高中化学 1.2.2元素周期表和元素周期律的应用课件 新人教版必修2.ppt

第2课时元素周期表和元素周期律的应用 自主预习 一 元素周期表中元素金属性和非金属性的递变 增强 非金属 金属 增强 位于周期表中金属和非金属元素分界线上的元素 如al si等 既能表现 又能表现 金属性 非金属性 二 元素的化合价与元素在周期表中位置的关系1 主族元素的化合价 最高正化合价 或价电子 数 族序数 最外层电子数 2 非金属元素的化合价 所能失去或偏移的最外层电子数 达到8电子稳定结构所需得到的 电子数 高正价 最低负价 8 三 元素周期表和元素周期律的应用1 科学预测 为新元素的发现和预测它们的 提供线索 2 指导其他与化学相关的科学技术研究 1 在金属与非金属分界线附近的元素中寻找 2 在周期表中的非金属区域探索研制农药的材料 3 在过渡元素中寻找 和 的合金材料 原子结构和 性质 半导体材料 催化剂 耐高温 耐腐蚀 自我小测 判断或回答下列问题 1 结合元素周期律分析 在现有元素中金属性和非金属性最强的分别是什么元素 提示 由元素周期律可知 同一周期 随着原子序数的递增 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 同一主族 从上到下 金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 所以金属性最强的元素位于元素周期表的左下角 非金属性最强的元素位于元素周期表的右上角 即金属性最强的应该为钫元素 但由于钫是放射性元素 在自然界中不能稳定存在 所以铯的金属性最强 氟的非金属性最强 2 金属只有还原性 非金属只有氧化性吗 试从化合价的角度分析 提示 金属没有负化合价 在反应中化合价只能升高 所以只有还原性 而某些非金属元素 如cl n等 的化合价 既有正价又有负价 化合价既可以升高 又可以降低 因此它们既有氧化性又有还原性 3 判一判 主族元素最高正价与最低负价的绝对值之和一定等于8 提示 氟无正价 而氧无最高正价 4 判一判 金属元素只表现金属性 非金属元素只表现非金属性 不表现金属性 提示 位于周期表中金属与非金属分界线处的元素 如al具有两性 表现出一定的非金属性 而单质硅是一种半导体材料 表现出一定的金属性 5 判一判 高氯酸 hclo4 是酸性最强的含氧酸 所以氯元素是非金属性最强的元素 提示 非金属性最强的元素是氟 氟元素只能得电子形成稳定结构 其得电子能力特别强 除零价外 只显负价 无对应的含氧酸 释义链接 化合价化合价即一种元素的一定数目的原子 跟其他元素的一定数目的原子化合的性质 其实质是成键原子得失电子的数目或共用电子对偏移的数目 单质的化合价视为零价 在化合物中正负化合价的代数和等于零 金属无负价 非金属元素既有可能显正价 氟元素除外 也有可能显负价 价电子元素的化合价与原子的电子层结构 特别是最外层电子数有密切的关系 因此 元素原子的最外电子层中的电子 也叫做价电子 有些元素的化合价与它们原子的次外层或倒数第三层的部分电子有关 这部分电子也叫价电子 总之 价电子就是指那些与化合价关系密切的电子 元素的性质 原子结构及在周期表中的位置同一元素的 位 构 性 关系可表示如下 具体表现为 1 结构与位置的关系 2 结构与性质的关系 3 位置 结构和性质的关系 1 元素在周期表中的位置与原子结构有何必然联系 提示 原子有几个电子层 元素就位于第几周期 主族元素的原子的最外电子层有几个电子 元素就位于第几主族 2 怎样根据元素在周期表中的位置推测原子结构和元素的性质 从同周期 同主族两方面分析 提示 1 同主族元素从上到下 原子半径逐渐增大 金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 主要化合价相似 得电子能力逐渐减弱 失电子能力逐渐增强 2 同周期元素从左到右 原子半径逐渐减小 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 最高正化合价逐渐增大 第2周期f除外 得电子能力逐渐增强 失电子能力逐渐减弱 总之 在元素周期表中 越向右向上 元素的非金属性越强 越向左向下 元素的金属性越强 3 如果已知x y为周期表中相邻的两元素 且它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性大小为x y 能否确定它们的相对位置 提示 可根据元素非金属性的变化规律确定它们的相对位置 由已知条件可确定非金属性为x y 所以 如果它们同周期 则x在y的右面 如果它们同主族 则x在y的上面 4 m n两种元素在周期表的相对位置如图所示 如何比较m n的原子半径大小以及金属性 非金属性的强弱 提示 