高中化學 第一章 原子結構與元素周期律 1.3 元素周期表的應用課件 魯科版必修2-魯科版高一必修2化學課件

1、第3節(jié)元素周期表的應用認識同周期元素性質的遞變規(guī)律一、認識同周期元素性質的遞變一、認識同周期元素性質的遞變交流研討：交流研討： 1.第三周期元素的原子結構是如何遞變的？第三周期元素的原子結構是如何遞變的？ 從左到右，核電荷數(shù)逐漸增大，最外層電從左到右，核電荷數(shù)逐漸增大，最外層電子數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸減小。子數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸減小。交流研討：交流研討： 2.嘗試根據(jù)元素原子結構的遞變規(guī)律預測第三嘗試根據(jù)元素原子結構的遞變規(guī)律預測第三周期元素原子失電子能力或得電子能力的相對周期元素原子失電子能力或得電子能力的相對強弱（即它們單質的氧化性還原性強弱如何比強弱（即它們單質的氧化性還原性強弱如

2、何比較）。較）。方法導引 元素原子失電子能力（還原性或非金屬性）的強弱，可以采用下列方法間接判斷： 1、比較元素單質與水（或酸）反應 置換出氫的難易程度。置換反應越容易發(fā)生，元素原子的失電子能力越強。 2、比較元素最高價氧化物對應水化物的堿性強弱。一般說來，堿性越強，元素原子失電子的能力越強。實驗探究實驗探究 鈉、鎂、鋁失電子能力比較試劑： 酚酞溶液，PH試紙，面積相同的鎂條和鋁條，MgCl2溶液，金屬鈉（切成小塊），鹽酸（1mol/L），NaOH溶液，AlCl3溶液，蒸餾水.儀器： 燒杯，試管，玻璃片，酒精燈，試管夾。 實驗注意事項：實驗注意事項：1、鈉如何取用？、鈉如何取用？2、鎂、鋁與水

3、反應時，看不到明顯現(xiàn)象，、鎂、鋁與水反應時，看不到明顯現(xiàn)象，可適當加熱，加熱至沸騰后立即停止加熱，可適當加熱，加熱至沸騰后立即停止加熱，觀察現(xiàn)象。觀察現(xiàn)象。3.鎂鋁與鹽酸反應時，鹽酸取大約兩滴管。鎂鋁與鹽酸反應時，鹽酸取大約兩滴管。注意：及時將實驗現(xiàn)象記錄在提綱上。注意：及時將實驗現(xiàn)象記錄在提綱上。 實驗探究：實驗探究：1. 鈉、鎂、鋁和水的反應鈉、鎂、鋁和水的反應2.鈉、鎂、鋁和鹽酸的反應鈉、鎂、鋁和鹽酸的反應2Na + 2H2O = 2NaOH + H2Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2 金屬性金屬性NaMgMgAl現(xiàn)象現(xiàn)象方程方程式式Mg + 2HCl = MgCl2+H2

4、2Al + 6HCl = 2AlCl3+3H2有氣泡放出有氣泡放出,鎂反應劇烈鎂反應劇烈有氣泡放出有氣泡放出,反應較劇烈反應較劇烈結論結論單質與酸反應單質與酸反應情況情況單質與水反應單質與水反應情況情況 Al Mg Na鈉與水劇烈鈉與水劇烈反應，有大反應，有大量氣泡產生量氣泡產生 鎂與冷水不鎂與冷水不反應，加熱反應，加熱后反應后反應 鋁與水加熱鋁與水加熱幾乎不反應幾乎不反應鎂與鹽酸反鎂與鹽酸反應迅速，并應迅速，并放出氣泡放出氣泡反應緩慢反應緩慢強堿強堿中強堿中強堿兩性氫兩性氫氧化物氧化物比與水比與水反應劇反應劇烈烈 最高價氧化物最高價氧化物對應水化物堿對應水化物堿性的強弱性的強弱失電子能力逐漸

