4.2.3 元素周期表和元素周期律的應(yīng)用（教學(xué)課件）

走進奇妙的化學(xué)世界必修第一冊第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第二節(jié)

元素周期律1930年美國化學(xué)家托馬斯·米奇利成功地獲得了一種新型的致冷劑——CCl2F2（即氟里昂，簡稱F12）。這完全得益于元素周期表的指導(dǎo)。在1930年前，一些氣體如氨，二氧化硫，氯乙烷和氯甲烷等，被相繼用作致冷劑。但是，這些致冷劑不是有毒就是易燃，很不安全。為了尋找無毒不易燃燒的致冷劑，米奇利根據(jù)元素周期表研究，分析單質(zhì)及化合物易燃性和毒性的遞變規(guī)律。在第三周期中，單質(zhì)的易燃性是Na>Mg>Al，在第二周期中，CH4比NH3易燃，NH3雙比H2O易燃，再比較氫化物的毒性：AsH3>PH3>NH3;H2S>H2O，根據(jù)這樣的變化趨勢，元素周期表中右上角的氟元素的化合物可能是理想的元素，不易燃的致冷劑。米奇利還分析了其它的一些規(guī)律，最終，一種全新的致冷劑CCl2F2終于應(yīng)運而生了。80年代，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)氟里昂會破壞大氣的臭氧層，危害人類的健康的氣候，逐步將被淘汰。人們又將在元素周期表的指導(dǎo)下去尋找新一代的致冷劑。

學(xué)習(xí)

目標(biāo)PART01PART02知道元素周期表的簡單分區(qū)，了解元素與元素周期律的應(yīng)用。學(xué)會運用元素周期表、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)?；谠亍拔恢?結(jié)構(gòu)?性質(zhì)”認(rèn)識元素性質(zhì)；基于物質(zhì)“結(jié)構(gòu)?性質(zhì)?用途”認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)；基于元素性質(zhì)遞變的本質(zhì)原因認(rèn)識物質(zhì)世界。第3課時

元素周期表和元素周期律的應(yīng)用1.元素周期表中的分界一元素周期表和元素周期律的應(yīng)用①分界線：如圖所示，沿著元素周期表中__________、銻、釙與________、砷、碲、砹的交界處畫一條斜線，即為金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)分界線(氫元素除外)。②各區(qū)位置：分界線左下方為_____元素區(qū)，分界線右上方為________元素區(qū)。③分界線附近元素的性質(zhì)：既表現(xiàn)_____元素的性質(zhì)，又表現(xiàn)_______元素的性質(zhì)。鋁、鍺硼、硅金屬非金屬金屬非金屬①從元素周期表的分區(qū)中可以看出，非金屬性最強的是F，金屬性最強的是Cs(放射性元素除外)。②金屬元素和非金屬元素分界線右側(cè)都是非金屬，但左側(cè)的并不都是金屬元素，如氫元素。③過渡元素都是金屬元素，金屬元素只有正價，沒有負(fù)價。④處在金屬元素和非金屬元素分界線上下的元素單質(zhì)并不一定是半導(dǎo)體。如Al是導(dǎo)體，B(硼)不導(dǎo)電。注意

2、在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用：分界線附近元素過渡金屬元素非金屬區(qū)域如氟、氯、磷尋找尋找尋找半導(dǎo)體材料如硅催化劑和耐高溫耐腐蝕的合金材料制農(nóng)藥的元素在金屬和非金屬分界線處，尋找半導(dǎo)體材料。Si、Al既能表現(xiàn)一定金屬性又能表現(xiàn)出非金屬性尋找優(yōu)良催化劑，尋找耐高溫耐酸堿腐蝕的特種合金，用來制造火箭、導(dǎo)彈、宇宙飛船等尋找用于制農(nóng)藥的材料(非金屬F、Cl、S、P等)

