必修1422元素周期表和元素周期律的應(yīng)用課件

第2課時(shí)元素周期表和元素周期律的應(yīng)用［知識(shí)梳理］知識(shí)點(diǎn)一元素周期表的分區(qū)及元素化合價(jià)規(guī)律請(qǐng)結(jié)合上圖元素周期表，完成以下知識(shí)點(diǎn)：1.金屬元素與非金屬元素的分區(qū)及性質(zhì)遞變規(guī)律虛線附近的元素既表現(xiàn)出一定的______性，又表現(xiàn)出一定的___________性。Al(OH)3兩性氫氧化物非金屬性非金屬金屬金屬性金屬非金屬2.元素的化合價(jià)與元素在周期表中的位置之間關(guān)系主族元素的最高正化合價(jià)等于它所處的____序數(shù)，因?yàn)樽逍驍?shù)與________電子(價(jià)電子)數(shù)相同。非金屬元素的最高正化合價(jià)等于原子所能_______________的最外層電子數(shù)，而非金屬的負(fù)化合價(jià)那么等于使原子到達(dá)8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)所需_______的電子數(shù)。所以，非金屬元素的最高正化合價(jià)和它的負(fù)化合價(jià)的絕對(duì)值之和等于___。(1)最高正化合價(jià)＝_______序數(shù)＝原子________電子數(shù)(O、F除外)。(2)最高正化合價(jià)＋|最低負(fù)化合價(jià)|＝8。O無(wú)最高正價(jià)、F無(wú)正價(jià)金屬無(wú)負(fù)價(jià)失去或偏移得到8主族最外層族最外層知識(shí)點(diǎn)二元素周期表和元素周期律的應(yīng)用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______(或______)。2.應(yīng)用于元素“_______—_______—_______〞的相互推斷。3.預(yù)測(cè)新元素為新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測(cè)它們的__________________提供線索。4.尋找新物質(zhì) (1)在金屬與非金屬分界線附近尋找___________材料。 (2)研究____________________附近元素，制造新農(nóng)藥。 (3)在___________中尋找制造催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金的元素。強(qiáng)弱大小位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)半導(dǎo)體氟、氯、硫、磷、砷過(guò)渡元素微判斷(1)根據(jù)元素周期律可知金屬性最強(qiáng)的是鈁，非金屬性最強(qiáng)的是氦。(

