必修1422元素周期表和元素周期律的应用课件

第2课时元素周期表和元素周期律的应用［知识梳理］知识点一元素周期表的分区及元素化合价规律请结合上图元素周期表，完成以下知识点：1.金属元素与非金属元素的分区及性质递变规律虚线附近的元素既表现出一定的______性，又表现出一定的___________性。Al(OH)3两性氢氧化物非金属性非金属金属金属性金属非金属2.元素的化合价与元素在周期表中的位置之间关系主族元素的最高正化合价等于它所处的____序数，因为族序数与________电子(价电子)数相同。非金属元素的最高正化合价等于原子所能_______________的最外层电子数，而非金属的负化合价那么等于使原子到达8电子稳定结构所需_______的电子数。所以，非金属元素的最高正化合价和它的负化合价的绝对值之和等于___。(1)最高正化合价＝_______序数＝原子________电子数(O、F除外)。(2)最高正化合价＋|最低负化合价|＝8。O无最高正价、F无正价金属无负价失去或偏移得到8主族最外层族最外层知识点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、砷过渡元素微判断(1)根据元素周期律可知金属性最强的是钫，非金属性最强的是氦。(

)(2)金属不可能具有非金属性，非金属不可能具有金属性。(

)(3)锗元素属于金属元素，但也具有一定的非金属性。(

)答案

(1)×

(2)×

(3)√微训练1.以下说法正确的选项是()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的复原性依次减弱、Cl、Br的非金属性依次增强、KOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱答案B2.砷(As)为第ⅤA族元素，以下砷元素形成的化合物的化学式错误的选项是()A.氢化物：AsH3B.最高价氧化物：As2O5C.砷化钠：NaAsD.含氧酸：H3AsO4解析砷的化合价为－3、＋3、＋5，根据化合价规那么可知C项错误。答案C微思考1.在化学反响中一个金属原子失电子越多，该金属的金属性越强，这句话对吗，为什么？以Na和Mg为例说明。提示金属性强弱的比较，是比较原子失去电子的难易，而不是失去电子的多少。如Na容易失去一个电子，而Mg容易失去两个电子，但Na的金属性比Mg强。2.能否根据HCl的酸性比H2S强的事实推断氯的非金属性比硫的强？提示不能，因为非金属性强弱应根据最高价含氧酸的酸性强弱判断，或者根据氢化物稳定性判断。学习任务1元素的性质、结构及在周期表中位置的关系资料：化学元素周期表是根据原子序数从小至大排序的化学元素列表。列表大体呈长方形，某些元素周期中留有空格，使特性相近的元素归在同一族中，如卤素及惰性气体。这使周期表中形成元素分区。由于周期表能够准确地预测各种元素的特性及其之间的关系，因此它在化学及其他科学范畴中被广泛使用，作为分析化学行为时十分有用的框架。现代的周期表由门捷列夫于1869年创造，用以展现当时元素特性的周期性。自此，随着新元素的探索发现和理论模型的开展，周期表的外观曾经过改变及扩张。通过这种列表方式，门捷列夫也预测了一些当时未知元素的特性，以填补周期表中的空格。其后发现的新元素确实有相似的特性，使他的预测得到证实。那么请结合所学答复以下问题：1.元素在周期表中的位置与原子结构有何必然联系？提示原子有几个电子层，元素就位于第几周期；主族元素的原子的最外电子层有几个电子，元素就位于第几主族。2.原子结构与元素性质之间有何关系？提示3.如何根据元素在周期表中的位置推测原子结构和元素的性质？(从同周期、同主族两方面分析)提示(1)同主族元素从上到下：原子半径逐渐增大，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，主要化合价相似，得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强。(2)同周期元素从左到右：原子半径逐渐减小，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，最高正化合价逐渐增大，得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱。4.如果X、Y为周期表中相邻的两元素，且它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性大小为：X＞Y，能否确定它们的相对位置？提示可根据元素非金属性的变化规律确定它们的相对位置。由条件可确定非金属性为X＞Y，所以，如果它们同周期，那么X在Y的右面；如果它们同主族，那么X在Y的上面。1.同一元素的“位、构、性〞关系可表示如下：(3)位置、结构和性质的关系：2.元素周期律的具体应用(1)预测未知元素的性质。依据：同主族元素性质的递变规律。如卤族元素的性质递变规律，可推知未知元素砹(At)的单质应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。(2)比较元素的性质。依据：元素周期律。如比较H2SO4和H2SeO4的酸性强弱，因为S、Se同主族，自上至下，元素的非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应的水化物酸性逐渐减弱，故酸性：H2SO4＞H2SeO4。(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响，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。【例题】X、Y、W、Z为四种短周期主族元素，在周期表中的位置如下图，W原子的最外层电子数与电子层数相同，以下说法正确的选项是()只能形成一种氢化物、X、Y的原子半径依次增大的简单氢化物的热稳定性比Y的小的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水解析由短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置可知，X、Y处于第二周期，W、Z处于第三周期，W原子的最外层电子数与电子层数相同，那么W为Al，可推知X为C、Y为N、Z为S。C与氢元素生成的氢化物为烃类物质，有很多种，A项错误；同周期元素原子的核电荷数越大，原子半径越小，原子核外电子层数越多，原子半径越大，那么W、X、Y的原子半径依次减小，B项错误；非金属性：N＞C，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，C项正确；氢氧化铝与弱碱NH3·H2O不反响，D项错误。答案C变式训练同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是HZO4>H2YO4>H3XO4，以下判断正确的选项是()A.原子半径按X、Y、Z的顺序逐渐减小B.单质的氧化性按X、Y、Z的顺序减弱C.三种元素阴离子的复原性按X、Y、Z的顺序增强D.气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序减弱解析同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是HZO4>H2YO4>H3XO4，知X、Y、Z的原子序数为X<Y<Z。同周期元素从左到右单质的氧化性逐渐增强，阴离子的复原性逐渐减弱，原子半径逐渐减小，气态氢化物的稳定性逐渐增强，可知正确选项为A。答案A学习任务2

