新教材化學(xué)學(xué)案5-1-2元素周期表及其應(yīng)用

第2課時(shí)元素周期表及其應(yīng)用課程目標(biāo)1．了解元素周期表的結(jié)構(gòu)。2．知道同主族、同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律。3．了解主族元素“位、構(gòu)、性”之間的關(guān)系。4．了解周期表的意義與應(yīng)用。圖說考點(diǎn)學(xué)業(yè)基礎(chǔ)——自學(xué)·思記·嘗試[新知預(yù)習(xí)]一、周期表的結(jié)構(gòu)1．編排依據(jù)元素周期表是1的具體表現(xiàn)形式。2．編排原則定量遞變量橫行2從左到右3遞增縱行最外層電子數(shù)從上到下4遞增3.結(jié)構(gòu)（1）周期（即橫行）類別周期序數(shù)起止元素包括元素種數(shù)核外電子層數(shù)5周期11H～2He6723Li～10Ne89311Na～18Ar101112周期419K～36Kr1314537Rb～54Xe1516655Cs～86Rn1718787Fr～118Og3219（2）族（20個(gè)縱行，21個(gè)族）：（3）元素周期表與原子結(jié)構(gòu)的兩個(gè)重要關(guān)系：元素周期表eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(周期序數(shù)＝\o(□,\s\up1(38)),主族序數(shù)＝\o(□,\s\up1(39))))原子結(jié)構(gòu)例如：氧原子結(jié)構(gòu)示意圖，氧元素的位置：第40周期，第41族。二、元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律1．同周期（左→右）ⅠA…………→ⅦAeq\x(結(jié)構(gòu))…電子層數(shù)42，核電荷數(shù)增多，最外層電子數(shù)43；↓eq\x(性質(zhì))…原子半徑44，失電子能力45，得電子能力46?！亟饘傩?7非金屬性482．同主族（上→下）3．金屬元素和非金屬元素的分區(qū)（1）分界線：（2）規(guī)律：①金屬性最強(qiáng)的元素為56（除放射性元素）；②非金屬性最強(qiáng)的元素為57；③分界線附近的元素既表現(xiàn)出一定的58，又表現(xiàn)出一定的59。[即時(shí)自測(cè)]1．判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”（1）現(xiàn)行元素周期表中的元素是按相對(duì)原子質(zhì)量由小到大排列的。（）（2）元素周期表揭示了化學(xué)元素間的內(nèi)在聯(lián)系。（）（3）元素周期表中有七個(gè)周期。（）（4）周期序數(shù)與該周期元素的電子層數(shù)相等。（）（5）元素周期表共18個(gè)縱行，18個(gè)族。（）2．判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”（1）堿金屬元素原子的次外層電子數(shù)都是8。（）（2）化合物中堿金屬元素的化合價(jià)都為＋1。（）（3）堿金屬元素的原子半徑隨核電荷數(shù)的增大而增大。（）（4）堿金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)活潑，易失電子發(fā)生還原反應(yīng)。（）（5）Li在空氣中加熱生成Li2O2。（）3．某同學(xué)有關(guān)鹵素的筆記中有如下記錄，這些記錄都正確嗎？（1）鹵素只以化合態(tài)形式存在于自然界中。（）（2）隨核電荷數(shù)增加，單質(zhì)熔、沸點(diǎn)降低。（）（3）隨核電荷數(shù)增加，單質(zhì)氧化性增強(qiáng)。（）（4）隨核電荷數(shù)增加，氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)。（）（5）從上到下原子半徑逐漸減小。（）（6）從上到下非金屬性逐漸減弱。（）4．短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如圖所示，下列說法正確的是（）A．W的非金屬性比Z的弱B．W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是強(qiáng)酸C．Y的原子半徑在同周期主族元素中最大D．Z的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性在同主族元素中最強(qiáng)核心素養(yǎng)——合作·探究·分享提升點(diǎn)1元素周期表中元素的常見推斷[例1]A、B、C均為短周期元素，它們?cè)谥芷诒碇械奈恢萌鐖D所示，已知B、C元素的原子序數(shù)之和是A元素原子序數(shù)的4倍，則A、B、C符合的一組是（）A．Be、Na、AlB．B、Mg、SiC．O、P、ClD．C、Al、P[提升1]下列各表是元素周期表的一部分，表中數(shù)字表示的原子序數(shù)與其在周期表中的位置相符的是（）121119A1413B610151632C9161835D關(guān)鍵能力元素在周期表中的位置關(guān)系（1）利用短周期中族序數(shù)與周期數(shù)的關(guān)系推斷。