高中化学必修二,1.2.2元素周期表和元素周期律的应用

1、第第2课时元素周期表和元素周期律的应用课时元素周期表和元素周期律的应用情景设疑情景设疑金属镁能在空中剧烈燃烧，它的原子核外有三个金属镁能在空中剧烈燃烧，它的原子核外有三个电子层，最外层有两个电子，在周期表中的位置电子层，最外层有两个电子，在周期表中的位置是第三周期第是第三周期第A族，金属镁的性质、原子结构与族，金属镁的性质、原子结构与其在周期表中的位置有何关系呢？其在周期表中的位置有何关系呢？目标定位目标定位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.认识元素周认识元素周期表是元素周期律的具体表现形式。期表是元素周期律的具体表现形式。3.体会元素周期表和元素周期律在科学研究和体

2、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。工农业生产中的指导意义。1元素周期表中金属元素与非金属元素的分区元素周期表中金属元素与非金属元素的分区沿周期表中硅、砷、锗等几种元素的交界处画沿周期表中硅、砷、锗等几种元素的交界处画一条虚线，左侧是一条虚线，左侧是_元素，右侧是元素，右侧是_元元素。虚线附近的元素既表现出一定的素。虚线附近的元素既表现出一定的_性，性，又表现出一定的又表现出一定的_性。性。金属金属非金属非金属金属金属非金属非金属2元素在周期表中位置与原子结构的关系元素在周期表中位置与原子结构的关系(1)主族序数主族序数_电子数元素的电子数元素的_ (O、F除外除外)。

3、(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|_。3元素周期表和元素周期律的应用元素周期表和元素周期律的应用(1)指导新元素的发现及预测它们的原子结构和指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质。性质。(2)指导其他与化学相关的科学技术。指导其他与化学相关的科学技术。在周期表中在周期表中_，可以找，可以找到半导体材料，如硅，锗等。到半导体材料，如硅，锗等。在在_中寻找催化剂和耐高温、耐腐中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。蚀的合金材料。最外层最外层最高正化最高正化合价合价2或或8金属与非金属的分界处金属与非金属的分界处过渡元素过渡元素原子半径依次减小原子半径依次减小原子半径依

4、次减小原子半径依次减小原子半径依次增大原子半径依次增大原子半径依次增大原子半径依次增大失电子能力依次增强电子能力依次增强失电子能力依次增强失电子能力依次增强非金属性依次增强非金属性依次增强得电子能力依次增强得电子能力依次增强得电子能力依次增强得电子能力依次增强非金属性依次增强非金属性依次增强金属性依次增强金属性依次增强金属性依次增强金属性依次增强 1B Al SiGeAs Sb Te 2 3 4 5 6 7A AAA AAA 0 Po At非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强 非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强 根据同周期、同主族元素性质的递

5、变规律可根据同周期、同主族元素性质的递变规律可推知：推知：金属性最强金属性最强的元素是的元素是铯（铯（Cs）,位于第位于第6周周期第期第A族（左下角），族（左下角），非金属性最强非金属性最强的元素是的元素是氟（氟（F),位于第位于第2周期第周期第A族（右上角）。族（右上角）。 位于位于分界线附近分界线附近的元素既有一定的金属性，的元素既有一定的金属性，又有一定的非金属性，如又有一定的非金属性，如Al、Si、Ge等。等。 2、元素的化合价与位置、结构的关系元素的化合价与位置、结构的关系 （1）最高正价数主族序数最外层电最高正价数主族序数最外层电子数子数 （2）最低负价数主族序数最低负价数主族序数

6、 8 最外层电子数最外层电子数 82熟练掌握周期表中的一些规律熟练掌握周期表中的一些规律(1)各周期元素种类数各周期元素种类数一六周期元素种类分别为一六周期元素种类分别为2、8、8、18、18、32，第七周期填满也是，第七周期填满也是32种。种。(2)稀有气体元素原子序数稀有气体元素原子序数一六周期分别为一六周期分别为2、10、18、36、54、86。(3)同族上、下相邻元素的原子序数相差同族上、下相邻元素的原子序数相差2、8、18、32。(4)同周期同周期A族与族与A族元素的原子序数相差族元素的原子序数相差1、1、11、11、25。3熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质熟悉元素周期表中同周

