元素周期律第二課時

2020年上學期長沙市第十一中學高一化學第2課時元素周期表和元素周期律的應(yīng)用學習目標1理解元素周期表與元素周期率的關(guān)系2體會元素周期表和元素周期率在科學研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的指導(dǎo)意義一、元素周期表的分區(qū)及化合價規(guī)律1金屬元素與非金屬元素的分區(qū)及性質(zhì)遞變規(guī)律：基礎(chǔ)認知1請?zhí)顚懗鰣D中序號所示內(nèi)容：①_____②_____③_____④_____⑤___⑥___⑦_____⑧_______2分界線附近元素的性質(zhì)：既表現(xiàn)出_____性質(zhì)，又表現(xiàn)出_______性質(zhì)。增強減弱增強增強AlSi金屬非金屬金屬非金屬【聯(lián)想】①元素周期表中金屬性最強的元素不包含放射性元素是銫，非金屬性最強的元素是氟。②金屬元素在分界線的左側(cè)，但分界線的左側(cè)并不都是金屬元素，如氫元素屬于非金屬元素?；A(chǔ)認知2元素化合價與其在元素周期表中的位置關(guān)系：1價電子。①定義：可在化學反應(yīng)中發(fā)生變化、與元素的化合價有關(guān)的電子。②具體內(nèi)容：主族元素的價電子就是___________，過渡元素的價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。最外層電子基礎(chǔ)認知2化合價規(guī)律僅對主族元素。主族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA元素符號NaMgAlSiPSCl最外層電子數(shù)1234567最高正化合價+1+2+3+4+5+6+7最低負化合價-4-3-2-1基礎(chǔ)認知由上表可知，主族元素的化合價的規(guī)律：①最高正化合價=_________=_____________。②對于非金屬元素，最高正價與最低負價的絕對值之和等于__?！咀⒁狻縊、F原子半徑小，原子核對外層電子的吸引能力強，F(xiàn)無正化合價，O無最高正價。主族序數(shù)最外層電子數(shù)8基礎(chǔ)認知二、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用1由元素在周期表中的位置推測其原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)：如鉛Pb位于第6周期第ⅣA族，則可推知鉛Pb有__個電子層，最外層電子數(shù)為__個。2由元素的位置比較元素的性質(zhì)：如同主族元素性質(zhì)的比較，同周期元素性質(zhì)的比較。643根據(jù)元素的原子結(jié)構(gòu)推測它在元素周期表中的位置。4指導(dǎo)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)。基礎(chǔ)認知5在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用：半導(dǎo)體耐高溫農(nóng)藥【注意】金屬和非金屬分界線附近的元素并非都能作半導(dǎo)體材料?；A(chǔ)認知1現(xiàn)代生活中出現(xiàn)了“鐵強化醬油”“高鈣牛奶”“富硒茶葉”“含氟牙膏”等商品。這里的“鐵”“鈣”“硒”“氟”應(yīng)理解為A元素B分子C單質(zhì)D氧化物自我小測的最高正價與最低負化合價的代數(shù)和為4，由此可以判斷AR一定是第4周期元素BR一定是第ⅣA族元素CR一定是第ⅦA族元素3關(guān)于元素周期表，下列敘述中錯誤的是A在金屬元素與非金屬元素的分界線附近可以尋找制備半導(dǎo)體材料的元素B在過渡元素中可以尋找制備催化劑及耐高溫和耐腐蝕的元素C在過渡元素區(qū)域可以尋找制備新型農(nóng)藥材料的元素D過渡元素全部是金屬元素自我小測4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)，下列說法正確的是A同一元素不可能既表現(xiàn)金屬性，又表現(xiàn)非金屬性B第3周期主族元素的最高正化合價等于它所處的主族序數(shù)C短周期元素形成離子后，最外層都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D同一主族元素的原子，最外層電子數(shù)相同，化學性質(zhì)完全相同自我小測5鍺、錫、鉛均是第ⅣA族元素，下列有關(guān)它們的說法正確的是A第ⅣA族元素都是金屬元素B鉛能與稀硝酸反應(yīng)并放出氫氣C在化合物中鍺、錫、鉛只有4價D鍺、鉛的4價氫氧化物的堿性強弱順序：GeOH4<PbOH4自我小測6砷為第4周期第ⅤA族元素，根據(jù)它在元素周期表中的位置推測，砷不可能具有的性質(zhì)是A砷在通常狀況下是固體B可以有-3、3、5等多種化合價4弱D砷的還原性比磷弱自我小測1【解析】選A。物質(zhì)是由元素組成的，故所有物質(zhì)中含有的是元素，所以“鐵”“鈣”“硒”“氟”等指的是元素，故選A。2【解析】選D。據(jù)題意可知元素R為第ⅥA族元素，但周期數(shù)不確定，則A、B、C均錯；元素R為第ⅥA族元素，其最低負價為-2價，故其氫化物化學式為H2R，D正確。3【解析】選C。通常用來制造農(nóng)藥的元素有氟、氯、硫、磷等，集中在元素周期表的右上方區(qū)域，而不是在過渡元素區(qū)域。4【解析】選B。