高中化学人教版必修第一册课件4.2.2元素周期表和元素周期律的应用

第四章原子结构元素周期律

第二节元素周期律第2课时元素周期表和元素周期律的应用1875年法国化学家布瓦博德朗宣布发现了新元素镓，它的比重为4.7，原子量是59点几。门捷列夫根据周期表，断定镓的性质与铝相似，比重应为5.9，原子量应为68，而且估计镓是由钠还原而得。布氏感到非常惊讶，按门氏提供的方法，布氏新提纯了镓，果然和门氏判断极为接近，比重为5.94，原子量为69.9，原来不准确的数据是由于称中含有钠，大大减少了它本身的原子量和比重。

你能说出门捷列夫预测镓的思路吗？1.能结合有关资料说明元素周期律（表）对合成新物质、制造新材料的指导作用。(证据推理与模型认知)2.深刻认识化学对创造更多的物质财富和精神财富、满足人民日益增长的美好生活需要的重要贡献。（科学态度与社会责任）1.了解元素周期表中金属元素、非金属元素的简单分区。2.认识元素周期表是元素周期律的具体体现。3.了解元素的原子结构、周期表中的位置与元素性质的关系。4.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。

体会课堂探究的乐趣，汲取新知识的营养，让我们一起吧！进走课堂1.什么是元素周期律？【提示】元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化。2.元素周期律的实质是什么？【提示】原子的核外电子排布的周期性变化是元素周期律的实质。

【知识回顾】

3.同一周期元素的金属性和非金属性变化有何规律？【提示】从左向右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。试用结构观点解释为什么有这样的变化规律：【提示】同一周期元素，电子层数相同。从左向右，核电荷数增多，原子半径减小，失电子的能力逐渐减弱，得电子的能力逐渐增强。4.同一主族元素的金属性和非金属性变化有何规律？【提示】自上而下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。试用结构观点解释为什么有这样的变化规律：【提示】同一主族元素，最外层电子数相同。自上而下，电子层数增多，原子半径增大，失电子的能力逐渐增强，得电子的能力逐渐减弱。核电荷数＝原子序数结构电子层数＝周期序数位置最外层电子数＝主族序数【思考与讨论】原子结构与元素在周期表中的位置有何关系？

根据元素的原子结构我们可以推测它在周期表中的位置；也可以根据元素在周期表中的位置推测其结构。【归纳总结】最外层电子数＝主族元素的最高正价数︱最低负价数︱+最外层电子数＝8原子得失电子的能力最外层电子数,原子半径元素的金属性、非金属性强弱单质的氧化性、还原性强弱决定决定决定【思考与交流】原子的结构与元素的性质有何关系？

结构决定性质，性质反映结构

原子半径依次减小原子半径依次减小原子半径依次增大原子半径依次增大失电子能力依次增强失电子能力依次增强非金属性依次增强得电子能力依次增强得电子能力依次增强非金属性依次增强金属性依次增强金属性依次增强【回顾】同周期、同主族元素结构、性质的递变规律金属性最强的元素是Cs非金属性最强的元素是F同周期元素性质的递变性：从左到右，原子半径变小，非金属性逐渐增强，金属性逐渐减弱，形成的氢化物稳定性逐渐增强。同主族元素性质的递变性：自上而下，原子半径变大，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强，形成的氢化物稳定性逐渐减弱，最高价氧化物的水化物碱性(酸性)逐渐增强(减弱)；同主族元素性质具有相似性和差异性。根据同周期元素性质的递变性及同主族元素性质具有相似性和差异性，可以由位置推测性质，也可以由性质反推原子结构。结构位置性质决定反映决定反映推断推断【归纳与总结】元素的位、构、性三者之间的关系及其应用