5、減弱失電子能力逐漸減弱方法導引 元素原子得電子（氧化性或非金屬性）能力的強弱，可以采用下列方法間接判斷： 1、元素單質與氫氣化合的難易程度，一般說來，反應越容易進行，元素原子得電子的能力越強。 2、比較氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，元素原子得電子的能力越強。 3、比較元素最高價氧化物對應水化物的酸性強弱。一般說來，酸性越強，元素原子得電子的能力越強。 14Si 15P 16S 17Cl 對應最高價氧化物 最高價氧化物的水化物最高價含氧酸酸性強弱 單質與H2反應條件氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性 結論SiO2P2O5SO3Cl2O7H4SiO4H3PO4H2SO4HClO4弱酸弱酸中強酸中強酸強酸強酸

6、 最強酸最強酸逐漸增強逐漸增強高溫高溫加熱加熱加熱加熱點燃點燃或光照或光照SiH4PH3H2SHCl逐漸增強逐漸增強得電子能力逐漸增強得電子能力逐漸增強冷水劇烈冷水劇烈 熱水熱水較難較難最高價氧最高價氧化物對應化物對應水化物的水化物的酸堿性酸堿性得失電子能得失電子能力遞變規(guī)律力遞變規(guī)律與氫氣反與氫氣反應及氫化應及氫化物穩(wěn)定性物穩(wěn)定性ClClS SP P單質和水單質和水SiSiAlAlMgMgNaNa元素符號元素符號1717161615151414131312121111原子序數(shù)原子序數(shù)失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強強堿強堿中強堿中強堿兩性氫兩性氫氧

7、化物氧化物弱酸弱酸中強酸中強酸強酸強酸最強酸最強酸高溫高溫磷蒸氣磷蒸氣與與H H2 2能能反應反應需加需加熱熱光照或光照或點燃點燃爆炸爆炸NaOHNaOHMg(OH)Mg(OH)2 2Al(OH)Al(OH)3 3H H4 4SiOSiO4 4H H3 3POPO4 4H H2 2SOSO4 4HClOHClO4 4歸納總結歸納總結H HLiLiBeBeB BC CN NO OF FNaNaMgMgAlAlSiSiP PS SClClK KCaCaGaGaGeGeAsAsSeSeBrBrRbRbSrSrInInSnSnSbSbTeTeI ICsCsBaBaTlTlPbPbBiBiPoPoAtA

8、t得電子能力得電子能力逐漸逐漸增強增強失電子能力失電子能力逐漸逐漸增強增強歸納總結歸納總結1、判斷下列說法是否正確：、判斷下列說法是否正確： (1) C、N、O、F原子半徑依次增大原子半徑依次增大 (2) PH3、H2S、HCl 穩(wěn)定性依次增強穩(wěn)定性依次增強 (3) HClO比比H2SO4酸性強。酸性強。 (4)甲、乙兩種非金屬元素與金屬鈉反應時，甲、乙兩種非金屬元素與金屬鈉反應時， 甲得電子的數(shù)目多，所以甲活潑。甲得電子的數(shù)目多，所以甲活潑。課堂練習：課堂練習：錯錯對對錯錯錯錯2、已知、已知X、Y、Z三種元素原子的電子層數(shù)相同，三種元素原子的電子層數(shù)相同，且原子序數(shù)且原子序數(shù)XYZ，則下列說

9、法正確的是：，則下列說法正確的是：( )A、原子半徑、原子半徑XYZB、得電子能力、得電子能力X、Y、Z逐漸減弱逐漸減弱C、最高價含氧酸酸性、最高價含氧酸酸性H3XO4H2YO4HZO4D、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性按照、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性按照X、Y、Z順序順序 減弱減弱C二、預測同主族元素的性質判斷元素的金屬性和非金屬性強弱的方法判斷元素的金屬性和非金屬性強弱的方法非金屬性強弱非金屬性強弱金屬性強弱金屬性強弱最高價氧化物對應的水化物的堿性最高價氧化物對應的水化物的堿性的強弱的強弱單質間的單質間的置換反應置換反應單質從酸或者水中置換出氫的難易單質從酸或者水中置換出氫的難易最高價氧化物對應水化物的酸性最

