山东省冠县一中高中化学《第一章 第二节 元素周期律 第2课时》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 1 了解元素周期表中金属元素 非金属元素的简单分区 2 认识元素周期表是元素周期律的具体体现 3 体会元素周期表和元素周期律在科学研究和工农业生产中的指导意义 一 元素周期表的分区及元素化合价规律1 金属元素与非金属元素的分区及性质递变规律 1 金属元素与非金属元素的分区及性质递变 请填写出图中序号所示内容 2 分界线附近元素的性质 既表现 元素的性质 又表现 元素的性质 增强 减弱 增强 增强 al si 金属 非金属 金属 非金属 2 元素化合价与其在周期表中的位置关系 最外层电子数 族序数 8 二 元素周期律和元素周期表的应用1 对化学研究的指导作用 为新元素的发现及预测它们的 提供线索 2 指导其他与化学相关的科学技术 将下面左右两侧对应内容连线 原子 结构和性质 知识链接 过渡元素过渡元素原指周期表中从 b族到 族的元素 后来人们把过渡元素的范围扩大到包括镧系元素 锕系元素 b和 b族的元素 半导体自然界的物质 材料按导电能力大小可分为导体 半导体和绝缘体三大类 半导体的电阻率室温时约在1m cm 1g cm之间 是可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料 在一般情况下 半导体电阻率随温度的升高而减小 这与金属导体恰好相反 思考辨析 1 判断正误 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 分析 氦是稀有气体元素 非金属性最强的是氟 2 金属不可能具有非金属性 非金属不可能具有金属性 分析 位于分界线附近的元素 既能表现出一定的金属性 也能表现一定的非金属性 如晶体硅具有金属光泽 是半导体 3 锗元素属于金属元素 但也具有一定的非金属性 分析 锗在元素周期表中金属与非金属的分界线附近 既具有金属性 也具有非金属性 2 问题思考 1 从原子结构角度分析 决定元素性质的因素有哪些 分析 元素的性质取决于原子核对最外层电子的吸引力 核电荷数越大 原子半径越小 原子核对最外层电子的吸引力越大 越难失电子 越易得电子 即元素的非金属性越强 金属性越弱 2 最外层电子数相同的元素的性质一定相似吗 分析 不一定 如he和mg的最外层电子数都是2 但性质差别很大 即使处于同一主族 从上到下非金属性逐渐减弱 金属性逐渐增强 如第 a族由非金属过渡到金属 c和pb的性质也有很大的差别 元素位置 原子结构 元素性质之间的关系同一元素的 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 电子层数 周期序数最外层电子数 主族序数 结构位置 最外层电子数越少电子层数越多最外层电子数越多电子层数越少 结构 越易失电子还原性越强 越易得电子氧化性越强 性质 3 位置 结构和性质的关系 知识备选 元素周期律的具体应用 1 预测元素的性质 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 学而后思 1 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 2 试分析处于如图中a d位置的元素性质的关系 提示 周期表中处于如图a d位置元素的原子半径比较接近 原子核对最外层电子的吸引力相近 元素的性质相近 突出的有三对 li mg be al b si 类型一元素位置 结构与性质的关系 典例 2013 山东高考 w x y z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示 w的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物 由此可知 a x y z中最简单氢化物稳定性最弱的是yb z元素氧化物对应水化物的酸性一定强于yc x元素形成的单核阴离子还原性大于yd z元素单质在化学反应中只表现氧化性 解题指南 解答本题时应注意以下两点 1 根据元素性质及元素在周期表中的位置关系准确推断元素种类 2 熟练掌握元素非金属性与氢化物稳定性 单质氧化性与离子还原性的关系 解析 选a 互动探究 1 元素y的最高正价与最低负价的代数和是多少 提示 y为硫元素 最高正价是 6价 最低负价是 2价 故代数和是4 2 如何用实验证明y z非金属性或金属性的强弱 提示 y z分别为硫 氯元素 将cl2通入h2s溶液生成淡黄色沉淀 说明发生了反应cl2 h2s 2hcl s 可证明非金属性cl s 变式训练 2013 惠州高一检测 镭是第7周期第 a族元素 下列关于镭的性质的描述中不正确的是 a 镭比钙金属性更强b 氢氧化物呈两性c 在化合物中呈 2价d 碳酸盐难溶于水 解析 选b 由题意知镭与钙在同一主族 且原子序数比钙大 则金属性镭大于钙 氢氧化物的碱性大于ca oh 2 a项正确 b项错误 镭最外层有2个电子 在化合物中呈 2价 c项正确 与镭同主族的mg ca的碳酸盐都难溶于水 可知镭的碳酸盐也难溶于水 d项正确 变式备选 1 下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系 x为核电荷数 y为元素的有关性质 把与下面元素有关的性质相符的曲线标号填入相应的空格中 第 a族元素的最外层电子数 第3周期元素的最高化合价 f na mg2 al3 的离子半径 答案 1 b c a 2 元素x y z m n均为短周期主族元素 且原子序数依次增大 