處于元素周期表金屬與非金屬分界線附近的元素，既表現(xiàn)金屬性，又表現(xiàn)非金屬性，A錯；主族元素的最高正化合價等于它所處的主族序數(shù)，也等于其最外層電子數(shù)，B正確；如H是0電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，Li為2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，C錯；同一主族的元素原子，其化學性質(zhì)相似，但不是完全相同，D錯。5【解析】選D。非金屬元素C、Si也是第ⅣA族元素，A錯誤；鉛與稀硝酸反應(yīng)生成NO而不是H2，B錯誤；在化合物中第ⅣA族元素的化合價有2、4價，C錯誤；依據(jù)鍺、錫、鉛在第ⅣA族的位置可知金屬性Ge<Pb，故最高價氧化物對應(yīng)水化物堿性：GeOH4<PbOH4，D正確。6【解析】選D。由砷在周期表中的位置可知砷與磷同主族，且在磷的下一周期。磷為固體，則砷應(yīng)為固體；磷有-3、3、5等多種化合價，砷為非金屬，與磷的主要化合價相同；同一主族元素，由上到下非金屬性逐漸減弱，故最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性逐漸減弱，單質(zhì)的還原性逐漸增強。自我小測元素“位、構(gòu)、性”的關(guān)系及其應(yīng)用同一元素的“位、構(gòu)、性”關(guān)系可表示如下：核心突破應(yīng)用“位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)”三者的關(guān)系解答問題時要注意以下幾個方面：1原子結(jié)構(gòu)元素在周期表中的位置：【易錯提醒】只有主族元素的最外層電子數(shù)等于主族序數(shù)。核心突破2原子結(jié)構(gòu)元素的化學性質(zhì)：1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。2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?！疽族e提醒】難得電子的原子不一定易失電子，如稀有氣體原子。核心突破3元素在周期表中的位置原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)：核心突破4元素“位、構(gòu)、性”規(guī)律中的特例：1絕大多數(shù)原子的原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的，只有氕無中子。2元素周期表中的周期一般都是從金屬元素開始，但第1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，晶體硅是半導(dǎo)體。5氟無正價，氧無最高正價；在Na2O2中氧顯-1價，在NaH中氫顯-1價。核心突破【拓展深化】常見元素及其化合物的特性1形成化合物種類最多的元素、單質(zhì)是自然界中硬度最大的物質(zhì)的元素或氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分數(shù)最高的元素：C。2空氣中含量最多的元素或氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素：N。3地殼中含量最多的元素或氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素：O。核心突破4相同條件下，單質(zhì)密度最小的元素：H；單質(zhì)密度最小的金屬元素：Li。5單質(zhì)在常溫下呈液態(tài)的非金屬元素：Br；金屬元素：Hg。6最高價氧化物及其水化物既能與強酸反應(yīng)，又能與強堿反應(yīng)的常見元素：Al。核心突破7元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價氧化物對應(yīng)的水化物能反應(yīng)生成鹽的元素：N。8元素的單質(zhì)在常溫下能與水反應(yīng)放出氣體的短周期元素：Li、Na、F。9元素的氣態(tài)氫化物能和它的氧化物在常溫下反應(yīng)生成該元素單質(zhì)的元素：S。10最高正價不等于主族族序數(shù)的元素：O、FO無最高正價，F(xiàn)無正價。核心突破1甲～庚等元素在周期表中的相對位置如表，己的最高價氧化物對應(yīng)水化物有強脫水性，甲和丁在同一周期，甲原子最外層與最內(nèi)層具有相同電子數(shù)。下列判斷正確的是題組過關(guān)A丙與戊的原子序數(shù)相差18B氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：庚<己<戊C常溫下，甲和乙的單質(zhì)均能與水劇烈反應(yīng)D丁的最高價氧化物可用于制造光導(dǎo)纖維【延伸探究】1題目中涉及的元素中，非金屬性最強的是________填名稱元素。2分別寫出丙和戊的最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學式：________、________。1【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點：1解答本題的突破口是“己的最高價氧化物對應(yīng)水化物有強脫水性”。2掌握常見物質(zhì)的用途以及同周期同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律?！窘馕觥窟xD。己的最高價氧化物對應(yīng)水化物有強脫水性，可知己為硫元素，甲和丁在同一周期，即與硫元素在同一周期，又因甲原子最外層與最內(nèi)層具有相同電子數(shù)，可知甲為鎂元素，根據(jù)題中的各元素的相對位置可推斷其他元素，乙為鈣元素，丙為硼元素、丁為硅元素、戊為砷元素、庚為氟元素。