2019高中化學(xué)第1部分第一單元第三課時(shí)元素周期表及其應(yīng)用講義（含解析）蘇教版.docx

元素周期表及其應(yīng)用1畫出H、Li、Na、K的原子結(jié)構(gòu)示意圖，它們的原子結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)？提示：H、Li、Na、K的原子結(jié)構(gòu)示意圖為；。它們?cè)咏Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：最外層電子數(shù)都是1，電子層數(shù)按H、Li、Na、K依次增多，原子半徑依次增大。21117號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)？隨著原子序數(shù)的遞增，元素的金屬性、非金屬性如何變化？提示：1117號(hào)元素原子的電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)為17，原子半徑逐漸減小。隨著原子序數(shù)的遞增，元素金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。31117號(hào)元素中，常用作半導(dǎo)體材料的單質(zhì)是什么？提示：晶體硅。新知探究探究1元素周期表中為什么把C、N、O、F、Ne等元素編排在同一周期？元素周期表中共有多少個(gè)周期？16周期中各含有多少種元素？提示：C、N、O、F、Ne等元素原子的電子層數(shù)相同，故編排在同一周期。元素周期表中共有7個(gè)周期；16周期中所含的元素種數(shù)分別為2、8、8、18、18、32。探究2為什么把F、Cl、Br、I等元素編排在元素周期表的同一主族？元素周期表中共有多少個(gè)族？提示：F、Cl、Br、I元素原子的最外層電子數(shù)相等(均為7)，故編排在同一族。元素周期表中共有16個(gè)族，分別為7個(gè)主族，7個(gè)副族，1個(gè)族和0族。探究3最外層電子數(shù)是2的元素一定是A族元素嗎？提示：不一定；如He最外層電子數(shù)為2，但為0族元素。探究4畫出硫的原子結(jié)構(gòu)示意圖，據(jù)此圖你能確定它在元素周期表中的位置嗎？提示：，電子層數(shù)是3，故位于第3周期，最外層電子數(shù)是6，故位于A族，即硫?yàn)榈?周期A族。必記結(jié)論1元素周期表的編排原則2元素周期表的結(jié)構(gòu)(1)周期(即橫行)：(2)族(18個(gè)縱行，16個(gè)族)：族主族 成功體驗(yàn)1用短線將下列元素周期表中的名稱連接起來。A族(氫除外)a鹵族元素A族 b稀有氣體元素0族 c副族和族過渡元素 d堿金屬元素解析：要熟悉A族、A族、0族的俗稱及過渡元素的內(nèi)容。答案：dabc2填寫下列空白。(1)元素周期表中元素種類最多的族： _；(2)元素周期表中元素種類最多的周期： _；(3)元素周期表中全為金屬元素的主族： _；(4)元素周期表中全為非金屬元素的主族： _；(5)元素周期表中常溫下單質(zhì)固、液、氣三態(tài)都有的族：_；(6)鋁元素在周期表中的位置： _。解析：在元素周期表中元素種類最多的族是B族(含有鑭系元素和錒系元素)，元素種類最多的周期是第6周期(32種)；7個(gè)主族中，只有A族全為金屬元素，A族全為非金屬元素，且A族單質(zhì)中F2、Cl2為氣體，Br2為液體，I2為固體；鋁元素在周期表中位于第3周期A族。答案：(1)B族(2)第6周期(3)A族(4)A族(5)A族(6)第3周期A族新知探究探究1從A族元素氣態(tài)氫化物形成的難易程度和熱穩(wěn)定性來看，A族元素非金屬性強(qiáng)弱變化有什么規(guī)律？依據(jù)教材P8表16的內(nèi)容，填寫下列空白。(1)鹵素單質(zhì)與H2反應(yīng)的比較：反應(yīng)條件產(chǎn)物的化學(xué)式產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性F2冷暗處HF很穩(wěn)定Cl2光照或點(diǎn)燃HCl穩(wěn)定Br2加熱HBr較穩(wěn)定I2不斷加熱HI較不穩(wěn)定(2)鹵素單質(zhì)與H2反應(yīng)的相似性和差異性。探究2據(jù)周期表中元素的金屬性和非金屬性遞變規(guī)律分析，什么元素的金屬性最強(qiáng)(放射性元素除外)。什么元素的非金屬性最強(qiáng)？它們分別位于元素周期表中的什么位置？提示：銫的金屬性最強(qiáng)，氟的非金屬性最強(qiáng)；分別位于周期表的第6周期A族和第2周期A族。探究3依據(jù)元素周期表中金屬元素與非金屬元素的分區(qū)，判斷金屬與非金屬分界線附近的元素有何性質(zhì)？如何在元素周期表中尋找半導(dǎo)體材料？提示：既表現(xiàn)出金屬性又表現(xiàn)出非金屬性。在金屬與非金屬的分界線附近尋找半導(dǎo)體材料，如硅、鍺等。