高一化學(xué)人教版必修2學(xué)案1.2.3元素周期表和元素周期律的應(yīng)用

第3課時元素周期表和元素周期律的應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]1.知道元素周期表的簡單分區(qū)。2.進(jìn)一步認(rèn)識元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式。3.學(xué)會運(yùn)用元素周期表、元素周期律的有關(guān)知識，指導(dǎo)科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。一元素周期表的分區(qū)及元素性質(zhì)的比較【導(dǎo)學(xué)探究】1．元素周期表的金屬區(qū)和非金屬區(qū)(1)分界線的劃分：沿著周期表中____________________跟____________________之間畫一條斜線，斜線的左面是____________元素，右面是____________元素。(2)分界線附近的元素，既能表現(xiàn)出一定的__________，又能表現(xiàn)出一定的__________，故元素的____________和________之間沒有嚴(yán)格的界線。(3)周期表的左下方是________性最強(qiáng)的元素，是________元素(放射性元素除外)；右上方是__________性最強(qiáng)的元素，是________元素；最后一個縱行是________元素。2．元素金屬性強(qiáng)弱的比較比較金屬性的強(qiáng)弱，其實(shí)質(zhì)是看元素原子失去電子的難易程度，越易失電子，金屬性越強(qiáng)。(1)根據(jù)元素周期表判斷①同一周期，從左到右，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的金屬性逐漸減弱；②同一主族，從上到下，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的金屬性逐漸增強(qiáng)。(2)根據(jù)元素單質(zhì)及其化合物的相關(guān)性質(zhì)判斷①金屬單質(zhì)與水(或酸)反應(yīng)越劇烈，元素的金屬性越強(qiáng)。如Zn與鹽酸反應(yīng)比Fe與鹽酸反應(yīng)更容易，則金屬性：Zn＞Fe；②最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，元素的金屬性越強(qiáng)。如堿性：NaOH＞Mg(OH)2，則金屬性：Na＞Mg；③金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)。如Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，則金屬性：Zn＞Cu；④元素的原子對應(yīng)陽離子的氧化性越強(qiáng)，則元素的金屬性越弱。如氧化性：Mg2＋＞Na＋，則金屬性：Mg＜Na。(3)根據(jù)金屬活動性順序判斷一般來說，排在前面的金屬元素其金屬性比排在后面的強(qiáng)。如Fe排在Cu的前面，則金屬性：Fe＞Cu。特別提醒金屬性強(qiáng)弱的比較，關(guān)鍵是比較原子失去電子的難易，而不是失去電子數(shù)的多少。如Na失去一個電子，而Mg失去兩個電子，但Na的金屬性比Mg強(qiáng)。3．元素非金屬性強(qiáng)弱的比較比較元素非金屬性的強(qiáng)弱，其實(shí)質(zhì)是看元素原子得到電子的難易程度，越易得電子，非金屬性越強(qiáng)。(1)根據(jù)元素周期表判斷①同一周期，從左到右，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的非金屬性逐漸增強(qiáng)；②同一主族，從上到下，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的非金屬性逐漸減弱。(2)根據(jù)元素單質(zhì)及其化合物的相關(guān)性質(zhì)判斷①非金屬單質(zhì)越易跟H2化合，其非金屬性越強(qiáng)。如F2與H2在暗處即可反應(yīng)，Br2與H2在加熱條件下才能反應(yīng)，則非金屬性：F＞Br；②氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，其非金屬性越強(qiáng)。如穩(wěn)定性：HF＞HCl，則非金屬性：F＞Cl；③最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，其非金屬性越強(qiáng)。如酸性：H2SO4＞H3PO4，則非金屬性：S＞P；④非金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)。如Cl2＋2KI=2KCl＋I(xiàn)2，則非金屬性：Cl＞I；⑤元素的原子對應(yīng)陰離子的還原性越強(qiáng)，其非金屬性就越弱。如還原性：S2－＞Cl－，則非金屬性：Cl＞S。歸納總結(jié)元素金屬性、非金屬性遞變與其在周期表中的位置關(guān)系【活學(xué)活用】1．下列說法錯誤的是()A．作半導(dǎo)體材料的元素大多數(shù)位于周期表中金屬元素和非金屬元素的交界處B．農(nóng)藥中常含有的元素通常在元素周期表的右上方區(qū)域內(nèi)C．構(gòu)成催化劑的元素通常在元素周期表的左下方區(qū)域內(nèi)D．在周期表過渡元素中尋找作耐高溫和耐腐蝕的合金材料的元素2．ⅡA族元素從第二周期到第六周期的元素分別是Be(鈹)、Mg(鎂)、Ca(鈣)、Sr(鍶)、Ba(鋇)。