元素周期表和元素周期律的应用

第2课时元素周期表和元素周期律的应用学业水平目标核心素养对接1.了解元素周期表的简单分区。2.认识周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工农业生产中的指导意义。通过元素周期律、元素周期表的应用的探究，培养学生科学态度与社会责任、证据推理与模型认知能力。一、元素周期表的分区及化合价规律1元素周期表的金属区和非金属区1分界线的划分：沿着周期表中B、Si、As、Te、At和Al、Ge、Sb、Po之间画一条斜线，斜线的左面是元素，右面是元素。2分界线附近的元素，既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性，故元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线。金属非金属2元素化合价与元素在周期表中位置的关系1主族元素最高正化合价＝＝___________。2非金属元素的化合价①最高正价等于原子所能失去或偏移的最外层电子数（O、F除外）。②最低负价等于使它达到8电子稳定结构所需要得到的电子数。③最高正价与最低负价绝对值之和等于8（O、F除外）。主族序数最外层电子数判断下列说法是否正确1金属不可能具有非金属性，非金属不可能具有金属性2Si是非金属，故Si元素只表现非金属性3原子最外层电子数大于3小于8的元素一定是非金属元素4最外层电子数是2的元素，都是第ⅡA族元素5氧元素为第ⅥA族元素，其最高正化合价为＋6价6第三周期元素的最高正价等于它所处的主族序数答案1×2×3×4×5×6√二、元素周期表和元素周期律的应用1根据同周期、同主族元素性质的递变规律判断元素性质的（或）。2应用于元素“——”的相互推断。3预测新元素为新元素的发现及预测它们的提供线索。4寻找新物质1在金属与非金属分界线附近寻找材料。2研究附近元素，制造新农药。3在中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金的元素。强弱大小位置结构性质原子结构和性质半导体氟、氯、硫、磷、砷过渡元素1下列说法正确的是A在元素周期表中金属与非金属分界线左边的元素均为金属元素、Mg、Al的还原性依次减弱CF、Cl、Br的非金属性依次增强、OH、MgOH2的碱性依次减弱答案B2已知砷As为第ⅤA族元素，下列砷元素形成的化合物的化学式错误的是A氢化物：AsH3 B最高价氧化物：As2O5C砷化钠：NaAs D含氧酸：H3AsO4解析砷的化合价为－3、＋3、＋5，根据化合价规则可知C项错误。答案C探究一元素的性质、结构及在周期表中位置的关系从分析结构推导认知原子结构与元素位置的对应关系的最高正价与最低负价的代数和为4，由此可以判断AR一定是第四周期元素BR一定是ⅣA族元素CR的气态氢化物比同周期其他元素气态氢化物稳定解析主族元素R的最高正价为＋，最低负价为－8，则＋－8＝4解得＝6，因此R元素位于元素周期表中的第ⅥA族，其气态氢化物的化学式为H2R。答案D2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，化学性质完全相同解析第三周期的Al元素，既有金属性，又有非金属性，故A错误；H＋最外层无电子，Li＋最外层有2个电子，因此并非所有的短周期元素原子形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构，故C错误；同主族元素的原子，化学性质有相似性，但并不完全相同，故D错误。答案B从微观结构推理判断宏观物质的性质表现3a、b、c、d为短周期元素，a的原子中只有1个电子，b2－和c＋的电子层结构相同，d与b同族。下列叙述错误的是Aa与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为＋1Bb与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物Cc的原子半径是这些元素中最大的形成的化合物的水溶液呈弱酸性解析由题中所给的信息可知，a为H，b为O，c为Na，d为S。