人教版高中化学必修第一册第四章第二节第2课时元素周期表和元素周期律的应用基础课课件

第2课时元素周期表和元素周期律的应用(基础课)第四章物质结构元素周期律第二节元素周期律素养目标1．能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构，分析、预测、比较元素及其化合物的性质。2．能结合有关资料说明元素周期律(表)对合成新物质、寻找新材料的指导作用。3．体会元素周期律(表)在学习元素及其化合物知识和科学研究中的重要作用。初高衔接知识点一元素周期表的分区及化合价规律1．元素周期表与元素周期律的关系元素周期表是元素周期律的表现形式，反映了元素之间的内在联系，是学习、研究和应用化学的一种重要工具。2．金属元素与非金属元素的分区及性质递变规律(1)分区图(2)虚线左下方是____元素，虚线右上方是______元素，最后一个纵列是________元素。(3)元素的金属性和非金属性之间并没有严格的界线，位于分界线附近的元素既能表现一定的______，又能表现出一定的________。金属非金属稀有气体金属性非金属性3．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1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)金属元素只表现金属性，非金属元素只表现非金属性。 (

)(2)铝元素位于金属与非金属的分界线附近，既表现出金属性，又表现出一定的非金属性。 (

)(3)氢元素的最高正价为＋1，最低负价为－1。 (

)(4)可在元素周期表中金属和非金属的分界处寻找过渡元素材料作催化剂。 (

)(5)运用元素周期表的有关理论分析，铊(Tl)的氧化物的水化物可能具有两性。 (

)×√√×√2．某短周期主族元素R的最高正价与最低负价的代数和为4，下列叙述中不正确的是(

)A．R是ⅣA族元素B．R的气态氢化物化学式为H2RC．R的最高价氧化物的化学式为RO3D．R的气态氢化物的水溶液显酸性√A

[短周期主族元素中，最高正价与最低负价代数和为4，最高正价只能是＋6，最低负价为－2，则R是第ⅥA族的硫元素，A项错误；S的气态氢化物的化学式为H2S，B项正确；硫的最高价氧化物的化学式为SO3，C项正确；H2S的水溶液呈弱酸性，D项正确。]3．随着原子序数的递增，7种短周期元素A～G的最高正价或最低负价与原子序数的关系如图。回答下列问题：(1)在A、B、F、G四种元素中，非金属性最弱的元素在周期表中的位置为___________________。(2)D、E两种元素的简单离子半径由大到小的顺序是_____________，C与G的单质分别与H2化合时，较容易的是________(用化学式表示，下同)，形成的化合物稳定性较差的是________。第三周期第ⅣA族r(Na＋)>r(Al3+)O2H2S(3)E元素的最高价氧化物对应的水化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为_________________________________。(4)用铂丝蘸取D的氯化物在火焰上灼烧，火焰呈________色，化学上把这种定性分析操作称为___________。

黄焰色试验[解析]

A～G七种短周期元素原子序数递增，G的最高正价为＋6，则G为S元素；A、F的最高正价都是＋4，结合原子序数可知，A为C元素，F为Si元素；C只有－2价，则C为O元素；B介于C元素、O元素之间，其最高正价为＋5，则B为N元素；D、E的最高正价分别为＋1、＋3，二者的原子序数都大于O元素，则D为Na元素、E为Al元素。(1)C、N、Si、S四种元素中，非金属性最弱的为Si，其原子序数为14，在周期表中位于第三周期第ⅣA族。(2)Na＋和Al3+的核外电子排布相同，原子序数：Na＜Al，则离子半径：Na＋＞Al3+；同一主族，从上到下，元素非金属性逐渐减弱，则非金属性：O＞S，元素非金属性越强，与H2化合越容易，则较容易的是O2；非金属性越强，氢化物的稳定性越强，则氢化物稳定性较差的是H2S。(3)E为Al元素，E元素的最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。(4)D为Na元素，其氯化物为NaCl，用铂丝蘸取NaCl在火焰上灼烧，火焰呈黄色，可以判断Na元素的存在；化学上把这种定性分析操作称为焰色试验。知识点二元素周期表、元素周期律的应用