下列關(guān)于ⅡA族元素預(yù)言可能正確的是()①常溫下，單質(zhì)鈹能與水劇烈反應(yīng)放出H2②常溫下，單質(zhì)鋇能與水劇烈反應(yīng)放出H2③Be(OH)2易溶于水④Ba(OH)2易溶于水⑤SrCO3易溶于水A．①②③B．③⑤C．②④D．①②③④⑤二元素周期表和元素周期律的應(yīng)用【導(dǎo)學(xué)探究】1．元素在周期表中的位置與原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)間的關(guān)系如圖所示：(1)________________________＝周期數(shù)。(2)主族元素的最外層電子數(shù)＝__________________＝________________＝最高正價數(shù)(O、F元素除外)。(3)質(zhì)子數(shù)＝________________＝__________________＝________________。(4)最低負(fù)價的絕對值＝8－__________________(僅限第ⅣA～第ⅦA)。(5)原子半徑越大，失電子越________，還原性________，其離子的氧化性________。(6)原子半徑越小，得電子越________，氧化性________，非金屬性________，形成的氣態(tài)氫化物越________，形成的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性________。2．判斷元素金屬性、非金屬性的強(qiáng)弱金屬性非金屬性同主族(從上到下)同周期(從左到右)3.尋找新物質(zhì)由于在周期表中________靠近的元素性質(zhì)相近，在周期表一定區(qū)域內(nèi)尋找元素，發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的新用途被視為一種相當(dāng)有效的方法，如在周期表中金屬和非金屬的分界處，可以找到________________。還可以在過渡元素中尋找______________和____________________的合金材料。歸納總結(jié)元素周期表和元素周期律的應(yīng)用(1)可以由元素在周期表中的位置推測其________和________。(2)根據(jù)元素的________________，推測它在周期表中的位置。(3)指導(dǎo)新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測它們的________。(4)指導(dǎo)其他與化學(xué)相關(guān)的科學(xué)技術(shù)。如在周期表中_______________________________，可以找到半導(dǎo)體材料。在________________中尋找催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料?！净顚W(xué)活用】3．X、Y、Z是三種短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z處于同一周期。X原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍。Z原子的核外電子數(shù)比Y原子少1。下列說法正確的是()A．元素非金屬性由弱到強(qiáng)的順序?yàn)閆＜Y＜XB．Y元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式可表示為H3YO4C．三種元素的氣態(tài)氫化物中，Z的氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定D．原子半徑由大到小的順序?yàn)閆＜Y＜X4．根據(jù)元素周期表1～20號元素的性質(zhì)和遞變規(guī)律，回答下列問題：(1)屬于金屬元素的有__________種，金屬性最強(qiáng)的元素與氧氣反應(yīng)生成的化合物________________________(填兩種化合物的化學(xué)式)。(2)最高正化合價最高的元素的名稱是____________，其最高正化合價為________。(3)單質(zhì)既能與HCl反應(yīng)，又能與NaOH反應(yīng)的是______，其最高價氧化物對應(yīng)水化物具有__________(填“酸性”、“堿性”或“兩性”)。(4)第三周期中，原子半徑最大的是(稀有氣體元素除外)________(填元素符號)。(5)推測Si、N最簡單氫化物的穩(wěn)定性______>______(填化學(xué)式)?！緦W(xué)習(xí)小結(jié)】【當(dāng)堂檢測】1．下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和元素周期律的表述正確的是()①原子序數(shù)為15的元素的最高化合價為＋3②第ⅦA族元素是同周期中非金屬性最強(qiáng)的元素③第二周期第ⅣA族元素的原子核電荷數(shù)和中子數(shù)一定為6④原子序數(shù)為12的元素位于元素周期表的第三周期第ⅡA族A．①② B．①③C．②④ D．③④2．鎂、鋰在元素周期表中具有特殊“對角線”關(guān)系，它們的性質(zhì)相似。例如，它們的單質(zhì)在過量氧氣中燃燒時均只生成正常的氧化物等，下列關(guān)于鋰的敘述不正確的是()A．Li2SO4能溶于水B．LiOH是易溶于水、受熱不分解的強(qiáng)堿C．Li遇濃硫酸不產(chǎn)生“鈍化”現(xiàn)象D．Li2CO3受熱分解，生成Li2O和CO23．元素周期表在指導(dǎo)科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐方面具有十分重要的意義，請將下表中A、B兩欄描述的內(nèi)容對應(yīng)起來。