元素周期表和周期律的应用陈

原子半径依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金属性依次增强金属性依次增强复习回顾：族IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA元素NaMgAlSiPSCl氧化物Na2OMgOAl2O3SiO2P2O5SO3Cl2O7水化物NaOHMg(OH)2Al(OH)3H2SiO4H3PO4H2SO4HClO4酸碱性强碱中强碱两性弱酸中强酸强酸最强酸碱性减弱，酸性逐渐增强第三周期元素的最高价氧化物对应水化物酸碱性元素的化合价与元素在周期表中位置之间的关系主族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA元素符号NaMgAlSiPSCl最外层电子数1234567最高正化合价＋1＋2＋3___＋5＋6___最低负化合价－4－3－2－1＋4＋71.同种元素粒子半径大小比较：同种元素原子形成的粒子，核外电子数越多，粒子半径越大。如r(Na+)<r(Na)；r(Cl—)>r(Cl)；r(Fe)>r(Fe2+)>r(Fe3+)、r(H—)>r(H)>r(H+)。粒子半径的比较：2.不同元素粒子半径的比较：①同周期元素，原子序数越大，原子半径越小(仅限主族元素)。如r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(S)>r(Cl)同一周期各元素，阴离子半径一定大于阳离子半径如r(O2—)>r(Li+)。②同主族元素，电子层数越多，原子半径越大，同价态的离子半径大小也如此如：r(F)<r(Cl)<r(Br)<r(I)，r(F—)<r(Cl—)<r(Br—)<r(I—)，③电子层结构相同（核外电子排布相同）的不同粒子，核电荷数越大，半径越小。如：r(S2—)>r(Cl—)>r(K+)>r(Ca2+)、r(O2—)>r(F—)>r（Na+）>r（Mg2+）>r（Al3+）。④稀有气体元素的原子，半径比与它相邻的卤素原子的原子半径大，如r(Ar)>r(Cl)。⑤核电荷数、电子层数、电子数都不相同的粒子，一般可以通过一种参照粒子进行比较。如铝原子和氧原子，可以通过硼原子转换，r(Al)>r(B)>r(O)，也可以通过硫原子转换，r(Al)>r(S)>r(O)。思考:你能推出“类铝”（铝的下方）即镓的哪些性质?原子结构?Ga1、通过位置预测原子结构和元素的性质化合价+3氧化物化学式Ga2O3氯化物化学式GaCl3

原子序数:

13+18=31电子层数：原子核外有四个电子层最外层电子数：有三个电子是金属元素和非金属呢？最高价氧化物的水化物的酸碱性与铝的比较强弱?三、元素周期表和元素周期律的应用铝2.70660.37℃（熔点）26.98（相对原子量）锌65.41419.58℃铟114.8156.61℃锗72.645.32937.4℃类铝?

类铝（Ea）

镓（Ga）1871年门捷列夫预言

1875年发现后测定原子量约为69

原子量约为69.72密度约为5.9~6.0g/cm3

密度约为5.94g/cm3熔点应该很低

熔点为530.1℃可用分光镜发现其存在

镓是用分光镜发现的最高价氧化物Ga2O3

最高价氧化物Ga2O31.通过位置预测新元素的性质和原子结构原子序数:116周期表中位置:第七周期VIA族核外电子层数:

7最外层电子数:6最高正价:+6最高价氧化物:MO3最高价氯化物:MCl6是否为金属元素?是否为放射性元素?2.寻找特定的材料或某一用途的材料思考:1.太阳能电池板,是用什么元素的单质制作的?2.它是一种具有什么性能的材料?3.最初使用的锗也是有此性能的材料,镓和

硒也有.查阅周期表,找出它们分别在周期表中的位置,得出什么结论?为什么?硅半导体

1B

Al

SiGeAs

Sb

Te

2

3

4

5

6

7ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA

0

Po

At非金属性逐渐增强

金属性逐渐增强金属性逐渐增强

非金属性逐渐增强（1）半导体材料结论:在金属和非金属楼梯型交界处附近寻找半导体材料,如锗.硅等.（2）催化剂①汽车尾气处理:

2NO+2CO==2CO2+N2铂-铑

②有机物催化加氢:C2H2+2H2C2H6Ni加热此类反应中也可使用Pd或Pt代替Ni为催化剂③合成氨工业:N2+H2NH3铁触媒④工业制硫酸:SO2+O2SO3V2O5结论:在过渡元素中寻找催化剂材料.（3）耐高温.高强度.耐腐蚀的合金材料钛.钼.钨.铬

