人教版必修2 第1章第2节 元素周期律（第3课时） 学案.doc

第3课时元素周期表和元素周期律的应用学习目标定位1.知道元素周期表的简单分区。2.进一步认识元素周期表是元素周期律的具体表现形式。3.学会运用元素周期表、元素周期律的有关知识，指导科学研究和工农业生产。一元素周期表的分区及元素性质的比较1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。(3)周期表的左下方是金属性最强的元素，是铯元素(放射性元素除外)；右上方是非金属性最强的元素，是氟元素；最后一个纵行是0族元素。2元素金属性强弱的比较比较金属性的强弱，其实质是看元素原子失去电子的难易程度，越易失电子，金属性越强。(1)根据元素周期表判断同一周期，从左到右，随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐减弱；同一主族，从上到下，随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐增强。(2)根据元素单质及其化合物的相关性质判断金属单质与水(或酸)反应越剧烈，元素的金属性越强。如zn与盐酸反应比fe与盐酸反应更容易，则金属性：znfe；最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素的金属性越强。如碱性：naohmg(oh)2，则金属性：namg；金属单质间的置换反应。如zncu2=zn2cu，则金属性：zncu；元素的原子对应阳离子的氧化性越强，则元素的金属性越弱。如氧化性：mg2na，则金属性：mgna。(3)根据金属活动性顺序判断一般来说，排在前面的金属元素其金属性比排在后面的强。如fe排在cu的前面，则金属性：fecu。特别提醒金属性强弱的比较，关键是比较原子失去电子的难易，而不是失去电子数的多少。如na失去一个电子，而mg失去两个电子，但na的金属性比mg强。3元素非金属性强弱的比较比较元素非金属性的强弱，其实质是看元素原子得到电子的难易程度，越易得电子，非金属性越强。(1)根据元素周期表判断同一周期，从左到右，随着原子序数的递增，元素的非金属性逐渐增强；同一主族，从上到下，随着原子序数的递增，元素的非金属性逐渐减弱。(2)根据元素单质及其化合物的相关性质判断非金属单质越易跟h2化合，其非金属性越强。如f2与h2在暗处即可反应，br2与h2在加热条件下才能反应，则非金属性：fbr；气态氢化物越稳定，其非金属性越强。如稳定性：hfhcl，则非金属性：fcl；最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其非金属性越强。如酸性：h2so4h3po4，则非金属性：sp；非金属单质间的置换反应。如cl22ki=2kcli2，则非金属性：cli；元素的原子对应阴离子的还原性越强，其非金属性就越弱。如还原性：s2cl，则非金属性：cls。归纳总结元素金属性、非金属性递变与其在周期表中的位置关系1下列说法错误的是()a作半导体材料的元素大多数位于周期表中金属元素和非金属元素的交界处b农药中常含有的元素通常在元素周期表的右上方区域内c构成催化剂的元素通常在元素周期表的左下方区域内d在周期表过渡元素中寻找作耐高温和耐腐蚀的合金材料的元素答案c解析构成催化剂的元素大多为过渡金属元素，在元素周期表的中间部分。2a族元素从第二周期到第六周期的元素分别是be(铍)、mg(镁)、ca(钙)、sr(锶)、ba(钡)。下列关于a族元素预言可能正确的是()常温下，单质铍能与水剧烈反应放出h2常温下，单质钡能与水剧烈反应放出h2be(oh)2易溶于水ba(oh)2易溶于水srco3易溶于水a bc d答案c解析第a族，从上到下，金属性逐渐增强，常温下，单质铍与水反应不剧烈；be(oh)2难溶于水；srco3也难溶于水。二元素周期表和元素周期律的应用1元素在周期表中的位置与原子结构、元素性质间的关系如图所示：(1)核外电子层数周期数。(2)主族元素的最外层电子数价电子数主族序数最高正价数(o、f元素除外)。(3)质子数原子序数原子核外电子数核电荷数。(4)最低负价的绝对值8主族序数(仅限第a第a)。(5)原子半径越大，失电子越容易，还原性越强，其离子的氧化性越弱。(6)原子半径越小，得电子越容易，氧化性越强，非金属性越强，形成的气态氢化物越稳定，形成的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强。2判断元素金属性、非金属性的强弱金属性非金属性同主族(从上到下)依次增强依次减弱同周期(从左到右)依次减弱依次增强3.寻找新物质由于在周期表中位置靠近的元素性质相近，在周期表一定区域内寻找元素，发现物质的新用途被视为一种相当有效的方法，如在周期表中金属和非金属的分界处，可以找到半导体材料。