高中化學(xué)人教版必修2(課件)122 元素周期表和元素周期律的應(yīng)用

1、第一章第二節(jié)元素周期律 第2課時(shí)元素周期表和元素周期律 的應(yīng)用 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.了解元素的原子結(jié)構(gòu)、周期表中的位置與元素性質(zhì)的關(guān)系。 4.體會元素周期表和元素周期律在科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的指 導(dǎo)意義。 目標(biāo) 導(dǎo)航 基礎(chǔ)知識導(dǎo)學(xué) 重點(diǎn)難點(diǎn)探究 隨堂達(dá)標(biāo)檢測 欄目 索引 分層訓(xùn)練 一、元素周期表的分區(qū)及元素化合價(jià)規(guī)律 基礎(chǔ)知識導(dǎo)學(xué) 1.金屬元素與非金屬元素的分區(qū)及性質(zhì)遞變規(guī)律 請?zhí)顚懗鰣D中序號所示內(nèi)容。 _ 點(diǎn)撥點(diǎn)撥(1)周期表的左下方是金屬性最強(qiáng)的元素(鈁)，右上方是非金屬性最強(qiáng) 的元素(氟)。堿性最強(qiáng)的是FrOH，酸性

2、最強(qiáng)的含氧酸是HClO4。 (2)由于元素的金屬性和非金屬性之間沒有嚴(yán)格的界線，因此，位于分界線 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。 答案 增強(qiáng)減弱增強(qiáng) 增強(qiáng)AlSi 金屬非金屬 答案 2.元素的化合價(jià)與元素在周期表中的位置之間關(guān)系 主族元素的最高正化合價(jià)等于原子所能的最外層電子數(shù)，而 非金屬的負(fù)化合價(jià)則等于使原子達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)所需 的電子數(shù)。 所以，非金屬元素的最高正化合價(jià)和它的負(fù)化合價(jià)的絕對值之和等于 。 (1)最高正化合價(jià) 序數(shù)原子 電子數(shù)(O、F除外)。 (2)最高正化合價(jià)|最低負(fù)化合價(jià)|8。 失去或偏移 得到 8 最外層 族 議一議 判斷正誤，正確的打

3、“”，錯誤的打“” (1)根據(jù)元素周期律可知金屬性最強(qiáng)的是鈁，非金屬性最強(qiáng)的是氦() (2)金屬不可能具有非金屬性，非金屬不可能具有金屬性() (3)鍺元素屬于金屬元素，但也具有一定的非金屬性() 答案 二、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用 答案 1.根據(jù)同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律判斷元素性質(zhì)的 (或 )。 2.應(yīng)用于元素“ ”的相互推斷。 3.預(yù)測新元素 為新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測它們的提供線索。 4.尋找新物質(zhì) (1)在金屬與非金屬分界線附近尋找 材料。 (2)研究附近元素，制造新農(nóng)藥。 (3)在中尋找催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料。 強(qiáng)弱大小 位置結(jié)構(gòu) 性質(zhì) 原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 半導(dǎo)體 氟、氯

4、、硫、磷 過渡元素 議一議 將下面左右兩側(cè)對應(yīng)內(nèi)容連線 答案返回 一、元素位置、原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)之間的關(guān)系 重點(diǎn)難點(diǎn)探究 例1如圖是元素周期表的一部分，關(guān)于元素X、Y、 Z的敘述正確的是() X的氣態(tài)氫化物與Y的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化 物能發(fā)生反應(yīng)生成鹽Y、Z的氣態(tài)氫化物的水 溶液的酸性：YH2YO4H3XO4，下列判斷正確的是() A.原子半徑按X、Y、Z的順序逐漸減小 B.單質(zhì)的氧化性按X、Y、Z的順序減弱 C.三種元素陰離子的還原性按X、Y、Z的順序增強(qiáng) D.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性按X、Y、Z的順序減弱 解析解析同周期X、Y、Z三種元素的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性由強(qiáng)到弱的 順序是HZO4