10、高價氧化物對應水化物的酸性的強弱的強弱單質與氫氣化合生成氣態(tài)氫化物的單質與氫氣化合生成氣態(tài)氫化物的難易及難易及氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性復習回顧復習回顧單質間的置換反應單質間的置換反應即氧化性和還原性即氧化性和還原性門捷列夫做過很多大膽的預測，如他預門捷列夫做過很多大膽的預測，如他預測在硅和錫之間存在一種元素測在硅和錫之間存在一種元素“類類硅硅”。多年后該元素被德國化學家文克。多年后該元素被德國化學家文克勒發(fā)現(xiàn)并命名為勒發(fā)現(xiàn)并命名為“鍺鍺”，它的相對原子，它的相對原子質量、密度和有關性質都與門捷列夫的質量、密度和有關性質都與門捷列夫的預言相似。預言相似。相對相對原子原子質量質量原子原

11、子體積體積單單質質密密度度二氧化物二氧化物四氯化物四氯化物密度密度體積體積沸點沸點密度密度體體積積類類硅硅72135.54.722100 1.9113鍺鍺72.613.22 5.47 4.70322.16861.887113. 35門捷列夫的預言門捷列夫的預言【思考】（【思考】（1 1）硅和鍺在周期表中的相對位置關系）硅和鍺在周期表中的相對位置關系如何？（如何？（2 2）你知道門捷列夫是根據(jù)什么規(guī)律推算）你知道門捷列夫是根據(jù)什么規(guī)律推算出如此準確的結果嗎？出如此準確的結果嗎？回憶在同一周期內，隨著原子序數(shù)的遞回憶在同一周期內，隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子有什么變化規(guī)律？增，元素原子有什么變化規(guī)

12、律？預測同主族元素的性質預測同主族元素的性質元素原子序數(shù)依次增加，原子半徑逐漸減小元素原子序數(shù)依次增加，原子半徑逐漸減小元素原子失電子的能力逐漸減弱，得電子的能力逐漸增強元素原子失電子的能力逐漸減弱，得電子的能力逐漸增強？在周期表中的變化規(guī)律在周期表中的變化規(guī)律交流研討 在元素周期表中，同主族元素原子的核外電子在元素周期表中，同主族元素原子的核外電子排布有什么特點？它對元素的性質有何影響？排布有什么特點？它對元素的性質有何影響？ 同主族元素最外層電子數(shù)相同，同主族元素最外層電子數(shù)相同，化學性質相似化學性質相似；但但從上到下從上到下，隨著原子核外電子層數(shù)增多，原，隨著原子核外電子層數(shù)增多，原子半

13、徑增大，原子核對最外層電子的吸引力減子半徑增大，原子核對最外層電子的吸引力減小，小，元素原子失電子能力增強，得電子的能力元素原子失電子能力增強，得電子的能力減弱減弱。表格元素元素氟（氟（F）氯（氯（Cl）溴（溴（Br） 碘（碘（I）最外層電最外層電子數(shù)子數(shù)最高化合最高化合價價最低化合最低化合價價氣態(tài)氫化氣態(tài)氫化物物最高價含最高價含氧酸氧酸 7 7 7 7 0 +7 +7 +7 -1 -1 -1 -1 HF HCl HBr HI 無無 HClO4 HBrO4 HIO4鹵素單質物理性質的遞變鹵素單質物理性質的遞變184.4113.54.93 gcm3紫黑色紫黑色固體固體I2變化變化規(guī)律規(guī)律58.7

14、8-7.23.119 gcm3(20)深紅棕色深紅棕色液體液體Br2-34.6-1013.214 gL(0)黃綠色黃綠色氣體氣體Cl2-188.1-219.61.69gL(15)淡黃綠色淡黃綠色氣體氣體F2沸點沸點熔點熔點密度密度色態(tài)色態(tài)單質單質依次加深依次加深依次升高依次升高 依次升高依次升高 依次升高依次升高鹵族元素單質與氫氣化合的反應條件鹵族元素單質與氫氣化合的反應條件氫化物的氫化物的穩(wěn)定性穩(wěn)定性反應程度反應程度反應條件反應條件I2Br2Cl2F2暗處暗處光照或光照或點燃點燃加熱加熱不斷不斷加熱加熱爆炸爆炸劇烈劇烈緩慢緩慢緩慢緩慢很穩(wěn)定很穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定較穩(wěn)定較穩(wěn)定不穩(wěn)定不穩(wěn)定易分解易分解小

