【化学】元素周期表和元素周期律的应用（课件） 2023-2024学年高一人教版2019必修第一册

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元素性质的周期性变化规律通过上面的讨论我们知道，随着原子序数的递增，元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价都呈现周期性的变化。根据第三周期元素原子核外电子排布规律，推测该周期元素金属性和非金属性具有怎样的变化规律？第二节元素周期律

第四章物质结构

元素周期表赵健第1课时

元素性质的周期性变化规律meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602请你思考！

判断元素金属性和非金属性的事实有哪些？判断依据是什么呢？金属性：元素原子失电子的能力（还原能力）非金属性：元素原子得电子的能力（氧化能力）

一般情况下，元素的金属性强弱可以从其单质与水(或酸)反应置换出氢的难易程度，以及它们的最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱来判断。

一般情况下，元素的非金属性强弱可以从其最高价氧化物的水化物的酸性强弱，或与氢气生成气态氢化物的难易程度及氢化物的稳定性来判断。meiyangyang8602请你思考！

元素的金属性、非金属性是否也呈现周期性变化？赵健04第三周期元素性质的递变meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

第三周期元素性质的递变NaMgAlSiPSCl电子层数相同，核电荷数增大，半径减小失电子能力减弱，得电子能力增强金属性减弱，非金属性增强如何设计实验证明meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

第三周期元素性质的递变Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar如何设计实验证明三者金属性的强弱？比较金属与水反应难易比较金属与酸反应难易比较最高价氧化物的水化物的碱性强弱meiyangyang8602meiyangyang8602

证明Na、Mg、Al的金属性逐渐减弱实验一：取一小段镁条，用砂纸除去表面的氧化膜，放到试管中。向试管中加入2mL水，并滴入2滴酚酞溶液，观察现象。过一会儿，加热试管至液体沸腾，观察现象。与钠和水的反应相比，镁和水的反应难易程度如何?生成了什么物质?meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

证明Na、Mg、Al的金属性逐渐减弱金属与水反应置换出H2的难易。加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，滴加酚酞溶液变为_____色。粉红冷水>镁与_______几乎不反应，能与热水反应，反应的化学方程式为_______________________________________。结合前面所学钠与水的反应，可得出金属性：Na___Mg。meiyangyang8602meiyangyang8602

从实验事实探究同周期元素性质递变规律meiyangyang8602实验二：向试管中加入2mL1mol/LAlCl3溶液，然后滴加氨水，直到不再产生白色絮状Al(OH)3沉淀为止。将Al(OH)3沉淀分装在两支试管中，向一支试管中滴加2mol/L盐酸，向另一支试管中滴加2mol/LNaOH溶液。边滴加边振荡，观察现象。用2mL1mol/LMgCl2溶液代替AlCl3溶液做上述实验，观察现象，并进行比较。meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

探究Al(OH)3的碱性实验：向氯化铝溶液中加入氨水，将生成的沉淀分装在两个试管中，分别加入盐酸和氢氧化钠溶液，观察现象。AlCl3溶液氨水HCl溶液NaOH溶液Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl(OH)3＋NaOH=NaAl(OH)4白色絮状沉淀两性氢氧化物：与酸、碱都反应，生成盐和水的氢氧化物Al(OH)3白色沉淀在强酸或强碱中都能够溶解meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

探究Mg(OH)2的碱性MgCl2溶液氨水HCl溶液NaOH溶液白色沉淀不溶解

Mg(OH)2白色沉淀只溶解于酸演示实验：将氯化铝溶液换成氯化镁溶液，重复上述实验。实验现象：氯化镁溶液中加入氨水得到氢氧化镁白色沉淀，该沉淀加盐酸溶解，加氢氧化钠溶液不溶解。meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

证明Na、Mg、Al的金属性逐渐减弱

NaMgAl最高价氧化物对应的水化物碱性强弱NaOH强碱Mg(OH)2中强碱Al(OH)3两性氢氧化物金属性：钠＞镁＞铝根据实验结论以及课本信息，得出结论。meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

