元素周期律第二课时

2020年上学期长沙市第十一中学高一化学第2课时元素周期表和元素周期律的应用学习目标1理解元素周期表与元素周期率的关系2体会元素周期表和元素周期率在科学研究和工农业生产中的指导意义一、元素周期表的分区及化合价规律1金属元素与非金属元素的分区及性质递变规律：基础认知1请填写出图中序号所示内容：①_____②_____③_____④_____⑤___⑥___⑦_____⑧_______2分界线附近元素的性质：既表现出_____性质，又表现出_______性质。增强减弱增强增强AlSi金属非金属金属非金属【联想】①元素周期表中金属性最强的元素不包含放射性元素是铯，非金属性最强的元素是氟。②金属元素在分界线的左侧，但分界线的左侧并不都是金属元素，如氢元素属于非金属元素。基础认知2元素化合价与其在元素周期表中的位置关系：1价电子。①定义：可在化学反应中发生变化、与元素的化合价有关的电子。②具体内容：主族元素的价电子就是___________，过渡元素的价电子包括最外层电子及次外层或倒数第三层的部分电子。最外层电子基础认知2化合价规律仅对主族元素。主族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA元素符号NaMgAlSiPSCl最外层电子数1234567最高正化合价+1+2+3+4+5+6+7最低负化合价-4-3-2-1基础认知由上表可知，主族元素的化合价的规律：①最高正化合价=_________=_____________。②对于非金属元素，最高正价与最低负价的绝对值之和等于__。【注意】O、F原子半径小，原子核对外层电子的吸引能力强，F无正化合价，O无最高正价。主族序数最外层电子数8基础认知二、元素周期表和元素周期律的应用1由元素在周期表中的位置推测其原子结构和性质：如铅Pb位于第6周期第ⅣA族，则可推知铅Pb有__个电子层，最外层电子数为__个。2由元素的位置比较元素的性质：如同主族元素性质的比较，同周期元素性质的比较。643根据元素的原子结构推测它在元素周期表中的位置。4指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质。基础认知5在生产生活中的应用：半导体耐高温农药【注意】金属和非金属分界线附近的元素并非都能作半导体材料。基础认知1现代生活中出现了“铁强化酱油”“高钙牛奶”“富硒茶叶”“含氟牙膏”等商品。这里的“铁”“钙”“硒”“氟”应理解为A元素B分子C单质D氧化物自我小测的最高正价与最低负化合价的代数和为4，由此可以判断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关于元素周期表，下列叙述中错误的是A在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素B在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温和耐腐蚀的元素C在过渡元素区域可以寻找制备新型农药材料的元素D过渡元素全部是金属元素自我小测4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3周期主族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同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同自我小测5锗、锡、铅均是第ⅣA族元素，下列有关它们的说法正确的是A第ⅣA族元素都是金属元素B铅能与稀硝酸反应并放出氢气C在化合物中锗、锡、铅只有4价D锗、铅的4价氢氧化物的碱性强弱顺序：GeOH4<PbOH4自我小测6砷为第4周期第ⅤA族元素，根据它在元素周期表中的位置推测，砷不可能具有的性质是A砷在通常状况下是固体B可以有-3、3、5等多种化合价4弱D砷的还原性比磷弱自我小测1【解析】选A。物质是由元素组成的，故所有物质中含有的是元素，所以“铁”“钙”“硒”“氟”等指的是元素，故选A。2【解析】选D。据题意可知元素R为第ⅥA族元素，但周期数不确定，则A、B、C均错；元素R为第ⅥA族元素，其最低负价为-2价，故其氢化物化学式为H2R，D正确。3【解析】选C。通常用来制造农药的元素有氟、氯、硫、磷等，集中在元素周期表的右上方区域，而不是在过渡元素区域。4【解析】选B。处于元素周期表金属与非金属分界线附近的元素，既表现金属性，又表现非金属性，A错；主族元素的最高正化合价等于它所处的主族序数，也等于其最外层电子数，B正确；如H是0电子稳定结构，Li为2电子稳定结构，C错；同一主族的元素原子，其化学性质相似，但不是完全相同，D错。5【解析】选D。非金属元素C、Si也是第ⅣA族元素，A错误；铅与稀硝酸反应生成NO而不是H2，B错误；在化合物中第ⅣA族元素的化合价有2、4价，C错误；依据锗、锡、铅在第ⅣA族的位置可知金属性Ge<Pb，故最高价氧化物对应水化物碱性：GeOH4<PbOH4，D正确。6【解析】选D。由砷在周期表中的位置可知砷与磷同主族，且在磷的下一周期。磷为固体，则砷应为固体；磷有-3、3、5等多种化合价，砷为非金属，与磷的主要化合价相同；同一主族元素，由上到下非金属性逐渐减弱，故最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，单质的还原性逐渐增强。自我小测元素“位、构、性”的关系及其应用同一元素的“位、构、性”关系可表示如下：核心突破应用“位置、结构、性质”三者的关系解答问题时要注意以下几个方面：1原子结构元素在周期表中的位置：【易错提醒】只有主族元素的最外层电子数等于主族序数。核心突破2原子结构元素的化学性质：1最外层电子数越少，电子层数越多→越易失电子，还原性越强。2最外层电子数越多，电子层数越少→越易得电子，氧化性越强。【易错提醒】难得电子的原子不一定易失电子，如稀有气体原子。核心突破3元素在周期表中的位置原子结构和元素性质：核心突破4元素“位、构、性”规律中的特例：1绝大多数原子的原子核是由质子和中子构成的，只有氕无中子。2元素周期表中的周期一般都是从金属元素开始，但第1周期例外，是从氢元素开始的。3所有元素中，碳元素形成的化合物种类最多。4非金属单质一般不导电，但石墨导电，晶体硅是半导体。5氟无正价，氧无最高正价；在Na2O2中氧显-1价，在NaH中氢显-1价。核心突破【拓展深化】常见元素及其化合物的特性1形成化合物种类最多的元素、单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素：C。