A项中，H与Na可以形成化合物NaH，H的化合价为－1；B项中，O与其他三种元素可以形成H2O、H2O2、Na2O、Na2O2、SO2、SO3等二元化合物；C项中，四种元素原子半径大小顺序为Na>S>O>H；D项中，H与S形成化合物H2S，其水溶液呈弱酸性。答案A从物质的微观层面理解位置、结构和性质的关系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。下图是元素周期表的一部分。1阴影部分元素在元素周期表中的位置为第族。2根据元素周期律预测：H3AsO4属于强酸还是弱酸？。3C和Si元素的氢化物都可以燃烧，但Si元素的氢化物在空气中可以自燃，试写出其完全燃烧的化学方程式：_____________________________________________________。4试比较S、O、F三种元素的原子半径大小：填元素符号。同一元素的“位、构、性”关系可表示如下：探究二元素周期律的应用从规律模型分析预测未知元素的性质寻找新材料5镁、锂在元素周期表中具有特殊“对角线”关系，它们的性质相似。例如，它们的单质在过量氧气中燃烧时均只生成正常的氧化物等，下列关于锂的叙述不正确的是4易溶于水是易溶于水、受热不分解的强碱遇浓硫酸不产生“钝化”现象3受热分解，生成Li2O和CO2解析根据题中信息，将镁的有关性质进行迁移应用，可推测锂的有关性质。由Mg、MgOH2、MgCO3、MgSO4的性质推测相应的Li及其化合物的性质。MgSO4易溶于水，MgOH2是难溶、易分解的中强碱，Mg与浓硫酸能发生反应，MgCO3受热易分解生成MgO和CO2，故B项不正确。答案B6如图所示，元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是A虚线左下方的元素均为非金属元素B紧靠虚线两侧的元素都是具有金属性和非金属性的金属元素C可在虚线附近寻找半导体材料如Ge、Si等D可在虚线的右上方，寻找耐高温材料解析A项，虚线左下方的元素均为金属元素，错误；B项，紧靠虚线两侧的元素不一定都是金属元素，如硅是非金属元素，错误；C项，元素周期表中的金属元素和非金属元素分界线附近的元素往往都既具有金属性，也具有非金属性，可在虚线附近寻找半导体材料如Ge、Si等，正确；D项，在过渡元素中可寻找耐高温材料，在非金属元素中寻找制农药的元素，错误。答案C五种方法比较金属性的强弱1从元素原子结构判断同一主族，从上到下，元素金属性依次增强。同一周期，从左到右，元素金属性依次减弱。2从元素单质及其化合物的相关性质判断①金属单质与水或酸反应越剧烈，元素金属性越强。②最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素金属性越强。从模型和证据推理掌握金属性强弱的相关依据、b、c，在相同条件下，b的最高价氧化物的水化物的碱性比a的最高价氧化物的水化物的碱性强；a可以从c的盐溶液中置换出c。则这三种金属元素的金属性由强到弱的顺序是Aa、b、c Bb、a、cCb、c、a Dc、b、a解析在相同条件下，b的最高价氧化物的水化物的碱性比a的最高价氧化物的水化物的碱性强，说明b元素的金属性比a强；a可以从c的盐溶液中置换出c，说明a的金属性比c强。答案B四种方法比较元素非金属性的强弱1从元素原子结构判断同一主族，从上到下，元素的非金属性依次减弱。同一周期，从左到右，元素的非金属性依次增强。2从元素单质及其化合物的相关性质判断①单质越易跟H2化合，生成的氢化物也就越稳定，其非金属性也就越强。②最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其非金属性就越强。从模型和证据推理掌握非金属性强弱的相关依据3根据非金属单质间的置换反应判断4根据相应离子的还原性强弱判断如还原性：S2－＞Cl－，非金属性：Cl＞S。8下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是①HCl比H2S稳定②HClO氧化性比H2SO4强③HClO4酸性比H2SO4强④Cl2能与H2S反应生成S⑤氯原子最外层有7个电子，硫原子最外层有6个电子A②⑤ B①② C①②④ D①③⑤解析判断元素的非金属性强弱是根据元素的最高价氧化物对应的水化物即最高价含氧酸的酸性强弱，而不是氧化性强弱，故②不能说明，③能说明；最外层电子数多的非金属性不一定强，如最外层电子数I>O，但非金属性