高中 化學(xué) 必修 第一冊 第四章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律《第二節(jié) 第2課時 元素周期表和元素周期律的應(yīng)用》課件

第2課時元素周期表和元素周期律的應(yīng)用

第四章第二節(jié)元素周期律1.能利用元素在元素周期表中的位置和原子結(jié)構(gòu)，分析、預(yù)測、較

元素及其化合物的性質(zhì)。2.體會元素周期律(表)在學(xué)習(xí)元素及其化合物知識及科學(xué)研究中的重

要作用學(xué)習(xí)目標任務(wù)一元素周期表的分區(qū)和元素化合價規(guī)律1任務(wù)二元素周期表和元素周期律的應(yīng)用2隨堂達標演練3內(nèi)容索引課時測評4任務(wù)一元素周期表的分區(qū)和元素化合價規(guī)律新知構(gòu)建1．元素周期表的金屬區(qū)和非金屬區(qū)請?zhí)顚懗鰣D中序號所示內(nèi)容：①_____；②_____；③_____；④_______；⑤______；⑥______；⑦______；⑧______。增強AlSi非金屬金屬增強增強增強交流研討結(jié)合上圖，回答下列問題：(1)元素周期表的金屬區(qū)和非金屬區(qū)是如何分布的？并指出金屬性、非金屬性最強的元素(放射性元素除外)。提示：分界線附近的元素既能表現(xiàn)出一定的金屬性，又能表現(xiàn)出一定的非金屬性。(2)位于分界線處的元素的性質(zhì)有何特點？

提示：金屬元素位于周期表的左下方，金屬性最強的是Cs(放射性元素除外)，非金屬元素位于周期表分界線的右上方，非金屬性最強的是F。2．元素化合價與元素在周期表中位置的關(guān)系族序數(shù)ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA最高正價＋1＋2＋3＋4＋5＋6＋7最低負價—－4－3－2－1

絕對值之和—8888

結(jié)合表格數(shù)據(jù)歸納化合價規(guī)律：(1)主族元素最高正化合價＝___________＝______________(O、F除外)。(2)非金屬元素的化合價①最高正價等于原子所能失去或偏移的最外層電子數(shù)(O、F除外)。②最低負價等于使它達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)所需要得到的電子數(shù)。③|最高正價|＋|最低負價|＝___