若設(shè)族序數(shù)與周期數(shù)的比值是x，則有：x的取值1/31/2123對(duì)應(yīng)的元素NaLiH、Be、AlC、SO（2）同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序數(shù)差。（3）同主族相鄰兩元素原子序數(shù)之差的情況①若為ⅠA、ⅡA族元素，則原子序數(shù)之差等于上周期元素所在周期的元素種類數(shù)。②若為ⅢA族至0族元素，則原子序數(shù)之差等于下周期元素所在周期的元素種類數(shù)。（4）同主族不相鄰兩元素的原子序數(shù)的差元素周期表中1～7周期的元素種類數(shù)分別是2，8，8，18，18，32，32，故同主族不相鄰的兩種元素的原子序數(shù)的差是這幾個(gè)數(shù)的和或差，如1H和19K的原子序數(shù)差是2＋8＋8＝18。eq\a\vs4\al(狀元隨筆)元素周期表中元素的推斷方法（本方法常用于確定原子序數(shù)小于18的元素）①周期序數(shù)＝電子層數(shù)②主族元素族序數(shù)＝原子最外層電子數(shù)＝元素最高正化合價(jià)數(shù)（O、F例外）③原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)例如：X元素是第3周期第ⅠA族元素，則該元素原子有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)是1，即鈉元素。提升點(diǎn)2元素“位、構(gòu)、性”的綜合判斷[例2]（雙選）金屬元素（前18號(hào)）甲～戊在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示，下列判斷中正確的是（）甲乙丙丁戊A.原子半徑：丙<丁<戊B．金屬性：甲<丙C．氫氧化物堿性：丙>丁>戊D．最外層電子數(shù)：甲>乙[提升2]X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，部分信息如下表所示：XYZMRQ原子半徑/nm0.1860.0740.0990.143主要化合價(jià)－4，＋4－2－1，＋7＋3其他陽(yáng)離子核外無(wú)電子半導(dǎo)體材料焰色反應(yīng)呈黃色（1）R在元素周期表中的位置是；R在自然界中有質(zhì)量數(shù)為35和37的兩種核素，它們之間的關(guān)系為。（2）Z的單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（3）Y與R相比，非金屬性較強(qiáng)的是（用元素符號(hào)表示），下列事實(shí)能證明這一結(jié)論的是（填字母）。a．常溫下Y的單質(zhì)呈固態(tài)，R的單質(zhì)呈氣態(tài)b．穩(wěn)定性：XR>YX4c．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性：HRO4>H2YO3（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)推測(cè)Y的原子半徑的范圍：nm<rY<nm。（5）甲、乙是上述部分元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物，且甲＋乙→丙＋水，則丙的化學(xué)式為（寫一種即可）。eq\a\vs4\al(狀元隨筆)在比較元素的性質(zhì)時(shí)，有時(shí)需要借助參照物，如比較Ca（OH）2和Al（OH）3的堿性大小，鎂鋁鈣可借助鎂，三種元素在周期表中的位置如圖，故金屬性是Ca>Mg>Al，故堿性是Ca（OH）2>Mg（OH）2>Al（OH）3。關(guān)鍵能力“位、構(gòu)、性”三者關(guān)系（1）原子結(jié)構(gòu)eq\o(→,\s\up7(決定))元素在周期表中的位置。原子結(jié)構(gòu)eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(最外層電子數(shù)＝主族序數(shù),電子層數(shù)＝周期數(shù)))位置。（2）原子結(jié)構(gòu)eq\o(→,\s\up7(決定))元素的化學(xué)性質(zhì)。原子結(jié)構(gòu)eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(最外層電子數(shù)越少，電子層數(shù)越多，,越易失電子，還原性越強(qiáng),最外層電子數(shù)越多，電子層數(shù)越少，,越易得電子，氧化性越強(qiáng)))性質(zhì)。（3）元素在周期表中的位置eq\o(→,\s\up7(體現(xiàn)),\s\do5(或推測(cè)))原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)。eq\a\vs4\al(狀元隨筆)解讀“位、構(gòu)、性”學(xué)考評(píng)價(jià)——夯實(shí)·測(cè)控·演練1.下列有關(guān)元素周期表的說法不正確的是（）A．第15列某元素能形成堿性氣體B．第2列元素中肯定沒有非金屬元素C．第17列的第一種元素的原子序數(shù)為9D．短周期中能與強(qiáng)堿反應(yīng)產(chǎn)生H2的金屬元素位于第ⅣA族XYWZ2.