元素周期律應(yīng)用 課件 【新教材備課精研】高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第一冊

門捷列夫在研究元素周期表時(shí)，科學(xué)地預(yù)言了11種尚未發(fā)現(xiàn)的元素，為它們在周期表中留下了空位。例如，他認(rèn)為在鋁的下方有一個(gè)與鋁類似的元素“類鋁”，并預(yù)測了它的性質(zhì)。1875年，法國化學(xué)家發(fā)現(xiàn)了這種元素，將它命名為鎵。鎵的性質(zhì)與門捷列夫推測的一樣。門捷列夫還預(yù)測在硅和錫之間存在一種元素——“類硅”，15年后該元素被德國化學(xué)家文克勒發(fā)現(xiàn)，為了紀(jì)念他的祖國，將其命名為“鍺”?！究茖W(xué)史話】門捷列夫作出這些偉大預(yù)言的科學(xué)依據(jù)是什么？第二節(jié)元素周期律

第2課時(shí)元素周期表和周期律的應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1．知道元素周期表的簡單分區(qū)，進(jìn)一步認(rèn)識元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式。2．學(xué)會運(yùn)用元素周期表、元素周期律的有關(guān)知識，指導(dǎo)科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。1．通過對“元素周期表的簡單分區(qū)”的學(xué)習(xí)，增強(qiáng)宏觀辨識與微觀探析、證據(jù)推理與模型認(rèn)知的能力。2．通過對“元素周期表、元素周期律應(yīng)用”的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)科學(xué)探究精神和社會責(zé)任感。

1B

Al

SiGeAs

Sb

Te

2

3

4

5

6

7ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0

Po

At非金屬性逐漸增強(qiáng)

金屬性逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng)

非金屬性逐漸增強(qiáng)非金屬區(qū)

金屬區(qū)零族元素最強(qiáng)最強(qiáng)1、金屬元素與非金屬元素的分區(qū)(1)分界線的劃分：沿著周期表中B、Si、As、Te、At和Al、Ge、Sb、Po之間畫一條斜線，斜線的左下方是_____元素，右上方是_______元素。(2)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，故元素的金屬性和非金屬性之間沒有嚴(yán)格的界線。金屬非金屬周期表的左下方是

性最強(qiáng)的元素是

元素(放射性元素除外)；右上方是

性最強(qiáng)的元素是

元素；堿性最強(qiáng)的是

，酸性最強(qiáng)的含氧酸是

。金屬銫非金屬氟二、元素周期表的分區(qū)及化合價(jià)規(guī)律CsOHHClO4門捷列夫在研究周期表時(shí)預(yù)言了包括“類鋁”“類硅”在內(nèi)的11種元素。(1)門捷列夫預(yù)言的“類硅”，多年后被德國化學(xué)家文克勤發(fā)現(xiàn)，命名為鍺(Ge)。①已知主族元素鍺的最高化合價(jià)為＋4價(jià)，其最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物為兩性氫氧化物。試比較元素的非金屬性Si____Ge(用“>”或“<”表示)。②若鍺位于硅的下一周期，寫出“鍺”在周期表中的位置_______________。根據(jù)鍺在周期表中處于金屬和非金屬分界線附近，預(yù)測鍺單質(zhì)的一種用途是___________。③硅和鍺單質(zhì)分別與H2反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)較難進(jìn)行的是___(填“硅”或“鍺”)。>第四周期ⅣA族半導(dǎo)體材料鍺思考交流(2)“類鋁”在門捷列夫預(yù)言4年后，被布瓦博德朗在一種礦石中發(fā)現(xiàn)，命名為鎵(Ga)。①由鎵的性質(zhì)推知，鎵與鋁同主族，且位于鋁的下一周期。試從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋鎵與鋁性質(zhì)相似的原因________________________。②為判斷Ga(OH)3是否為兩性氫氧化物，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要選用的試劑有GaCl3溶液，__________和______________。原子最外層電子數(shù)都是3個(gè)NaOH溶液稀硫酸(或鹽酸)根據(jù)元素周期表回答下列問題：（1）金屬性最強(qiáng)的元素是___，非金屬性最強(qiáng)的元素是_____；（2）第3周期中，原子半徑最小的元素（稀有氣體元素除外）是______，非金屬性最強(qiáng)的元素是______；CsFClCl（3）短周期主族元素中，最高價(jià)氧化物的水化物酸性最強(qiáng)的是

