人教版高中化學必修第一冊第四章第二節(jié)第2課時元素周期表和元素周期律的應用基礎課課件

第2課時元素周期表和元素周期律的應用(基礎課)第四章物質結構元素周期律第二節(jié)元素周期律素養(yǎng)目標1．能利用元素在元素周期表中的位置和原子結構，分析、預測、比較元素及其化合物的性質。2．能結合有關資料說明元素周期律(表)對合成新物質、尋找新材料的指導作用。3．體會元素周期律(表)在學習元素及其化合物知識和科學研究中的重要作用。初高銜接知識點一元素周期表的分區(qū)及化合價規(guī)律1．元素周期表與元素周期律的關系元素周期表是元素周期律的表現(xiàn)形式，反映了元素之間的內在聯(lián)系，是學習、研究和應用化學的一種重要工具。2．金屬元素與非金屬元素的分區(qū)及性質遞變規(guī)律(1)分區(qū)圖(2)虛線左下方是____元素，虛線右上方是______元素，最后一個縱列是________元素。(3)元素的金屬性和非金屬性之間并沒有嚴格的界線，位于分界線附近的元素既能表現(xiàn)一定的______，又能表現(xiàn)出一定的________。金屬非金屬稀有氣體金屬性非金屬性3．元素化合價與元素在周期表中位置的關系(1)主族元素最高正化合價＝________＝____________。(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8電子穩(wěn)定結構所需要得到的電子數(shù)。③最高正價與最低負價絕對值之和等于8(O、F除外)。主族序數(shù)最外層電子數(shù)1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(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)鋁元素位于金屬與非金屬的分界線附近，既表現(xiàn)出金屬性，又表現(xiàn)出一定的非金屬性。 (

)(3)氫元素的最高正價為＋1，最低負價為－1。 (

)(4)可在元素周期表中金屬和非金屬的分界處尋找過渡元素材料作催化劑。 (

)(5)運用元素周期表的有關理論分析，鉈(Tl)的氧化物的水化物可能具有兩性。 (

)×√√×√2．某短周期主族元素R的最高正價與最低負價的代數(shù)和為4，下列敘述中不正確的是(

)A．R是ⅣA族元素B．R的氣態(tài)氫化物化學式為H2RC．R的最高價氧化物的化學式為RO3D．R的氣態(tài)氫化物的水溶液顯酸性√A

[短周期主族元素中，最高正價與最低負價代數(shù)和為4，最高正價只能是＋6，最低負價為－2，則R是第ⅥA族的硫元素，A項錯誤；S的氣態(tài)氫化物的化學式為H2S，B項正確；硫的最高價氧化物的化學式為SO3，C項正確；H2S的水溶液呈弱酸性，D項正確。]3．隨著原子序數(shù)的遞增，7種短周期元素A～G的最高正價或最低負價與原子序數(shù)的關系如圖。回答下列問題：(1)在A、B、F、G四種元素中，非金屬性最弱的元素在周期表中的位置為___________________。(2)D、E兩種元素的簡單離子半徑由大到小的順序是_____________，C與G的單質分別與H2化合時，較容易的是________(用化學式表示，下同)，形成的化合物穩(wěn)定性較差的是________。第三周期第ⅣA族r(Na＋)>r(Al3+)O2H2S(3)E元素的最高價氧化物對應的水化物與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式為_________________________________。(4)用鉑絲蘸取D的氯化物在火焰上灼燒，火焰呈________色，化學上把這種定性分析操作稱為___________。

黃焰色試驗[解析]