5、H2YO4H3XO4，知X、Y、Z的原子序數(shù)為XYZ。同周期元 素從左到右單質(zhì)的氧化性逐漸增強(qiáng)，陰離子的還原性逐漸減弱，原子半徑逐 漸減小，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)，可知正確選項(xiàng)為A。 解析答案 A 二、元素金屬性、非金屬性的強(qiáng)弱判斷 例2幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià)如下表： 解析答案 元素代號XYZW 原子半徑/pm1601437574 主要化合價(jià)235、3、32 下列敘述正確的是() A.X、Y元素的金屬性：XY，A錯誤； 根據(jù)Z、W的原子半徑相差不大，化合價(jià)不同，且W只有負(fù)價(jià)，則其可能 是O，Z是N，兩者的單質(zhì)直接反應(yīng)生成NO，B錯誤； 據(jù)此判斷可知X是Mg，Y是Al；Y的最高

6、價(jià)氧化物的水化物是氫氧化鋁， 其不溶于氨水，C錯誤； 一定條件下，氧氣可以和氨氣反應(yīng)生成水和氮?dú)?，D正確。 答案答案D 1.元素金屬性強(qiáng)弱的判斷規(guī)律 本質(zhì)：原子越易失電子，則金屬性就越強(qiáng)。 (1)根據(jù)元素周期表進(jìn)行判斷： 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。 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)在金屬活動性順序中越靠前，金屬性越強(qiáng)。如Zn排在Cu的前面，則金 屬性：ZnCu。 (3)根據(jù)金屬單質(zhì)與水或者與酸(非氧化性酸如鹽酸、稀硫酸等)反應(yīng)置換出 氫氣的難易(或反應(yīng)的劇烈)程度。置換出氫氣越容易，則金屬性就越強(qiáng)。 如Zn與鹽酸反應(yīng)比F

7、e與鹽酸反應(yīng)更易置換出氫氣，則金屬性：ZnFe。 (4)根據(jù)金屬元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物堿性的強(qiáng)弱。堿性越強(qiáng)，則原金 屬單質(zhì)的金屬性就越強(qiáng)。如堿性：NaOHMg(OH)2，則金屬性：NaMg。 (5)一般情況下，金屬單質(zhì)的還原性越強(qiáng)，則元素的金屬性就越強(qiáng)；對應(yīng)金 屬陽離子的氧化性越強(qiáng)，則元素的金屬性就越弱。如還原性：NaMg，則 金屬性：NaMg，氧化性：NaCu。 特別提醒特別提醒(1)一般來說，在氧化還原反應(yīng)中，單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)(或離子的 還原性越弱)，則元素的非金屬性就越強(qiáng)；單質(zhì)的還原性越強(qiáng)(或離子的氧化 性越弱)，則元素的金屬性就越強(qiáng)。故一般來說，元素的金屬性和非金屬性 的強(qiáng)弱判斷方

8、法與單質(zhì)的氧化性和還原性的強(qiáng)弱判斷方法是相一致的。 (2)金屬性強(qiáng)弱的比較，是比較原子失去電子的難易，而不是失去電子的多 少。如Na易失去1個電子，而Mg易失去2個電子，但Na的金屬性更強(qiáng)。 2.元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷規(guī)律 本質(zhì)：原子越易得電子，則非金屬性就越強(qiáng)。 (1)根據(jù)元素周期表進(jìn)行判斷： 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)。 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)非金屬元素單質(zhì)與H2化合的難易程度：化合越容易，非金屬性越強(qiáng)。如 F2與H2在黑暗中就可反應(yīng)，Br2與H2在加熱條件下才能反應(yīng)，則非金屬性： FBr。 (3)形成氣