。堿性最強(qiáng)的是

。氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性最強(qiáng)的是

。NaOHHClO4HF[學(xué)以致用](1)價(jià)電子

：元素的化合價(jià)與原子的_____________有密切關(guān)系，所以，元素原子的_____________也叫價(jià)電子。主族元素的價(jià)電子是_____________，過渡元素的價(jià)電子包括最外層電子及次外層或倒數(shù)第三層的部分電子。最外層電子最外層電子最外層電子(2)主族元素最高正化合價(jià)＝_________＝______________。主族序數(shù)最外層電子數(shù)2．元素化合價(jià)與元素在周期表中位置的關(guān)系(3)非金屬元素的化合價(jià)①最高正價(jià)等于原子所能失去或偏移的最外層電子數(shù)(O、F除外)。②最低負(fù)價(jià)等于使它達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)所需要得到的電子數(shù)。③最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)絕對值之和等于8(O、F除外)。3、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用①在周期表中__________________，可以找到半導(dǎo)體材料。金屬與非金屬分界處

②在__________中尋找催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料。過渡元素鈀鉑銠合金催化劑③尋找制取農(nóng)藥的元素

。如：F、Cl、S、P、As等(1)根據(jù)同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律判斷元素性質(zhì)的強(qiáng)弱(或大小)。(2)應(yīng)用于元素“位置—結(jié)構(gòu)—性質(zhì)”的相互推斷。(3)預(yù)測新元素

為新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供線索。(4)尋找新物質(zhì)尋找催化劑尋找半導(dǎo)體尋找農(nóng)藥在周期表中一定的區(qū)域內(nèi)尋找特定性質(zhì)的物質(zhì)元素周期表在指導(dǎo)科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐方面具有十分重要的意義，請將下表中A、B兩欄描述的內(nèi)容對應(yīng)起來。ABAB①制半導(dǎo)體的元素(a)F、Cl、Br、N、S“三角地帶”①

②制催化劑的元素(b)金屬與非金屬元素的分界線附近②

③制制冷劑的元素(c)相對原子質(zhì)量較小的元素③

④地殼中含量較多的元素(d)過渡元素④

(b)(d)(a)(c)[學(xué)以致用]⑴原子結(jié)構(gòu)

元素的化學(xué)性質(zhì)決定結(jié)構(gòu)性質(zhì)最外層電子數(shù)越少，電子層數(shù)越多，越易失電子，還原性越強(qiáng)最外層電子數(shù)越多，電子層數(shù)越少，越易得電子，氧化性越強(qiáng)三、元素在周期表中的位置、原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系1．同一元素的“位、構(gòu)、性”關(guān)系可表示如下⑵原子結(jié)構(gòu)

元素在周期表中的位置決定結(jié)構(gòu)性質(zhì)最外層電子數(shù)==主族序數(shù)電子層數(shù)=====周期序數(shù)⑶位置

原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)體現(xiàn)或推測元素名稱硒元素符號Se原子序數(shù)34金屬還是非金屬？

原子結(jié)構(gòu)示意圖

最高正價(jià)

最低負(fù)價(jià)

常見中間價(jià)

氣態(tài)氫化物化學(xué)式最高價(jià)氧化物

最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物

與硫酸比較酸性

與硫化氫比較穩(wěn)定性根據(jù)元素周期表和元素周期律，互相交流討論，填寫下表：非金屬+6-2+4H2SeSeO3H2SeO4弱弱位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)之間的相互推斷[學(xué)以致用]

例

1

(2021黑龍江哈爾濱高一測試)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序

數(shù)依次增大,X是地殼中含量最多的元素,Y原子的最外層有2個(gè)電子,Z的單質(zhì)

晶體是應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體材料,W與X位于同一主族。下列說法正確的是

()A.原子半徑:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)B.由X、Y組成的化合物是堿性氧化物C.Z的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性比W的強(qiáng)D.W的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比X的強(qiáng)B2.元素“位、構(gòu)、性”規(guī)律中的特例（導(dǎo)學(xué)案92頁）(1)一般原子的原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的,但氕

