苏教版必修2 专题一第一单元 原子核外电子排布与元素周期律（第3课时） 学案.doc

第3课时元素周期表及其应用学习目标核心素养建构1.知道元素周期表的编排原则以及周期、族的概念，能画出元素周期表的框架。2.会比较同周期、同主族元素的金属性和非金属性的变化规律，知道元素周期表金属元素区和非金属元素区的划分。3.了解元素周期表、元素周期律在科研和生产实践中的应用。知 识 梳 理一、元素周期表的结构1元素周期表的编排原则(1)原子核外电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行。每个横行称为一个周期。(2)原子核外最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行。每个纵行称为一个族(8、9、10纵行除外)。2元素周期表的结构(1)周期元素周期表有7个横行，每一横行称为一个周期，元素周期表共有7个周期。类别周期序数起止元素包括元素种数核外电子层数稀有气体原子序数短周期1hhe2122line82103naar8318长周期4kkr184365rbxe185546csrn326867fr118号327118元素的周期序数与原子结构之间的关系是：周期序数电子层数(2)族元素周期表有18个纵行，它们被划分为16个族，包括7个主族，7个副族，1个第族(其中第8、9、10这3个纵行称为第族)，1个0族。详细情况见下图：列数123456789101112131415161718类别主族副族族副族主族0族名称aabbbbb族bbaaaaa0族元素种数7 6 32 4 4 4 44 4 4 4 4 55 5 556主族元素的族序数与原子结构之间的关系是：主族序数最外层电子数【自主思考】1硫元素在周期表中的位置是哪周期哪族？提示第3周期，a族。2元素周期表中所含元素种类最多的族是a族吗？说明理由。提示不是，是b族。因为第3列第6周期和第7周期包括镧系和锕系各15种元素。3原子序数为x的元素位于元素周期表中的第a族，则原子序数为x1的元素位于元素周期表的哪一族？提示a族或b族。原子序数为x1的元素应位于a族右侧相邻的族，在短周期中为a族，在长周期中为b族。二、主族元素性质的递变规律1元素金属性与非金属性递变规律(1)同一周期元素(稀有气体元素除外)(2)同一主族元素2元素周期表的金属区和非金属区(1)分界线的划分：沿着周期表中b、si、as、te、at跟al、ge、sb、po之间画一条斜线，斜线的左面是金属元素，右面是非金属元素。(2)分界线附近的元素，既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性，故元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线。【自主思考】4根据元素周期表推断第16周期中最活泼的金属元素和非金属元素分别是什么？判断的依据是什么？提示铯、氟。按照周期表的位置及元素周期律，非金属性最强的元素应该在元素周期表右上方的主族；金属性最强的元素应该在元素周期表的左下方。5你能说明同主族元素性质相似性和递变性的原因吗？提示同主族元素原子的最外层电子数相同，所以同主族元素性质具有相似性。同主族元素原子的电子层数从上到下逐渐增多，原子半径逐渐增大，所以元素原子失电子能力增强，得电子能力减弱，元素的金属性增强，非金属性减弱。三、元素周期表的应用预测新元素，探索新材料，合成新物质(1)在金属元素和非金属元素的交界处寻找半导体材料。(2)在过渡金属元素中寻找催化剂，并通过加入少量稀土元素改善性能。(3)在b到b族的过渡金属元素中寻找耐高温、耐腐蚀的材料，用以制造火箭、导弹、宇宙飞船等。(4)研究元素周期表右上角的元素，合成新农药。【自主思考】6根据元素原子结构与周期表的关系，推断7号元素在元素周期表的位置。提示7号元素原子结构示意图：，位于第2周期第a族。7请判断34号元素在元素周期表的位置。提示第4周期a族。效 果 自 测1判断(1)根据元素周期律可知金属性最强的是钫，非金属性最强的是氦。()(2)金属不可能具有非金属性，非金属不可能具有金属性。()(3)锗元素属于金属元素，但也具有一定的非金属性。()(4)第3周期元素的主族序数等于它们的最高正化合价。()(5)处于金属与非金属分界线附近的元素常用作催化剂材料。()答案(1)(2)(3)(4)(5)2下列说法中，正确的是()a周期表中的每个主族元素中都有非金属元素b周期表中的每个主族元素中都有金属元素c周期表中的非金属元素都位于短周期d周期表中的非金属元素都位于主族和0族答案d探究一、同周期、同主族元素性质的递变规律【合作交流】1naoh、mg(oh)2、al(oh)3的碱性逐渐_；h3po4、h2so4、hclo4的酸性逐渐_；ch4、nh3、h2o、hf的稳定性逐渐_；hf、hcl、hbr、hi的稳定性逐渐_。