等可以用来合成此类合金.飞机起落架:钛.钒.铁.铝

组成的多钛合金飞机发动机叶片:镍.铁.碳.钴

组成的镍钴合金.结论:从过渡元素中寻找此类合金材料.（4）在元素周期表的右上角，寻找制取农药的元素。

此外,在工业致冷剂的研制,矿物的寻找,农药的制造等方面,元素周期律和元素周期表均有非常重要的指导作用.结构位置性质决定反映决定反映决定反映3、元素的位、构、性三者之间的关系及其应用注意：解题过程中应注意的问题(1)原子结构与元素周期表①核外电子层数＝周期序数。②主族元素的最外层电子数＝主族序数。(2)化合价与元素周期表①主族元素最高正价(O、F除外)＝主族序数＝最外层电子数。②主族元素中最低负价绝对值＝8－主族序数(限第ⅣA～ⅦA族)。3．元素性质的周期性变化性质同周期元素从左到右同主族元素从上到下(1)原子半径大→小小→大(2)得电子能力弱→强强→弱(3)氧化性弱→强强→弱(4)非金属性弱→强强→弱(5)生成气态氢化物的难易程度难→易易→难(6)气态氢化物的稳定性不稳定→稳定稳定→不稳定性质同周期元素从左到右同主族元素从上到下(7)最高价氧化物的水化物的酸性弱→强强→弱(8)失电子能力强→弱弱→强(9)还原性强→弱弱→强(10)金属性强→弱弱→强(11)最高价氧化物的水化物的碱性强→弱弱→强特别提醒：元素的位、构、性之间的关系只适用于主族元素，不适用于副族元素。如Fe的最外层电子数为2，但其最高正价却是＋3价。

例题1、(2011年高考江苏卷)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是(

)A.元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8B．原子半径的大小顺序为：rX＞rY＞rZ＞rW＞rQC．离子Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数都不相同D．元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强【解析】

由图可知各元素分别为X—N、Y—O、Z—Al、W—S、Q—Cl。B项，原子半径的大小顺序应为rZ＞rW＞rQ＞rX＞rY；C项，O2－和Al3＋的核外电子数均为10，电子层数均为两层；D项，H2SO4的酸性比HClO4弱。【答案】

A变式训练1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。下列说法正确的是(

)2、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，又表现非金属性B．第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数C．短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构D．同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同2．熟练掌握周期表中的一些规律(1)各周期元素种类数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32种。(2)稀有气体元素原子序数一～六周期分别为2、10、18、36、54、86。(3)同族上、下相邻元素的原子序数相差2、8、18、32。(4)同周期ⅡA族与ⅢA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、同主族元素性质的递变规律(1)元素的金属性、非金属性。(2)气态氢化物稳定性。(3)最高价氧化物对应水化物的酸碱性。3、(2011年岳阳高一检测)科学家预测原子序数为114的元素，具有相当稳定性的同位素，它的位置在第七周期ⅣA族，称为类铅。关于它的性质，预测错误的是(

)A．它的最外层电子数为4B．它的最高价氧化物的水化物是强酸C．它具有＋2、＋4价D．它的金属性比铅强4、现有A、B、X、Y、Z五种短周期元素，原子序数依次增大。它们的性质或原子结构如下表：元素性质或原子结构A原子核内只有一个质子B单质是空气中含量最多的气体X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍Y短周期元素中原子半径最大的元素Z最高正化合价与最低负化合价的代数和为6请回答：(1)X元素在元素周期表中的位置是________________________________________________________________________。(2)Z单质通入Y的最高价氧化物对应水化物的溶液中，可以得到漂白液，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________________。(3)化合物甲由A和B两种元素组成且质量比为3∶14。甲与X单质在催化剂、加热条件下发生的反应是工业上制取硝酸的基础，写出该反应的化学方程式________________________________________________________________________。3、准确寻找新的物质，指导我们如何进行科学研究和生产实践。1、科学预言新元素，指导我们如何进行化学研究。2、较好阐释元素“位－构－性”的关系，指导我们如何学习化学。

元素周期律元素周期表原子半径依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金属性依次增强金属性依次增强三、元素周期表和元素周期律的应用