B與As的原子序數(shù)相差28，A項錯誤；B項元素的非金屬性應(yīng)該是F>S>As；C項常溫下鎂與水只是緩慢反應(yīng)；D項SiO2可以用于制造光導(dǎo)纖維?！狙由焯骄俊?題目中涉及的元素中，非金屬性最強的是________填名稱元素。提示：氟。氟元素是所有元素中非金屬性最強的元素。2分別寫出丙和戊的最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學式：________、________。提示：HBO2H3AsO4。B的最高價為3價，As的最高價為5價，所以它們的最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學式分別為HBO2和H3AsO4。題組過關(guān)、Y、、W在元素周期表中的相對位置如圖所示。已知Y、W的原子序數(shù)之和是的3倍，下列說法正確的是YZXWA原子半徑：<Y<B氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：>、W都能與Mg反應(yīng)形成化合物D最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：Y>W題組過關(guān)3如圖是元素周期表的一部分。A、B、C、D均為短周期元素，若C原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的，則下列說法不正確的是A氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：A>DBB元素的兩種同素異形體常溫下都是氣體C最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：D>C>D>B題組過關(guān)2【解題指南】解答本題注意以下兩點：1本題的突破口是“Y、W的原子序數(shù)之和是的3倍”。2掌握同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律?！窘馕觥窟xC。設(shè)元素Y的原子序數(shù)為y，則yy10=3×y1，解得y=7，則Y為氮元素、為硅元素、為氧元素、W為氯元素。原子半徑：<Y<，A錯誤；氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：<，B錯誤；氧元素、氯元素都能與Mg形成化合物，分別為MgO和MgCl2，C正確；最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：Y<W，D錯誤。3【解析】選A。根據(jù)C的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的，可知C為S，從而可以確定A為N、B為O、D為Cl。氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HCl>NH3，A錯；氧元素有O2和O3兩種同素異形體，常溫下均為氣體，B對；非金屬性：Cl>S，因此最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：HClO4>H2SO4，C對；O2-核外有兩個電子層，S2-、Cl-核外有三個電子層，離子半徑大小為S2->Cl->O2-，D對。題組過關(guān)4幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價如下表：元素代號XYZW原子半徑/pm1601437066主要化合價+2+3+3、+5、-3-2下列敘述正確的是A、Y元素的金屬性<YB一定條件下，W單質(zhì)可以將從其氫化物中置換出來CY的最高價氧化物對應(yīng)的水化物能溶于稀氨水D常溫下，單質(zhì)與W的常見單質(zhì)直接生成W2題組過關(guān)4【解析】選B。根據(jù)原子半徑及主要化合價，可知、Y、、W分別為Mg、Al、N、O；元素的金屬性>Y，故A錯誤；一定條件下，氮沒有氧活潑，所以氧在一定條件下可以置換氨氣中的氮，故B正確；AlOH3不溶于稀氨水，故C錯誤；常溫下，氮氣與氧氣不能直接生成NO2，故D錯誤。題組過關(guān)【備選要點】元素周期律的具體應(yīng)用1預(yù)測元素的性質(zhì)：依據(jù)：同主族性質(zhì)的遞變規(guī)律。如已知鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律，可推知元素砹At應(yīng)為有色固體，與氫難化合，HAt不穩(wěn)定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。核心突破2比較元素的性質(zhì)：依據(jù)：元素周期律。如比較H2SO4和H2SeO4的酸性大小，因為S、Se同主族，自上至下，元素的非金屬性減弱，最高價氧化物的水化物酸性減弱，故酸性：H2SO4>H2SeO4。核心突破3解釋實驗現(xiàn)象：如氟氣通入氯化鈉溶液中，不是置換出氯氣，而是與水發(fā)生劇烈反應(yīng)，由元素周期表的遞變規(guī)律知氟元素的非金屬性最強，氟氣是氧化性最強的非金屬單質(zhì)。4尋找新材料：如在金屬元素與非金屬元素的分界線附近的元素中尋找半導(dǎo)體材料。核心突破1關(guān)于砹85At及其化合物的說法中正確的是A穩(wěn)定性：HAt>HClB氧化性：At2>I22在常溫下為固體不溶于水2運用元素周期律分析下面的推斷，其中推斷錯誤的是BeOH2]的堿性比氫氧化鎂弱B碘為有色固體，HI不穩(wěn)定C硫酸鍶SrSO4是難溶于水的白色固體D硒化氫H2Se是無色、有毒、比H2S穩(wěn)定的氣體題組過關(guān)1【解析】選C。A項，鹵族元素中，元素非金屬性越強，氫化物越穩(wěn)定，即穩(wěn)定