可以将m的前一种 n的上一种元素 设为r 作为参照进行比较 r与n同主族 与m同周期 原子半径n r m 金属性n r m 非金属性nm 金属性n m 非金属性n m 5 根据 位置和性质的关系 分析ca oh 2和al oh 3的碱性强弱 提示 钙 铝和镁在周期表中的位置如图 故金属性ca mg al 碱性ca oh 2 mg oh 2 al oh 3 探究提升 知识点睛 元素周期表中元素性质的变化规律 规律方法 元素周期律的具体应用 1 预测未知元素的性质 依据 同主族性质的递变规律 如已知卤族元素的性质递变规律 可推知未知元素砹 at 应为有色固体 与氢难化合 hat不稳定 水溶液呈酸性 agat不溶于水等 2 比较元素的性质 依据 元素周期律 如比较h2so4和h2seo4的酸性大小 因为s se同主族 自上至下 元素的非金属性减弱 最高价氧化物对应的水化物酸性减弱 故酸性 h2so4 h2seo4 3 解释实验现象 如氟气通入氯化钠溶液中 不是置换出氯气 而是与水发生剧烈反应 由元素周期表的递变规律知氟元素的非金属性最强 氟气是氧化性最强的非金属单质 4 寻找新材料 如在金属元素与非金属元素的分界线附近的元素中寻找半导体材料 现有部分短周期元素的性质或原子结构如表 1 元素x的一种同位素可测定文物年代 这种同位素的符号是 2 元素y与氢元素形成一种离子写出某溶液中含该微粒的检验方法 3 元素z在周期表中的位置是 元素z与元素t相比 非金属性较强的是 用元素符号表示 下列表述中能证明这一事实的是 常温下z的单质和t的单质状态不同 z的氢化物比t的氢化物稳定 一定条件下z和t的单质都能与氢氧化钠溶液反应 4 探寻物质性质的差异性是学习化学的重要方法之一 t x y z四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他3种的是 填化学式 理由是 z的最高价氧化物的水化物与w的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为 解析 根据题目中t x的电子层上的电子数或电子数与电子层数的关系可确定t为s x为c 常温下y的氢化物水溶液呈碱性 则y为n z元素最高价为 7价 短周期中 故z为cl 1 元素x的一种同位素可测定文物年代 则为 2 常利用铵盐与碱共热产生气体的方法检验的存在 3 根据同周期元素的非金属性的递变规律可知非金属性cl s cl位于第3周期第 a族 常温下cl2和s的单质状态不同 属于物理性质 不能用于比较其元素非金属性的强弱 hcl比h2s稳定 说明cl的非金属性比s的强 cl2和s都能与naoh溶液反应 说明cl2和s均既有氧化性又有还原性 不能说明cl的非金属性比s强 4 h2so4 hno3 hclo4均为强酸且都属于氧化性酸 而h2co3为非氧化性的弱酸 答案 1 2 取适量溶液加入试管中 向试管中加入浓naoh溶液 加热 若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 则可证明该溶液中含有 3 第3周期第 a族cl 4 h2co3h2co3为弱酸或非氧化性酸al oh 3 3h al3 3h2o 互动探究 z的单质与t的某种氧化物均具有漂白作用 若把两者按物质的量1 1混合后通入品红溶液 能否使品红溶液褪色 提示 不能使品红溶液褪色 z的单质为cl2 具有强氧化性 t的氧化物有so2 so3 其中so2具有漂白性 cl2 so2都可使品红溶液褪色 但将两者按物质的量1 1混合后通入品红溶液 会发生反应cl2 so2 2h2o 2hcl h2so4 从而失去漂白性 知识拓展 元素周期表中特殊位置的元素 1 族序数等于周期数的元素 h be al 2 族序数等于周期数2倍的元素 c s 3 族序数等于周期数3倍的元素 o 4 周期数是族序数2倍的元素 li ca 5 周期数是族序数3倍的元素 na 6 最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素 c si 7 最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素 s 8 除氢外 原子半径最小的元素 f 1 元素在周期表中的位置 反映了元素的原子结构和元素的性质 下列说法正确的是 a 同周期元素随着原子序数的递增原子半径逐渐增大b 第3周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数c 短周期元素形成离子后 最外层电子都达到8电子稳定结构d 同主族元素的原子 最外层电子数相同 化学性质完全相同 解析 选b 同周期元素随着原子序数的递增原子半径逐渐减小 