提示减弱增强增强减弱【点拨提升】元素周期表中元素性质递变规律(稀有气体除外)内容同周期(左右)同主族(上下)原子结构电子层数相同增多最外层电子数1个8个(第1周期12)相同原子半径逐渐减小逐渐增大元素性质原子得电子能力逐渐增强逐渐减弱原子失电子能力逐渐减弱逐渐增强元素的金属性逐渐减弱逐渐增强元素的非金属性逐渐增强逐渐减弱金属单质还原性逐渐减弱逐渐增强非金属单质氧化性逐渐增强逐渐减弱元素的主要化合价最高正价由17(o、f除外)，最低负价由41最高正价数主族序数(o、f除外)非金属气态氢化物形成难易易难稳定性逐渐增强逐渐减弱还原性逐渐减弱逐渐增强最高价氧化物的水化物酸性逐渐增强逐渐减弱碱性逐渐减弱逐渐增强金属阳离子氧化性逐渐增强逐渐减弱非金属阴离子还原性逐渐减弱逐渐增强【典题例证1】同周期三种元素x、y、z的最高价氧化物对应水化物分别是hxo4、h2yo4、h3zo4，下列判断正确的是()a含氧酸的酸性hxo4h2yo4h3zo4b阴离子还原性按x、y、z顺序减弱c气态氢化物稳定性按x、y、z顺序减弱d原子半径按x、y、z顺序减小解析由题意可知x、y、z的最高正价分别为7、6、5，所以x、y、z的原子序数依次减小，酸性：h3zo4h2yo4hxo4，a不正确；阴离子的还原性：xy2z3，b不正确；气态氢化物的稳定性：zh3h2yhx，c正确；原子半径：xyz，d不正确。答案c方法思路(1)解答元素化学性质强弱比较题时，先根据题目信息确定元素在周期表中的相对位置，再根据元素性质的递变规律比较。(2)解答利用元素周期律推断元素性质，应熟悉下列关系：金属性强单质还原性强最高价氧化物碱性强；非金属性强单质氧化性强最高价含氧酸酸性强气态氢化物稳定性强阴离子或气态氢化物还原性弱。【学以致用1】运用元素周期律分析，下列说法错误的是()ara是第7周期a族的元素，ra(oh)2的碱性比mg(oh)2的碱性强bas是第4周期a族的元素，ash3的还原性比nh3的还原性弱ccs的原子半径比na的原子半径大，cs与水反应比na与水反应更剧烈dcl的核电荷数比al的核电荷数大，cl的原子半径比al的原子半径小解析同主族元素，随原子序数的增大，自上而下元素的金属性增强，非金属性减弱，第a族元素mg和ra，原子序数mgmg(oh)2，a项正确；第a族元素n和as，原子序数nas，其对应阴离子的还原性n3as3，b项错误；c项中cs比na更易失电子，其与水反应比钠更剧烈，c项正确；al和cl同周期，且原子序数alcl，d项正确。答案b探究二、元素周期表中位构性的关系【合作交流】2.表示的元素在周期表位置如何？得失电子难易怎样？最高化合价为多少？提示第4周期a族，易得电子，6价。【点拨提升】元素原子结构、元素在周期表中的位置和元素的主要性质三者之间的关系如下：具体表现：(1)结构与位置的关系：结构位置(2)结构与性质的关系：结构性质(3)位置、结构和性质的关系：【典题例证2】四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有m为金属元素。下列说法不正确的是()a原子半径zmby的最高价氧化物对应水化物的酸性比x的弱cx的最简单气态氢化物的热稳定性比z的小dz位于元素周期表中第2周期第a族解析依据mxyz在元素周期表中的相对位置，根据同周期或同主族元素原子结构和元素性质的递变规律进行判断a、b、c三个选项，y非金属性大于x，b项错误； d选项时，要先根据题给信息(只有m是金属元素)推断出z元素，然后作出判断。答案b【学以致用2】x、y、z是三种短周期元素，其中x、y位于同一主族，y、z处于同一周期。x原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。z原子的核外电子数比y原子少1。下列说法正确的是()a元素非金属性由弱到强的顺序为zyxby元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为h3yo4c三种元素的气态氢化物中，z的气态氢化物最稳定d原子半径由大到小的顺序为zyx解析x原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，说明x是氧元素，则y必然为硫元素，z原子的核外电子数比y原子少1，则z为磷元素。它们在周期表中的位置如图。