9、態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，元素的非金屬性越強(qiáng)。 如穩(wěn)定性：HFHCl，則非金屬性：FCl。 (4)最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱：酸性越強(qiáng)，對應(yīng)非金屬元素的非 金屬性就越強(qiáng)。如酸性：HClO4HBrO4，則非金屬性：ClBr。 (5)一般情況下，非金屬單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，則元素的非金屬性就越強(qiáng)；對 應(yīng)陰離子的還原性越強(qiáng)，則元素的非金屬性就越弱。如氧化性Cl2Br2，則 非金屬性：ClBr。 (6)置換反應(yīng)：如Cl22Br=2ClBr2，則非金屬性：ClBr。 變式訓(xùn)練2X、Y是元素周期表第A族中的兩種元素。下列敘述能說明X 的非金屬性比Y強(qiáng)的是() A.X原子的電子層數(shù)比Y原子的電子

10、層數(shù)多 B.Y的單質(zhì)能將X從NaX的溶液中置換出來 C.X的單質(zhì)比Y的單質(zhì)更容易與氫氣反應(yīng) D.同濃度下X的氫化物水溶液比Y的氫化物水溶液的酸性強(qiáng) 解析答案返回 解析解析因X、Y是元素周期表中第A族的元素，若X原子的電子層數(shù)多，則 說明X比Y的非金屬性弱，A錯誤； B項(xiàng)事實(shí)說明Y比X更活潑，B錯誤； 根據(jù)單質(zhì)與H2化合的難易判斷，X2與H2化合更容易，說明氧化性：X2Y2， 則非金屬性：XY，C正確； 非金屬元素氫化物水溶液酸性的強(qiáng)弱不能作為元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)， D錯誤。 答案答案C 返回 1.短周期中三種元素a、b、c在周期表中的位置如圖，下列有關(guān)這三種元素的 敘述正確的是() A.

11、a是一種活潑的非金屬元素 B.c的最高價(jià)氧化物的水化物是一種弱酸 C.b的氫化物很穩(wěn)定 D.b元素的最高化合價(jià)為7價(jià) 解析解析根據(jù)元素周期表可判斷出a、b、c分別為He、F、S，對照選項(xiàng)，C正確。 隨堂達(dá)標(biāo)檢測 解析答案 12345 C 2.下列說法正確的是() A.在元素周期表中金屬與非金屬分界線左邊的元素均為金屬元素 B.Na、Mg、Al的還原性依次減弱 C.F、Cl、Br的非金屬性依次增強(qiáng) D.NaOH、KOH、Mg(OH)2的堿性依次減弱 解析解析在元素周期表中金屬在分界線左邊，但分界線左邊的并不都是金屬元素， 如氫元素，A錯； Na、Mg、Al位于同一周期，根據(jù)元素周期律，其還原性依

12、次減弱，B正確； F、Cl、Br位于同一主族，根據(jù)元素周期律，其非金屬性依次減弱，C錯； K的金屬性強(qiáng)于Na，KOH堿性強(qiáng)于NaOH，D錯。 12345 解析答案 B 3.鍺(Ge)是第四周期第A族元素，處于元素周期表中金屬區(qū)與非金屬區(qū)的 交界線上，下列敘述正確的是() A.鍺是一種金屬性很強(qiáng)的元素 B.鍺的單質(zhì)具有半導(dǎo)體的性能 C.鍺化氫(GeH4)穩(wěn)定性很強(qiáng) D.鍺酸(H4GeO4)是難溶于水的強(qiáng)酸 12345 解析答案 解析解析依據(jù)同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律可知：氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性： CH4SiH4GeH4，而已知硅烷(SiH4)不穩(wěn)定，故GeH4穩(wěn)定性很弱；最高 價(jià)氧化物的水化物的酸性：H2

13、CO3H4SiO4H4GeO4，H4SiO4難溶于水， 故H4GeO4為難溶于水的弱酸。因?yàn)殒N處于元素周期表中金屬區(qū)與非金屬 區(qū)的交界線上，所以鍺單質(zhì)應(yīng)具有半導(dǎo)體的性能。 答案答案B 12345 4.下列不能說明氯元素的非金屬性比硫元素強(qiáng)的事實(shí)是() HCl比H2S穩(wěn)定HClO氧化性比H2SO4強(qiáng) HClO4酸性比H2SO4強(qiáng)Cl2能與H2S反應(yīng)生成S 氯原子最外層有7個電子，硫原子最外層有6個電子 A. B. C. D. 解析解析判斷元素的非金屬性強(qiáng)弱是根據(jù)元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物 的酸性強(qiáng)弱(即最高價(jià)含氧酸)，而不是氧化性強(qiáng)弱，故錯，對； 最外層電子數(shù)多的非金屬性不一定強(qiáng)，如最外層電