硅、磷、硫、氯元素非金属性的相对强弱元素SiPSCl最高价氧化物的化学式SiO2P2O5SO3Cl2O7最高价氧化物对应水化物的化学式及酸性H2SiO3弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4酸性比H2SO4强单质与H2反应的条件高温磷蒸气与H2能反应加热光照或点燃时发生爆炸而化合氢化物的稳定性不稳定受热分解受热分解稳定meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602同周期元素金属性和非金属性的递变规律Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强元素周期律元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化的规律。实质：元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602同周期元素金属性和非金属性的递变规律

根据实验，可得出第三周期元素金属性、非金属性的递变规律:

NaMgAlSiPSCl

金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强用结构观点解释：电子层数相同核电荷数增多原子半径减小原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强同周期元素从左到右原子核对最外层电子的吸引力增强元素周期律的应用如何？第二节元素周期律

第四章物质结构

元素周期表赵健第2课时

元素周期表和元素周期律的应用meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602你知道吗？

门捷列夫和金属镓的故事在门捷列夫编制出元素周期表4年之后，布瓦博德朗（L.deBoisbaudran，1838—1912）首次通过电解获得了约1g的金属镓，并对其性质作了初步的研究。门捷列夫得知后，大胆提出质疑，认为布瓦博德朗关于镓的一些性质测定并不完全正确，特别是其密度不应是4.7g·cm-3，而应为5.9~6.0g·cm-3。布瓦博德朗知悉后十分惊讶，因为当时世界上只有他拥有金属镓。后来，布瓦博德朗将金属镓进一步提纯，重新测得其密度为5.96g·cm-3，与门捷列夫的预测完全一致。门捷列夫所预言的类铝、类硼和类硅3种元素，在此后的15年内相继被发现。令人惊讶的是，用实验方法测定的元素的一些数据竟和门捷列夫的预言几乎完全吻合。meiyangyang8602你知道吗？

门捷列夫作出这些伟大预言的科学依据是什么？

门捷列夫在研究元素周期表时，科学地预言了11种尚未发现的元素，为它们在周期表中留下了空位。例如，他认为在铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”，并预测了它的性质。1875年，法国化学家发现了这种元素，将它命名为镓。镓的性质与门捷列夫推测的一样。门捷列夫还预测在硅和锡之间存在一种元素——“类硅”，15年后该元素被德国化学家文克勒发现，为了纪念他的祖国，将其命名为“锗”。meiyangyang8602学习了元素周期表和元素周期律后，你能否总结出元素在周期表中的位置、原子结构以及性质（位构性）之间的关系？

推测决定位置决定性质结构赵健01金属元素与非金属元素在周期表中的分布及性质规律meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

元素周期表与元素周期律的关系族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA

01234567增强减弱增强增强Al

Si既表现金属元素的性质,又表现非金属元素的性质。

在元素周期表中，主族元素从上到下，从左到右，元素的金属性和非金属性存在着一定的递变规律。meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

元素周期表与元素周期律的关系HLiBeBCNOFNaMgAlSiPSClKCaGaGeAsSeBrRbSrInSnSbTeICsBaTlPbBiPoAt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Fr思考：什么元素的金属性最强？什么元素的非金属性最强？它们分别位于元素周期表中的什么位置？meiyangyang8602请你预测！

硅能与氢氧化钠反应吗？元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置，而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特点。我们可以根据元素在周期表中的位置，推测元素的原子结构，预测未知元素的主要性质。赵健02