元素非金属性由弱到强的顺序为pso，a项正确；s元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为h2so4，b项错误；非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，因此，x的气态氢化物最稳定，c项错误；根据元素周期律，原子半径由大到小的顺序为pso，d项不正确。答案a1关于元素周期表的说法正确的是()a元素周期表有8个主族ba族的元素全部是金属元素c元素周期表有7个周期d短周期是指第1、2周期解析周期表中有7个主族，a选项错误；a族中的氢元素是非金属元素，b选项错误；短周期是指第1、2、3周期，d选项错误。答案c2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同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性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，最外层都达到8电子稳定结构d同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同解析第3周期的al元素，既有金属性，又有非金属性，故a错；h最外层无电子，li最外层有2个电子，因此并非所有的短周期元素原子形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构，故c错；同主族元素的原子，化学性质有相似性，但并不完全相同，故d错。答案b3原子序数为x的元素位于周期表中的a族，则原子序数为x1的元素不可能处在()aa族ba族c镧系db族解析原子序数为x1的元素应位于a族右侧相邻的族，在短周期中为a族，长周期中为b族，镧系元素属于b族。答案b4下列说法正确的是()a碱性：naohmg(oh)2clbri，则酸性hfhclhbrhid氟元素为非金属性最强的元素，氟无正价解析由于金属性：namgal，故碱性：naohmg(oh)2al(oh)3，a错；第a族中的氢元素为非金属元素，不具有金属性，b错；元素非金属性强，可说明其最高价含氧酸酸性强，c错。答案d5查阅元素周期表，指出下列微粒结构示意图表示的各是什么微粒？指出它们在周期表中的位置。微粒：_、_、_、_。位置：_、_、_、_。解析根据原子序数等于核电荷数，通过查阅元素周期表，可以确定以上元素分别是8号元素氧、11号元素钠、17号元素氯，再根据核电荷数和核外电子数的比较，判断微粒的种类。答案onaclcl第2周期a族第3周期a族第3周期a族第3周期a族课时作业基础巩固1下列关于元素周期表的叙述，正确的是()a周期表是按各元素的相对原子质量递增的顺序从左到右排列的b同族元素的最外层电子数一定相同c同周期元素的电子层数相同d每一周期的元素都是从碱金属开始，以稀有气体结束解析周期表是按各元素的原子序数从小到大的顺序排列的，a项错误；同主族元素的最外层电子数一定相同，但对于0族元素而言，最外层电子数则可能是2或8，b项错误；在元素周期表中，同一周期必然具有相同的电子层数，c项正确；在元素周期表中，并不是每一周期都有碱金属，如第1周期h为非金属元素，且第7周期并未排满，d项错误。答案c2在现行元素周期表中，所含元素种数最多的族和周期分别是()a第a族第6周期b第族第6周期c第b族第6周期d第a族第6周期解析现行元素周期表中，第6、7周期第b族分别为镧系和锕系元素，各有15种元素，由于第7周期未排满，故第6周期，第b族元素最多。答案c3下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是()ali、na、k元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多b第2周期元素从li到f，非金属性逐渐增强c因为na比k容易失去电子，所以na比k的还原性强do与s为同主族元素，且o比s的非金属性强解析li、na、k元素处于同一主族，原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多，金属性逐渐增强，故a选项正确、c选项错误；同周期从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，因此第2周期元素从li到f，非金属性逐渐增强，b正确；o与s为同主族元素，且o的核电荷数小于s，因此o的非金属性比s强，d正确。答案c4下列叙述正确的是()a同周期元素的原子半径以a族的为最大b同主族两种元素原子的核外电子数的差值可能为26c短周期中次外层电子数是最外层电子数2倍的原子一定是非金属元素d科学家在周期表中金属与非金属分界线处找到了优良的催化剂解析a项错，同周期元素从左到右原子半径依次减小；b项正确，如a族的f和br两种元素原子的核外电子数差值为26；c项错，短周期中次外层电子数是最外层电子数2倍的原子可能为金属元素，如li；d项错，优良的催化剂应在过渡元素中寻找 。