元素周期表和元素周期律的應(yīng)用高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修1

第四章

物質(zhì)結(jié)構(gòu)

元素周期律第二節(jié)元素周期律課時(shí)2元素周期表和元素周期律的應(yīng)用下列各組微粒半徑大小比較中，不正確的是（）r(K)>r(K+)>r(Ca2+)B.r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)C.r(Na)>r(Mg)>r(Al)D.r(Cl)>r(S)>r(P)D小結(jié):比較微粒半徑大小:三看一看電子層數(shù)

二看核電荷數(shù)三看核外電子數(shù)或最外層電子數(shù)1.比較下列微粒的半徑大?。?/p>

Cl-

、S2-

、Na+

、Mg2+

、F-答案：半徑S2-

>Cl-

>F-

>Na+

>Mg2+2.已知Xn+、Y（n+1）+、Zn-、R（n-1）-四種粒子都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，這四種離子半徑大小關(guān)系是（）A、Zn->R（n-1）->Xn+>Y（n+1）+

B、Xn+>Y（n+1）+>Zn->R（n-1）-C、R（n-1）->Zn->Y（n+1）+>Xn+D、Xn+>Zn->Y（n+1）+>R（n-1）-

A(1)最高正價(jià)＝主族序數(shù)＝最外層電子數(shù)(O、F除外)。(2)非金屬：最低負(fù)價(jià)＝最高正價(jià)－8(H、O、F除外)。(3)金屬無負(fù)價(jià)；H最高價(jià)為＋1最低價(jià)為－1；O無最高正價(jià)，最低價(jià)為－2；F無正化合價(jià)，最低價(jià)為－1。

ⅣAⅤAⅥAⅦA氫化物RH4RH3H2RHR最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物H2RO3或H4RO4H3RO4或HRO3H2RO4HRO4元素化合價(jià)規(guī)律最高正價(jià)只有氧化性；最低負(fù)價(jià)只有還原性，中間價(jià)態(tài)既有氧化性又有還原性。應(yīng)用：寫出H2S與H2O2的反應(yīng)方程式H2S+H2O2=2H2O+S分析：由于S處于最低價(jià)，只有氧化性，H2O2中的O元素處于-1價(jià)，是中間價(jià)故反應(yīng)中H2S做氧化劑，反應(yīng)后得到的產(chǎn)物應(yīng)有更高化合價(jià)，生成0價(jià)硫單質(zhì)；

現(xiàn)象化學(xué)方程式

鎂與冷水反應(yīng)緩慢，滴入酚酞試液粉紅色。加熱至沸騰后反應(yīng)加快，產(chǎn)生氣泡，溶液紅色加深。鎂的金屬性比鈉弱結(jié)論Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2△取一小段鎂帶，用砂紙除去表面的氧化膜，放入試管中。向試管中加入2mL水，并滴入2滴酚酞溶液。過一會兒加熱試管至水沸騰，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)比較

現(xiàn)象離子方程式Al(OH)3在酸或強(qiáng)堿溶液中都能溶解。Al(OH)3是兩性氫氧化物，鋁雖是金屬，單已表現(xiàn)出一定的非金屬性。結(jié)論將Al(OH)3沉淀分裝在兩支試管中，一支滴加2mol/L鹽酸，另一支滴加2mol/LNaOH溶液，邊滴邊振蕩觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)比較Al3++3NH3?H2O===

Al(OH)3↓+3NH4+Al(OH)3+3H+

===

Al3++3H2OAl(OH)3+OH-

===

AlO2-+2H2O

現(xiàn)象離子方程式Mg(OH)2在酸溶液中溶解，在強(qiáng)堿溶液中不溶解。Mg(OH)2的堿性強(qiáng)于Al(OH)3結(jié)論將Mg(OH)2沉淀分裝在兩支試管中，一支滴加2mol/L鹽酸，另一支滴加2mol/LNaOH溶液，邊滴邊振蕩觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)比較Mg2++2NH3?H2O===

Mg(OH)2↓+2NH4+

Mg(OH)2+2H+==Mg2+

+2H2O三、元素周期律元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子的核外電子排布周期性變化的必然結(jié)果。元素的性質(zhì)隨著原