必記結(jié)論1同周期(從左到右)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律2同主族(自上而下)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律3.金屬元素和非金屬元素的分區(qū)成功體驗(yàn)3判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)。(1)原子半徑：KNaMg()(2)穩(wěn)定性：HIHBrHCl()(3)堿性：NaOHKOHRbOH()(4)酸性：H3PO4H2SO4HClO4()解析：原子半徑：同周期自左至右逐漸減小，同主族自上而下逐漸增大，故KNaMg，(1)正確；金屬性：同主族自上而下逐漸增強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性增強(qiáng)；元素的非金屬性：同周期自左至右，逐漸增強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性增強(qiáng)，同主族自上而下，非金屬性逐漸減弱，氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性減弱，(2)、(3)、(4)錯(cuò)誤。答案：(1)(2)(3)(4)4. 下列關(guān)于F、Cl、Br、I性質(zhì)的比較，不正確的是()A它們的原子核外電子層數(shù)隨核電荷數(shù)的增加而增多B被其他鹵素單質(zhì)從其鹵化物中置換出來的可能性隨核電荷數(shù)的增加而增大C它們的氫化物的穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)的增加而增強(qiáng)D單質(zhì)的顏色隨核電荷數(shù)的增加而加深解析：選C鹵族元素的氫化物分別為HF、HCl、HBr、HI，其熱穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)的增加而減弱。新知探究探究1M、N兩種金屬元素在周期表中的相對(duì)位置如圖所示：你能比較出M、N兩元素金屬性的相對(duì)強(qiáng)弱嗎？提示：金屬性NM。探究2某主族元素R最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為H2RO4，你能確定該元素氫化物的化學(xué)式嗎？提示：H2R。探究3在元素周期表的哪個(gè)分區(qū)內(nèi)可尋找到耐高溫、耐腐蝕的合金材料？提示：過渡元素(副族和族)。必記結(jié)論1元素周期表中位、構(gòu)、性之間的關(guān)系(1)元素的原子結(jié)構(gòu)決定了元素在周期表中的位置。(2)元素在周期表中的位置反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)特點(diǎn)。2元素周期表的應(yīng)用(1)根據(jù)元素在周期表中的位置，推測(cè)元素的原子結(jié)構(gòu)，預(yù)測(cè)其主要性質(zhì)。(2)研究合成新物質(zhì)：在金屬和非金屬的分界線附近尋找半導(dǎo)體材料(如Si、Ge等)；在過渡元素中尋找各種優(yōu)良的催化劑及耐高溫、耐腐蝕的合金材料。成功體驗(yàn)5在周期表中金屬與非金屬分界線附近能找到()A制農(nóng)藥的元素B制半導(dǎo)體的元素C制催化劑的元素D制耐高溫的合金材料的元素解析：選B在周期表中金屬與非金屬分界線附近的元素既有金屬性、又有非金屬性，可用作半導(dǎo)體材料。6元素的原子結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)和周期表中的位置。下列說法正確的是()A元素原子的最外層電子數(shù)等于元素的最高化合價(jià)B多電子原子中，在離核較近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子能量較高CP、S、Cl得電子能力和最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性均依次增強(qiáng)D元素周期表中位于金屬和非金屬分界線附近的元素屬于過渡元素解析：選CA選項(xiàng)，多數(shù)主族元素的最高化合價(jià)等于其原子最外層電子數(shù)，但有些主族元素(如F、O)、0族元素、許多過渡元素則不符合此規(guī)律，錯(cuò)誤；B選項(xiàng)，電子運(yùn)動(dòng)的區(qū)域離核越近，電子能量越小，錯(cuò)誤；C選項(xiàng)，根據(jù)同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律可知說法正確；D選項(xiàng)，過渡元素為A、A族之間的金屬元素，包含副族和族元素，錯(cuò)誤。關(guān)鍵語句小結(jié)1元素周期表結(jié)構(gòu)的幾個(gè)數(shù)據(jù)：(1)7個(gè)周期，各周期的元素種數(shù)分別為2,8,8,18,18,32；(2)18個(gè)縱行，16個(gè)族(7個(gè)主族，7個(gè)副族，1個(gè)第族，1個(gè)零族)。