14、子數(shù)IO，但非金屬性 IYZ B.單質(zhì)沸點(diǎn)：XYZ C.離子半徑：X2YZ D.原子序數(shù)：XYZ 1234567891011 解析解析短周期元素X、Z形成的最低價(jià)離子為X2、Z，Y和Z具有相同的電子 層結(jié)構(gòu)，則X、Y、Z三種元素分別處于第A、A、A族。又知X和Y處于同 一周期，Y和Z具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，從而推知X、Y、Z分別為S、Na和F。 原子最外層電子數(shù)：FSNa，A錯誤； Na單質(zhì)為金屬，S、F2為非金屬單質(zhì)，S為固體，F(xiàn)2為氣體，顯然沸點(diǎn)：NaSF2， B錯誤； 具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子，元素的原子序數(shù)越大，原子半徑越小，Na、F具 有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則離子半徑：FNa，S2多一個

15、電子層，所以S2半徑 最大，C錯誤； 三種元素的原子序數(shù)關(guān)系為SNaF，D正確。 答案答案D 1234567891011 解析答案 題組題組2由元素在周期表的位置推斷元素性質(zhì)由元素在周期表的位置推斷元素性質(zhì) 6.X、Y、Z、W均為短周期元素，它們在周期表中的相對位置如圖所示。 若Y原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍，下列說法中正確的是() A.原子半徑：WZYX B.最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性W比Z弱 C.Y的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性較Z的弱 D.四種元素的單質(zhì)中，Z的熔、沸點(diǎn)最高 1234567891011 解析解析Y原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍，則Y為O，故X為N，Z 為S，W為Cl

16、，A錯誤； HClO4酸性比H2SO4酸性強(qiáng)，B錯誤； H2O比H2S穩(wěn)定，C錯誤； S為固體，其他為氣體，D正確。 答案答案D 1234567891011 解析答案 7.某同學(xué)設(shè)計(jì)如下元素周期表，以下說法正確的是() A.X、Y、Z元素分別為N、P、O B.白格中都是主族元素，灰格中都是副族元素 C.原子半徑：ZXY D.X、Y、Z的氣態(tài)氫化物中最穩(wěn)定的是Y的氫化物 1234567891011 解析解析從元素周期表中找出規(guī)律，左側(cè)第二周期原子序數(shù)應(yīng)是3、5、6、7， 右側(cè)第二周期原子序數(shù)應(yīng)為4、8、9、10，左側(cè)第三周期原子序數(shù)應(yīng)為11、 13、14、15，右側(cè)第三周期原子序數(shù)應(yīng)為12、16

17、、17、18，故X、Y、Z三 種元素分別是N、P、O，A正確； 白格中的He、Ne、Ar都是稀有氣體，0族的，不屬于主族元素，B錯誤； 原子半徑大?。篜NO，C錯誤； 非金屬性越強(qiáng)，其氫化物越穩(wěn)定，非金屬性：ONP，最穩(wěn)定的是O的 氫化物，D錯誤。 答案答案A 1234567891011 解析答案 8.(1)X元素的原子核外有2個電子層，其中L層有5個電子，該元素在周期表中的位 置為_，最高價(jià)氧化物的化學(xué)式為_，該元素的氫化物和最 高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。 解析解析由X元素的原子結(jié)構(gòu)可知，X為氮元素，其最高價(jià)氧化物的化學(xué)式 為N2O5，其氣態(tài)氫化物的化學(xué)式為NH3，該元素最高