A～G七種短周期元素原子序數(shù)遞增，G的最高正價為＋6，則G為S元素；A、F的最高正價都是＋4，結合原子序數(shù)可知，A為C元素，F(xiàn)為Si元素；C只有－2價，則C為O元素；B介于C元素、O元素之間，其最高正價為＋5，則B為N元素；D、E的最高正價分別為＋1、＋3，二者的原子序數(shù)都大于O元素，則D為Na元素、E為Al元素。(1)C、N、Si、S四種元素中，非金屬性最弱的為Si，其原子序數(shù)為14，在周期表中位于第三周期第ⅣA族。(2)Na＋和Al3+的核外電子排布相同，原子序數(shù)：Na＜Al，則離子半徑：Na＋＞Al3+；同一主族，從上到下，元素非金屬性逐漸減弱，則非金屬性：O＞S，元素非金屬性越強，與H2化合越容易，則較容易的是O2；非金屬性越強，氫化物的穩(wěn)定性越強，則氫化物穩(wěn)定性較差的是H2S。(3)E為Al元素，E元素的最高價氧化物對應的水化物Al(OH)3與氫氧化鈉溶液反應的離子方程式為Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。(4)D為Na元素，其氯化物為NaCl，用鉑絲蘸取NaCl在火焰上灼燒，火焰呈黃色，可以判斷Na元素的存在；化學上把這種定性分析操作稱為焰色試驗。知識點二元素周期表、元素周期律的應用

2．尋找有特殊用途的新物質國際純粹與應用化學聯(lián)合會(IUPAC)正式批準將117號化學元素命名為“Tennessee”，其在元素周期表中的符號為Ts。117號元素在自然界中并不存在，是科學家們通過鈣-48原子轟擊锫-249人工合成的。(1)在元素周期表中，第117號元素在周期表中的第幾周期第幾族？

預測117號元素最外層電子數(shù)是多少？提示：第七周期第ⅦA族。最外層電子數(shù)為7。(2)預測117號元素是金屬還是非金屬？其對應的性質比同主族上周期的強還是弱？提示：非金屬。非金屬性比砹弱。1．根據(jù)周期表和周期律的有關知識，判斷下列說法不正確的是(

)A．由元素在周期表中的位置可以推導該元素可能具有的化學性質B．國際純粹與應用化學聯(lián)合會將第118號元素命名為Og，它是一種人工合成元素C．人們依據(jù)元素周期表和元素周期律知識，在金屬和非金屬的分界處尋找催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料D．門捷列夫曾經預言了“類鋁”元素的存在，后來化學家發(fā)現(xiàn)了它，這種元素是鎵√C

[根據(jù)“位—構—性”關系，由元素在周期表中的位置可推測該元素可能具有的化學性質，A正確；第118號元素Og是一種放射性元素，在自然界中不能穩(wěn)定存在，屬于人工合成元素，B正確；在過渡元素中可尋找優(yōu)良的催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料，在金屬和非金屬的分界處可尋找半導體材料，C錯誤；門捷列夫曾經預言了“類鋁”元素的存在，后來化學家發(fā)現(xiàn)了它，這種元素是鎵，鎵元素與鋁元素屬于同主族元素，性質相似，D正確。]2．鎵的原子序數(shù)為31，屬于第ⅢA族。鎵的熔點為29.78℃，沸點高達2403℃。鎵有過冷現(xiàn)象(即冷至熔點下不凝固)，它可過冷到－120℃。由此判斷下列有關鎵的性質及其用途的敘述不正確的是(

)A．鎵是制造高溫溫度計的上佳材料B．鎵能溶于強酸和強堿中C．鎵與鋅、錫、銦等金屬制成的合金，可用在自動救火的水龍頭中D．近年來鎵成為電子工業(yè)的新寵，其主要用途是制造半導體材料，被譽為“半導體家族的新成員”，這是利用了鎵的導電性介于導體和絕緣體之間的性質√D

[鎵的金屬性比鋁的強，是典型金屬，易導電，是電的良導體，D錯誤。]51．元素周期表中位置靠近的元素性質相近，在一定區(qū)域內尋找元素、發(fā)現(xiàn)物質的新用途被視為一種相當有效的方法。下列說法正確的是(