7、期、同主族元素性质的递变规律的递变规律(1)元素的金属性、非金属性。元素的金属性、非金属性。(2)气态氢化物稳定性。气态氢化物稳定性。(3)最高价氧化物对应水化物的酸碱性。最高价氧化物对应水化物的酸碱性。特别提醒特别提醒若若A、B、C、D四种元素位于元素四种元素位于元素周期表中如下图所示的位置，其中周期表中如下图所示的位置，其中A、B、C三三种元素的有关性质均可排出顺序种元素的有关性质均可排出顺序(即：可以做比即：可以做比较，如：原子半径较，如：原子半径CAB，金属性，金属性CAB等等)，但由于但由于A、D的性质相似，故一般不做比较。的性质相似，故一般不做比较。(2011福建理综福建理综7)依

8、据元素周期表及元素周期律，依据元素周期表及元素周期律，下列推测正确的是下列推测正确的是()AH3BO3的酸性比的酸性比H2CO3的强的强BMg(OH)2的碱性比的碱性比Be(OH)2的强的强CHCl、HBr、HI的热稳定性依次增强的热稳定性依次增强D若若M和和R2的核外电子层结构相同，则原子的核外电子层结构相同，则原子序数：序数：RM解析：解析：本题考查元素周期表与元素周期律知本题考查元素周期表与元素周期律知识及考生运用元素周期律判断元素及其化合物识及考生运用元素周期律判断元素及其化合物性质的能力。硼、碳同周期，硼在碳左边，故性质的能力。硼、碳同周期，硼在碳左边，故硼酸酸性弱于碳酸，硼酸酸性弱

9、于碳酸，A项错误；镁、铍同主族，项错误；镁、铍同主族，镁在下方，镁在下方，Mg(OH)2的碱性强些，的碱性强些，B项正确；项正确；同主族元素从上到下，其氢化物的热稳定性依同主族元素从上到下，其氢化物的热稳定性依次减弱，次减弱，C项错误；阴阳离子电子层结构相同项错误；阴阳离子电子层结构相同时，阴离子对应的元素在阳离子对应元素的上时，阴离子对应的元素在阳离子对应元素的上一周期，原子序数小些，一周期，原子序数小些，D项错误。项错误。答案：答案：B(1)写出各元素的名称：写出各元素的名称：X_，Y_，Z_，W_。(2)画出它们的原子结构示意图：画出它们的原子结构示意图：X_，Y_，Z_，W_。(3)写

10、出它们在元素周期表中的位置。写出它们在元素周期表中的位置。X_，Y_，Z_，W_。(4)写出写出X的最高价氧化物对应的水化物与的最高价氧化物对应的水化物与Z的最的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式：高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式：_。(5)按碱性减弱、酸性增强的顺序给各元素最高按碱性减弱、酸性增强的顺序给各元素最高价氧化物对应的水化物排序价氧化物对应的水化物排序(写化学式写化学式)_、_、_、_。解析：解析：本题主要考查第二、三周期中典型金本题主要考查第二、三周期中典型金属元素和非金属元素的原子结构特点，以及它属元素和非金属元素的原子结构特点，以及它们的最高化合价的变化情况。当次

11、外层有们的最高化合价的变化情况。当次外层有2个电个电子时，该元素一定位于第二周期；当次外层有子时，该元素一定位于第二周期；当次外层有8个电子时，该元素一定位于第三周期。从题目个电子时，该元素一定位于第三周期。从题目所给的信息可知，所给的信息可知，Y、Z为第二周期元素，为第二周期元素，X、W为第三周期元素，再由最高正价确定它们是为第三周期元素，再由最高正价确定它们是哪种元素。哪种元素。答案：答案：(1)钠碳氮氯钠碳氮氯(2) (3)第三周期，第第三周期，第A族第二周期，第族第二周期，第A族族第二周期，第第二周期，第A族第三周期，第族第三周期，第A族族(4)NaOHHNO3=NaNO3H2O(5)