短周期主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置關(guān)系如圖，下列推論合理的是（）A.若Z的核電荷數(shù)是Y的兩倍，則X為碳元素B.若W的核電荷數(shù)是Y的兩倍，則X是氮元素C.原子半徑：Z>Y>XD.最簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性：Y>X>W3．（雙選）已知：aA＋、bB2＋、cC－、dD2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，有關(guān)A、B、C、D四種元素的敘述中正確的是（）A．原子序數(shù)：b>a>c>dB.原子半徑：A>B>C>DC.金屬性：B>A，非金屬性：D>CD.離子半徑：D2－>C－>A＋>B2＋4．在元素周期表中位于金屬元素和非金屬元素交界處最容易找到的材料是（）A.制催化劑的材料B．耐高溫、耐腐蝕的合金材料C.制農(nóng)藥的材料D．半導(dǎo)體材料5．下列有關(guān)元素周期表、元素周期律的說法中不正確的是（）A.已知Sr元素位于第五周期ⅡA族，故Sr（OH）2堿性比Mg（OH）2弱B.已知As元素位于第四周期ⅤA族，故NH3比AsH3穩(wěn)定C.元素周期表分為7個(gè)主族、7個(gè)副族、1個(gè)0族、1個(gè)第Ⅷ族，共18個(gè)縱行D.副族元素中沒有非金屬元素6．下列各圖若為元素周期表的一部分（表中數(shù)字代表原子序數(shù)），其中合理的是（）234111920A210111718B310111219C6143233D7．A、B、C、D為短周期元素，在元素周期表中所處的位置關(guān)系如圖所示，A、C兩種元素的原子核外電子數(shù)之和等于B元素原子的質(zhì)子數(shù)。（1）分別寫出A、B、C、D四種元素的名稱、、、。（2）B元素位于元素周期表中第周期第族。（3）D元素的單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。8．下表標(biāo)出的是元素周期表的一部分元素，回答下列問題。（1）表中用字母標(biāo)出的14種元素中，化學(xué)性質(zhì)最不活潑的是（用元素符號(hào)表示，下同），金屬性最強(qiáng)的是，非金屬性最強(qiáng)的是，常溫下單質(zhì)為液態(tài)的非金屬元素是，屬于過渡元素的是（該空用字母表示）。（2）B、F、C氣態(tài)氫化物的化學(xué)式分別為，其中以最不穩(wěn)定。（3）第2周期中原子半徑最小的是。練后感悟有關(guān)“位—構(gòu)—性”關(guān)系的解題步驟解題步驟具體內(nèi)容第一步：分析題意分析題意中的具體信息，提煉出“位—構(gòu)—性”的相關(guān)信息，再向其他方面進(jìn)行推導(dǎo)第二步：緊抓規(guī)律結(jié)構(gòu)與位置互推是解題的基礎(chǔ)、性質(zhì)與位置互推是解題的關(guān)鍵、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的互推是解題的要素第三步：做出判斷根據(jù)“位—構(gòu)—性”的關(guān)系，對(duì)給出的相應(yīng)內(nèi)容做出具體的解答第2課時(shí)元素周期表及其應(yīng)用學(xué)業(yè)基礎(chǔ)新知預(yù)習(xí)元素周期律電子層數(shù)原子序數(shù)電子層數(shù)短2182eq\o(□,\s\up1(10))8eq\o(□,\s\up1(11))3eq\o(□,\s\up1(12))長(zhǎng)eq\o(□,\s\up1(13))18eq\o(□,\s\up1(14))4eq\o(□,\s\up1(15))18eq\o(□,\s\up1(16))5eq\o(□,\s\up1(17))32eq\o(□,\s\up1(18))6eq\o(□,\s\up1(19))7eq\o(□,\s\up1(20))18eq\o(□,\s\up1(21))16eq\o(□,\s\up1(22))ⅠAeq\o(□,\s\up1(23))ⅡAeq\o(□,\s\up1(24))ⅢAeq\o(□,\s\up1(25))ⅣAeq\o(□,\s\up1(26))ⅤAeq\o(□,\s\up1(27))ⅥAeq\o(□,\s\up1(28))ⅦAeq\o(□,\s\up1(29))ⅢBeq\o(□,\s\up1(30))ⅣBeq\o(□,\s\up1(31))ⅤBeq\o(□,\s\up1(32))ⅥBeq\o(□,\s\up1(33))ⅦBeq\o(□,\s\up1(34))ⅠBeq\o(□,\s\up1(35))ⅡBeq\o(□,\s\up1(36))8、9、10eq\o(□,\s\up1(37))18eq\o(□,\s\up1(38))電子層數(shù)eq\o(□,\s\up1(39))最外層電子數(shù)eq\o(□,\s\up1(40))2eq\o(□,\s\up1(41))ⅥAeq\o(□,\s\up1(42))相同eq\o(□,\s\up1(43))增多eq\o(□,\s\up1(44))減小eq\o(□,\s\up1(45))減弱eq\o(□,\s\up1(46))增強(qiáng)eq\o(□,\s\up1(47))減弱eq\o(□,\s\up1(48))增強(qiáng)eq\o(□,\s\up1(49))相同eq\o(□,\s\up1(50))增多eq\o(□,\s\up1(51))增大eq\o(□,\s\up1(52))增強(qiáng)eq\o(□,\s\up1(53))減弱eq\o(□,\s\up1(54))增強(qiáng)eq\o(□,\s\up1(55))減弱eq\o(□,\s\up1(56))Cseq\o(□,\s\up1(57))Feq\o(□,\s\up1(58))金屬性eq\o(□,\s\up1(59))非金屬性即時(shí)自測(cè)1．