)(2)金屬不可能具有非金屬性，非金屬不可能具有金屬性。(

)(3)鍺元素屬于金屬元素，但也具有一定的非金屬性。(

)答案

(1)×

(2)×

(3)√微訓(xùn)練1.以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.在元素周期表中金屬與非金屬分界線左邊的元素均為金屬元素、Mg、Al的復(fù)原性依次減弱、Cl、Br的非金屬性依次增強(qiáng)、KOH、Mg(OH)2的堿性依次減弱答案B2.砷(As)為第ⅤA族元素，以下砷元素形成的化合物的化學(xué)式錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A.氫化物：AsH3B.最高價(jià)氧化物：As2O5C.砷化鈉：NaAsD.含氧酸：H3AsO4解析砷的化合價(jià)為－3、＋3、＋5，根據(jù)化合價(jià)規(guī)那么可知C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C微思考1.在化學(xué)反響中一個(gè)金屬原子失電子越多，該金屬的金屬性越強(qiáng)，這句話對(duì)嗎，為什么？以Na和Mg為例說(shuō)明。提示金屬性強(qiáng)弱的比較，是比較原子失去電子的難易，而不是失去電子的多少。如Na容易失去一個(gè)電子，而Mg容易失去兩個(gè)電子，但Na的金屬性比Mg強(qiáng)。2.能否根據(jù)HCl的酸性比H2S強(qiáng)的事實(shí)推斷氯的非金屬性比硫的強(qiáng)？提示不能，因?yàn)榉墙饘傩詮?qiáng)弱應(yīng)根據(jù)最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)弱判斷，或者根據(jù)氫化物穩(wěn)定性判斷。學(xué)習(xí)任務(wù)1元素的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及在周期表中位置的關(guān)系資料：化學(xué)元素周期表是根據(jù)原子序數(shù)從小至大排序的化學(xué)元素列表。列表大體呈長(zhǎng)方形，某些元素周期中留有空格，使特性相近的元素歸在同一族中，如鹵素及惰性氣體。這使周期表中形成元素分區(qū)。由于周期表能夠準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)各種元素的特性及其之間的關(guān)系，因此它在化學(xué)及其他科學(xué)范疇中被廣泛使用，作為分析化學(xué)行為時(shí)十分有用的框架?，F(xiàn)代的周期表由門(mén)捷列夫于1869年創(chuàng)造，用以展現(xiàn)當(dāng)時(shí)元素特性的周期性。自此，隨著新元素的探索發(fā)現(xiàn)和理論模型的開(kāi)展，周期表的外觀曾經(jīng)過(guò)改變及擴(kuò)張。通過(guò)這種列表方式，門(mén)捷列夫也預(yù)測(cè)了一些當(dāng)時(shí)未知元素的特性，以填補(bǔ)周期表中的空格。其后發(fā)現(xiàn)的新元素確實(shí)有相似的特性，使他的預(yù)測(cè)得到證實(shí)。那么請(qǐng)結(jié)合所學(xué)答復(fù)以下問(wèn)題：1.元素在周期表中的位置與原子結(jié)構(gòu)有何必然聯(lián)系？提示原子有幾個(gè)電子層，元素就位于第幾周期；主族元素的原子的最外電子層有幾個(gè)電子，元素就位于第幾主族。2.原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)之間有何關(guān)系？提示3.如何根據(jù)元素在周期表中的位置推測(cè)原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)？(從同周期、同主族兩方面分析)提示(1)同主族元素從上到下：原子半徑逐漸增大，金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱，主要化合價(jià)相似，得電子能力逐漸減弱，失電子能力逐漸增強(qiáng)。(2)同周期元素從左到右：原子半徑逐漸減小，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)，最高正化合價(jià)逐漸增大，得電子能力逐漸增強(qiáng)，失電子能力逐漸減弱。4.如果X、Y為周期表中相鄰的兩元素，且它們的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性大小為：X＞Y，能否確定它們的相對(duì)位置？提示可根據(jù)元素非金屬性的變化規(guī)律確定它們的相對(duì)位置。由條件可確定非金屬性為X＞Y，所以，如果它們同周期，那么X在Y的右面；如果它們同主族，那么X在Y的上面。1.同一元素的“位、構(gòu)、性〞關(guān)系可表示如下：(3)位置、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系：2.元素周期律的具體應(yīng)用(1)預(yù)測(cè)未知元素的性質(zhì)。依據(jù)：同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。如鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律，可推知未知元素砹(At)的單質(zhì)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。(2)比較元素的性質(zhì)。依據(jù)：元素周期律。如比較H2SO4和H2SeO4的酸性強(qiáng)弱，因?yàn)镾、Se同主族，自上至下，元素的非金屬性逐漸減弱，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性逐漸減弱，故酸性：H2SO4＞H2SeO4。(3)解釋實(shí)驗(yàn)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)生劇烈反響，由元素周期表的遞變規(guī)律知氟元素的非金屬性最強(qiáng)，氟氣是氧化性最強(qiáng)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。【例題】X、Y、W、Z為四種短周期主族元素，在周期表中的位置如下圖，W原子的最外層電子數(shù)與電子層數(shù)相同，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()只能形成一種氫化物、X、Y的原子半徑依次增大的簡(jiǎn)單氫化物的熱穩(wěn)定性比Y的小的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能溶于稀氨水解析由短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置可知，X、Y處于第二周期，W、Z處于第三周期，W原子的最外層電子數(shù)與電子層數(shù)相同，那么W為Al，可推知X為C、Y為N、Z為S。C與氫元素生成的氫化物為烴類(lèi)物質(zhì)，有很多種，A項(xiàng)錯(cuò)誤；同周期元素原子的核電荷數(shù)越大，原子半徑越小，原子核外電子層數(shù)越多，原子半徑越大，那么W、X、Y的原子半徑依次減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；非金屬性：N＞C，元素的非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的氫化物越穩(wěn)定，C項(xiàng)正確；氫氧化鋁與弱堿NH3·H2O不反響，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C變式訓(xùn)練同周期X、Y、Z三種元素的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性由強(qiáng)到弱的順序是HZO4>H2YO4>H3XO4，以下判斷正確的選項(xiàng)是()A.原子半徑按X、Y、Z的順序逐漸減小B.單質(zhì)的氧化性按X、Y、Z的順序減弱C.三種元素陰離子的復(fù)原性按X、Y、Z的順序增強(qiáng)D.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性按X、Y、Z的順序減弱解析同周期X、Y、Z三種元素的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性由強(qiáng)到弱的順序是HZO4>H2YO4>H3XO4，知X、Y、Z的原子序數(shù)為X<Y<Z。同周期元素從左到右單質(zhì)的氧化性逐漸增強(qiáng)，陰離子的復(fù)原性逐漸減弱，原子半徑逐漸減小，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)，可知正確選項(xiàng)為A。答案A學(xué)習(xí)任務(wù)2