12、NaOHH2CO3HNO3HClO4思考感悟思考感悟金属性、非金属性有关规律的应金属性、非金属性有关规律的应用用有关金属性、非金属性的题目常考查其强弱判有关金属性、非金属性的题目常考查其强弱判断及具体应用，解答这类题目的一般思路是：断及具体应用，解答这类题目的一般思路是：1X、Y、Z是三种短周期元素，其中是三种短周期元素，其中X、Y位位于同一主族，于同一主族，Y、Z处于同一周期。处于同一周期。X原子的最原子的最外层电子数是其电子层数的外层电子数是其电子层数的3倍。倍。Z原子的核外原子的核外电子数比电子数比Y原子少原子少1。下列说法正确的是。下列说法正确的是(双选双选)()A元素非金属性由弱到强

13、的顺序为元素非金属性由弱到强的顺序为ZYYX答案：答案：AD解析：解析：答案：答案：B解析：解析：283116167，故该原子的中子数为，故该原子的中子数为167，A错误；错误；116号元素位于第七周期，第号元素位于第七周期，第A族，族，属于金属元素，与属于金属元素，与H2不发生反应，故不发生反应，故B、D错误，错误，C正确。正确。答案：答案：C热点实验元素非金属性强弱的实验探究热点实验元素非金属性强弱的实验探究设计实验探究元素非金属性强弱，常依据元素最设计实验探究元素非金属性强弱，常依据元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱和单质的氧化高价氧化物对应水化物的酸性强弱和单质的氧化性强弱两个方面进

14、行。性强弱两个方面进行。(1)元素非金属性越强，其最高价氧化物对应的水元素非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，利用：较强酸可溶性较弱酸化物的酸性越强，利用：较强酸可溶性较弱酸的盐弱酸强酸盐，证明酸的强弱。的盐弱酸强酸盐，证明酸的强弱。(2)氧化剂还原剂氧化产物还原产物，氧化氧化剂还原剂氧化产物还原产物，氧化性：氧化剂性：氧化剂氧化产物，还原性：还原剂氧化产物，还原性：还原剂还原产还原产物。元素非金属性越强，对应的单质氧化性越强。物。元素非金属性越强，对应的单质氧化性越强。 探究举例探究举例某同学为了探究元素非金属性递某同学为了探究元素非金属性递变规律，设计了如图所示实验装置。根

15、据强酸变规律，设计了如图所示实验装置。根据强酸制弱酸原理，所选物质要既能证明同族元素性制弱酸原理，所选物质要既能证明同族元素性质递变规律，又能证明同周期元素性质递变规质递变规律，又能证明同周期元素性质递变规律。律。(1)检查装置气密性的操作方法是检查装置气密性的操作方法是_。(2)填物质名称：填物质名称：a_，c_，d_。(3)观察到的现象有：观察到的现象有：c_，d_，写出离子方程式：，写出离子方程式：_。(4)由于硝酸具有挥发性，所以，该装置存在的缺由于硝酸具有挥发性，所以，该装置存在的缺陷是陷是_，改进方法为，改进方法为_。解析：解析： 依据题意，所选含氧酸的中心元素与另依据题意，所选含

16、氧酸的中心元素与另一种元素同周期相邻、与第三种元素同主族相邻。一种元素同周期相邻、与第三种元素同主族相邻。只有硝酸、碳酸钙只有硝酸、碳酸钙(或碳酸钠或碳酸钠)、硅酸钠、硅酸钠(或硅酸钾或硅酸钾)符合要求。硝酸具有挥发性。能发生反应：符合要求。硝酸具有挥发性。能发生反应：Na2SiO32HNO3=2NaNO3H2SiO3，所以，所以，必须除去二氧化碳中混有的必须除去二氧化碳中混有的HNO3气体，用饱和气体，用饱和碳酸氢钠溶液吸收碳酸氢钠溶液吸收HNO3气体。气体。答案：答案： (1)关闭活塞关闭活塞b，向试管，向试管d中加入适量水中加入适量水浸没进气管下端管口，用酒精灯微热试管浸没进气管下端管口