(H、O、F除外)。主族序數(shù)最外層電子數(shù)83．價電子主族元素的價電子數(shù)＝最外層電子數(shù)，過渡元素的價電子包括最外層電子及次外層或倒數(shù)第三層的部分電子。典題應(yīng)用1．正誤判斷，錯誤的說明原因。(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)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______________________________________。(3)最外層電子數(shù)是2的元素，最高正價一定是＋2價：_______________________________________________________。錯誤。分界線附近的元素既能表現(xiàn)出一定的金屬性，又能表現(xiàn)出一定的非金屬性錯誤。如第ⅣA主族元素Ge為金屬元素錯誤。如稀有氣體元素He，最外層電子數(shù)為2，其化合價為02．某主族元素R的最高正化合價與最低負化合價的代數(shù)和為4，由此可以判斷A．R的簡單氣態(tài)氫化物的化學(xué)式為H2RB．R一定是第ⅣA族元素C．R的簡單氣態(tài)氫化物比同周期其他元素的簡單氣態(tài)氫化物穩(wěn)定D．R一定是第四周期元素某主族元素R的最高正化合價與最低負化合價的代數(shù)和為4，說明該元素的最高正化合價為＋6價，該元素可為第ⅥA族元素中除了氧元素外的其他元素。該元素最低負化合價為－2價，則元素R的簡單氣態(tài)氫化物的化學(xué)式為H2R，故A正確；R一定是第ⅥA族元素，故B錯誤；同周期主族元素從左到右非金屬性逐漸增強，簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強，故C錯誤；根據(jù)題干信息不能確定元素R所在的周期，故D錯誤?！?．雄黃是一種礦物質(zhì)，俗稱“雞冠石”，其主要成分是硫化砷，As位于元素周期表第ⅤA族。另外，與As同周期、第ⅥA族元素Se在生活中也有廣泛的應(yīng)用。(1)砷元素的最高價態(tài)是________；Se的最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式為___________。(2)試比較As、Se的氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：________________。＋5價H2SeO4H2Se＞AsH3返回任務(wù)二元素周期表和元素周期律的應(yīng)用新知構(gòu)建1．在理論上的應(yīng)用(1)比較不同周期、不同主族元素的性質(zhì)如金屬性：Mg＞Al、Ca＞Mg，可推知堿性：Mg(OH)2___Al(OH)3、Ca(OH)2___Mg(OH)2，得堿性：Ca(OH)2___Al(OH)3。(2)推測未知元素的某些性質(zhì)例如：①已知Ca(OH)2微溶、Mg(OH)2難溶，可推知Be(OH)2____溶。②根據(jù)鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，可推知不常見元素砹(At)應(yīng)為___色固體，與氫氣_____化合，HAt不穩(wěn)定，其水溶液呈_____性，AgAt____溶于水等。(3)指導(dǎo)新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。＞＞＞難黑難酸難2．在科技生產(chǎn)中的應(yīng)用門捷列夫在研究周期表時預(yù)言了包括“類鋁”“類硅”在內(nèi)的11種元素。(1)門捷列夫預(yù)言的“類硅”，多年后被德國化學(xué)家文克勤發(fā)現(xiàn)，命名為鍺(Ge)。①已知主族元素鍺的最高化合價為＋4價，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物為兩性氫氧化物。試比較元素的非金屬性：Si___Ge(用“>”或“<”表示)。交流研討>②若鍺位于硅的下一周期，寫出“鍺”在周期表中的位置是_____________________。根據(jù)鍺在周期表中處于金屬和非金屬分界線附近，預(yù)測鍺單質(zhì)的一種用途是____________。③硅和鍺單質(zhì)分別與H2反應(yīng)時，反應(yīng)較難進行的是________(填“硅”或“鍺”)。第四周期第ⅣA族半導(dǎo)體材料鍺(2)“類鋁”在門捷列夫預(yù)言4年后，被布瓦博德朗在一種礦石中發(fā)現(xiàn)，命名為鎵(Ga)。①由鎵的性質(zhì)推知，鎵與鋁同主族，且位于鋁的下一周期。試從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋鎵與鋁性質(zhì)相似的原因：

____________________________。②為判斷Ga(OH)3是否為兩性氫氧化物，設(shè)計實驗時，需要選用的試劑有GaCl3溶液，_________________和____________。原子最外層電子數(shù)都是3個稀硫酸(或鹽酸)NaOH溶液歸納總結(jié)元素位置、原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)之間的關(guān)系典題應(yīng)用1．元素周期表中的金屬和非金屬元素的分界線處用虛線表示。下列說法不正確的是A．在金屬元素與非金屬元素的分界線附近可以尋找制備半導(dǎo)體材料的元素B．在過渡元素中可以尋找制備催化劑及耐高溫和耐腐蝕的元素C．在非金屬元素區(qū)域可以尋找制備新型農(nóng)藥材料的元素D．在地球上元素含量的分布和它們在元素周期表中的位置有密切關(guān)系√金屬與非金屬元素分界線附近的元素既表現(xiàn)出一定的金屬性，又表現(xiàn)出一定的非金屬性，故可以尋找制備半導(dǎo)體材料的元素，A正確；過渡金屬元素具有特殊性，可在過渡元素中尋找制備催化劑和耐高溫、耐腐蝕材料的元素，B正確；農(nóng)藥中通常含有氟、氯、硫、磷、砷等元素，故可在非金屬元素區(qū)域?qū)ふ抑苽湫滦娃r(nóng)藥的元素，C正確；地球上元素含量的分布與其在周期表中的位置無關(guān)，D錯誤?！?．鐳是元素周期表中第七周期第ⅡA族元素，下列關(guān)于鐳的性質(zhì)描述中不正確的是A．在化合物中呈＋2價