子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化原子半徑金屬性、非金屬性1.元素周期律2.實(shí)質(zhì)推論：粒子半徑越大，金屬性越強(qiáng)，非金屬性越弱【1】F、Cl、Br、I四種鹵族元素的單質(zhì)氧化性強(qiáng)弱順序：_________________;簡單陰離子還原性強(qiáng)弱順序：________________。F2>Cl2>Br2>I2I->Br->Cl->F-【1】Na、Mg、Al、K四種金屬元素的金屬性強(qiáng)弱順序：_________________;簡單陽離子的氧化性強(qiáng)弱順序：________________。K>Na>Mg>AlAl3+>Mg2+>Na+>K+口訣：原強(qiáng)離弱1.與水或酸反應(yīng)置換氫氣的難易程度2.最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物（最高價(jià)氫氧化物）的堿性3.單質(zhì)間的置換反應(yīng)（活動性在Na之前的活潑金屬會先與溶液中的水反應(yīng)，故無法置換水溶液中的其他金屬）1.與氫氣化合的難易程度2.生成氫化物的穩(wěn)定性：3.最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物（最高價(jià)含氧酸）的酸性4.單質(zhì)間的置換反應(yīng)（氟會與水反應(yīng)無法置換水溶液中的其他非金屬單質(zhì)）元素金屬性強(qiáng)弱判斷依據(jù)：元素非金屬性強(qiáng)弱判斷依據(jù)：復(fù)習(xí)回顧非金屬性逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸增強(qiáng)AtPoTeSbAsGeSiAlB非金屬性最強(qiáng)金屬性最強(qiáng)三、元素周期律金屬性、非金屬性原子半徑逐漸增大原子半徑逐漸減小原子半徑逐漸增大原子半徑逐漸減小分界線附近的元素，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，故元素的金屬性和非金屬性之間沒有嚴(yán)格的界線。結(jié)構(gòu)位置性質(zhì)推測決定反映決定推測判斷堿性：Ca(OH)2___Ba(OH)2穩(wěn)定性：CH4___SiH41.比較同主族元素的性質(zhì)應(yīng)用一：比較元素及其化合物的性質(zhì)2.比較同周期元素的性質(zhì)酸性：H2SO4___HClO4穩(wěn)定性：H2S___HCl3.比較不同周期不同主族元素的性質(zhì)堿性：KOH___Mg(OH)2應(yīng)用二：預(yù)測元素及其化合物的性質(zhì)在“腦白金”中含有一種營養(yǎng)元素---34號元素,大量基礎(chǔ)研究和臨床實(shí)踐證實(shí)：34號是一種維持生命的物質(zhì)，當(dāng)攝入量不足時(shí)，將會出現(xiàn)細(xì)胞病變，造成多種疾病發(fā)生。34號對心臟病、心血管疾病、肝臟疾病、消化性潰瘍、腫瘤等有顯著的預(yù)防作用，并能有效清除人體自由基，解除重金屬毒性，增強(qiáng)免疫功能，延緩衰老。請推導(dǎo)34號元素在周期表的具體位置并標(biāo)出其符號。方法一、原子結(jié)構(gòu)示意圖法。a.周期序數(shù)＝電子層數(shù)b.主族序數(shù)＝最外層電子數(shù)方法二、利用稀有氣體原子序數(shù)，通過加減判斷。第四周期第VIA族結(jié)構(gòu)確定位置元素名稱硒元素符號Se原子序數(shù)34金屬還是非金屬？

原子結(jié)構(gòu)示意圖

最高正價(jià)

最低負(fù)價(jià)

常見中間價(jià)