2空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N。3地壳中含量最多的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。核心突破4相同条件下，单质密度最小的元素：H；单质密度最小的金属元素：Li。5单质在常温下呈液态的非金属元素：Br；金属元素：Hg。6最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的常见元素：Al。核心突破7元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能反应生成盐的元素：N。8元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。9元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素单质的元素：S。10最高正价不等于主族族序数的元素：O、FO无最高正价，F无正价。核心突破1甲～庚等元素在周期表中的相对位置如表，己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性，甲和丁在同一周期，甲原子最外层与最内层具有相同电子数。下列判断正确的是题组过关A丙与戊的原子序数相差18B气态氢化物的稳定性：庚<己<戊C常温下，甲和乙的单质均能与水剧烈反应D丁的最高价氧化物可用于制造光导纤维【延伸探究】1题目中涉及的元素中，非金属性最强的是________填名称元素。2分别写出丙和戊的最高价氧化物对应水化物的化学式：________、________。1【解题指南】解答本题时应注意以下两点：1解答本题的突破口是“己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性”。2掌握常见物质的用途以及同周期同主族元素性质的递变规律。【解析】选D。己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性，可知己为硫元素，甲和丁在同一周期，即与硫元素在同一周期，又因甲原子最外层与最内层具有相同电子数，可知甲为镁元素，根据题中的各元素的相对位置可推断其他元素，乙为钙元素，丙为硼元素、丁为硅元素、戊为砷元素、庚为氟元素。B与As的原子序数相差28，A项错误；B项元素的非金属性应该是F>S>As；C项常温下镁与水只是缓慢反应；D项SiO2可以用于制造光导纤维。【延伸探究】1题目中涉及的元素中，非金属性最强的是________填名称元素。提示：氟。氟元素是所有元素中非金属性最强的元素。2分别写出丙和戊的最高价氧化物对应水化物的化学式：________、________。提示：HBO2H3AsO4。B的最高价为3价，As的最高价为5价，所以它们的最高价氧化物对应水化物的化学式分别为HBO2和H3AsO4。题组过关、Y、、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是的3倍，下列说法正确的是YZXWA原子半径：<Y<B气态氢化物的稳定性：>、W都能与Mg反应形成化合物D最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>W题组过关3如图是元素周期表的一部分。A、B、C、D均为短周期元素，若C原子最外层电子数是其内层电子数的，则下列说法不正确的是A气态氢化物的稳定性：A>DBB元素的两种同素异形体常温下都是气体C最高价氧化物对应水化物的酸性：D>C>D>B题组过关2【解题指南】解答本题注意以下两点：1本题的突破口是“Y、W的原子序数之和是的3倍”。2掌握同周期元素性质的递变规律。【解析】选C。设元素Y的原子序数为y，则yy10=3×y1，解得y=7，则Y为氮元素、为硅元素、为氧元素、W为氯元素。原子半径：<Y<，A错误；气态氢化物的稳定性：<，B错误；氧元素、氯元素都能与Mg形成化合物，分别为MgO和MgCl2，C正确；最高价氧化物对应水化物的酸性：Y<W，D错误。3【解析】选A。根据C的最外层电子数是其内层电子数的，可知C为S，从而可以确定A为N、B为O、D为Cl。气态氢化物的稳定性：HCl>NH3，A错；氧元素有O2和O3两种同素异形体，常温下均为气体，B对；非金属性：Cl>S，因此最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4>H2SO4，C对；O2-核外有两个电子层，S2-、Cl-核外有三个电子层，离子半径大小为S2->Cl->O2-，D对。题组过关4几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：元素代号XYZW原子半径/pm1601437066主要化合价+2+3+3、+5、-3-2下列叙述正确的是A、Y元素的金属性<YB一定条件下，W单质可以将从其氢化物中置换出来CY的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水D常温下，单质与W的常见单质直接生成W2题组过关4【解析】选B。根据原子半径及主要化合价，可知、Y、、W分别为Mg、Al、N、O；元素的金属性>Y，故A错误；一定条件下，氮没有氧活泼，所以氧在一定条件下可以置换氨气中的氮，故B正确；AlOH3不溶于稀氨水，故C错误；常温下，氮气与氧气不能直接生成NO2，故D错误。题组过关【备选要点】元素周期律的具体应用1预测元素的性质：依据：同主族性质的递变规律。如已知卤族元素的性质递变规律，可推知元素砹At应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。核心突破2比较元素的性质：依据：元素周期律。如比较H2SO4和H2SeO4的酸性大小，因为S、Se同主族，自上至下，元素的非金属性减弱，最高价氧化物的水化物酸性减弱，故酸性：H2SO4>H2SeO4。核心突破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。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。核心突破1关于砹85At及其化合物的说法中正确的是A稳定性：HAt>HClB氧化性：At2>I22在常温下为固体不溶于水2运用元素周期律分析下面的推断，其中推断错误的是BeOH2]的碱性比氢氧化镁弱B碘为有色固体，HI不稳定C硫酸锶SrSO4是难溶于水的白色固体D硒化氢H2Se是无色、有毒、比H2S稳定的气体题组过关1【解析】选C。A项，卤族元素中，元素非金属性越强，氢化物越稳定，即稳定