还可以在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。归纳总结元素周期表和元素周期律的应用(1)可以由元素在周期表中的位置推测其结构和性质。(2)根据元素的结构和性质，推测它在周期表中的位置。(3)指导新元素的发现及预测它们的性质。(4)指导其他与化学相关的科学技术。如在周期表中金属元素和非金属元素分界线附近，可以找到半导体材料。在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。3x、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答案a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。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。4根据元素周期表120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气反应生成的化合物_(填两种化合物的化学式)。(2)最高正化合价最高的元素的名称是_，其最高正化合价为_。(3)单质既能与hcl反应，又能与naoh反应的是_，其最高价氧化物对应水化物具有_(填“酸性”、“碱性”或“两性”)。(4)第三周期中，原子半径最大的是(稀有气体元素除外)_(填元素符号)。(5)推测si、n最简单氢化物的稳定性_(填化学式)。答案(1)7k2o、k2o2(ko2也可以)(2)氯7价(3)al两性(4)na(5)nh3sih4解析前20号元素中，(1)属于金属元素的共有7种，其中金属性最强的元素是钾，钾与氧气反应生成的化合物有k2o、k2o2、ko2；(2)最高正化合价最高的元素是氯，其最高正化合价为7价；(3)既能与hcl反应又能与naoh反应的单质是铝，其最高价氧化物对应的水化物是al(oh)3，具有两性；(4)同一周期，从左到右，原子半径逐渐减小(稀有气体元素除外)，故第三周期中，原子半径最大的是na；(5)非金属性：npsi，故nh3的稳定性大于sih4的稳定性。1下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是()原子序数为15的元素的最高化合价为3第a族元素是同周期中非金属性最强的元素第二周期第a族元素的原子核电荷数和中子数一定为6原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期第a族a bc d答案c解析原子序数为15的元素是p，最高化合价为5价，错误；在元素周期表中，同一周期随原子序数递增非金属性逐渐增强，正确；c的质子数为6，但中子数不一定为6，因为c存在14c、13c等同位素，错误；原子序数为12的元素为mg，正确。2镁、锂在元素周期表中具有特殊“对角线”关系，它们的性质相似。例如，它们的单质在过量氧气中燃烧时均只生成正常的氧化物等，下列关于锂的叙述不正确的是()ali2so4能溶于水blioh是易溶于水、受热不分解的强碱cli遇浓硫酸不产生“钝化”现象dli2co3受热分解，生成li2o和co2答案b解析根据题中信息，将镁的有关性质进行迁移应用，可推测锂的有关性质。由mg、mg(oh)2、mgco3、mgso4的性质推测相应的li及其化合物的性质。mgso4易溶于水，mg(oh)2是难溶、易分解的中强碱，mg与浓硫酸能发生反应，mgco3受热易分解生成mgo和co2，故b项不正确。3元素周期表在指导科学研究和生产实践方面具有十分重要的意义，请将下表中a、b两栏描述的内容对应起来。abab制半导体的元素(a)b至b的过渡元素制催化剂的元素(b)f、cl、br、n、s “三角地带”制耐高温材料的元素(c)金属与非金属元素分界线附近制制冷剂的元素(d)相对原子质量较小的元素地壳中含量较多的元素(e)过渡元素答案(c)(e)(a)(b)(d)4.(1)在下面元素周期表中全部是金属元素的区域为_。aa bb cc dd(2)有人认为形成化合物最多的元素不是第a族的碳元素，而是另一种短周期元素。请你根据学过的化学知识判断，这一元素是_(写元素符号)。(3)现有甲、乙两种短周期元素，室温下，甲元素单质在冷的浓硫酸或空气中，表面都生成致密的氧化膜，乙元素原子核外m电子层与k电子层上的电子数相等。用元素符号将甲、乙两元素填写在上面元素周期表中对应的位置；甲、乙两元素相比较，金属性较强的是_(填名称)，可以验证该结论的实验是_(填字母)。