2．寻找有特殊用途的新物质国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)正式批准将117号化学元素命名为“Tennessee”，其在元素周期表中的符号为Ts。117号元素在自然界中并不存在，是科学家们通过钙-48原子轰击锫-249人工合成的。(1)在元素周期表中，第117号元素在周期表中的第几周期第几族？

预测117号元素最外层电子数是多少？提示：第七周期第ⅦA族。最外层电子数为7。(2)预测117号元素是金属还是非金属？其对应的性质比同主族上周期的强还是弱？提示：非金属。非金属性比砹弱。1．根据周期表和周期律的有关知识，判断下列说法不正确的是(

)A．由元素在周期表中的位置可以推导该元素可能具有的化学性质B．国际纯粹与应用化学联合会将第118号元素命名为Og，它是一种人工合成元素C．人们依据元素周期表和元素周期律知识，在金属和非金属的分界处寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料D．门捷列夫曾经预言了“类铝”元素的存在，后来化学家发现了它，这种元素是镓√C

[根据“位—构—性”关系，由元素在周期表中的位置可推测该元素可能具有的化学性质，A正确；第118号元素Og是一种放射性元素，在自然界中不能稳定存在，属于人工合成元素，B正确；在过渡元素中可寻找优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料，在金属和非金属的分界处可寻找半导体材料，C错误；门捷列夫曾经预言了“类铝”元素的存在，后来化学家发现了它，这种元素是镓，镓元素与铝元素属于同主族元素，性质相似，D正确。]2．镓的原子序数为31，属于第ⅢA族。镓的熔点为29.78℃，沸点高达2403℃。镓有过冷现象(即冷至熔点下不凝固)，它可过冷到－120℃。由此判断下列有关镓的性质及其用途的叙述不正确的是(

)A．镓是制造高温温度计的上佳材料B．镓能溶于强酸和强碱中C．镓与锌、锡、铟等金属制成的合金，可用在自动救火的水龙头中D．近年来镓成为电子工业的新宠，其主要用途是制造半导体材料，被誉为“半导体家族的新成员”，这是利用了镓的导电性介于导体和绝缘体之间的性质√D

[镓的金属性比铝的强，是典型金属，易导电，是电的良导体，D错误。]51．元素周期表中位置靠近的元素性质相近，在一定区域内寻找元素、发现物质的新用途被视为一种相当有效的方法。下列说法正确的是(

)A．在周期表中金属与非金属的分界处可以找到催化剂材料B．对氟、氯、硫、磷、砷等元素的研究，有助于制造出新品种的农药C．在过渡元素中可寻找制造半导体的元素D．可在第Ⅰ、ⅡA族元素中寻找制造耐高温、耐腐蚀合金的元素随堂评估·知能落实√243题号15243题号1B

[在周期表中金属与非金属的分界处可以找到制造半导体材料的元素，A错误；对氟、氯、硫、磷、砷等元素的研究，有助于制造出新品种的农药，B正确；在过渡元素中可寻找制造耐高温、耐腐蚀合金的元素，C错误、D错误。]52．应用元素周期律可预测我们不知道的一些元素及其化合物的性质。下列预测合理的是(

)A．S与Se同主族，H2Se无色，有毒，比H2S稳定B．At与Cl同主族，AgAt可溶于水C．Be的氧化物对应的水化物可能具有两性D．Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O223题号14√523题号14C

[S与Se同主族，但S的非金属性与Se强，所以H2S更稳定，A错误；At与Cl同主族，AgCl、AgBr和AgI都不溶于水，推测AgAt也不溶于水，B错误；Be与Al处于周期表的对角线位置，且均在金属与非金属分界线附近，推测Be的氧化物对应的水化物可能具有两性，C正确；Li元素燃烧生成Li2O，D错误。]5