故选项a错误 短周期元素形成离子后最外层不一定都达到8电子稳定结构 如h li 故c错 同主族元素的原子化学性质相似 但不完全相同 故d错 2 2013 杭州高一检测 根据元素周期表的结构判断 下列叙述不正确的是 a k层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的k层电子数相等b l层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的l层电子数相等c l层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的l层电子数相等d m层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的m层电子数相等 解析 选c k层电子为奇数的元素只有h 为第 a族元素 a正确 l层电子为奇数的元素为li b n f 所在族序数与元素原子的l层电子数相等 b正确 若l层为次外层则无法确定其族序数 c错 m层电子为奇数的元素有na al p cl d正确 3 2013 邯郸高一检测 下列说法正确的是 a 医疗上使用的131i和127i互为同位素b c n o的最高正价依次升高 对应气态氢化物稳定性依次增强c aa bb2 cc 三种离子具有相同的电子层结构 则原子序数c a bd p s cl原子半径依次减小 对应含氧酸的酸性依次增强 解析 选a 131i和127i为同种元素的不同核素 互为同位素 a正确 o无最高正价 b错 aa bb2 cc 具有相同电子层结构 其核外电子数相同 a b位于c的下一周期 且a失去1个电子后与b失去2个电子后核外电子数相等 故原子序数应为b a c c错 p s cl的非金属性逐渐增强 但其含氧酸 如hclo 的酸性不一定强 d错 4 双选 已知铍元素位于第2周期 a族 下列叙述正确的是 a 常温下 单质铍能与水迅速反应放出h2b be oh 2不溶于水c be oh 2溶于盐酸 也能溶于naoh溶液d becl2中各原子的最外层电子都满足8电子结构 解析 选b c 根据铍元素在周期表中的位置可知 铍的金属性比锂和镁都弱 且铍位于金属和非金属的分界线附近 镁在加热条件下能与水反应放出h2 而铍的金属性弱于镁 所以铍不易与水反应放出h2 a不正确 mg oh 2难溶于水 ca oh 2微溶于水 sr oh 2溶于水 金属性 sr ca mg be 所以be oh 2不溶于水 b正确 铍位于金属和非金属的分界线附近 铍与铝的性质相似 所以be oh 2既能溶于盐酸 也能溶于naoh溶液 c正确 becl2中铍原子的最外层电子满足2电子结构 氯原子满足8电子结构 d不正确 5 a b c d e五种短周期元素 在元素周期表中的相对位置如图所示 b与d可以形成两种常见的化合物 下列说法错误的是 a 元素c的氧化物具有两性b 原子半径的大小顺序为a b c d ec b元素在地壳中的含量居第一位d 元素d的非金属性小于元素e 解析 选b 根据题意和相对位置关系 可以推出a为氮元素 b为氧元素 c为铝元素 d为硫元素 e为氯元素 元素c的氧化物为al2o3 具有两性 a项正确 同周期原子半径从左到右依次减小 同主族原子半径从上到下依次增大 故原子半径大小顺序应为c d e a b b项错误 氧元素在地壳中的含量居第一位 c项正确 硫元素的非金属性小于氯元素 d项正确 6 根据元素周期表1号 20号元素的性质和递变规律 回答下列问题 1 属于金属元素的有 种 金属性最强的元素与氧反应生成的化合物有 填两种化合物的化学式 2 属于稀有气体的是 填元素符号 下同 3 形成化合物种类最多的两种元素是 4 第3周期中 原子半径最大的是 稀有气体除外 5 推测si n最简单氢化物的稳定性 大于 填化学式 解析 本题考查了元素周期表和元素周期律的知识 侧重考查学生运用所学知识解决问题的能力 1 1号 20号的金属元素有 li be na mg al k ca 3 有机物的种类在化合物中占的比例最大 且c h还能组成无机物 5 由同周期从左到右非金属性逐渐增强可知非金属性 n c 由同主族从上到下非金属性逐渐减弱可知非金属性 c si 所以非金属性 n si 又由非金属性越强其氢化物的稳定性也越强可知稳定性 nh3 sih4 答案 1 7k2o k2o2 ko2 任写两个即可 2 he ne ar 3 c h 4 na 5 nh3sih4 7 a b c d四种元素的原子序数均小于18 其最高正价数依次为1 4 5 7 已知b的原子核外次外层电子数为2 a c原子核外次外层电子数为8 d元素的最高价氧化物对应的水化物是已知含氧酸中最强的酸 则 1 a b c d分别是 2