2元素周期表中的幾個(gè)關(guān)系：(1)周期序數(shù)電子層數(shù)；(2)主族序數(shù)最外層電子數(shù)最高正化合價(jià)8|最低負(fù)價(jià)|。3元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律：(1)同周期，自左到右，元素的金屬性減弱，非金屬性增強(qiáng)，原子半徑減小；(2)同主族，自上而下，元素的金屬性增強(qiáng)，非金屬性減弱，原子或離子半徑增大。10族元素及其信息0族元素HeNeArKrXeRn周期數(shù)一二三四五六原 子 序 數(shù)210183654862根據(jù)原子序數(shù)判斷元素位置的方法(1)比大小定周期比較該元素的原子序數(shù)與0族元素的序數(shù)大小，找出與其相鄰近的0族元素，那么該元素就和序數(shù)大的0族元素處于同一周期。(2)求差值定族數(shù)若某元素原子序數(shù)比相應(yīng)的0族元素多1或2，則該元素應(yīng)處在0族元素所在周期的下一個(gè)周期的A族或A族。若比相應(yīng)的0族元素少15時(shí)，則應(yīng)處在同周期的AA族。若差其他數(shù)，則由相應(yīng)差數(shù)找出相應(yīng)的族。例1我國(guó)的納米基礎(chǔ)研究能力已躋身于世界前列，如曾作為我國(guó)幾年前十大科技成果之一的RN就是一種合成納米材料，已知該化合物的Rn核外有28個(gè)電子，則R元素位于元素周期表中的()A第3周期A族B第4周期A族C第5周期A族 D第4周期A族解析：選B由Rn核外有28個(gè)電子，又因?yàn)榧{米材料化學(xué)式為RN，因而n3，所以R原子核外共有31個(gè)電子，R元素處于第4周期A族。(1)質(zhì)子數(shù)為15的元素為磷，不看周期表，你能確定磷在元素周期表中的位置嗎？提示：磷的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，共有3個(gè)電子層，且最外層上有5個(gè)電子，故處于元素周期表中第3周期A族。(2)不看元素周期表，你能確定84號(hào)元素在周期表中的位置嗎？提示：因第6周期0族元素Rn的原子序數(shù)為86,84862，則8|2|6，即84號(hào)元素位于第6周期A族。性質(zhì)同周期(從左右，稀有氣體元素除外)同主族(從上下)電子層結(jié)構(gòu)電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)漸多電子層數(shù)遞增，最外層電子數(shù)相同原子半徑逐漸減小逐漸增大失電子能力逐漸減弱逐漸增強(qiáng)得電子能力逐漸增強(qiáng)逐漸減弱金屬性逐漸減弱逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱主要化合價(jià)最高正價(jià)(17)非金屬負(fù)價(jià)族序數(shù)8最高正價(jià)族序數(shù)(O、F除外)非金屬負(fù)價(jià)族序數(shù)8最高價(jià)氧化物的水化物的酸堿性酸性逐漸增強(qiáng)堿性逐漸減弱酸性逐漸減弱堿性逐漸增強(qiáng)非金屬氣態(tài)氫化物形成難易、熱穩(wěn)定性形成由難易穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)形成由易難穩(wěn)定性逐漸減弱例2下列關(guān)于元素周期表和元素周期律的說法錯(cuò)誤的是()ALi、Na、K元素的原子核外電子層數(shù)隨著核電荷數(shù)的增加而增多B第2周期元素從Li到F，非金屬性逐漸增強(qiáng)C因?yàn)镹a比K容易失去電子，所以Na比K的還原性強(qiáng)DO與S為同主族元素，且O比S的非金屬性強(qiáng)解析：選C在元素周期表中，根據(jù)同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律知，第2周期從Li到F，非金屬性逐漸增強(qiáng)；根據(jù)同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律知，O的非金屬性比S強(qiáng)，K的還原性比Na強(qiáng)。(1)同周期，自左至右，元素的金屬性減弱，非金屬性增強(qiáng)。因此，同一周期中堿金屬元素(A族)金屬性最強(qiáng)，鹵素(A族)非金屬性最強(qiáng)，如第3周期中，Na金屬性最強(qiáng)，Cl非金屬性最強(qiáng)，據(jù)此可知NaOH堿性最強(qiáng)，HClO4酸性最強(qiáng)。(2)典型金屬代表堿金屬元素與典型非金屬代表鹵族元素的單質(zhì)熔點(diǎn)的變化規(guī)律正好相反。隨核電荷數(shù)的遞增前者的熔點(diǎn)逐漸降低，后者的熔點(diǎn)逐漸升高。