202X_202X版新教材高中化学第4章第2节第2课时元素周期表和元素周期律的应用课件新人教版必修第一册 (2)

1、第2课时元素周期表和元素周期律的应用学业要求学业要求核心素养对接核心素养对接1.了解元素周期表的简单分区。了解元素周期表的简单分区。2.认识周期表是元素周期律的具体表现认识周期表是元素周期律的具体表现形式。形式。3.体会元素周期表和元素周期律在科学体会元素周期表和元素周期律在科学研究和工农业生产中的指导意义。研究和工农业生产中的指导意义。通过元素周期律、元素周期表的应用的探通过元素周期律、元素周期表的应用的探究，培养学生科学态度与社会责任、证据究，培养学生科学态度与社会责任、证据推理与模型认知能力。推理与模型认知能力。知识梳理知识梳理知识点一元素周期表的分区及元素化合价规律知识点一元素周期表的

2、分区及元素化合价规律请结合上图元素周期表，完成下列知识请结合上图元素周期表，完成下列知识点：点：1.金属元素与非金属元素的分区及性质递变规律金属元素与非金属元素的分区及性质递变规律虚线附近的元素既表现出一定的虚线附近的元素既表现出一定的_性，又表现出一定的性，又表现出一定的_性。性。Al(OH)3两性氢氧化物两性氢氧化物非金属性非金属性非金属非金属金属金属金属性金属性金属金属非金属非金属2.元素的化合价与元素在周期表中的位置之间关系元素的化合价与元素在周期表中的位置之间关系主族元素的最高正化合价等于它所处的主族元素的最高正化合价等于它所处的_序数，因为族序数与序数，因为族序数与_电子电子(价电

3、价电子子)数相同。非金属元素的最高正化合价等于原子所能数相同。非金属元素的最高正化合价等于原子所能_的最外层电的最外层电子数，而非金属的负化合价则等于使原子达到子数，而非金属的负化合价则等于使原子达到8电子稳定结构所需电子稳定结构所需_的电子数的电子数。所以，非金属元素的最高正化合价和它的负化合价的绝对值之和等于。所以，非金属元素的最高正化合价和它的负化合价的绝对值之和等于_。(1)最高正化合价最高正化合价_序数原子序数原子_电子数电子数(O、F除外除外)。(2)最高正化合价最高正化合价|最低负化合价最低负化合价|8。O无最高正价、无最高正价、F无正价无正价金属无负价金属无负价失去或偏移失去或

4、偏移得到得到8主族主族最外层最外层族族最外层最外层知识点二元素周期表和元素周期律的应用知识点二元素周期表和元素周期律的应用1.根据同周期、同主族元素性质的递变规律判断元素性质的根据同周期、同主族元素性质的递变规律判断元素性质的_(或或_)。2.应用于元素应用于元素“_”的相互推断。的相互推断。3.预测新元素预测新元素为新元素的发现及预测它们的为新元素的发现及预测它们的_提供线索。提供线索。4.寻找新物质寻找新物质(1)在金属与非金属分界线附近寻找在金属与非金属分界线附近寻找_材料。材料。(2)研究研究_附近元素，制造新农药。附近元素，制造新农药。(3)在在_中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀的合

5、金的元素。中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金的元素。强弱强弱大小大小位置位置结构结构性质性质原子结构和性质原子结构和性质半导体半导体氟、氯、硫、磷、砷氟、氯、硫、磷、砷过渡元素过渡元素微判断微判断(1)根据元素周期律可知金属性最强的是钫，非金属性最强的是氦。根据元素周期律可知金属性最强的是钫，非金属性最强的是氦。()(2)金属不可能具有非金属性，非金属不可能具有金属性。金属不可能具有非金属性，非金属不可能具有金属性。()(3)锗元素属于金属元素，但也具有一定的非金属性。锗元素属于金属元素，但也具有一定的非金属性。()答案答案(1)(2)(3)微训练微训练1.下列说法正确的是下列说法正确的是