a将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中b将这两种元素的单质粉末分别和同浓度的盐酸反应c将这两种元素的单质粉末分别和热水作用，并滴入酚酞溶液d比较这两种元素的气态氢化物的稳定性答案(1)b(2)h(3)见下表中镁bc解析(1)a区域包括a、a族元素，还含有氢元素；b区域包括过渡元素，全都是金属元素；c区域包括a、a、a、a、a族元素；d区域属于稀有气体元素。所以选b。(2)认为形成化合物种类最多的元素是碳元素，是因为它能形成种类繁多的有机物，而有机物中除了碳元素外，大多含氢元素，而氢元素除了形成有机物外，在无机物中的酸、碱、部分盐类、氢化物等类型的物质中都含有。(3)室温下，短周期元素甲的单质在冷的浓硫酸或空气中，表面都生成致密的氧化膜，可以判断出甲元素是铝。根据核外电子排布规律，乙元素原子核外m电子层与k电子层上的电子数相等，核外电子排布为2、8、2，因此乙元素为镁。金属性镁强于铝。a选项中，在空气中放置已久的镁和铝，表面均可形成氧化膜，所以错误；b、c选项均是判断金属性强弱的依据，所以正确；d选项中，镁、铝属于活泼金属，不能形成气态氢化物，所以错误。40分钟课时作业经典基础题一、元素化合价与元素在周期表中的位置关系1x元素最高价氧化物对应的水化物为hxo3，它的气态氢化物为()ahx bh2x cxh3 dxh4答案c解析x的最高价氧化物对应的水化物为hxo3，则x的最高正价为5价，从而可知x的最低负价为3价，其气态氢化物为xh3。2下列各组元素中，按最高正价递增的顺序排列的是()ac、n、o、f bk、mg、si、scf、cl、br、i dli、na、k、rb答案b解析a中c的最高正价为4价，n为5价，f无正价o无最高正价；b中k的最高正价为1价，mg为2价，si为4价，s为6价，符合题意；c中cl、br、i最高正价均为7价；d中li、na、k、rb最高正价均为1价。二、元素金属性、非金属性变化规律在周期表中的体现3碲(te)是与o、s同主族的元素，位于第五周期。据此，推断碲的相关性质错误的是()a碲的单质在常温下是固态b碲的常见化合价是2、4、6c碲可能作半导体材料d碲的氢化物h2te很稳定答案d解析第a族，从上到下，非金属性逐渐减弱，所以h2te不稳定。4下列事实不能说明非金属性cli的是()acl22i=2cli2b稳定性：hclhic酸性：hclo4hio4d酸性：hclo3hio3答案d解析元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，cl22i=2cli2，说明cl2的氧化性大于i2，元素的非金属性cl大于i，a正确；元素的非金属性越强，对应氢化物的稳定性越强，氯化氢比碘化氢稳定，可说明氯元素的非金属性比碘元素强，b正确；元素的非金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的酸性越强，酸性：hclo4hio4，可说明氯元素的非金属性比碘元素强，c正确；酸性：hclo3hio3，不能说明非金属性cli，因为两种酸不是最高价含氧酸，d错误。5高温超导体中铊(81tl)是有效成分之一，已知铊是铝的同族元素。下列关于铊的描述不正确的是()a铊不是半导体材料b铊能形成3价的化合物ctl(oh)3与al(oh)3一样，具有两性d铊能与稀盐酸反应答案c解析由于金属性tlal，所以tl(oh)3不具有两性。三、元素“位构性”之间的关系6.短周期元素x、y、z在元素周期表中的位置如图所示，下列说法正确的是()ax、y、z三种元素中，x的非金属性最强by的氢化物的稳定性比z的氢化物弱cy的最高正化合价为7价dx单质的熔点比z的低答案d解析由题目信息(短周期图示位置关系)，可确定x、y、z三种元素分别为he、f、s。a项中，非金属性最强的是f；b项中，hf比h2s更稳定；c项中，元素f无正化合价；d项中，因常温常压下he为气体，s为固体，故d正确。7.x、y、z、w均为短周期元素，它们在周期表中的相对位置如右图所示。若y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，下列说法中正确的是()a原子半径：wzyxb最高价氧化物对应水化物的酸性w比z弱cy的气态氢化物的稳定性较z的弱d四种元素的单质中，z的熔、沸点最高答案d解析y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，则y为o，故x为n，z为s，w为cl，a项错误；hclo4酸性比h2so4酸性强，b项错误；h2o比h2s稳定，故c项错误；s为固体，其他为气体，故d项正确。8有x、y两种元素，原子序数20，x的原子半径小于y，且x、y原子的最外层电子数相同(选项中m、n均为正整数)。