1B

Al

SiGeAs

Sb

Te

2

3

4

5

6

7ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA

0

Po

At观察周期表中金属元素、非金属元素的分区情况。非金属金属稀有气体元素(1)金属性最强的元素是铯(Cs)，非金属性最强的元素是氟(F)。(2)位于分界线附近的元素既有一定的金属性，又有一定的非金属性，如Al、Si、Ge等。【小结】1.根据元素周期表1～20号元素的性质和递变规律，回答下列问题。(1)金属性最强的元素与氧反应生成的化合物是_________________(填两种化合物的化学式)；(2)最高正化合价最高的元素是________，其最高正化合价为_____。(3)单质既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的是____，其最高价氧化物对应水化物具有_____(填“酸性”“碱性”或“两性”)。(4)推测Si、N最简单氢化物的稳定性_____大于_____(填化学式)。【及时巩固】

K2O、K2O2(KO2也可以)氯(或Cl)＋7价Al

两性NH3SiH42.锗(Ge)是第四周期第ⅣA族元素，处于元素周期表中金属区与非金属区的交界线上，下列叙述正确的是(

)A．锗是一种金属性很强的元素B．锗的单质具有半导体的性能C．锗化氢(GeH4)稳定性很强D．锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸【及时巩固】B【阅读教材】认识元素周期表和元素周期律的应用和意义。(1)元素周期表是元素周期律的具体表现形式，是学习化学的一种重要工具。(2)可预测或推测元素的原子结构和性质。(3)元素周期表和元素周期律对科学技术具有指导作用。①在金属与非金属分界线附近寻找半导体材料。如硅、锗。②研究氟、氯、硫、磷附近的元素，制造新农药。③在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀材料。如：耐高温、耐腐蚀的合金：钛、钼、钨、铬。飞机起落架:钛、钒、铁、铝组成的多钛合金。飞机发动机叶片:镍、铁、碳

、钴组成的镍钴合金。【强调】以上这些特殊用途的材料的合成所需元素均处于元素周期表的某一区域内,但并不代表在这一区域的所有元素均有特殊的用途。所有的应用都必须以成百上千次的实验为基础,这正说明了科学探究道路上的艰辛和曲折。3.下列说法错误的是(

)A.作半导体材料的元素大多数位于周期表中金属元素和非金属元

素的交界处B.农药中常含有的元素通常在元素周期表的右上方区域内C.构成催化剂的元素通常在元素周期表的左下方区域内D.在周期表过渡元素中寻找作耐高温和耐腐蚀的合金材料的元素【及时巩固】C【提示】构成催化剂的元素大多为过渡金属元素，在元素周期表的中间部分。元素周期表元素周期律元素分区应用元素化合价外在表现金属元素

非金属元素内在表现同一主族金属性与非金属性同一周期金属性与非金属性元素周期律元素周期表外在表现内在表现原子序数的增大最高（低）化合价判断金属性、非金属性“位-构-性”的相互推断预测新元素、发现新物质位性构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B.Na、Mg、Al的还原性依次减弱C.F、Cl、Br的非金属性依次增强D.NaOH、KOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱B【提示】分界线左边的并不都是金属元素，如氢元素，A错；Na、Mg、Al位于同一周期，还原性依次减弱，B正确；F、Cl、Br位于同一主族，非金属性依次减弱，C错；K的金属性强于Na，KOH碱性强于NaOH，D错。2.(2019·北京高考)2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是（） A.In是第五周期第ⅢA族元素B.

的中子数与电子数的差值为17C.原子半径:In>AlD.碱性:In(OH)3>RbOHD3.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A.②⑤ B.①② C.①②④ D.①③⑤【提示】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的酸性强弱(即最高价含氧酸)，而不是氧化性强弱，故②错，③对；最外层电子数多的非金属性不一定强，如最外层电子数CI>O，但非金属性CI<O，故⑤错。A4.(2019·全国卷Ⅱ)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是

（）

A.原子半径:W<XB.常温常压下,Y单质为固态C.气态氢化物热稳定性:Z<WD.X的最高价氧化物的水化物是强碱

W