氣態(tài)氫化物化學(xué)式

最高價(jià)氧化物

最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物

與硫酸酸性比較

與硫化氫穩(wěn)定性比較與S半徑比較與S非金屬性比較常溫下狀態(tài)非金屬+6-20、+4H2SeSeO3H2SO4>H2SeO4H2S>H2SeH2SeO4S＜SeS＞Se固體（經(jīng)驗(yàn)規(guī)律：看偏旁）第四周期第VIA族結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)1.運(yùn)用元素周期律分析，下列說法中錯(cuò)誤的是（）A.Ra是第七周期ⅡA族元素，Ra(OH)2的堿性比Mg(OH)2的堿性強(qiáng)B.As是第四周期ⅤA族元素，AsH3的還原性比NH3的還原性弱C.Cs的原子半徑比Na的原子半徑大，Cs與水反應(yīng)比Na與水反應(yīng)更劇烈D.Cl的核電荷數(shù)比Al的核電荷數(shù)大，Cl的原子半徑比Al的原子半徑小2.銣與鈉位于同一主族，下列對銣的性質(zhì)預(yù)測錯(cuò)誤的是（）A.銣能與水劇烈反應(yīng)B.銣能置換氯化鈉溶液中的鈉C.氫氧化銫是強(qiáng)堿D.銣比鈉的金屬性強(qiáng)門捷列夫在研究元素周期表時(shí)，科學(xué)地預(yù)言了11種尚未發(fā)現(xiàn)的元素，為它們在周期表中留下了空位。例如，他認(rèn)為在鋁的下方有一個(gè)與鋁類似的元素“類鋁”，并預(yù)測了它的性質(zhì)。1875年，法國化學(xué)家發(fā)現(xiàn)了這種元素，將它命名為鎵。鎵的性質(zhì)與門捷列夫推測的一樣。門捷列夫還預(yù)測在硅和錫之間存在一種元素——“類硅”，15年后該元素被德國化學(xué)家文克勒發(fā)現(xiàn)，為了紀(jì)念他的祖國，將其命名為“鍺”。預(yù)測鍺相對原子質(zhì)量7272.6密度（g·cm-3）5.55.32氧化物MO2GeO2氧化物的密度（g·cm-3）4.74.72氯化物MCl4GeCl4氯化物的沸點(diǎn)（℃）<10084應(yīng)用三：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)尋找半導(dǎo)體材料，如硅、鍺、鎵等探索制取農(nóng)藥的元素，如氟、氯、硫、磷、砷等尋找優(yōu)良催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料應(yīng)用四：尋找有特殊用途的新物質(zhì)拓展：對角線規(guī)則相鄰周期左上和右下的元素性質(zhì)相似，以下三組尤為明顯：(1)Mg能和空氣中的O2、N2反應(yīng)生成MgO、Mg3N2.則Li在空氣中燃燒的產(chǎn)物為：__________________.Li2O、Li3NLiBeBMgAlSi(2)Be和Al的性質(zhì)相似.則Be(OH)2的類別屬于_____________.寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________.兩性氫氧化物Be(OH)2+2HCl=BeCl2+2H2OBe(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O(3)B和Si單質(zhì)的熔點(diǎn)都很高.相鄰周期左上和右下的元素性質(zhì)相似，以下三組尤為明顯：LiBeBMgAlSi則Be既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)拓展：對角線規(guī)則元素周期表和元素周期律的應(yīng)用在周期表中金屬與非金屬的分界處可以找到半導(dǎo)體材料如硅、鍺、鎵等。硅鍺鎵元素周期表和元素周期律的應(yīng)用如由含砷的有機(jī)物發(fā)展成對人畜毒性較低的含磷有機(jī)物等農(nóng)藥所含有的氟、氯、硫、磷、砷等元素在周期表中位置靠近這個(gè)區(qū)域內(nèi)的元素進(jìn)行研究有助于制造出新品種的農(nóng)藥元素周期表和元素周期律的應(yīng)用催化劑的選擇：在過渡元素（包括稀土元素）中尋找如用鐵、鎳熔劑作催化劑，使石墨在高溫和高壓下轉(zhuǎn)化為金剛石。如石油的催化裂化、重整等反應(yīng)，廣泛采用過渡元素作催化劑。特別是近年來發(fā)現(xiàn)少量稀土元素能大大改善催化劑的性能。元素周期表和元素周期律的應(yīng)用耐高溫、耐腐蝕銥合金用于制作的發(fā)動機(jī)火花塞如鈦、鉭、鉬、鎢、鉻等具有耐高溫、耐腐蝕的特點(diǎn)。在過渡元素中尋找制造耐高溫、耐腐蝕合金的元素。物質(zhì)特性推斷元素形成化合物種類最多的元素/單質(zhì)是自然界中最硬的元素/某種同位素可用于考古斷代空氣中含量最多的元素/氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素地殼中含量最多的元素/氫化物的沸點(diǎn)最高的元素/氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素單質(zhì)最易著火的非金屬元素焰色反應(yīng)呈黃色的元素最活潑的金屬元素/最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物堿性最強(qiáng)的元素/焰色呈紫色的元素單質(zhì)密度最小的元素最活潑的非金屬元素/無含氧酸(沒有正價(jià))的非金屬元素/氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的元素最高價(jià)氧化物及其水化物既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的元素元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物能發(fā)生氧化還原反應(yīng)的元素常見的一種元素存在幾種單質(zhì)的元素CNOPNaKHFAlSCPOS1.短周期主族元素X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，X原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，Y是地殼中含量最多的元素，Z是同周期金屬性最強(qiáng)的元素，Z的單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出黃色火焰同時(shí)生成淡黃色固體。下列說法正確的是（）A.X元素位于第二周期VIA族B.元素的非金屬性X強(qiáng)于YC.Y與Z形成的化合物只有一種D.離子半徑：r(Z)<r(Y)2.甲～戊均為短周期元素，在元素周期表中的相對位置如圖所示。戊的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸。下列說法不正確的是（）