下列说法正确的是()a若x(oh)n为强碱，则y(oh)n也一定为强碱b若hnxom为强酸，则x的氢化物溶于水一定显酸性c若x元素形成的单质是x2，则y元素形成的单质一定是y2d若y的最高正价为m，则x的最高正价一定为m答案a解析因x的原子半径小于y且x、y原子的最外层电子数相同，则推知x、y属同主族，且x在y的上一周期，因此a项中若x(oh)n为强碱，则y(oh)n也一定为强碱，a正确；b项中hnxom为强酸，其氢化物溶于水不一定显酸性，如hno3nh3，b错；c项中x元素单质是x2，但y元素单质不一定为y2，如o2和s，c错；d项中若y的最高正价为m，而x的最高正价不一定为m，如f无正价，而cl的最高正价为7，d错。四、元素周期表在科研、生产中的应用919世纪中叶，门捷列夫总结了如下表所示的元素化学性质的变化情况。请回答：(1)门捷列夫的突出贡献是_(填字母，下同)。a提出了原子学说 b提出了分子学说c发现了元素周期律 d发现了能量守恒定律(2)该表变化表明_。a事物的性质总是在不断地发生明显的变化b元素周期表中最右上角的氦元素是非金属性最强的元素c第a族元素的金属性肯定比同周期第a族元素的金属性强d物质发生量变到一定程度必然引起质变答案(1)c(2)cd解析(1)门捷列夫的突出贡献是发现了元素周期律，并根据元素周期律制得第一个元素周期表。(2)a项同主族元素的性质是相似的，同周期元素的性质是递变的，所以错误；b项中氦是稀有气体元素，非金属性最强的是氟，所以错误；c项正确；d项随着原子序数的递增，同周期元素由金属变化到非金属，同主族由非金属变化到金属，即由量变引起质变，所以正确。 能力提升题10根据元素周期表回答下列问题：(1)在上面元素周期表中，全部是金属元素的区域为_(填字母)。a区 b区 c区 d区(2)化学性质最不活泼的是_元素(填元素符号，下同)。(3)只有负化合价而无正化合价的是_。(4)最高价氧化物对应水化物呈两性的是_(填化学式，下同)，写出它分别与a、l的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式：_、_。(5)a、c的最高价氧化物的水化物碱性_。答案(1)b(2)ar(3)f(4)al(oh)3al(oh)3oh=alo2h2oal(oh)33h=al33h2o(5)naohmg(oh)211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。下图是元素周期表的一部分。(1)阴影部分元素在元素周期表中的位置为第_族。(2)根据元素周期律预测：h3aso4属于强酸还是弱酸？_。(3)c和si元素的氢化物都可以燃烧，但si元素的氢化物在空气中可以自燃，试写出其完全燃烧的化学方程式：_。(4)试比较s、o、f三种元素的原子半径大小：_(填元素符号)。答案(1)a(2)弱酸(3)sih42o2sio22h2o(4)sof解析(1)图中阴影部分为氮族元素，即第a族。(2)在周期表中，砷元素的非金属性比磷元素弱，磷酸属于中强酸，故h3aso4属于弱酸。(3)甲烷(ch4)燃烧产生二氧化碳和水，硅烷(sih4)的性质与甲烷相似，它在空气中燃烧的产物应该是水和硅的氧化物，即：sih42o2sio22h2o。(4)s与o同主族，原子序数so，故原子半径so；o与f同周期，原子序数of，所以原子半径：sof。12下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题：族周期aaaaaaa0二三四(1)和的元素符号是_和_。(2)表中金属性最强的元素是_(填元素符号，下同)，非金属性最强的元素是_。(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：_。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橙红色，若呈橙红色，则说明cl2的氧化性大于br2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。13(1)x元素的原子核外有2个电子层，其中l层有5个电子，该元素在周期表中的位置为_，其气态氢化物的化学式为_，最高价氧化物的化学式为_，该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为_。(2)r为118号元素中的一种非金属元素，若其最高价氧化物对应水化物的化学式为hnrom，则此时r元素的化合价为_，r原子的最外层电子数为_，其气态氢化物的化学式为_。答案(1)第二周期第a族nh3n2o5hno3(2)(2mn)2mnh82mnr解析(1)由x元素的原子结构可知，x为氮元素，其气态氢化物的化学式为nh3，最高价氧化物的化学式为n2o5，最高价氧化物对应水化物的化学式为hno3。(2)r元素的最高正化合价为(2mn)，则r原子的最外层电子数为2mn，最低负价的绝对值为82mn