)A．在周期表中金屬與非金屬的分界處可以找到催化劑材料B．對氟、氯、硫、磷、砷等元素的研究，有助于制造出新品種的農藥C．在過渡元素中可尋找制造半導體的元素D．可在第Ⅰ、ⅡA族元素中尋找制造耐高溫、耐腐蝕合金的元素隨堂評估·知能落實√243題號15243題號1B

[在周期表中金屬與非金屬的分界處可以找到制造半導體材料的元素，A錯誤；對氟、氯、硫、磷、砷等元素的研究，有助于制造出新品種的農藥，B正確；在過渡元素中可尋找制造耐高溫、耐腐蝕合金的元素，C錯誤、D錯誤。]52．應用元素周期律可預測我們不知道的一些元素及其化合物的性質。下列預測合理的是(

)A．S與Se同主族，H2Se無色，有毒，比H2S穩(wěn)定B．At與Cl同主族，AgAt可溶于水C．Be的氧化物對應的水化物可能具有兩性D．Li在氧氣中劇烈燃燒，產物是Li2O223題號14√523題號14C

[S與Se同主族，但S的非金屬性與Se強，所以H2S更穩(wěn)定，A錯誤；At與Cl同主族，AgCl、AgBr和AgI都不溶于水，推測AgAt也不溶于水，B錯誤；Be與Al處于周期表的對角線位置，且均在金屬與非金屬分界線附近，推測Be的氧化物對應的水化物可能具有兩性，C正確；Li元素燃燒生成Li2O，D錯誤。]5

23題號41√523題號41

5243題號14．(雙選)四種短周期元素在周期表中的位置如圖所示，其中X原子的最外層電子數(shù)等于其電子層數(shù)。下列說法中不正確的是(

)A．X位于周期表中第三周期第ⅢA族B．原子半徑：X>Z>WC．最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：W<YD．Y的最高價氧化物可以和W的最簡單氫化物反應

ZWXY

√√5243題號1CD

[由題意可推知：X、Y、Z、W依次是鋁、硅、氮、氧元素。Al位于周期表中第三周期第ⅢA族，A項正確；原子半徑Al>N>O，B項正確；熱穩(wěn)定性H2O>SiH4，C項不正確；SiO2和H2O不反應，D項不正確。]243題號15．隨著原子序數(shù)的遞增，8種原子序數(shù)小于20的元素(用字母x等表示)原子半徑的相對大小、最高正價或最低負價的變化如下圖所示。5回答下列問題：(1)用于文物年代測定的元素，其核素符號為____________。(2)元素d、e、f、g簡單離子的半徑由大到小的順序為____________________(用離子符號表示)。

S2->O2->Na＋>Al3+243題號1(3)元素f的單質與元素e的最高價氧化物對應的水化物反應的化學方程式為____________________________________________。(4)元素h的單質的氧化性強于元素g的單質的氧化性的事實是______________________(用離子方程式表示)。52Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑Cl2＋S2-===2Cl－＋S↓243題號1[解析]

根據(jù)所給圖示可知，x原子核外電子層數(shù)為1，y、z、d原子核外電子層數(shù)為2，e、f、g、h原子核外電子層數(shù)為3，再根據(jù)它們的化合價，可推知x為H，y、z、d分別為C、N、O，e、f、g、h分別為Na、Al、S、Cl。5課時分層作業(yè)(二十八)元素周期表和元素周期律的應用題選擇題只有一個選項符合題目要求)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。下列說法正確的是(

)A．事物的性質總在不斷發(fā)生明顯的變化B．緊靠虛線兩側的元素都是兩性金屬元素C．可在虛線附近尋找半導體材料(如Ge、Si等)D．可在虛線的右上方尋找耐高溫材料√題

[同族元素的性質是相似的，同周期元素的性質是遞變的，A項錯誤；緊靠虛線兩側的元素既表現(xiàn)金屬性又表現(xiàn)非金屬性，但沒有兩性金屬元素這一說法，B項錯誤；耐高溫材料應該在過渡元素中尋找，D項錯誤。]題號135246879102．運用元素周期律分析下面的推斷，其中錯誤的是(