(核心素养)元素金属性、非金属性的强弱判断一、知识要点1.金属性强弱的比较比较金属性的强弱，其实质是看元素原子失去电子的难易程度，越易失电子，金属性越强。(1)从元素原子结构判断当最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径越大，越易失电子，金属性越强。当电子层数相同时，核电荷数越少，原子半径越大，越易失电子，金属性越强。即：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.元素非金属性强弱的比较比较元素非金属性的强弱，其实质是看元素原子得到电子的难易程度，越易得电子，非金属性越强。(1)从元素原子结构判断当最外层电子数相同时，核电荷数越多，非金属性越弱。当电子层数相同时，核电荷数越多，原子半径越小，越易得电子，非金属性越强。即：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，氢化物的复原性也就越弱，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。如H2SO4的酸性强于H3PO4，说明S的非金属性比P强。(3)根据非金属单质间的置换反响判断例如：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，说明非金属性氯比碘强。(4)根据相应离子的复原性强弱判断元素的原子对应阴离子的复原性越强，元素的非金属性就越弱。如复原性：S2－＞Cl－，非金属性：Cl＞S。(5)根据气态氢化物的稳定性判断形成的气态氢化物越稳定，其非金属性越强。(1)比较元素金属性强弱的关键是比较原子失去电子的难易程度，而不是失去电子的多少。如Na失去一个电子，而Mg失去两个电子，但金属性Na比Mg强。(2)氧化性和复原性讨论的对象是具体物质或某物质中的特定粒子，具体表现在该物质中某元素的原子得失电子的能力。二、核心素养【素养解题】[典例示范]可以说明硫元素的非金属性比氯元素的非金属性弱的是(

)①HCl的溶解度比H2S的大；②HClO的氧化性比H2SO4的强；③HClO4的酸性比H2SO4的强；④HCl比H2S稳定；⑤氯原子最外层有7个电子，硫原子最外层有6个电子；⑥Cl2能与铁反响生成FeCl3，硫与铁反响生成FeS；⑦Cl2可以从H2S溶液中置换出S；⑧同浓度的HCl和H2S的水溶液，前者酸性强；⑨HCl(或Cl－)复原性比H2S(或S2－)弱A.③④⑤⑥⑦⑨ B.③④⑥⑦⑧C.①②⑤⑥⑦⑨ D.③④⑥⑦⑨[金属性、非金属性强弱判断题目解题要点]答案D三、对点训练1.以下比较不正确的选项是()A.原子半径：K＞Cl＞Na B.热稳定性：HF＞H2O＞PH3C.酸性强弱：HClO4＞H2SO4＞H3PO4 D.碱性强弱：KOH＞NaOH＞Mg(OH)2解析电子层数越多，原子半径越大，同周期元素从左向右原子半径逐渐减小，那么原子半径：K＞Na＞Cl，A项错误；非金属性：F＞O＞P，那么热稳定性：HF＞H2O＞PH3，B项正确；非金属性：Cl＞S＞P，那么酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4，C项正确；金属性：K＞Na＞Mg，那么碱性：KOH＞NaOH＞Mg(OH)2，D项正确。答案A2.元素镭(Ra)是第七周期第ⅡA族的元素，以下有关推断不正确的选项是()4难溶于水3的热稳定性较好能与冷水反响 D.Ra(OH)2的碱性很强解析A项，由硫酸镁可溶于水，硫酸钙微溶于水，硫酸钡难溶于水，可推出第ⅡA族元素的硫酸盐的溶解性变化规律是从上到下逐渐降低，故RaSO4难溶于水，A项正确；B项，由MgCO3、CaCO3、BaCO3受热均能分解可知，RaCO3的热稳定性不好，B项错误；C项，由Mg与冷水缓慢反响，Ca与冷水剧烈反响，可推出从上到下第ⅡA族元素的单质与冷水的反响由难到易，C项正确；D项，根据同主族元素性质的递变规律及Ba(OH)2是强碱可知，D项正确。答案B3.元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律。下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价(铍的原子半径为0.089nm)。(1)用元素代号标出它们在周期表中对应位置(以下为周期表的一局部)。(2)B元素处于周期表中第________周期第________族。(3)C、D的简单离子的半径由大到小顺序为________(填离子符号)。(4)上述五种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是________(填化学式)。(5)C、E形成的化合物为________(填化学式)。解析(1)由主要化合价和原子半径知A为Mg，B为Al，