ABAB①制半導(dǎo)體的元素(a)ⅣB至ⅥB的過渡元素①②制催化劑的元素(b)F、Cl、Br、N、S“三角地帶”②③制耐高溫材料的元素(c)金屬與非金屬元素分界線附近③④制制冷劑的元素(d)相對原子質(zhì)量較小的元素④⑤地殼中含量較多的元素(e)過渡元素⑤4.(1)在下面元素周期表中全部是金屬元素的區(qū)域?yàn)開_______。A．A B．BC．C D．D(2)有人認(rèn)為形成化合物最多的元素不是第ⅣA族的碳元素，而是另一種短周期元素。請你根據(jù)學(xué)過的化學(xué)知識判斷，這一元素是________(寫元素符號)。(3)現(xiàn)有甲、乙兩種短周期元素，室溫下，甲元素單質(zhì)在冷的濃硫酸或空氣中，表面都生成致密的氧化膜，乙元素原子核外M電子層與K電子層上的電子數(shù)相等。①用元素符號將甲、乙兩元素填寫在上面元素周期表中對應(yīng)的位置；②甲、乙兩元素相比較，金屬性較強(qiáng)的是________(填名稱)，可以驗(yàn)證該結(jié)論的實(shí)驗(yàn)是________(填字母)。a．將在空氣中放置已久的這兩種元素的塊狀單質(zhì)分別放入熱水中b．將這兩種元素的單質(zhì)粉末分別和同濃度的鹽酸反應(yīng)c．將這兩種元素的單質(zhì)粉末分別和熱水作用，并滴入酚酞溶液d．比較這兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性答案精析一導(dǎo)學(xué)探究1．(1)B、Si、As、Te、AtAl、Ge、Sb、Po金屬非金屬(2)金屬性非金屬性金屬性非金屬性(3)金屬銫非金屬氟0族活學(xué)活用1．C構(gòu)成催化劑的元素大多為過渡金屬元素，在元素周期表的中間部分。]2．C第ⅡA族，從上到下，金屬性逐漸增強(qiáng)，①常溫下，單質(zhì)鈹與水反應(yīng)不劇烈；③Be(OH)2難溶于水；⑤SrCO3也難溶于水。]二導(dǎo)學(xué)探究1．(1)核外電子層數(shù)(2)價電子數(shù)主族序數(shù)(3)原子序數(shù)原子核外電子數(shù)核電荷數(shù)(4)主族序數(shù)(5)容易越強(qiáng)越弱(6)容易越強(qiáng)越強(qiáng)穩(wěn)定越強(qiáng)2．(從左到右，從上到下)依次增強(qiáng)依次減弱依次減弱依次增強(qiáng)3．位置半導(dǎo)體材料催化劑耐高溫、耐腐蝕歸納總結(jié)(1)結(jié)構(gòu)性質(zhì)(2)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)(3)性質(zhì)(4)金屬元素和非金屬元素分界線附近過渡元素活學(xué)活用3．AX原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，說明X是氧元素，則Y必然為硫元素，Z原子的核外電子數(shù)比Y原子少1，則Z為磷。它們在周期表中的位置如圖。元素非金屬性由弱到強(qiáng)的順序?yàn)镻＜S＜O，A項(xiàng)正確；S元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式可表示為H2SO4，B項(xiàng)錯誤；非金屬性越強(qiáng)，其氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，因此X的氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定，C項(xiàng)錯誤；根據(jù)元素周期律，原子半徑由大到小的順序?yàn)镻＞S＞O，D項(xiàng)不正確。]4．(1)7K2O、K2O2(KO2也可以)(2)氯＋7價(3)Al兩性(4)Na(5)NH3SiH4解析前20號元素中，(1)屬于金屬元素的共有7種，其中金屬性最強(qiáng)的元素是鉀，鉀與氧氣反應(yīng)生成的化合物有K2O、K2O2、KO2；(2)最高正化合價最高的元素是氯，其最高正化合價為＋7價；(3)既能與HCl反應(yīng)又能與NaOH反應(yīng)的單質(zhì)是鋁，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物是Al(OH)3，具有兩性；(4)同一周期，從左到右，原子半徑逐漸減小(稀有氣體元素除外)，故第三周期中，原子半徑最大的是Na；(5)非金屬性：N>P>Si，故NH3的穩(wěn)定性大于SiH4的穩(wěn)定性。當(dāng)堂檢測1．C原子序數(shù)為15的元素是P，最高化合價為＋5價，①錯誤；在元素周期表中，同一周期隨原子序數(shù)遞增非金屬性逐漸增強(qiáng)，②正確；C的質(zhì)子數(shù)為6，但中子數(shù)不一定為6，因?yàn)镃存在14C、13C等同位素，③錯誤；原子序數(shù)為12的元素為Mg，④正確。]2．B根據(jù)題中信息，將鎂的有關(guān)性質(zhì)進(jìn)行遷移應(yīng)用，可推測鋰的有關(guān)性質(zhì)。由Mg、Mg(OH)2、MgCO3、MgSO4的性質(zhì)推測相應(yīng)的Li及其化合物的性質(zhì)。MgSO4易溶于水，Mg(OH)2是難溶、易分解的中強(qiáng)堿，Mg與濃硫酸能發(fā)生反應(yīng)，MgCO3受熱易分解生成MgO和CO2，故B項(xiàng)不正確。]3.①(c)②(e)③(a)④(b)⑤(d)4.(1)B(2)H(3)①見下表中②鎂bc解析(1)A區(qū)域包括ⅠA、ⅡA族元素，還含有氫元素；B區(qū)域包括過渡元素，全都是金屬元素；C區(qū)域包括ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素；D區(qū)域?qū)儆谙∮袣怏w元素。所以選B。(2)認(rèn)為形成化合物種類最多的元素是碳元素，是因?yàn)樗苄纬?/p>