18、價(jià)氧化物對應(yīng)水化物 的化學(xué)式為HNO3。 第二周期第A族N2O5 NH3HNO3=NH4NO3 1234567891011 解析答案 (2)Y為短周期元素，若其最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式為HYO3，則此時(shí) Y元素的化合價(jià)為_，Y原子的最外層電子數(shù)為_，其氣態(tài)氫化物的 化學(xué)式為_。 解析解析Y元素的化合價(jià)為5價(jià)，則Y原子的最外層電子數(shù)為5，其氣態(tài)氫 化物的化學(xué)式為YH3。 5價(jià) 5 YH3 1234567891011 解析答案 9.元素在周期表中的位置，反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)。下圖 是元素周期表的一部分。 能力提升 (1)陰影部分元素在元素周期表中的位置為_族。 解析解析圖中陰影部

19、分為氮族元素，即第A族。 第A 1234567891011 解析答案 (2)根據(jù)元素周期律預(yù)測：H3AsO4屬于強(qiáng)酸還是弱酸？_。 解析解析在周期表中，砷元素的非金屬性比磷元素弱，磷酸屬于中強(qiáng)酸，故 H3AsO4屬于弱酸。 弱酸 (3)C和Si元素的氫化物都可以燃燒，但Si元素的氫化物在空氣中可以自燃，其 原因是_。試寫出Si的氫化物完全燃燒的化學(xué)方程式： _。 SiH4的穩(wěn)定性小于CH4 1234567891011 解析答案 (4)O2與H2的反應(yīng)是不可逆反應(yīng)，而S與H2反應(yīng)有一定限度，請寫出Se與 H2反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。 1234567891011 解析答案 (5)試比較S、O、F三種

20、元素的原子半徑大?。篲(填元素符號)。 解析解析 S與O同主族，原子序數(shù)SO，故原子半徑SO；O與F同周期，原 子序數(shù)OF，故原子半徑OF，所以原子半徑：SOF。 SOF 1234567891011 10.現(xiàn)有部分短周期元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下表： 元素編號元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu) TM層上電子數(shù)是K層上電子數(shù)的3倍 X最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍 Y常溫下單質(zhì)為雙原子分子，其氫化物水溶液呈堿性 Z元素最高正價(jià)是7價(jià) 1234567891011 答案 (1)元素X位于元素周期表的第_周期第_族，它的一種核素可測定文物 年代，這種核素的符號是_。 (2)元素Y的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_，與氫元素形成一種

21、離子YH ，寫出某溶 液中含有該微粒的檢驗(yàn)方法_ _ _。 二 A 取適量溶液放入試管，然后加入濃NaOH溶 液，加熱，若產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，可以證明該 溶液中含有NH (答案合理即可) 1234567891011 答案 (3)元素Z與元素T相比，非金屬性較強(qiáng)的是_(用元素符號表示)，下 列表述中能證明這一事實(shí)的是_(填字母)。 a.常溫下Z的單質(zhì)和T的單質(zhì)狀態(tài)不同 b.Z的氫化物比T的氫化物穩(wěn)定 c.一定條件下Z和T的單質(zhì)都能與氫氧化鈉溶液反應(yīng) Cl b (4)探尋物質(zhì)的性質(zhì)差異性是學(xué)習(xí)的重要方法之一。T、X、Y、Z四種元素 的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物中化學(xué)性質(zhì)明顯不同于其他三種的是 _，理由是_。 H2CO3H2CO3是弱酸(或非氧化性酸) 1234567891011 11.制冷劑是一種易被壓縮、液化的氣體，液化后在管內(nèi)循環(huán)，蒸發(fā)時(shí)吸收熱量， 使環(huán)境溫度降低，達(dá)到制冷的目的。人們曾采用乙醚、NH3、CH3Cl等作制冷制， 但它們不是有毒就是易燃，于是科學(xué)家根據(jù)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律來開發(fā)新的制 冷劑。根據(jù)已有知識，某些元素化合物的易燃性、毒性變化趨勢如下： (1)氫化物的易燃性： SiH4PH3H2SHCl，則_H2OHF(填物質(zhì)的化學(xué)式)。 解析解析根據(jù)元素周期律，氫