(核心素養(yǎng))元素金屬性、非金屬性的強(qiáng)弱判斷一、知識(shí)要點(diǎn)1.金屬性強(qiáng)弱的比較比較金屬性的強(qiáng)弱，其實(shí)質(zhì)是看元素原子失去電子的難易程度，越易失電子，金屬性越強(qiáng)。(1)從元素原子結(jié)構(gòu)判斷當(dāng)最外層電子數(shù)相同時(shí)，電子層數(shù)越多，原子半徑越大，越易失電子，金屬性越強(qiáng)。當(dāng)電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越少，原子半徑越大，越易失電子，金屬性越強(qiáng)。即：同一主族，從上到下，元素金屬性依次增強(qiáng)。同一周期，從左到右，元素金屬性依次減弱。2.元素非金屬性強(qiáng)弱的比較比較元素非金屬性的強(qiáng)弱，其實(shí)質(zhì)是看元素原子得到電子的難易程度，越易得電子，非金屬性越強(qiáng)。(1)從元素原子結(jié)構(gòu)判斷當(dāng)最外層電子數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越多，非金屬性越弱。當(dāng)電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越多，原子半徑越小，越易得電子，非金屬性越強(qiáng)。即：同一主族，從上到下，元素的非金屬性依次減弱。同一周期，從左到右，元素的非金屬性依次增強(qiáng)。(2)從元素單質(zhì)及其化合物的相關(guān)性質(zhì)判斷①單質(zhì)越易跟H2化合，生成的氫化物也就越穩(wěn)定，氫化物的復(fù)原性也就越弱，其非金屬性也就越強(qiáng)。②最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，其非金屬性就越強(qiáng)。如H2SO4的酸性強(qiáng)于H3PO4，說(shuō)明S的非金屬性比P強(qiáng)。(3)根據(jù)非金屬單質(zhì)間的置換反響判斷例如：Cl2＋2KI===2KCl＋I(xiàn)2，說(shuō)明非金屬性氯比碘強(qiáng)。(4)根據(jù)相應(yīng)離子的復(fù)原性強(qiáng)弱判斷元素的原子對(duì)應(yīng)陰離子的復(fù)原性越強(qiáng)，元素的非金屬性就越弱。如復(fù)原性：S2－＞Cl－，非金屬性：Cl＞S。(5)根據(jù)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性判斷形成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，其非金屬性越強(qiáng)。(1)比較元素金屬性強(qiáng)弱的關(guān)鍵是比較原子失去電子的難易程度，而不是失去電子的多少。如Na失去一個(gè)電子，而Mg失去兩個(gè)電子，但金屬性Na比Mg強(qiáng)。(2)氧化性和復(fù)原性討論的對(duì)象是具體物質(zhì)或某物質(zhì)中的特定粒子，具體表現(xiàn)在該物質(zhì)中某元素的原子得失電子的能力。二、核心素養(yǎng)【素養(yǎng)解題】[典例示范]可以說(shuō)明硫元素的非金屬性比氯元素的非金屬性弱的是(