H)無中子。(2)元素周期表中每個(gè)周期一般都是從金屬元素開始的,但第一周期例外,是

從氫元素開始的。(3)所有元素中,碳元素形成的化合物種類最多。(4)非金屬單質(zhì)一般不導(dǎo)電,但石墨導(dǎo)電。(5)非金屬氧化物一般是酸性氧化物,但NO、CO不是酸性氧化物。(6)F是第ⅦA族元素,只有-1價(jià),無正價(jià);O元素一般顯-2價(jià),在Na2O2中顯-1價(jià);H元素一般顯+1價(jià),但在NaH中顯-1價(jià)。4.1～20號元素中某些元素的特性（導(dǎo)學(xué)案93頁）1．氟：與水反應(yīng)最劇烈的非金屬單質(zhì)，非金屬性最強(qiáng)的元素，

元所形成的氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的元素，無正價(jià)的元素，無含氧酸的非金屬元素;

陰離子的還原性最弱的元素2．鉀：與水反應(yīng)最劇烈的金屬單質(zhì)

；原子半徑最大的主族元素，最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物堿性最強(qiáng)的元素3．碳：形成化合物最多的元素;單質(zhì)是自然界硬度最大的物質(zhì)的元素;氣態(tài)氫化物中含氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素，最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為零，同位素可以用來測定文物年代

C。4．最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物酸性最強(qiáng)的是Cl元素。常溫下有顏色的氣體單質(zhì)是Cl2，單質(zhì)常被用作自來水的殺菌消毒劑

Cl2

。5．原子半徑最小，它的陽離子就是質(zhì)子的元素為H元素；同位素之一的原子核中只有質(zhì)子而沒有中子的是H元素。同位素可以用來制造核武器

H和

H。6．被稱為“國防金屬”的元素:鎂；被稱為“海洋元素”的元素:溴。7．密度最小的金屬單質(zhì)是Li。單質(zhì)最輕的元素為H8、最高價(jià)氧化物及其水化物具有兩性的元素是Al元素；地殼中含量最高的金屬元素是Al元素?？梢宰髂突鸩牧系难趸?氧化鋁、氧化鎂。9．氧：地殼中含量最多的元素;氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)最高的元素;氫化物在通常狀況下呈液態(tài)的元素，單質(zhì)是使帶火星木條復(fù)燃的常見氣體之一。10.氮：空氣中含量最多的元素;氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素11.鈉：短周期中與水反應(yīng)最激烈的金屬元素,最活潑的金屬元素;最高價(jià)氧化物的水化物堿性最強(qiáng)的元素;陽離子氧化性最弱的元素，可與鉀的合金用作原子反應(yīng)堆導(dǎo)熱劑:單質(zhì)被用來制造透霧能力強(qiáng)、射程遠(yuǎn)的路燈補(bǔ)充:(1)由特定物質(zhì)的特性推斷①有顏色的氣體：F2(淡黃綠色)、Cl2(黃綠色)、O3(淡藍(lán)色)。②有毒的氣體：F2、Cl2、NO2、SO2、CO、NO、H2S。③在空氣中能產(chǎn)生白霧的氣體：HCl、HBr、HI。④能使?jié)駶櫟钠芳t試紙褪色的氣體：Cl2、O3等。⑤在空氣中燃燒時(shí)火焰呈藍(lán)色或淡藍(lán)色的氣體：H2、CO、CH4。⑥鐵的化合物的顏色：FeO(黑色)、Fe3O4(黑色)、Fe2O3(紅棕色)

Fe(OH)2(白色)、Fe(OH)3(紅褐色)、FeS(黑色)、FeCl3(棕黃色)、Fe2＋(溶液中為淺綠色)、Fe3＋(溶液中為黃色)。⑦銅的化合物的顏色：Cu2O(暗紅色)、CuO(黑色)、Cu(OH)2(藍(lán)色)、CuSO4(白色)、CuSO4·5H2O(藍(lán)色)⑧銀的化合物的顏色：AgCl(白色)、AgBr(淡黃色)、

AgI(黃色)、Ag2S(黑色)。⑨有漂白性的物質(zhì)：O3、Na2O2、H2O2、

HClO。例：(2021安徽蕪湖高一期末)甲、乙、丙、丁、戊是中學(xué)化學(xué)常見的無機(jī)物,

其中甲、乙均為單質(zhì),它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所