF+O2;镁在中学化学中有其特殊反应。镁在点燃的条件下:2Mg+CO2=2MgO+C;剩余的一个就是常规反应。那就是活泼金属跟酸的反应,铝跟硫酸:2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑。  

   

【点评】化学是一门灵活性、综合性较强的学科。对于化学学习在宏观上要抓规律、编网络;做到整体优化、总体升华;在微观上要具体细化、理解和记忆某些物质的特殊性。这就是抬头望天与低头看路。不抬头望天,容易迷失方向;不低头看路又容易摔跤。  

   

三、以元素周期表为基础 考查综合素质  

例3(2006?全国理综)X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短  

周期元素。它们满足以下条件:  

①      在元素周期表中,Z与Y相邻,Z也与W相邻;  

②    Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。  

请填空  

(1)Y、Z和W三种元素是否位于同一周期(填“是”或“否” ):      理由是                       。  

(2)Y是     ,Z是        ,W是       。  

(3)X、Y、Z和W可组成一化合物,其原子个数之比为8:2:4:1,请写出该化合物的名称及化学        。  

   

【解析】(1)小问是一种开放性试题,有多各解法。设Z原子的最外民层电子数为m,依题意Y的最外层电子数为m-1,W的最外层电子数为m+1;得(m-1)+m+(m+1)=17,m=17/3;第丌种解法:任何连续三个自然数之和必能被3整除,17÷3≠整数,所以Y、Z、W不在同一周期;(2)小问解法是:m=17÷3=5余2,有一元素处于第VA,另两元素为VIA。结合题意可以推出Y是N、Z是O、W是S。从X:Y=8:2=4:1,与氮元素原子个数比是4:1,其组成是NH4+,应该是(NH4)2SO4。  

   

【点评】正确处理陈题与新题的关系  

优秀的陈题具有很强的典型性、针对性和示范性。并对“一题多解、一题多变、多题同解、错例众评” 有很好的解读。通过对陈题的分析与解答,既能加深对基本概念、基本理论、基本规律及本质的认识,又能给自己的基本解题方法、提高分析问题、解决问题的能力。  

一些同学着力追求“新颖题”、“新意题”、“新型综合题”,立足一个“新”字。其结果是“画虎不成反类其犬”。淹没了双基和解题基本功的训练。造成了双基不实、眼高手低。  

   

四、 直接考查元素元素周期表中位置、结构、性质之间的关系  

例4(2004年全国?理综)2003年IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)推荐原子序数为110的元素的符号为Ds,以纪念该元素的发现地(Darmstat德国)。下列关于Ds说法不正确的是:  

A、                  Ds原子的电子层数为7。  B、Ds为超铀元素。  

B、                  Ds原子的质量数为110。  D、Ds为金属元素。  

C、                     

【解析】常规解法是:在0族元素中He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn质子数分别为:2、10、18、36、54和86。应该在第六周期之后;第七周期最后的一位元素的原子序数为86+32=118,所以应该在第七周期。92号以后的元素都为超铀元素且都为金属元素,因此选D;巧解:此题只有一个答案则原子序数为110,质子数为110,质量数应大于110,也选B。  

   

【点评】正确处理常解与巧解的关系  

“常解”是常规解题方法;巧解是众所周知的巧妙简捷解法。常解是人们解题的基本思路、也是掌握科学思维的基本方法。巧解是人们善于抓住题中的特殊之处,另劈蹊径、化难为易、化繁为简。有利地培养求异思维和创新探究精神。前者是基础、后者为提高,只有对常规解法的熟,才能熟能生巧。只有双基扎实、思维活跃及观察敏锐,才能解法新颖、巧妙。  

   

 五、命题者 “青山藏古寺”考查考生的审题能力  

例5(2007年?全国理综)W、X、Y、和Z都是周期表中前20号元素,已知:  

W的阳离子和Y的阴离子具有相同的核外电子排布,且能形成组成为WY的化合物;  

①      Y和Z属同族元素,它们能形成两种常见的化合物;  

②      X和Z属同一周期元素,它们能形成两种气态化合物;  