17、，用酒精灯微热试管c，若，若观察到试管观察到试管d中产生气泡，停止加热，试管中产生气泡，停止加热，试管d中进中进气管下端形成一小段水柱，并保持稳定，说明该气管下端形成一小段水柱，并保持稳定，说明该装置气密性良好装置气密性良好(2)稀硝酸碳酸钙硅酸钠溶液稀硝酸碳酸钙硅酸钠溶液1某元素原子最外层上有某元素原子最外层上有2个电子，下列关于该个电子，下列关于该元素的叙述正确的是元素的叙述正确的是()A该元素是金属元素该元素是金属元素B该元素是第该元素是第A族元素族元素C该元素的最高化合价是该元素的最高化合价是2 D不能够准确判断不能够准确判断解析：解析：由于没有确定元素原子的核外电子层数，由于没有确定

18、元素原子的核外电子层数，故该元素有可能是第故该元素有可能是第A族元素，如族元素，如Be、Mg、Ca等；也可能是等；也可能是0族元素，如族元素，如He；还有可能是副；还有可能是副族元素，如族元素，如Fe，最外层有，最外层有2个电子，但其最高化个电子，但其最高化合价是合价是3。答案：答案：D 2(2009浙江元济中学月考浙江元济中学月考)含有元素硒含有元素硒(Se)的的保健品已经进入市场，已知它与氧元素同族，保健品已经进入市场，已知它与氧元素同族，与钾元素同周期，关于硒的说法中不正确的是与钾元素同周期，关于硒的说法中不正确的是 ()A原子序数为原子序数为34B最高价氧化物的水化物的化学式为：最高价

19、氧化物的水化物的化学式为：H2SeO4CSe的非金属性比的非金属性比Br强强D气态氢化物的还原性比硫化氢强气态氢化物的还原性比硫化氢强解析：解析：依据题给信息，元素依据题给信息，元素Se位于第四周期第位于第四周期第A族，则其原子序数比同主族的硫元素多族，则其原子序数比同主族的硫元素多18，故故A正确。因为正确。因为Se与与S同主族，可推出其最高价氧同主族，可推出其最高价氧化物的水化物的化学式为化物的水化物的化学式为H2SeO4，H2Se的还原性的还原性比比H2S强，故强，故B、D正确。由于正确。由于Se与与Br位于同一周位于同一周期，且期，且Br在在Se的右侧，故非金属性的右侧，故非金属性Br

20、Se。答案：答案：C3(2009高考山东理综高考山东理综)元素在周期表中的位元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。下置，反映了元素的原子结构和元素的性质。下列说法正确的是列说法正确的是()A同一元素不可能既表现金属性，又表现非同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性金属性B第三周期元素的最高正化合价等于它所处第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数的主族序数C短周期元素形成离子后，最外层都达到短周期元素形成离子后，最外层都达到8电电子稳定结构子稳定结构D.同一主族元素的原子，最外层电子数相同，同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同化学性质完全相同解析：

21、解析：Al元素既表现金属性又表现非金属性，元素既表现金属性又表现非金属性，故故A项错误；氢元素失去项错误；氢元素失去1个电子为个电子为H，最外层，最外层没有电子，得到没有电子，得到1个电子为个电子为H，为，为2电子稳定结电子稳定结构，故构，故C项错误；同一主族元素的原子最外层电项错误；同一主族元素的原子最外层电子数相同，化学性质相似，不是完全相同，故子数相同，化学性质相似，不是完全相同，故D项错误。项错误。答案：答案：B4.(2011孝感高一质检孝感高一质检)如图是元素周期表的一如图是元素周期表的一部分，关于图中阴影部部分，关于图中阴影部分元素的说法中，正确分元素的说法中，正确的是的是()AN

22、元素为第一周期元素元素为第一周期元素BPH3的稳定性比的稳定性比H2S强强C该纵行元素的最高价氧化物对应的水化物化该纵行元素的最高价氧化物对应的水化物化学式均为学式均为H3RO4DH3AsO4的酸性比的酸性比H3PO4弱弱解析：解析：N元素为第二周期元素，元素为第二周期元素，A项错误；项错误；P的的非金属性比非金属性比S弱，故弱，故PH3的稳定性比的稳定性比H2S弱，弱，B项项错误；错误；C项，项，N元素对应酸为元素对应酸为HNO3，C项错误；项错误；As在在P的下一周期，非金属性比的下一周期，非金属性比P弱，故弱，故H3AsO4的酸性比的酸性比H3PO4弱，正确。弱，正确。答案：答案：D5元素周