)①HCl的溶解度比H2S的大；②HClO的氧化性比H2SO4的強(qiáng)；③HClO4的酸性比H2SO4的強(qiáng)；④HCl比H2S穩(wěn)定；⑤氯原子最外層有7個(gè)電子，硫原子最外層有6個(gè)電子；⑥Cl2能與鐵反響生成FeCl3，硫與鐵反響生成FeS；⑦Cl2可以從H2S溶液中置換出S；⑧同濃度的HCl和H2S的水溶液，前者酸性強(qiáng)；⑨HCl(或Cl－)復(fù)原性比H2S(或S2－)弱A.③④⑤⑥⑦⑨ B.③④⑥⑦⑧C.①②⑤⑥⑦⑨ D.③④⑥⑦⑨[金屬性、非金屬性強(qiáng)弱判斷題目解題要點(diǎn)]答案D三、對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1.以下比較不正確的選項(xiàng)是()A.原子半徑：K＞Cl＞Na B.熱穩(wěn)定性：HF＞H2O＞PH3C.酸性強(qiáng)弱：HClO4＞H2SO4＞H3PO4 D.堿性強(qiáng)弱：KOH＞NaOH＞Mg(OH)2解析電子層數(shù)越多，原子半徑越大，同周期元素從左向右原子半徑逐漸減小，那么原子半徑：K＞Na＞Cl，A項(xiàng)錯(cuò)誤；非金屬性：F＞O＞P，那么熱穩(wěn)定性：HF＞H2O＞PH3，B項(xiàng)正確；非金屬性：Cl＞S＞P，那么酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4，C項(xiàng)正確；金屬性：K＞Na＞Mg，那么堿性：KOH＞NaOH＞Mg(OH)2，D項(xiàng)正確。答案A2.元素鐳(Ra)是第七周期第ⅡA族的元素，以下有關(guān)推斷不正確的選項(xiàng)是()4難溶于水3的熱穩(wěn)定性較好能與冷水反響 D.Ra(OH)2的堿性很強(qiáng)解析A項(xiàng)，由硫酸鎂可溶于水，硫酸鈣微溶于水，硫酸鋇難溶于水，可推出第ⅡA族元素的硫酸鹽的溶解性變化規(guī)律是從上到下逐漸降低，故RaSO4難溶于水，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，由MgCO3、CaCO3、BaCO3受熱均能分解可知，RaCO3的熱穩(wěn)定性不好，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由Mg與冷水緩慢反響，Ca與冷水劇烈反響，可推出從上到下第ⅡA族元素的單質(zhì)與冷水的反響由難到易，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，根據(jù)同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律及Ba(OH)2是強(qiáng)堿可知，D項(xiàng)正確。答案B3.元素周期表是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具，它隱含著許多信息和規(guī)律。下表所列是五種短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià)(鈹?shù)脑影霃綖?.089nm)。(1)用元素代號(hào)標(biāo)出它們?cè)谥芷诒碇袑?duì)應(yīng)位置(以下為周期表的一局部)。(2)B元素處于周期表中第________周期第________族。(3)C、D的簡(jiǎn)單離子的半徑由大到小順序?yàn)開(kāi)_______(填離子符號(hào))。(4)上述五種元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中酸性最強(qiáng)的是________(填化學(xué)式)。(5)C、E形成的化合物為_(kāi)_______(填化學(xué)式)。解析(1)由主要化合價(jià)和原子半徑知A為Mg，B為Al，