答案b5有x、y、z三种主族元素，若x元素的阴离子与y、z元素的阳离子具有相同的电子层结构，且y元素的阳离子半径大于z元素的阳离子半径，则此三种元素的原子序数大小顺序是()ayzx bxyzczyx dyxz解析微粒半径大小比较要三看：(1)看电子层数，(2)看核外电子数，(3)看核电荷数。电子层结构相同的微粒半径越大，核电荷数越小。所以原子序数为yz。又知道y、z失去一个电子层和x具有相同的电子层结构，因此原子序数大小顺序为xyyb氢化物稳定性h2xhyc原子核内质子数rmd溶液碱性r(oh)2y，非金属性：yx，氢化物稳定性：hyh2x，b错误；r与冷水即可反应，m与热水反应缓慢，说明r、m的金属性为mr，r排在m的下面，原子核内质子数mr，溶液碱性m(oh)2r(oh)2。答案a10几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：元素代号xyzw原子半径/pm1601437066主要化合价235、3、32下列叙述正确的是()ax、y元素的金属性xal，故a错；n2o22no，故b错；al(oh)3只溶于强碱，而不溶于氨水，故c错；因o2的非金属性比n2强，故反应4nh33o22n26h2o可以发生。答案d能力提升11结合元素周期表回答下列问题：(1)表中的实线是元素周期表的部分边界，请在图中用实线补全元素周期表的边界。(2)表中所列元素，属于短周期元素的有_(填字母，下同)，属于主族元素的有_；g元素位于第_周期第_族；i元素位于第_周期第_族。(3)元素f是第_周期第_族元素，请在下边方框中按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量。解析(1)根据元素周期表的结构知：第1周期有2种元素，第2、3周期各有8种元素，分列于第1、2、1318列，第4、5、6、7周期为长周期，包括118列。由此可画出周期表的边界。(2)画出周期表的边界，对照周期表，很容易找出各元素在周期表中的位置。(3)第3周期、第a族元素为硫，原子序数为16，相对原子质量为32。答案(1)(2)a、b、c、d、e、f、ga、b、c、d、e、f304b(3)3a12.a、b、c为短周期元素，在周期表中所处位置如图所示。a、c两元素的原子核外电子数之和等于b原子的质子数。b原子核内质子数和中子数相等。(1)写出a、b、c三种元素的名称_、_、_。(2)b位于元素周期表第_周期，第_族。(3)c的原子结构示意图为_。(4)比较b、c的原子半径：b_c，写出a的气态氢化物与b的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式_。解析本题考查根据元素在元素周期表中的位置推断元素，再根据元素在周期表中的位置分析元素性质的递变规律。依据题意a、b、c为短周期元素，从a、b、c的相对位置看，a、c只能处在第2周期，而b处在第3周期。设a的原子序数为x1，则c的原子序数为x1，b的原子序数为x8，则有(x1)(x1)x8，x8。所以a、b、c的原子序数分别为7、16、9，对应的元素分别为氮、硫、氟。硫的原子半径比同主族的氧要大，而氧比同周期的氟大，因此，硫的原子半径大于氟的原子半径。答案(1)氮硫氟(2)3a(3)(4)2nh3h2so4=(nh4)2so413下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题：族周期aaaaaaa0234(1)和的元素符号是_和_。(2)表中金属性最强的元素是_，非金属性最强的元素是_(填写元素符号)。(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是_，分别写出该元素的氢氧化物与、最高价氧化物的水化物反应的化学方程式_、_。(4)请设计一个实验方案，比较、单质氧化性的强弱：_。解析(1)由号和号元素的位置可知号为si，号为ar。(2)同一周期，从左右非金属性逐渐增强；同一主族，从上到下金属性逐渐增强，故最活泼的金属是(即k)，非金属性最强的元素是(即f)。(4)、的单质分别为cl2和br2，可利用单质间的置换反应来比较两者氧化性强弱。答案(1)siar(2)kf(3)铝(或al)2al(oh)33h2so4=al2(so4)36h2oal(oh)3koh=kalo22h2o(4)将的单质(cl2)通入盛有的钠盐(nabr)溶液中，加入ccl4，观察四氯化碳层是否呈红棕色，若呈红棕色，则说明cl2的氧化性大于br214现有部分短周期元素的性