6、()A.在元素周期表中金属与非金属分界线左边的元素均为金属元素在元素周期表中金属与非金属分界线左边的元素均为金属元素B.Na、Mg、Al的还原性依次减弱的还原性依次减弱C.F、Cl、Br的非金属性依次增强的非金属性依次增强D.NaOH、KOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱的碱性依次减弱答案答案B2.已知砷已知砷(As)为第为第A族元素，下列砷元素形成的化合物的化学式错误的是族元素，下列砷元素形成的化合物的化学式错误的是()A.氢化物：氢化物：AsH3B.最高价氧化物：最高价氧化物：As2O5C.砷化钠：砷化钠：NaAsD.含氧酸：含氧酸：H3AsO4解析解析砷的化合价为砷的化合价为3、3、5，

7、根据化合价规则可知，根据化合价规则可知C项错误。项错误。答案答案C微思考微思考1.在化学反应中一个金属原子失电子越多，该金属的金属性越强，这句话对吗，为什在化学反应中一个金属原子失电子越多，该金属的金属性越强，这句话对吗，为什么？以么？以Na和和Mg为例说明。为例说明。提示提示金属性强弱的比较，是比较原子失去电子的难易，而不是失去电子的多少。金属性强弱的比较，是比较原子失去电子的难易，而不是失去电子的多少。如如Na容易失去一个电子，而容易失去一个电子，而Mg容易失去两个电子，但容易失去两个电子，但Na的金属性比的金属性比Mg强。强。2.能否根据能否根据HCl的酸性比的酸性比H2S强的事实推断氯

8、的非金属性比硫的强？强的事实推断氯的非金属性比硫的强？提示提示不能，因为非金属性强弱应根据最高价含氧酸的酸性强弱判断，或者根据氢不能，因为非金属性强弱应根据最高价含氧酸的酸性强弱判断，或者根据氢化物稳定性判断。化物稳定性判断。学习任务学习任务1元素的性质、结构及在周期表中位置的关系元素的性质、结构及在周期表中位置的关系资料：资料：化学元素周期表是根据原子序数从小至大排序的化学元素列表。列表大体呈化学元素周期表是根据原子序数从小至大排序的化学元素列表。列表大体呈长方形，某些元素周期中留有空格，使特性相近的元素归在同一族中，如卤素及惰长方形，某些元素周期中留有空格，使特性相近的元素归在同一族中，如

9、卤素及惰性气体。这使周期表中形成元素分区。由于周期表能够准确地预测各种元素的特性性气体。这使周期表中形成元素分区。由于周期表能够准确地预测各种元素的特性及其之间的关系，因此它在化学及其他科学范畴中被广泛使用，作为分析化学行为及其之间的关系，因此它在化学及其他科学范畴中被广泛使用，作为分析化学行为时十分有用的框架。时十分有用的框架。现代的周期表由门捷列夫于现代的周期表由门捷列夫于1869年创造，用以展现当时已知元素特性的周期年创造，用以展现当时已知元素特性的周期性。自此，随着新元素的探索发现和理论模型的发展，周期表的外观曾经过改变及性。自此，随着新元素的探索发现和理论模型的发展，周期表的外观曾经

10、过改变及扩张。通过这种列表方式，门捷列夫也预测了一些当时未知元素的特性，以填补周扩张。通过这种列表方式，门捷列夫也预测了一些当时未知元素的特性，以填补周期表中的空格。其后发现的新元素的确有相似的特性，使他的预测得到证实。期表中的空格。其后发现的新元素的确有相似的特性，使他的预测得到证实。那么请结合所学回答下列问题：那么请结合所学回答下列问题：1.元素在周期表中的位置与原子结构有何必然联系？元素在周期表中的位置与原子结构有何必然联系？提示提示原子有几个电子层，元素就位于第几周期；主族元素的原子的最外电子层有原子有几个电子层，元素就位于第几周期；主族元素的原子的最外电子层有几个电子，元素就位于第几

11、主族。几个电子，元素就位于第几主族。2.原子结构与元素性质之间有何关系？原子结构与元素性质之间有何关系？提示提示3.如何根据元素在周期表中的位置推测原子结构和元素的性质？如何根据元素在周期表中的位置推测原子结构和元素的性质？(从同周期、同主族两从同周期、同主族两方面分析方面分析)提示提示(1)同主族元素从上到下：原子半径逐渐增大，金属性逐渐增强，非金属性同主族元素从上到下：原子半径逐渐增大，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，主要化合价相似，得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强。逐渐减弱，主要化合价相似，得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强。(2)同周期元素从左到右：原子半径逐渐减小，金属性