1下列敘述中錯(cuò)誤的是()A原子半徑：ClSOB還原性：NaMgAlC穩(wěn)定性：HFHClHBrD酸性：HClO4H2SO4H3PO4解析：選AA中，同周期元素從左到右，原子半徑依次減小，故應(yīng)該SCl。1元素“位、構(gòu)、性”的關(guān)系(1)原子結(jié)構(gòu)與元素在周期表中位置的關(guān)系：核外電子層數(shù)周期序數(shù)。最外層電子數(shù)主族序數(shù)主族元素最高正化合價(jià)(O、F除外)。質(zhì)子數(shù)原子序數(shù)原子核外電子數(shù)核電荷數(shù)。(2)原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系：原子(3)元素在周期表中的位置與元素性質(zhì)的關(guān)系：同周期元素性質(zhì)的遞變性；同主族元素性質(zhì)的相似性、遞變性、差異性。處在金屬元素與非金屬元素分界線附近的元素，既能表現(xiàn)出一定的金屬性，又能表現(xiàn)出一定的非金屬性。如Al和Si，它們與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。2“位、構(gòu)、性”三者關(guān)系的應(yīng)用(1)比較同主族元素的金屬性、非金屬性、最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性、氫化物的穩(wěn)定性等。(2)比較同周期元素及其化合物的性質(zhì)。(3)比較不同周期、不同主族元素的性質(zhì)時(shí)，要找出參照物。(4)推斷或預(yù)測(cè)未知元素的某些性質(zhì)。例3(新課標(biāo)全國(guó)卷)X、Y、Z均為短周期元素，X、Y處于同一周期，X、Z的最低價(jià)離子分別為X2和Z，Y和Z具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是()A原子最外層電子數(shù)：XYZB單質(zhì)沸點(diǎn)：XYZC離子半徑：X2YZD原子序數(shù)：XYZ解析：選D根據(jù)題中信息可確定X、Y、Z分別為S、Na和F。原子最外層電子數(shù)：FSNa，A項(xiàng)錯(cuò)誤；單質(zhì)沸點(diǎn)：NaSF2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；離子半徑：S2FNa，C項(xiàng)錯(cuò)誤；原子序數(shù)：SNaF，D項(xiàng)正確。靈活應(yīng)用元素的“位、構(gòu)、性”關(guān)系解答題目元素的“位、構(gòu)、性”即元素的位置、原子結(jié)構(gòu)、元素的性質(zhì)三個(gè)“量”中知一可推其二。2. (山東高考)W、X、Y、Z四種短周期元素在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示，W的氣態(tài)氫化物可與其最高價(jià)含氧酸反應(yīng)生成離子化合物，由此可知()WXYZAX、Y、Z中最簡(jiǎn)單氫化物穩(wěn)定性最弱的是YBZ元素氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性一定強(qiáng)于YCX元素形成的單核陰離子還原性大于YDZ元素單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中只表現(xiàn)氧化性解析：選A由題意知W為N元素，根據(jù)元素在周期表中位置可推得：X為O，Y為S，Z為Cl。B項(xiàng)應(yīng)描述為Z元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性一定強(qiáng)于Y，B錯(cuò)；X對(duì)應(yīng)單核陰離子O2的還原性小于Y2(S2，)C錯(cuò)；Cl2在化學(xué)變化中可以表現(xiàn)氧化性也可表現(xiàn)還原性，D錯(cuò)。1下列說法中正確的是()A所有主族元素的最高正化合價(jià)數(shù)等于它的族序數(shù)BA族元素的原子隨核電荷數(shù)的增加，得電子能力逐漸減弱CA、A族元素的陽離子與同周期稀有氣體元素的原子具有相同的核外電子排布D前三周期元素中共有非金屬12種解析：選BA中，主族元素中O無最高正價(jià)、F無正價(jià)；C中，A、A族元素的陽離子應(yīng)該與上一周期稀有氣體元素的原子具有相同的核外電子排布(氫元素除外)；D中，前三周期元素中共有非金屬元素13種。2下列各組元素性質(zhì)遞變情況錯(cuò)誤的是()APH3、H2S、H2O的穩(wěn)定性依次增強(qiáng)BP、S、Cl元素的原子半徑依次減小CLi、Na、K、Rb的金屬性依次增強(qiáng)DHClO4、H2SO4、H3PO4、H2CO3的酸性依次增強(qiáng)解析：選D穩(wěn)定性H2OH2S，H2SPH3，A正確；P、S、Cl的原子半徑依次減小，B正確；依Li、Na、K、R