)A．鈹(Be)的氧化物的水化物可能具有兩性B．砹元素屬于鹵族元素，At2為有色固體；HAt

不穩(wěn)定；AgAt

不溶于水也不溶于稀硝酸C．鍶元素位于第ⅡA族，硫酸鍶(SrSO4)是難溶于水的白色固體D．鋰在空氣中點燃生成Li2O2√題

[元素周期表中Be和Al處于對角線位置上，處于對角線的元素具有相似性，所以Be(OH)2具有兩性，A正確；同一主族元素具有相似性，所以鹵族元素性質具有相似性，根據(jù)元素的性質、氫化物的性質、銀鹽的性質可推知At2為有色固體，HAt不穩(wěn)定，砹化銀不溶于水也不溶于稀硝酸，B正確；同主族元素性質具有相似性，鍶元素位于第ⅡA族，鈣、鋇和鍶位于同一主族，性質具有相似性，硫酸鈣微溶于水，硫酸鋇是難溶于水的白色固體，所以硫酸鍶也是難溶于水的白色固體，C正確；Li的金屬性比Na弱，在空氣中點燃無法生成過氧化物，會生成Li2O，D錯誤。]題號135246879103．下列說法正確的是(

)A．從Li→F，Na→Cl，元素的最高化合價呈現(xiàn)從＋1→＋7價的變化B．同周期元素的原子半徑從左至右一定依次減小C．同周期中，第ⅠA族元素(H除外)金屬性最強，第ⅦA族元素非金屬性最強D．HF、NH3、SiH4的穩(wěn)定性依次增強√題

[O無最高正價，F(xiàn)無正價，A項錯誤；稀有氣體元素原子半徑測定方式與其他元素的不同，沒有可比性，B項錯誤；F、N、Si三種元素的非金屬性依次減弱，其對應氫化物的穩(wěn)定性也依次減弱，D項錯誤。]題號135246879104．鍺是一種重要的半導體材料，用于制造晶體管及各種電子裝置，鍺(Ge)是第四周期第ⅣA族元素，位于周期表中金屬區(qū)與非金屬區(qū)的交界線上。下列敘述正確的是(

)A．鍺的單質具有半導體的性能B．鍺是金屬性很強的元素C．鍺化氫(GeH4)穩(wěn)定性很強D．鍺酸(H4GeO4)是難溶于水的強酸√題

[鍺位于金屬元素與非金屬元素的分界線附近，常用于做半導體材料，A正確；鍺位于周期表中金屬區(qū)與非金屬區(qū)的交界線上，金屬性和非金屬性都較弱，B錯誤；主族元素的非金屬性從上到下逐漸減弱，鍺化氫(GeH4)穩(wěn)定性很弱，C錯誤；鍺和硅位于同一主族，主族元素的非金屬性從上到下逐漸減弱，則硅的非金屬性強于鍺的，非金屬性越強，對應的最高價氧化物的水化物的酸性越強，所以鍺酸的酸性比硅酸弱，為弱酸，硅酸不溶于水，推知鍺酸(H4GeO4)難溶于水，D錯誤。]題號135246879105．下列說法正確的是(

)A．原子最外層電子數(shù)大于3(小于8)的元素一定是非金屬元素B．某元素離子的最外層與次外層電子數(shù)相同，該元素一定位于第三周期C．第三周期元素的主族序數(shù)等于它們的最高正化合價D．最外層電子數(shù)相同的元素的性質一定相似√題

[由元素周期表的分區(qū)知，第ⅣA、ⅤA、ⅥA族既包含金屬元素又包含非金屬元素，A項錯誤；某元素離子的最外層和次外層電子數(shù)相同，可能是

，若為陰離子，則為第三周期元素；若為陽離子，則為第四周期元素，B項錯誤；最外層電子數(shù)相同的元素，如Mg和He，不在同一主族，元素性質沒有相似性，D項錯誤。]題號135246879106．如圖所示是元素周期表的一部分，下列說法中正確的是(