12、逐渐减弱，非金属性逐渐增同周期元素从左到右：原子半径逐渐减小，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，最高正化合价逐渐增大，得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱。强，最高正化合价逐渐增大，得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱。4.如果已知如果已知X、Y为周期表中相邻的两元素，且它们的最高价氧化物对应的水化物的酸为周期表中相邻的两元素，且它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性大小为：性大小为：XY，能否确定它们的相对位置？，能否确定它们的相对位置？提示提示可根据元素非金属性的变化规律确定它们的相对位置。由已知条件可确定非可根据元素非金属性的变化规律确定它们的相对位置。由已知条件可确定非金属性为金属性

13、为XY，所以，如果它们同周期，则，所以，如果它们同周期，则X在在Y的右面；如果它们同主族，则的右面；如果它们同主族，则X在在Y的上面。的上面。1.同一元素的同一元素的“位、构、性位、构、性”关系可表示如下：关系可表示如下：(3)位置、结构和性质的关系：位置、结构和性质的关系：2.元素周期律的具体应用元素周期律的具体应用(1)预测未知元素的性质。预测未知元素的性质。依据：同主族元素性质的递变规律。依据：同主族元素性质的递变规律。如已知卤族元素的性质递变规律，可推知未知元素砹如已知卤族元素的性质递变规律，可推知未知元素砹(At)的单质应为有色固体，与的单质应为有色固体，与氢难化合，氢难化合，HAt

14、不稳定，水溶液呈酸性，不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。不溶于水等。(2)比较元素的性质。比较元素的性质。依据：元素周期律。依据：元素周期律。如比较如比较H2SO4和和H2SeO4的酸性强弱，因为的酸性强弱，因为S、Se同主族，自上至下，元素的非金属同主族，自上至下，元素的非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应的水化物酸性逐渐减弱，故酸性：性逐渐减弱，最高价氧化物对应的水化物酸性逐渐减弱，故酸性：H2SO4H2SeO4。(3)解释实验现象：如氟气通入氯化钠溶液中，不是置换出氯气，而是与水发生剧烈解释实验现象：如氟气通入氯化钠溶液中，不是置换出氯气，而是与水发生剧烈反应，由元素周期表的递变规

15、律知氟元素的非金属性最强，氟气是氧化性最强的非反应，由元素周期表的递变规律知氟元素的非金属性最强，氟气是氧化性最强的非金属单质。金属单质。(4)寻找新材料：如在金属元素与非金属元素的分界线附近的元素中寻找半导体材料寻找新材料：如在金属元素与非金属元素的分界线附近的元素中寻找半导体材料。【例题】【例题】X、Y、W、Z为四种短周期主族元素，在周期表中的位置如图所示，为四种短周期主族元素，在周期表中的位置如图所示，W原原子的最外层电子数与电子层数相同，下列说法正确的是子的最外层电子数与电子层数相同，下列说法正确的是()A.X只能形成一种氢化物只能形成一种氢化物B.W、X、Y的原子半径依次增大的原子半

16、径依次增大C.X的简单氢化物的热稳定性比的简单氢化物的热稳定性比Y的小的小D.W的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水XYWZ解析解析由短周期元素由短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置可知，在周期表中的位置可知，X、Y处于第二周期，处于第二周期，W、Z处于第三周期，处于第三周期，W原子的最外层电子数与电子层数相同，则原子的最外层电子数与电子层数相同，则W为为Al，可推知，可推知X为为C、Y为为N、Z为为S。C与氢元素生成的氢化物为烃类物质，有很多种，与氢元素生成的氢化物为烃类物质，有很多种，A项错误项错误；同周期元素原子的核电荷数越大，原子半径越小，原