B．單質(zhì)能和水反應(yīng)，放出氫氣C．鐳比鈣的金屬性弱

D．碳酸鐳難溶于水鐳是第七周期第ⅡA族元素，根據(jù)同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律可知，鐳在化合物中的化合價為＋2價，A正確；Ca能與水反應(yīng)放出H2，則比Ca活潑的鐳也能與水反應(yīng)放出H2，B正確；鐳的金屬性比鈣強，C錯誤；BaCO3難溶于水，則碳酸鐳也難溶于水，D正確。返回隨堂達標演練1．下列元素最高正化合價依次增大的是A．Al、Si、P、Cl B．C、N、O、FC．Si、P、S、Se D．Si、Al、Mg、NaB項中F沒有正化合價，O沒有最高正化合價，錯誤；C項中S和Se的最高正化合價相同，錯誤；D項中最高正化合價依次減小，錯誤。√2．已知某原子最外層有7個電子，推測下列選項不正確的是A．單質(zhì)有氧化性B．最高正價一定為＋7價C．是非金屬元素D．同周期元素中原子半徑最小(稀有氣體除外)某原子的最外層有7個電子，O沒有最高正化合價，說明位于第ⅦA族，第ⅦA族元素得到一個電子達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其單質(zhì)具有強氧化性，故A說法正確；F沒有正價，故B說法錯誤；第ⅦA族為非金屬元素，故C說法正確；同周期元素從左向右原子半徑逐漸減小(稀有氣體除外)，因此鹵族元素的原子半徑是同周期元素中最小的，故D說法正確。√3．四種短周期元素在元素周期表中的位置如圖所示，T是地殼中含量最高的金屬元素。下列說法不正確的是A．W的氫化物比R的氫化物穩(wěn)定B．T的最高價氧化物對應(yīng)的水化物可能為強堿C．Q的原子半徑比T的小D．W和Q的原子序數(shù)相差10√T是地殼中含量最高的金屬元素，則T是Al元素，結(jié)合四種短周期主族元素在周期表中的相對位置推知，Q是C元素，R是P元素，W是S元素。由于元素的非金屬性：S>P，則氫化物的穩(wěn)定性：H2S>PH3，A正確；T是Al元素，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物是Al(OH)3，屬于弱堿，B錯誤；Q(C)處于第二周期，T(Al)處于第三周期，則原子半徑：C<Al，C正確；W(S)的原子序數(shù)是16，Q(C)的原子序數(shù)是6，二者的差值是10，D正確。4．我國著名化學(xué)家張青蓮精確地測定了鍺(Ge)、鋅等九種元素的相對原子質(zhì)量，得到的新值被作為國際新標準。已知鍺的原子序數(shù)為32。(1)它位于元素周期表中第____周期第____族。(2)鍺類似于鋁，能溶于氫氧化鈉溶液，其主要原因是_____(填序號)。①它與硅位于同一主族②它位于周期表中金屬與非金屬分界線附近③它位于邊界線附近④它是兩性物質(zhì)ⅣA四②根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)可知，鍺屬于第四周期第ⅣA族元素。鍺位于元素周期表中金屬與非金屬分界線附近，它具有某些金屬元素的性質(zhì)，又具有某些非金屬元素的性質(zhì)，它是金屬元素。(3)材料科學(xué)是目前全世界研究的熱點，為了尋找半導(dǎo)體材料，科學(xué)家應(yīng)在元素周期表中某區(qū)域?qū)ふ以亟M成材料，該區(qū)域是______(填字母)。A．左上角 B．右上角C．過渡元素 D．金屬與非金屬分界線附近D返回課時測評√題點一元素周期表的分區(qū)和化合價變化規(guī)律1．(2023·長沙高一檢測)元素的原子結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)和在周期表中的位置。下列說法正確的是A．元素原子的最外層電子數(shù)等于元素的最高化合價B．多電子原子中，在離核較近的區(qū)域內(nèi)運動的電子能量較高C．P、S、Cl得電子能力和最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性均依次增強D．