4.+元素周期表和元素周期律的应用【知识专讲精研】高一化学高效备课 （人教版2019必修第一册）

2023-2024学年必修第一册(人教版2019)第四章

物质结构元素周期律第二节

元素周期率第3课时

元素周期表和元素周期律的应用镓的故事布瓦博德朗门捷列夫

1875年发现一种新元素，将其命名为镓(纪念法国)并公布了所测镓的主要性质比重为4.70您所说的镓就是我四年前所预言的“类铝”它的比重应该为5.9左右请您再测一下吧镓的比重是

5.941930年美国化学家托马斯·米奇利成功地获得了一种新型的致冷剂——CCl2F2（即氟里昂，简称F12）。这完全得益于元素周期表的指导。在1930年前，一些气体如氨，二氧化硫，氯乙烷和氯甲烷等，被相继用作致冷剂。但是，这些致冷剂不是有毒就是易燃，很不安全。为了寻找无毒不易燃烧的致冷剂，米奇利根据元素周期表研究，分析单质及化合物易燃性和毒性的递变规律。在第三周期中，单质的易燃性是Na>Mg>Al，在第二周期中，CH4比NH3易燃，NH3双比H2O易燃，再比较氢化物的毒性：AsH3>PH3>NH3;H2S>H2O，根据这样的变化趋势，元素周期表中右上角的氟元素的化合物可能是理想的元素，不易燃的致冷剂。米奇利还分析了其它的一些规律，最终，一种全新的致冷剂CCl2F2终于应运而生了。80年代，科学家们发现氟里昂会破坏大气的臭氧层，危害人类的健康的气候，逐步将被淘汰。人们又将在元素周期表的指导下去寻找新一代的致冷剂。目录元素周期表和元素周期律的应用01“位置─结构─性质"间的关系及应用02习学目标1.知道元素周期表的简单分区，了解元素与元素周期律的应用。学会运用元素周期表、元素周期律的有关知识，指导科学研究和工农业生产。2.基于元素“位置−结构−性质”认识元素性质；基于物质“结构−性质−用途”认识物质性质；基于元素性质递变的本质原因认识物质世界。NO.1元素周期表和元素周期律的应用1.元素周期表中的分界一元素周期表和元素周期律的应用一、金属元素和非金属元素的分区

BAl

SiGe

As

SbTePo

At虚线的左下方是金属元素，右上方是非金属元素1BAlSiGeAsSbTe234567ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0PoAt非金属区金属区稀有气体元素金属性逐渐增强金属性逐渐增强CsBe1、金属元素性质递变规律既表现金属元素的性质,又表现非金属元素的性质。左下：金属性越强1BAlSiGeAsSbTe234567ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0PoAt非金属区金属区稀有气体元素金属性逐渐增强非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强金属性逐渐增强CsFBe2、非金属元素的性质递变规律左下：金属性越强右上：非金属性越强①从元素周期表的分区中可以看出，非金属性最强的是F，金属性最强的是Cs(放射性元素除外)。②金属元素和非金属元素分界线右侧都是非金属，但左侧的并不都是金属元素，如氢元素。③过渡元素都是金属元素，金属元素只有正价，没有负价。④处在金属元素和非金属元素分界线上下的元素单质并不一定是半导体。如Al是导体，B(硼)不导电。注意[例1]用元素符号或化学式填空，1-18号元素(除稀有气体元素):1）最高价氧化物的水化物酸性最强的是

。2）碱性最强的是

。3）气态氢化物稳定性最强的是

。4）原子半径最大的是__________。HClO4NaOHHFNa二、元素周期表和元素周期律的应用1.根据“位—构—性”预测元素、物质的性质通过位置预测物质性质通过性质判断元素位置元素在周期表中的位置元素

周期律原子结构元素性质推测推测推测反映推测反映

科学家依据元素周期律和周期表，对元素性质进行系统研究，可以为新元素的发现，以及预测它们的原子结构和性质提供线索。1.根据“位—构—性”预测元素、物质的性质非金属性、氧化性、氢化物稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性增强金属性、还原性、最高价氧化物对应水化物的碱性增强元素周期表中元素的分区及性质总结族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA01234567BAlSiGeAsSbTePoAt非金属元素金属元素金属性增强金属性增强Cs金属性最强的元素除放射性元素外，高中阶段不研究非金属性增强稀有气体元素非金属性增强F非金属性最强的元素位于分界线附近的元素既表现一定的金属性,又表现一定的非金属性。元素周期表中元素的分区及性质金属性↑单质的还原性↑与H2O或酸反应的剧烈程度越来越剧烈最高价氧化物对应水化物的碱性↑对应阳离子的氧化性↓原子半径↑总结非金属性↑单质的氧化性↑气态氢化物的稳定性↑最高价氧化物对应水化物的酸性↑与H2化合的难易程度越来越易气态氢化物的还原性↓原子半径↓对应阴离子的还原性↓

2、在生产生活中的应用：分界线附近元素过渡金属元素非金属区域如氟、氯、磷寻找寻找寻找半导体材料如硅催化剂和耐高温耐腐蚀的合金材料制农药的元素在金属和非金属分界线处，寻找半导体材料。Si、Al既能表现一定金属性又能表现出非金属性寻找优良催化剂，寻找耐高温耐酸碱腐蚀的特种合金，用来制造火箭、导弹、宇宙飞船等寻找用于制农药的材料(非金属F、Cl、S、P等)

半导体硅

二氧化硅制成的光导纤维回顾⸻元素周期律内容元素的性质随原子序数的递增而呈周期性的变化。实质元素性质的周期性变化是元素原子的______________呈周期性变化的必然结果。核外电子排布元素原子的核外电子排布周期性变化决定元素性质的周期性变化最外层电子数电子层数原子半径化合价金属性非金属性（得失电子能力）元素周期表是元素周期律的具体表现形式，即元素周期表是依据元素周期律而编排出来的。元素周期表中“位”、“构”、“性”三者的辩证关系NO.2“位置─结构─性质"间的关系及应用（1）结构决定位置：核电荷数＝原子序数电子层数＝周期序数最外层电子数＝主族序数位置反映结构（2）结构决定性质：最外层电子数＝主族族序数=主族元素

最高正化合价︱最低负化合价︱+最高正化合价＝8

（元素HOF除外）最外层电子数和原子半径原子得失电子的能力元素的金属性、非金属性强弱单质的氧化性、还原性强弱性质反映结构（3）位置反映性质：

同周期：从左到右，递变性

同主族{相似性从上到下，递变性

[例题1]请运用元素周期表的有关理论分析判断，下面几种元素及其化合物性质的推断中正确的是()

A．铊(Tl)的氧化物的水化物可能具有两性

B．砹(At)为无色固体，HAt不稳定，AgAt具有感光性，且不溶于水

C．硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体

D．H2Se是无色、有毒、比H2S稳定的气体C

[例题2]砷(As)为第四周期第ⅤA族元素，根据元素周期表和元素周期律的知识，下列有关推测不正确的是()A．砷有－3、＋3、＋5等多种化合价B．原子半径：As