)A．元素的簡單離子半徑大小：④＞⑤＞②B．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：⑤＞②C．最高價氧化物對應水化物的酸性：⑥＞⑤D．元素的最高正化合價：③＝⑥√題

[元素①～⑥分別為N、O、F、Al、S、Cl。離子半徑：S2-＞O2-＞Al3+，A項錯誤；非金屬性越強則對應氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，最高價氧化物對應水化物的酸性也越強，故穩(wěn)定性：H2O＞H2S，酸性：HClO4＞H2SO4，B項錯誤、C項正確；F無正價，D項錯誤。]題號135246879107．元素X、Y、Z、Q、R的原子序數(shù)依次增大且小于20，其原子半徑和最外層電子數(shù)之間的關系如圖所示。題1)Z離子的結構示意圖是___________。(2)Q元素在周期表中位于第________周期第________族；關于Q所在主族的單質及化合物的敘述錯誤的是________(填字母)。A．從上到下，單質顏色越來越深，熔、沸點越來越高B．單質均可與水發(fā)生反應生成兩種酸C．單質均具有強氧化性，能將Fe氧化至Fe3+D．氫化物均易溶于水，且都是一元酸三ⅦABC題3)X、Z、Q三種元素的最高價氧化物對應的水化物酸性由強到弱的順序是________________________________(填化學式)。(4)Y與R金屬性較強的是________(填元素符號)，請從原子結構的角度解釋原因____________________________________________________________________________________________________。HClO4＞H2SO4＞H2CO3K兩者最外層電子數(shù)相同，但鉀原子比鈉原子半徑大，更容易失電子，故金屬性鉀大于鈉題解析]

根據(jù)題圖原子半徑和最外層電子數(shù)之間的關系可知，R為K，Y為Na，X為C，Z為S，Q為Cl。(1)Z離子為硫離子，其離子的結構示意圖是

。(2)Q為Cl，該元素在周期表中位于第三周期第ⅦA族；關于Q所在主族的單質及化合物的敘述，A項，從上到下，單質顏色越來越深，熔、沸點越來越高，正確；B項，氟氣與水反應生成HF和氧氣，錯誤；C項，單質碘將Fe氧化至Fe2+，錯誤；D項，都是一元酸，均易溶于水，正確。題3)根據(jù)非金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物的酸性越強，因此X、Z、Q三種元素的最高價氧化物對應的水化物酸性由強到弱的順序是HClO4＞H2SO4＞H2CO3。(4)根據(jù)同主族從上到下，金屬性逐漸增強，因此Y(Na)與R(K)金屬性較強的是K，從原子結構的角度解釋為兩者最外層電子數(shù)相同，但鉀原子比鈉原子半徑大，更容易失電子，故金屬性鉀大于鈉。題選擇題有一個或兩個選項符合題目要求)8．元素周期表的形式多種多樣，如圖是扇形元素周期表的一部分(1～36號元素)。對比中學常見元素周期表，思考扇形元素周期表的填充規(guī)律，下列說法正確的是(

)A．②⑧⑨對應簡單離子的半徑依次減小B．⑥的金屬性比⑦的金屬性弱C．元素⑩位于常見元素周期表第四周期第Ⅷ族D．①與③④⑤均可形成化合物√√題D

[扇形元素周期表中1、2、3、4代表周期，最外層的數(shù)字代表縱列，與常見元素周期表對照，由元素在周期表中的位置可知，①為H，②為Na，③為C，④為N，⑤為O，⑥為Mg，⑦為Al，⑧為S，⑨為Cl，⑩為Fe。②、⑧、⑨分別是Na、S、Cl，其離子半徑的大小順序是S2->Cl－>Na＋，A錯誤；⑥⑦分別是Mg、Al，金屬性：Mg>Al，B錯誤；元素⑩是鐵元素，位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，C正確；①分別與③④⑤形成的簡單化合物為CH4、NH3、H2O