元素周期表中位于金屬和非金屬的分界線附近的元素屬于過渡元素√題點二元素周期表和元素周期律的應(yīng)用2．下列事實不能用元素周期律解釋的是A．酸性：H2SO3>H2CO3 B．還原性：S2－>Cl－C．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：NH3>CH4 D．Cl2從KI溶液中置換出I2元素的非金屬性越強，對應(yīng)的最高價氧化物的水化物的酸性越強，H2SO3不是最高價含氧酸，不能用元素周期律解釋，A選；硫的非金屬性弱于氯，故還原性：S2－>Cl－，能用元素周期律解釋，B不選；N的非金屬性強于C，所以氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：NH3>CH4，能用元素周期律解釋，C不選；氯的非金屬性強于碘，所以Cl2從KI溶液中置換出I2，能用元素周期律解釋，D不選?！?．借助堿金屬和鹵族元素的遞變性分析下面的推斷，其中正確的是A．已知Ca是第四周期第ⅡA族的元素，故Ca(OH)2的堿性比Mg(OH)2的堿性弱B．已知As是第四周期第ⅤA族的元素，故AsH3的穩(wěn)定性比NH3的穩(wěn)定性強C．已知Cs的原子半徑比Na的原子半徑大，故Cs與水反應(yīng)不如Na與水反應(yīng)劇烈D．已知Cl的核電荷數(shù)比F的核電荷數(shù)多，故Cl的原子半徑比F的原子半徑大由堿金屬元素和鹵族元素的遞變性可知，同主族元素從上到下金屬性遞增，非金屬性遞減，最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性增強，金屬活動性增強，非金屬氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性減弱，A、B、C錯誤；同主族元素隨核電荷數(shù)增大，原子半徑遞增，D正確?！?．(2023·四川綿陽高一期末)硒(Se)位于元素周期表中第四周期第ⅥA族，可用作光敏材料、電解錳的催化劑，也是動植物必需的營養(yǎng)元素。下列有關(guān)硒的說法錯誤的是A．74Se、76Se互為同位素B．H2O的穩(wěn)定性小于H2SeC．H2SO4的酸性比H2SeO4強D．將O2通入H2Se的水溶液中可得Se同位素是指質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子，74Se、76Se符合同位素的概念，故A正確；同主族元素從上到下非金屬性逐漸減弱，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，O的非金屬性強于Se，H2O的穩(wěn)定性大于H2Se，故B錯誤；同主族元素從上到下非金屬性逐漸減弱，最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性逐漸減弱，S的非金屬性強于Se，H2SO4的酸性比H2SeO4強，故C正確；同主族元素從上到下非金屬性逐漸減弱，非金屬性強的單質(zhì)能置換非金屬性弱的單質(zhì)，O的非金屬性強于Se，所以將O2通入H2Se的水溶液中可得Se，故D正確?！?．(2023·山東昌邑高一期末)根據(jù)元素周期律，由下列事實進行歸納推測，推測不合理的是選項事實推測A12Mg與水反應(yīng)緩慢，20Ca與水反應(yīng)較快56Ba與水反應(yīng)會更快BSi是半導(dǎo)體材料，同族的Ge也是半導(dǎo)體材料第ⅣA族元素的單質(zhì)都可作半導(dǎo)體材料CHCl在1500℃時分解，HI在230℃時分解HBr的分解溫度介于二者之間DSi與H2高溫時反應(yīng)，S與H2加熱能反應(yīng)P與H2在高溫時能反應(yīng)同主族金屬元素由上至下金屬性增強，與水反應(yīng)劇烈程度增強，金屬性：Ba＞Ca＞Mg，Ca與水反應(yīng)較快，則Ba與水反應(yīng)更快，故A正確；半導(dǎo)體材料通常位于元素周期