半導(dǎo)體硅

二氧化硅制成的光導(dǎo)纖維回顧?元素周期律內(nèi)容元素的性質(zhì)隨原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化。實質(zhì)元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子的______________呈周期性變化的必然結(jié)果。核外電子排布元素原子的核外電子排布周期性變化決定元素性質(zhì)的周期性變化最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑化合價金屬性非金屬性（得失電子能力）主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律總結(jié)比較內(nèi)容同周期(從左到右)同主族(從上到下)原子結(jié)構(gòu)電子層數(shù)最外層電子數(shù)原子半徑元素的性質(zhì)金屬性非金屬性主要化合價化合物性質(zhì)最高價氧化物對應(yīng)水化物氫化物穩(wěn)定性相同依次增加1個逐漸減小逐漸減弱逐漸增強最高正價：+1→+7

(OF除外)最低負(fù)價=最高正價?8酸性逐漸增強堿性逐漸減弱逐漸增強依次增加相同逐漸增大逐漸增強逐漸減弱最高正價=主族序數(shù)(OF除外)酸性逐漸減弱堿性逐漸增強逐漸減弱元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式，即元素周期表是依據(jù)元素周期律而編排出來的。元素周期表中“位”、“構(gòu)”、“性”三者的辯證關(guān)系元素周期表和元素周期律的關(guān)系二歸納提升?位、構(gòu)、性的關(guān)系原子結(jié)構(gòu)元素位置元素性質(zhì)最外層電子數(shù)電子層數(shù)核電荷數(shù)原子序數(shù)周期主族周期序數(shù)＝電子層數(shù)主族序數(shù)＝最外層電子數(shù)原子序數(shù)＝核電荷數(shù)金屬性/非金屬性原子半徑化合價最高正價＝最外層電子數(shù)最高正價＋|最低負(fù)價|＝8+ZKLM電子層數(shù)核電荷數(shù)核外電子數(shù)元素的原子得失電子的傾向相似；遞變氧化穩(wěn)定最高酸化合非金右上強還原劇烈最高堿置換金屬左下強(1)結(jié)構(gòu)與位置的互推①原子核外電子層數(shù)=周期數(shù)。②原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)。③主族元素原子最外層電子數(shù)=主族序數(shù)。④主族元素的最高正價=族序數(shù)(氧、氟除外),最低負(fù)價=主族序數(shù)-8。(2)性質(zhì)與位置的互推①根據(jù)元素的性質(zhì)可以推知元素在周期表中的位置:若同周期元素A、B、C的金屬性逐漸增強,則A、B、C在同周期中按照C、B、A的順序從左到右排列。②根據(jù)元素在周期表中的位置關(guān)系可以推斷元素的性質(zhì):若同主族元素A、B、C在同一主族中從上往下排列,則可推知A、B、C的單質(zhì)的氧化性依次減弱或還原性依次增強。(3)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的互推①若某元素原子的最外層電子數(shù)小于4,則該元素原子在反應(yīng)中容易失電子;若某元素原子的最外層電子數(shù)大于4,則該元素原子在反應(yīng)中容易得電子。②若某元素原子在反應(yīng)中容易得電子,則該元素原子的最外層電子數(shù)大于4;若某元素原子在反應(yīng)中容易失電子,則該元素原子的最外層電子數(shù)小于4。【注意】位置、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系:例題1.請運用元素周期表的有關(guān)理論分析判斷，下面幾種元素及其化合物性質(zhì)的推斷中正確的是()

A．鉈(Tl)的氧化物的水化物可能具有兩性

B．砹(At)為無色固體，HAt不穩(wěn)定，AgAt具有感光性，且不溶于水

C．硫酸鍶(SrSO4)是難溶于水的白色固體

D．H2Se是無色、有毒、比H2S穩(wěn)定的氣體C例題2．砷(As)為第四周期第ⅤA族元素，根據(jù)元素周期表和元素周期律的知識，下列有關(guān)推測不正確的是()A．砷有－3、＋3、＋5等多種化合價B．原子半徑：As＞PC．酸性：H3AsO4＞H2SO4D．熱穩(wěn)定性：HBr＞AsH3C練習(xí)1：比較下列各組性質(zhì)(用“>”或“<”填空)：(1)最外層電子數(shù)：Be________Na；F?________F；Al3＋________S。

(2)粒子半徑：N________P；Cl________Na；O2?________Al3＋。(3)金屬性：K________Na________Mg。(4)非金屬性：F________O________S。(5)堿性：Mg(OH)2________Ca(OH)2________KOH。(6)酸性：HClO4________H2SO4________HClO。(7)熱穩(wěn)定性：CH4________NH3________H2O________HF。(8)還原性：HBr________HCl；I?________S2?