答案：(1)×(2)√(3)√(4)√(5)×2．答案：(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×3．答案：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√4．解析：根據(jù)短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置可判斷X是He，Y是F，W是Cl，Z是S。A項(xiàng)，同周期自左向右非金屬性逐漸增強(qiáng)，則W的非金屬性比Z的強(qiáng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物是高氯酸，屬于強(qiáng)酸，正確；C項(xiàng)，同周期自左向右原子半徑逐漸減小，則Y的原子半徑在同周期主族元素中最小，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，Z是硫元素，硫元素為第ⅥA族元素，第ⅥA族元素中氧的氫化物穩(wěn)定性最強(qiáng)，錯(cuò)誤。答案：B核心素養(yǎng)例1【解析】由于A、B、C為短周期元素，從A、B、C的相對(duì)位置可知，A只能處在第二周期，而B、C處在第三周期。設(shè)A的原子序數(shù)為x，則B的原子序數(shù)為(x＋8－1)＝x＋7，C的原子序數(shù)為(x＋8＋1)＝x＋9，則(x＋7)＋(x＋9)＝4x，x＝8。所以，A、B、C的原子序數(shù)分別為8、15、17，對(duì)應(yīng)的元素分別為O、P、Cl。故選C?！敬鸢浮緾提升1解析：A項(xiàng)中1號(hào)元素和2號(hào)元素不應(yīng)只隔1列，且1號(hào)元素與11號(hào)元素之間還應(yīng)有一橫行，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。B項(xiàng)中4號(hào)元素(Be)和13號(hào)元素(Al)中間應(yīng)隔有10列過渡元素，B項(xiàng)錯(cuò)誤。C項(xiàng)中10號(hào)元素不和15、16號(hào)元素在同一周期，且6、32號(hào)元素不和10號(hào)元素在同一族，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)正確。答案：D例2【解析】丙、丁、戊同周期，原子半徑：丙>丁>戊；甲、丙同主族，金屬性：甲<丙；氫氧化物堿性：丙>丁>戊；甲、乙同周期，最外層電子數(shù)：甲<乙?！敬鸢浮緽C提升2解析：由題中所給信息可知，X為H，Y為Si，Z為Na，M為O，R為Cl，根據(jù)原子半徑和Q的主要化合價(jià)為＋3，可知Q為Al。(4)由同周期元素原子半徑的遞變規(guī)律，知rCl<rSi<rAl，所以0.099nm<rSi<0.143nm。(5)題中元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能相互反應(yīng)生成水：NaOH＋Al(OH)3=NaAlO2＋2H2O，所以丙為NaAlO2(其它合理答案也可)答案：(1)第三周期第ⅦA族互為同位素(2)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑(3)Clbc(4)0.0990.143(5)NaAlO2學(xué)考評(píng)價(jià)1．解析：第15列中含有氮元素，其氫化物為NH3，是堿性氣體；第2列元素為第ⅡA族元素，包括Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra，均為金屬元素；第17列為第ⅦA族，第一種元素為氟，原子序數(shù)為9；短周期中能與強(qiáng)堿反應(yīng)放出H2的金屬是鋁，在第ⅢA族，D錯(cuò)。答案：D2．解析：若Z的核電荷數(shù)是Y的兩倍，則Z為S元素，Y為O元素，X為N元素，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若W的核電荷數(shù)是Y的兩倍，則W為Si元素，X為C元素，Y為N元素，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖中位置關(guān)系可知，原子半徑X>Y，C項(xiàng)錯(cuò)誤；非金屬性Y>X>W，則最簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性：Y>X>W，D項(xiàng)正確。答案：D3．解析：aA＋、bB2＋、cC－、dD2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，說明A、B位于C、D的下一周期，其位