③      W和X能形成组成为WX2的化合物;  

④      X和Y不在同一周期,它们能形成组成为XY2的化合物。请回答:  

(1)W元素是     ;Z元素是     。  

(2)化合物WY和WX2的化学式分别是        和      。  

(3)Y和Z形成的两种常见的化合物的分子式是        和      。  

(4)写出X和Z形成的一种气态化合物跟WZ反应的化学方程式          。  

   

【解析】与住年命题不同,以住原子序数从小到大,此题是从大到小。这种反常会使考生陷入习惯思维的“陷阱”;二者,题所给信息多,且表述相似,似乎很难找到“题眼”。第三,其中(4)方程式是从没有见到过,考生不敢下手。其实,考生只要认真观察、仔细审题、大胆假设不难发现,从②中很容易假设为SO2和SO3;从③可假设为CO2和CO;从①中可以假设W为钙,则Y为硫元素、Z为氧元素。从信息⑤X和Y不在同一周期,那就是与Z同一周期,与氧同一周期能形成XY2即可能是CO2;从④可以知道XY2即碳与钙可组成制取乙炔的CaC2。 CaO+CO2=CaCO3,碱性氧化物与酸性氧化物生成盐。以上假设正确。  

   

【点评】确处理审题与解题的关系  

审题是解题的前提,解题是审题的实施与结果。审题往往起着“成也萧何、败也萧何”的作用。不少考生由于审题时差之毫厘,解题时失之千里。从时间上看,审题是“十月怀胎”,解题却是“一朝分娩”。 笔者认为:应该审清关键词语、审清干扰因素、审清题中信息、审出隐含条件、审出最佳解题方法,力争“四两拨千斤”。  

   

六、把环境保护与元素在周期表中的位、构、性综合进行考查  

例6、(2002年?上海)制冷剂是一种易被压缩、液化的气体,液化后在管内循环,蒸发时吸收热量,使环境温度降低,达到制冷的目的。人们曾采用过乙醚、CH3Cl等做制冷的制冷剂,但它们不是有毒,就是易燃。于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的制冷剂,据现有知识,某些化合物的易燃性、毒性变化趋势如下:  

(1)氢化物的易燃性:第二周期    >     H2O>HF;  

第三周期SiH4>PH3>    >     。  

(2)化合物的毒性:PH3>NH3;H2S    H2O;CS2    CO2;CCl4>CF4(填“>” 或“<” )。于是科学家开始把注意力集中在含F、Cl的化合物上。  

(3)已知CCl4 的沸点为76.80C,CF4 的沸点为-1280C,新制冷剂的沸点范围介于其间。经过较长时间的反复实验,一种新的制冷剂氟里昂CF2Cl2终于诞生了,其它类似的还可以是       。  

(4)然而,这种制冷剂造成了世界某一环境问题是       。但求助于周期表元素及其化合物的       变化趋势来开发制冷剂的科学思维方法是值得借鉴的。① 毒性  ②沸点  ③ 易燃性  ④ 水溶性  ⑤ 颜色  

  a ① ② ③     b ② ④ ⑤    c ② ③ ④  

   

【解析】(1)根据周期表中元素及其氢化物的性质递变规律第二周期CH4>NH3。第三周期SiH4>PH3>  H2S  >  HCl   。(2)根据同主族元素性质的递变规律H2S>H2O。 (3)同一类型的共价化合物分子质量越大、沸点越高,因此必须在CCl4减氟增氯即CFCl3 (4)破坏臭氧层,应考虑选a。  

   

【点评】正确处理能力与知识的关系  

能力与知识的关系是“铁打的营房流水的兵”。综观近几年来的高考试题,即注重对基础知识考查,更强调对能力的考查。试题情景新而不脱离基础;思维活而不落俗套;考查能力而不脱离课本;考查素质而不脱离实际。每年考查的重点、热点、知识点的总是在变,试卷是整体稳定、局部微调,这就是“流水的兵”;但对能力的考查确似“铁打的营房”。因此,在加强基础知识的复习的同时还要注意能力的提升。要“知”、“能”并进。 


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