。(9)氧化性：Fe3＋________Cu2＋________Fe2＋。

>>><<>>>>><<>><<<><>>課堂練習(xí)練習(xí)2：判斷下列說法是否正確，并說明原因：(1)金屬元素只表現(xiàn)金屬性，非金屬元素只表現(xiàn)非金屬性(

)(2)氟元素非金屬性最強，所以其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性最強(

)(3)原子最外層電子數(shù)大于3且小于8的元素一定是非金屬元素(

)(4)最外層電子數(shù)是2的元素，最高正價一定是＋2價(

)(5)第二周期元素的最高正價等于它所處的主族序數(shù)(

)(6)第二周期非金屬元素的氣態(tài)氫化物溶于水后，水溶液均為酸性(

)(7)元素的氧化物對應(yīng)的水化物酸性越強，非金屬性越強(

)(8)元素的原子得電子越多，非金屬性越強，失電子越多，金屬性越強(

)(9)同周期元素，從左到右，原子半徑逐漸減小，離子半徑也逐漸減小(

)×××××××××

3．請運用元素周期表的有關(guān)理論分析判斷，下面幾種元素及其化合物性質(zhì)的推斷中正確的是()A．鉈(Tl)的氧化物的水化物可能具有兩性B．砹(At)為無色固體，HAt不穩(wěn)定，AgAt具有感光性，且不溶于水C．硫酸鍶(SrSO4)是難溶于水的白色固體D．H2Se是無色、有毒、比H2S穩(wěn)定的氣體【答案】C

4．砷(As)為第四周期第ⅤA族元素，根據(jù)元素周期表和元素周期律的知識，下列有關(guān)推測不正確的是()A．砷有－3、＋3、＋5等多種化合價B．原子半徑：As＞PC．酸性：H3AsO4＞H2SO4D．熱穩(wěn)定性：HBr＞AsH3

【答案】C5.電子層數(shù)相同的三種元素X、Y、Z，它們最高氧化物對應(yīng)的水化物的酸性由強到弱的順序是：HXO4>H2YO4>H3ZO4。下列判斷中不正確的是（）A、原子序數(shù)：X<Y<ZB、元素的原子半徑：X>Y>ZC、元素的非金屬性：X>Y>ZD、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：X>Y>Z電子層數(shù)相同說明三種元素在同一周期，根據(jù)其最高正價判斷X、Y、Z分別在ⅦA族、ⅥA族、ⅤA族，所以由左向右的順序為ZYXAB6.已知鈹(Be)的原子序數(shù)為4。下列相關(guān)敘述中，正確的是A．鈹?shù)脑影霃酱笥谂鸬脑影霃? B．氯化鈹分子的化學(xué)式為BeClC．氫氧化鈹?shù)膲A性比氫氧化鈣的弱 D．單質(zhì)鈹跟冷水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑Be位于周期表的第二周期第ⅡA族，所以在化合物中呈現(xiàn)+2價，其原子半徑應(yīng)該大于B，氫氧化鈹?shù)膲A性應(yīng)該比氫氧化鈣的弱，單質(zhì)與水的反應(yīng)應(yīng)該比Mg與水的反應(yīng)困難AC7.五種短周期元素的原子半徑、最高正化合價及負(fù)化合價見下表B下列敘述正確的是A．L的金屬性比M的金屬性弱B．Q、T兩元素間可形成兩性化合物C．T的單質(zhì)是黃綠色氣體D．L、R兩元素的簡單離子的核外電子數(shù)可能相等元素代號LMQRT原子半徑／nm0.1600.0890.1430.1020.074化合價+2+2+3+6，-2-2根據(jù)元素化合價可以直接得到R為S，T為O；再根據(jù)原子半徑和化合價得到L、M、Q分別為Mg、Be、AlAl2O3

常見誤區(qū)出錯原因誤區(qū)1誤認(rèn)為最高正價和最低負(fù)價絕對值相等的元素只有第ⅣA族的元素忽視了ⅠA族