15、結小結 對對A族元素原子從上到下，電子層數(shù)依次增族元素原子從上到下，電子層數(shù)依次增多，原子半徑逐漸增大，失電子能力逐漸增強，多，原子半徑逐漸增大，失電子能力逐漸增強，得電子能力逐漸減弱。其單質的熔、沸點在依次得電子能力逐漸減弱。其單質的熔、沸點在依次的增大。的增大。同樣對其它的主族而言也是適應的！同樣對其它的主族而言也是適應的！預測金屬鉀的性質 觀察鉀元素在元素周期表中的位置，預測觀察鉀元素在元素周期表中的位置，預測金屬鉀的性質，并與鈉的性質進行比較。金屬鉀的性質，并與鈉的性質進行比較。 鉀元素位于元素周期表中第四周期，鉀元素位于元素周期表中第四周期，A族，與鈉元素處于同一主族，并且，它應該比

16、族，與鈉元素處于同一主族，并且，它應該比金屬鈉更容易失去電子，金屬鈉更容易失去電子，如果與水反應，應該如果與水反應，應該更劇烈更劇烈。實驗步驟實驗步驟 分別向兩只培養(yǎng)皿中加水至其體積的分別向兩只培養(yǎng)皿中加水至其體積的1/2，然后分別加入然后分別加入綠豆大小綠豆大小的一塊金屬鉀和金屬鈉，的一塊金屬鉀和金屬鈉，用表面皿蓋在培養(yǎng)皿口上用表面皿蓋在培養(yǎng)皿口上，注意觀察反應的，注意觀察反應的劇劇烈程度烈程度，記錄所發(fā)生的現(xiàn)象。待冷卻后，分別，記錄所發(fā)生的現(xiàn)象。待冷卻后，分別向兩只培養(yǎng)皿中加入向兩只培養(yǎng)皿中加入23滴酚酞，觀察實驗現(xiàn)滴酚酞，觀察實驗現(xiàn)象。象。實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象 鈉跟水劇烈反應，鈉浮在水的表面

17、，并迅速的熔成一個閃鈉跟水劇烈反應，鈉浮在水的表面，并迅速的熔成一個閃亮的小球，在水面四處游動，發(fā)出亮的小球，在水面四處游動，發(fā)出“嘶嘶嘶嘶”聲，但未見爆聲，但未見爆炸現(xiàn)象，加入酚酞后，溶液顯炸現(xiàn)象，加入酚酞后，溶液顯紅色紅色。n2 Na+2H2O=2NaOH+H2n 2K+2H2O=2KOH+H2 鉀跟水反應更劇烈，鉀浮在水的表鉀跟水反應更劇烈，鉀浮在水的表面，面， 在水面四處游動，熔成一個閃在水面四處游動，熔成一個閃亮的亮的火火球，發(fā)出球，發(fā)出紫色紫色的火焰，并伴的火焰，并伴有輕微的有輕微的爆炸爆炸現(xiàn)象，加入酚酞后，現(xiàn)象，加入酚酞后，溶液顯溶液顯紅色紅色。焰色反應焰色反應問題：問題：1、如

18、何如何鑒別鑒別K2CO3溶液和溶液和Na2SO4溶液？溶液？2、焰色反應是不是化學反應？焰色反應是不是化學反應？3、什么叫、什么叫焰色反應？焰色反應？4、做、做焰色反應時應如何操作？焰色反應時應如何操作？5、有何應用？、有何應用？焰色反應焰色反應1概念：概念： 金屬或其化合物在灼燒時會使火金屬或其化合物在灼燒時會使火焰焰 呈現(xiàn)出特殊的顏色呈現(xiàn)出特殊的顏色 2、實質：、實質： 元素的性質元素的性質4某些金屬或金屬離子的焰色反應的顏色。某些金屬或金屬離子的焰色反應的顏色。3應用：（應用：（1）物質的鑒別）物質的鑒別 （2）節(jié)日焰火）節(jié)日焰火元素元素 鉀鉀 鈉鈉 鋰鋰 銣銣 鈣鈣 鍶鍶 鋇鋇 銅銅焰