元素周期表和周期律的应用meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

预测元素及其化合物的性质硅能与氢氧化钠反应吗？meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

预测元素及其化合物的性质硅能与氢氧化钠反应吗？2Al＋2OH－＋6H2O=2Al(OH)4－＋3H2↑Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2“在野外的环境里，为了迅速得到氢气，可以用硅粉与干燥的Ca(OH)2和NaOH混合，并加强热，即可迅速得到氢气。”meiyangyang8602练习【例1】有同周期的三种元素X、Y、Z，已知它们的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4，则下列叙述中不正确的是()A.非金属性X>Y>ZB.X、Y、Z形成的阴离子还原性逐渐增强C.原子半径X<Y<ZD.X、Y、Z的气态氢化物稳定性由弱到强D【例2】X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中的位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，则下列说法中正确的是()A.原子半径：W>Z>Y>XB.最高价氧化物对应的水化物的酸性：Z>W>XC.W单质能与水反应生成两种强酸D.四种元素的单质中，只有Z单质在常温常压下是固体XYZWDmeiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质Og——118号元素Oganesson是一种人工合成的化学元素，原子量为297，半衰期12毫秒(百分之一秒)。属于气体元素，化学性质很不活泼。属于稀有气体一类。Og具放射性，其原子十分不稳定。meiyangyang8602自118号元素发现之后，科学界一直在讨论一个问题，元素周期表第七周期已经被填满，是否证明所有化学元素已经被集齐元素周期表到底有没有尽头？斯维尔德罗夫市的工程师C·霍斯特，声称自己发现了一个新元素。经测验，其元素质量是氢元素的299倍，即原子量为299，很可能就是尚未出现的119号元素，经证实后，俄罗斯科学家宣布，他们已经找到了打开第八元素周期的钥匙——119号元素。meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

寻找有特殊用途的新物质预测新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)meiyangyang8602meiyangyang8602【例1】元素周期表在指导科学研究和生产实践方面具有十分重要的意义，请将下表中A、B两栏描述的内容对应起来。ABAB①制半导体的元素(a)F、Cl、Br、N、S“三角地带”①

②制催化剂的元素(b)金属与非金属元素的分界线附近②

③制制冷剂的元素(c)相对原子质量较小的元素③

④地壳中含量较多的元素(d)过渡元素④

(b)(d)(a)(c)meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

借助元素周期律以及元素周期表能指导我们系统学习化学知识meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

借助元素周期律以及元素周期表能指导我们系统学习化学知识酸性减弱？非金属性减弱？金属性增强？H2CO3H2SiO3最高价氧化物的水化物∨∨……∨……∨……meiyangyang8602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＞PC．酸性：H3AsO4＞H2SO4D．热稳定性：HBr＞AsH3Cmeiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

归纳提升

位、构、性的关系原子结构元素位置元素性质最外层电子数电子层数核电荷数原子序数周期主族周期序数＝电子层数主族序数＝最外层电子数原子序数＝核电荷数金属性/非金属性原子半径化合价最高正价＝最外层电子数最高正价＋|最低负价|＝8+ZKLM电子层数核电荷数核外电子数元素的原子得失电子的倾向相似；递变氧化稳定最高酸化合非金右上强还原剧烈最高碱置换金属左下强赵健03元素综合推断meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

元素综合推断的一般思路确定陌生物质的核心元素在周期表中的位置↓依据递变规律和同主族元素的相似性进行推测判断↓利用学过的元素及其化合物的性质预测其相邻元素的性质meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602

元素综合推断例1.短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示，其中T所处的周期数与主族序数相等。请回答下列问题：(1)W在周期表中的位置是______________，Q、R、T三种元素原子半径由大到小的顺序是__________(用元素符号表示)，Q的最高价氧化物的化学式为____，R的简单氢化物分子中的电子数为___。第三周期ⅥA族Al＞C＞NCO210(2)元素的原子得电子能力：Q_____W(填“强于”或“弱于”)。弱于(3)原子序数比R多1的元素有一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，该反应的化学方程式为______________________。meiyangyang8602meiyangyang8602meiyangyang8602练习

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【答案】C

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＞PC．酸性：H3AsO4＞H2SO4D．热稳定性：HBr＞AsH3

【答案】Cmeiyangyang8602练习3.五种短周期元素的原子半径、最高正化合价及负化合价见下表B下列叙述正确的是A．L的金属性比M的金属性弱B．Q、T两元素间可形成两性化合物C．T的单质是黄绿色气体D．L、R两元素的简单离子的核外电子数可能相等元素代号LMQRT原子半径／nm0.1600.0890.1430.1020.074化合价+2+2+3+6，-2-2根据元素化合价可以直接得到R为S，T为O；再根据原子半径和化合价得到L、M、Q分别为Mg、Be、AlAl2O3meiyangyang8602练习4.我国著名化学家张青莲精确地测定了锗