23题号41√523题号41

5243题号14．(双选)四种短周期元素在周期表中的位置如图所示，其中X原子的最外层电子数等于其电子层数。下列说法中不正确的是(

)A．X位于周期表中第三周期第ⅢA族B．原子半径：X>Z>WC．最简单气态氢化物的热稳定性：W<YD．Y的最高价氧化物可以和W的最简单氢化物反应

ZWXY

√√5243题号1CD

[由题意可推知：X、Y、Z、W依次是铝、硅、氮、氧元素。Al位于周期表中第三周期第ⅢA族，A项正确；原子半径Al>N>O，B项正确；热稳定性H2O>SiH4，C项不正确；SiO2和H2O不反应，D项不正确。]243题号15．随着原子序数的递增，8种原子序数小于20的元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。5回答下列问题：(1)用于文物年代测定的元素，其核素符号为____________。(2)元素d、e、f、g简单离子的半径由大到小的顺序为____________________(用离子符号表示)。

S2->O2->Na＋>Al3+243题号1(3)元素f的单质与元素e的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为____________________________________________。(4)元素h的单质的氧化性强于元素g的单质的氧化性的事实是______________________(用离子方程式表示)。52Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑Cl2＋S2-===2Cl－＋S↓243题号1[解析]

根据所给图示可知，x原子核外电子层数为1，y、z、d原子核外电子层数为2，e、f、g、h原子核外电子层数为3，再根据它们的化合价，可推知x为H，y、z、d分别为C、N、O，e、f、g、h分别为Na、Al、S、Cl。5课时分层作业(二十八)元素周期表和元素周期律的应用题选择题只有一个选项符合题目要求)1．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．事物的性质总在不断发生明显的变化B．紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素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√题

[同族元素的性质是相似的，同周期元素的性质是递变的，A项错误；紧靠虚线两侧的元素既表现金属性又表现非金属性，但没有两性金属元素这一说法，B项错误；耐高温材料应该在过渡元素中寻找，D项错误。]题号135246879102．运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是(

)A．铍(Be)的氧化物的水化物可能具有两性B．砹元素属于卤族元素，At2为有色固体；HAt

不稳定；AgAt

不溶于水也不溶于稀硝酸C．锶元素位于第ⅡA族，硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体D．锂在空气中点燃生成Li2O2√题

[元素周期表中Be和Al处于对角线位置上，处于对角线的元素具有相似性，所以Be(OH)2具有两性，A正确；同一主族元素具有相似性，所以卤族元素性质具有相似性，根据元素的性质、氢化物的性质、银盐的性质可推知At2为有色固体，HAt不稳定，砹化银不溶于水也不溶于稀硝酸，B正确；同主族元素性质具有相似性，锶元素位于第ⅡA族，钙、钡和锶位于同一主族，性质具有相似性，硫酸钙微溶于水，硫酸钡是难溶于水的白色固体，所以硫酸锶也是难溶于水的白色固体，C正确；Li的金属性比Na弱，在空气中点燃无法生成过氧化物，会生成Li2O，D错误。]题号135246879103．下列说法正确的是(

)A．从Li→F，Na→Cl，元素的最高化合价呈现从＋1→＋7价的变化B．同周期元素的原子半径从左至右一定依次减小C．同周期中，第ⅠA族元素(H除外)金属性最强，第ⅦA族元素非金属性最强D．HF、NH3、SiH4的稳定性依次增强√题

[O无最高正价，F无正价，A项错误；稀有气体元素原子半径测定方式与其他元素的不同，没有可比性，B项错误；F、N、Si三种元素的非金属性依次减弱，其对应氢化物的稳定性也依次减弱，D项错误。]题号135246879104．锗是一种重要的半导体材料，用于制造晶体管及各种电子装置，锗(Ge)是第四周期第ⅣA族元素，位于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．锗的单质具有半导体的性能B．锗是金属性很强的元素C．锗化氢(GeH4)稳定性很强D．锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸√题

[锗位于金属元素与非金属元素的分界线附近，常用于做半导体材料，A正确；锗位于周期表中金属区与非金属区的交界线上，金属性和非金属性都较弱，B错误；主族元素的非金属性从上到下逐渐减弱，锗化氢(GeH4)稳定性很弱，C错误；锗和硅位于同一主族，主族元素的非金属性从上到下逐渐减弱，则硅的非金属性强于锗的，非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，所以锗酸的酸性比硅酸弱，为弱酸，硅酸不溶于水，推知锗酸(H4GeO4)难溶于水，D错误。]题号135246879105．下列说法正确的是(