17、子核外电子层数越多，原；同周期元素原子的核电荷数越大，原子半径越小，原子核外电子层数越多，原子半径越大，则子半径越大，则W、X、Y的原子半径依次减小，的原子半径依次减小，B项错误；非金属性：项错误；非金属性：NC，元，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，C项正确；氢氧化铝与弱碱项正确；氢氧化铝与弱碱NH3H2O不反应，不反应，D项错误。项错误。答案答案C变式训练已知同周期变式训练已知同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是顺序是HZO4H2YO4H3XO4，下列判断正确的是，下列

18、判断正确的是()A.原子半径按原子半径按X、Y、Z的顺序逐渐减小的顺序逐渐减小B.单质的氧化性按单质的氧化性按X、Y、Z的顺序减弱的顺序减弱C.三种元素阴离子的还原性按三种元素阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序增强的顺序增强D.气态氢化物的稳定性按气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序减弱的顺序减弱解析解析同周期同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是是HZO4H2YO4H3XO4，知，知X、Y、Z的原子序数为的原子序数为XYZ。同周期元素从左到。同周期元素从左到右单质的氧化性逐渐增强，阴离子的还原性逐渐减弱，原子半径逐

19、渐减小，气态右单质的氧化性逐渐增强，阴离子的还原性逐渐减弱，原子半径逐渐减小，气态氢化物的稳定性逐渐增强，可知正确选项为氢化物的稳定性逐渐增强，可知正确选项为A。答案答案A学习任务学习任务2(核心素养核心素养)元素金属性、非金属性的强弱判断元素金属性、非金属性的强弱判断一、知识要点一、知识要点1.金属性强弱的比较金属性强弱的比较比较金属性的强弱，其实质是看元素原子失去电子的难易程度，越易失电子，金属比较金属性的强弱，其实质是看元素原子失去电子的难易程度，越易失电子，金属性越强。性越强。(1)从元素原子结构判断从元素原子结构判断当最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径越大，越易失电子，金属性

20、越强当最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径越大，越易失电子，金属性越强。当电子层数相同时，核电荷数越少，原子半径越大，越易失电子，金属性越强。当电子层数相同时，核电荷数越少，原子半径越大，越易失电子，金属性越强。即：同一主族，从上到下，元素金属性依次增强。同一周期，从左到右，元素金属即：同一主族，从上到下，元素金属性依次增强。同一周期，从左到右，元素金属性依次减弱。性依次减弱。2.元素非金属性强弱的比较元素非金属性强弱的比较比较元素非金属性的强弱，其实质是看元素原子得到电子的难易程度，越易得电子比较元素非金属性的强弱，其实质是看元素原子得到电子的难易程度，越易得电子，非金属性越强。，非金

21、属性越强。(1)从元素原子结构判断从元素原子结构判断当最外层电子数相同时，核电荷数越多，非金属性越弱。当电子层数相同时，核电当最外层电子数相同时，核电荷数越多，非金属性越弱。当电子层数相同时，核电荷数越多，原子半径越小，越易得电子，非金属性越强。即：同一主族，从上到下荷数越多，原子半径越小，越易得电子，非金属性越强。即：同一主族，从上到下，元素的非金属性依次减弱。同一周期，从左到右，元素的非金属性依次增强。，元素的非金属性依次减弱。同一周期，从左到右，元素的非金属性依次增强。(2)从元素单质及其化合物的相关性质判断从元素单质及其化合物的相关性质判断单质越易跟单质越易跟H2化合，生成的氢化物也就

22、越稳定，氢化物的还原性也就越弱，其化合，生成的氢化物也就越稳定，氢化物的还原性也就越弱，其非金属性也就越强。非金属性也就越强。最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其非金属性就越强。最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其非金属性就越强。如如H2SO4的酸性强于的酸性强于H3PO4，说明，说明S的非金属性比的非金属性比P强。强。(3)根据非金属单质间的置换反应判断根据非金属单质间的置换反应判断例如：例如：Cl22KI=2KClI2，说明非金属性氯比碘强。，说明非金属性氯比碘强。(4)根据相应离子的还原性强弱判断根据相应离子的还原性强弱判断元素的原子对应阴离子的还原性越强，元素的非金属性就越弱。如还原性