表中金屬元素和非金屬元素的分界處，Si和Ge處于金屬和非金屬分界線處，能作半導(dǎo)體，但C和Pb不能作半導(dǎo)體，所以第ⅣA族元素并不都是半導(dǎo)體材料，故B錯誤；同主族非金屬元素由上至下非金屬性減弱，氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性減弱，非金屬性：Cl＞Br＞I，所以HBr的分解溫度介于二者之間，故C正確；同周期非金屬元素從左到右非金屬性增強，與氫氣化合難度減小，非金屬性：S＞P＞Si，所以P與H2在高溫時能反應(yīng)，故D正確。題點三元素“位—構(gòu)—性”關(guān)系的應(yīng)用6．(2023·溫州高一檢測)Se、Br兩種元素的部分信息如圖所示，下列說法正確的是A．原子半徑：Br>Se>PB．還原性：S2－>Se2－>Br－C．Br在元素周期表中位于第四周期第ⅦA族D．Se、Br位于同一主族√√7．短周期元素A、B、C原子序數(shù)依次增大，A3－與B2－、C＋電子層結(jié)構(gòu)相同，則下列說法中不正確的是A．三種元素可組成CAB2和CAB3型化合物B．離子半徑：C＋＞B2－＞A3－C．H2B在同主族元素氣態(tài)氫化物中最穩(wěn)定D．B的某種單質(zhì)可用于殺菌消毒三種短周期元素A、B、C的原子序數(shù)依次增大，A3－與B2－、C＋的電子層結(jié)構(gòu)相同，A、B在第二周期，C在第三周期，則A為N元素，B為O元素，C為Na元素。三種元素可組成化合物NaNO2和NaNO3，故A項正確；核外電子排布相同的離子，原子序數(shù)越大，離子半徑越小，則離子半徑：A3－＞B2－＞C＋，故B項錯誤；O為第ⅥA族中非金屬性最強的元素，則對應(yīng)的氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定，故C項正確；O元素的單質(zhì)臭氧具有強氧化性，可用于殺菌消毒，故D項正確?！谈鶕?jù)電荷守恒可知n＝1，所以RO中R元素的化合價是＋5價；還原產(chǎn)物是R－，說明R元素的最低化合價是－1價，所以R是第ⅦA族元素，A項正確?！?．元素周期表中前三周期部分元素的原子序數(shù)與常見價態(tài)的關(guān)系圖如下。若用原子序數(shù)表示對應(yīng)元素，下列說法中不正確的是A．a(chǎn)與d的非金屬性比較：d<aB．原子半徑大小：b＞c＞a＞d＞eC．a(chǎn)可以形成兩種氫化物D．b、c、e的最高價氧化物對應(yīng)水化物之間均可反應(yīng)根據(jù)分析可知，a為O，b為Na，c為Al，d為P，e為Cl，同一主族從上到下非金屬性逐漸減弱，同一周期從左向右非金屬性逐漸增強，則非金屬性：O＞S＞P，即非金屬性：a＞d，故A正確；同一周期從左向右原子半徑逐漸減小，同一主族從上到下原子半徑逐漸增大，則原子半徑大小為b＞c＞d＞e＞a，故B錯誤；O可以形成H2O和H2O2兩種氫化物，故C正確；Na、Al、Cl的最高價氧化物對應(yīng)水化物分別為NaOH、氫氧化鋁和高氯酸，由于氫氧化鋁為兩性氫氧化物，則NaOH、氫氧化鋁和高氯酸之間均可反應(yīng)，故D正確。10．根據(jù)元素周期表回答下列問題：(1)在上面元素周期表中，全部是金屬元素的區(qū)域為____(填字母)。A．Ⅰ區(qū)B．Ⅱ區(qū)C．Ⅲ區(qū)D．Ⅳ區(qū)B(2)a～m中，化學(xué)性質(zhì)最不活潑的是_____元素(填元素符號，下同)。只有負化合價而無正化合價的是___。(3)最高價氧化物對應(yīng)水化物呈兩性的是________(填化學(xué)式，下同)，寫出它分別與a、l的最高價氧化物對應(yīng)的水化物反應(yīng)的離子方程式：

______________________________、______________________________。(4)a、c的最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性：