19、色焰色紫色紫色 黃色黃色 紫紅紫紅 紫紫 磚紅磚紅 洋紅洋紅 黃綠黃綠 綠綠焰色反應的說明：1.焰色反應是物理變化，不是化學變化。 本質是電子的躍遷而產生2.并非所有金屬都有焰色（Pt、Fe、Al、Ni、 Cr、W等就沒有）3.用管口鍍水晶的煤氣燈，效果要強于酒精燈. （避免Cu 和 Na 的干擾） 因為在鉀的化合物中因為在鉀的化合物中往往混有一些鈉的化合物往往混有一些鈉的化合物（不易分離），在進行焰（不易分離），在進行焰色反應時，由于鈉元素的色反應時，由于鈉元素的存在（焰色反應呈黃色）存在（焰色反應呈黃色）干擾了鉀的焰色反應（紫干擾了鉀的焰色反應（紫色）的觀察，必須把黃色色）的觀察，必須把黃

20、色的光濾去，由光的互補色的光濾去，由光的互補色原理可知，黃色與藍色互原理可知，黃色與藍色互為互補色，用藍色的鈷玻為互補色，用藍色的鈷玻璃可將黃色的光濾去，即璃可將黃色的光濾去，即可清楚地觀察到鉀的焰色可清楚地觀察到鉀的焰色-紫色。紫色。課堂練習：1、做焰色反應時，使用的鉑絲每次蘸待測液前都要A、用濾紙擦干凈B、有水洗滌多次C、在酒精燈火焰上燒紅為止D、用稀鹽酸洗滌，再灼燒到火焰呈無色為止2、用光潔的鉑絲蘸取某無色溶液，在無色燈焰上灼燒時觀察到黃色火焰，則下列有關敘述正確的是A、只含有Na+ B、一定含Na+ ，也可能含K+C、既可能含Na+ ，又可能含K+D、可能含Na+或K+中的一種BD堿金

21、屬元素堿金屬元素655銫銫6537銣銣5419鉀鉀4311鈉鈉3123鋰鋰A族族2性質預測性質預測最外最外層電層電子數(shù)子數(shù)電子電子層數(shù)層數(shù)核電核電荷數(shù)荷數(shù)元素元素族族周期周期易失去最外層的易失去最外層的1個電子，達穩(wěn)定個電子，達穩(wěn)定結構。最高正價是結構。最高正價是+1，對應的堿是，對應的堿是ROH ，堿性強。，堿性強。隨原子序數(shù)的遞隨原子序數(shù)的遞增，失電子的能力增，失電子的能力逐漸增強。逐漸增強。ROH的堿性逐漸增強。的堿性逐漸增強?？?結 在同一主族內，元素原子最外層電子數(shù)相同，而原子核外最外層電子數(shù)又是決定元素性質的主要因素，所以同主族元素的性質相似。 又因為同主族元素原子的電子層數(shù)隨著原

22、子序數(shù)的增加而增加，原子半徑逐漸增大，原子核對最外層電子的吸引力逐漸減小，所以同主族元素原子得電子的能力隨著原子序數(shù)的增加而減小，失電子能力隨著原子序數(shù)的增加而增加。在周期表中元素原子的變化規(guī)律元素原子序數(shù)依次增加，原子半徑逐漸減小元素原子序數(shù)依次增加，原子半徑逐漸減小元素原子失電子的能力逐漸減弱，得電子的能力逐漸增強元素原子失電子的能力逐漸減弱，得電子的能力逐漸增強原原子子序序數(shù)數(shù)遞遞增增原原子子半半徑徑增增大大元元素素原原子子失失電電子子能能力力增增強，強，元元素素原原子子得得電電子子能能力力減減弱。弱。尋找催化劑材料，尋尋找催化劑材料，尋找耐酸堿腐蝕的材料找耐酸堿腐蝕的材料三、元素周期律及元素周期表的其他應用三、元素周期律及元素周期表的其他應用尋找尋找用于用于制農制農藥的藥的材料材料在金屬和非金屬分界處，在金屬和非金屬分界處，尋找半導體材料尋找半導體材料原原子子結結構構電子層電子