23、：元素的原子对应阴离子的还原性越强，元素的非金属性就越弱。如还原性：S2Cl，非金属性：，非金属性：ClS。(5)根据气态氢化物的稳定性判断根据气态氢化物的稳定性判断形成的气态氢化物越稳定，其非金属性越强。形成的气态氢化物越稳定，其非金属性越强。(1)比较元素金属性强弱的关键是比较原子失去电子的难易程度，而不是失去电子的比较元素金属性强弱的关键是比较原子失去电子的难易程度，而不是失去电子的多少。如多少。如Na失去一个电子，而失去一个电子，而Mg失去两个电子，但金属性失去两个电子，但金属性Na比比Mg强。强。(2)氧化性和还原性讨论的对象是具体物质或某物质中的特定粒子，具体表现在该物氧化性和还原

24、性讨论的对象是具体物质或某物质中的特定粒子，具体表现在该物质中某元素的原子得失电子的能力。质中某元素的原子得失电子的能力。二、核心素养二、核心素养由原子结构判断由原子结构判断培养学生宏观辨识与微观探析素养培养学生宏观辨识与微观探析素养由元素单质及化合物判断由元素单质及化合物判断提升学生证据推理与模型认知素养提升学生证据推理与模型认知素养【素养解题】【素养解题】典例示范典例示范可以说明硫元素的非金属性比氯元素的非金属性弱的是可以说明硫元素的非金属性比氯元素的非金属性弱的是()HCl的溶解度比的溶解度比H2S的大；的大；HClO的氧化性比的氧化性比H2SO4的强；的强；HClO4的酸性比的酸性比H

25、2SO4的强；的强；HCl比比H2S稳定；稳定；氯原子最外层有氯原子最外层有7个电子，硫原子最外层有个电子，硫原子最外层有6个电个电子；子；Cl2能与铁反应生成能与铁反应生成FeCl3，硫与铁反应生成，硫与铁反应生成FeS；Cl2可以从可以从H2S溶液中置换溶液中置换出出S；同浓度的同浓度的HCl和和H2S的水溶液，前者酸性强；的水溶液，前者酸性强；HCl(或或Cl)还原性比还原性比H2S(或或S2)弱弱A.B.C.D.金属性、非金属性强弱判断题目解题要点金属性、非金属性强弱判断题目解题要点答案答案D三、对点训练三、对点训练1.下列比较不正确的是下列比较不正确的是()A.原子半径：原子半径：K

26、ClNaB.热稳定性：热稳定性：HFH2OPH3C.酸性强弱：酸性强弱：HClO4H2SO4H3PO4D.碱性强弱：碱性强弱：KOHNaOHMg(OH)2解析解析电子层数越多，原子半径越大，同周期元素从左向右原子半径逐渐减小，则电子层数越多，原子半径越大，同周期元素从左向右原子半径逐渐减小，则原子半径：原子半径：KNaCl，A项错误；非金属性：项错误；非金属性：FOP，则热稳定性：，则热稳定性：HFH2OPH3，B项正确；非金属性：项正确；非金属性：ClSP，则酸性：，则酸性：HClO4H2SO4H3PO4，C项项正确；金属性：正确；金属性：KNaMg，则碱性：，则碱性：KOHNaOHMg(O

27、H)2，D项正确。项正确。答案答案A2.已知元素镭已知元素镭(Ra)是第七周期第是第七周期第A族的元素，下列有关推断不正确的是族的元素，下列有关推断不正确的是()A.RaSO4难溶于水难溶于水B.RaCO3的热稳定性较好的热稳定性较好C.Ra能与冷水反应能与冷水反应D.Ra(OH)2的碱性很强的碱性很强解析解析A项，由硫酸镁可溶于水，硫酸钙微溶于水，硫酸钡难溶于水，可推出第项，由硫酸镁可溶于水，硫酸钙微溶于水，硫酸钡难溶于水，可推出第A族元素的硫酸盐的溶解性变化规律是从上到下逐渐降低，故族元素的硫酸盐的溶解性变化规律是从上到下逐渐降低，故RaSO4难溶于水，难溶于水，A项正确；项正确；B项，由项，由MgCO3、CaCO3、BaCO3受热均能分解