)A．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B．某元素离子的最外层与次外层电子数相同，该元素一定位于第三周期C．第三周期元素的主族序数等于它们的最高正化合价D．最外层电子数相同的元素的性质一定相似√题

[由元素周期表的分区知，第ⅣA、ⅤA、ⅥA族既包含金属元素又包含非金属元素，A项错误；某元素离子的最外层和次外层电子数相同，可能是

，若为阴离子，则为第三周期元素；若为阳离子，则为第四周期元素，B项错误；最外层电子数相同的元素，如Mg和He，不在同一主族，元素性质没有相似性，D项错误。]题号135246879106．如图所示是元素周期表的一部分，下列说法中正确的是(

)A．元素的简单离子半径大小：④＞⑤＞②B．气态氢化物的稳定性：⑤＞②C．最高价氧化物对应水化物的酸性：⑥＞⑤D．元素的最高正化合价：③＝⑥√题

[元素①～⑥分别为N、O、F、Al、S、Cl。离子半径：S2-＞O2-＞Al3+，A项错误；非金属性越强则对应气态氢化物越稳定，最高价氧化物对应水化物的酸性也越强，故稳定性：H2O＞H2S，酸性：HClO4＞H2SO4，B项错误、C项正确；F无正价，D项错误。]题号135246879107．元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。题1)Z离子的结构示意图是___________。(2)Q元素在周期表中位于第________周期第________族；关于Q所在主族的单质及化合物的叙述错误的是________(填字母)。A．从上到下，单质颜色越来越深，熔、沸点越来越高B．单质均可与水发生反应生成两种酸C．单质均具有强氧化性，能将Fe氧化至Fe3+D．氢化物均易溶于水，且都是一元酸三ⅦABC题3)X、Z、Q三种元素的最高价氧化物对应的水化物酸性由强到弱的顺序是________________________________(填化学式)。(4)Y与R金属性较强的是________(填元素符号)，请从原子结构的角度解释原因____________________________________________________________________________________________________。HClO4＞H2SO4＞H2CO3K两者最外层电子数相同，但钾原子比钠原子半径大，更容易失电子，故金属性钾大于钠题解析]

根据题图原子半径和最外层电子数之间的关系可知，R为K，Y为Na，X为C，Z为S，Q为Cl。(1)Z离子为硫离子，其离子的结构示意图是

。(2)Q为Cl，该元素在周期表中位于第三周期第ⅦA族；关于Q所在主族的单质及化合物的叙述，A项，从上到下，单质颜色越来越深，熔、沸点越来越高，正确；B项，氟气与水反应生成HF和氧气，错误；C项，单质碘将Fe氧化至Fe2+，错误；D项，都是一元酸，均易溶于水，正确。题3)根据非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，因此X、Z、Q三种元素的最高价氧化物对应的水化物酸性由强到弱的顺序是HClO4＞H2SO4＞H2CO3。(4)根据同主族从上到下，金属性逐渐增强，因此Y(Na)与R(K)金属性较强的是K，从原子结构的角度解释为两者最外层电子数相同，但钾原子比钠原子半径大，更容易失电子，故金属性钾大于钠。题选择题有一个或两个选项符合题目要求)8．元素周期表的形式多种多样，如图是扇形元素周期表的一部分(1～36号元素)。对比中学常见元素周期表，思考扇形元素周期表的填充规律，下列说法正确的是(

)A．②⑧⑨对应简单离子的半径依次减小B．⑥的金属性比⑦的金属性弱C．元素⑩位于常见元素周期表第四周期第Ⅷ族D．①与③④⑤均可形成化合物√√题D

[扇形元素周期表中1、2、3、4代表周期，最外层的数字代表纵列，与常见元素周期表对照，由元素在周期表中的位置可知，①为H，②为Na，③为C，④为N，⑤为O，⑥为Mg，⑦为Al，⑧为S，⑨为Cl，⑩为Fe。②、⑧、⑨分别是Na、S、Cl，其离子半径的大小顺序是S2->Cl－>Na＋，A错误；⑥⑦分别是Mg、Al，金属性：Mg>Al，B错误；元素⑩是铁元素，位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，C正确；①分别与③④⑤形成的简单化合物为CH4、NH3、H2O