已知y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3 4 m元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4 3 n z x 的离子半径逐渐减小 化合物xn常温下为气体 据此回答 n的最高价氧化物的水化物的化学式为 工业上制取单质m的化学方程式为 答案 hclo4 sio2 2csi 2co 解析 1 同主族元素的最外层电子数相同 所以为b 第3周期元素的最高化合价依次升高 所以为c f na mg2 al3 核外电子层结构相同 所以离子半径依次减小 故选a 2 y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3 4 可知该元素为氧 最外层电子数不能超过8个 m元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4 3 则为硅元素 n z x 的离子半径逐渐减小 可知n为氯元素 z为钠元素 x为氢元素 类型二元素推断 典例 2012 四川高考改造 已知w x y z为短周期元素 w z同主族 x y z同周期 w的气态氢化物的稳定性大于z的气态氢化物的稳定性 x y为金属元素 x的阳离子的氧化性小于y的阳离子的氧化性 下列说法正确的是 a x y z w的原子半径依次减小b w与z只能形成一种化合物c w的气态氢化物的沸点一定高于z的气态氢化物的沸点d 若w与y的原子序数相差5 则二者形成化合物的化学式一定为y2w3 解题指南 解答本题可按照以下思路 解析 选a 由题意可知四种元素在周期表中的位置为 根据同周期原子半径从左到右逐渐减小 同主族原子半径从上到下逐渐增大可知a正确 若w为氧元素 z为硫元素 可形成so2 so3两种化合物 b错误 如果w为碳元素 z为硅元素 则甲烷的沸点小于硅烷的沸点 c错误 w与y原子序数相差5 若w为氮元素 y为镁元素 则二者形成化合物的化学式为y3w2 方法规律 元素推断题的解题思路 变式训练 双选 x y z是3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 则下列说法正确的是 a 元素非金属性由弱到强的顺序为zy x 解析 选a d x若为第2周期元素 则其最外层电子数为6 为氧元素 若x为第3周期元素 则最外层超过8个电子 不存在 所以x只能为氧元素 则y一定是硫元素 y z同周期 且z的核外电子数比y原子少1 则z为磷元素 o s p的非金属性为ps o 故d正确 变式备选 几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表 下列叙述正确的是 a x y元素的金属性x yb 一定条件下 z单质与w的常见单质直接反应生成zw2c y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水d 一定条件下 w单质可以将z单质从其氢化物中置换出来 解析 选d 由半径和主要化合价可确定这四种元素为金属性mg al 故a错 n2 o22no 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4nh3 3o22n2 6h2o可以发生 1 双选 关于元素周期表 下列叙述中正确的是 a 在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素b 在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温和耐腐蚀材料的元素c 在过渡元素区域可以寻找制备新型农药材料的元素d 非金属性最强的元素在元素周期表的最右上角 解析 选a b 通常用来制造农药的元素有氟 氯 硫 磷等 集中在元素周期表的右上面 而不是在过渡元素区域 非金属性最强的元素是氟 而不是在元素周期表的最右上角的氦 2 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 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 同一主族元素的原子化学性质相似 甚至完全不同 如c与pb 故d错 3 2013 衡水高一检测 下列各组元素性质的递变规律错误的是 a li be b原子最外层电子数依次增多b p s cl元素的最高正化合价依次升高c b c n o f原子半径依次增大d be mg ca sr ba的金属性依次增强 解析 选c 周期表中同周期元素从左到右最外层电子数依次增多 最高正化合价依次升高 o f除外 原子半径依次减小 非金属性依次增强 a b项中 元素都是同周期元素 符合此规律 a b项正确 c项中 b c n o f也是同周期元素 原子半径应是减小的趋势 c项错误 d项中 是同主族元素 同主族元素原子最外层电子数相等 但由上到下原子半径依次增大 所以失电子能力依次增强 金属性也依次增强 d项正确 4 2013 南昌高一检测 锗 ge 是第4周期第 a族元素 处于元素周期表中金属区与非金属区的交界线上 下列叙述正确的是 a 锗是一种金属性很强的元素b 锗的单质具有半导体的性能c 锗化氢 geh4 稳定性很强d 锗酸 h4geo4 是难溶于水的强酸 解析 选b 依据同主族元素性质递变规律可知 气态氢化物稳定性 ch4 sih4 geh4 而已知硅烷 sih4 不稳定 故geh4稳定性很弱 最高价氧化物的水化物的酸性 h2co3 h4sio4 h4geo4 h4sio4难溶于水 故h4geo4为难溶于水的弱酸 因为锗处于元素周期表中金属区与非金属区的交界线上 所以锗单质应具有半导体的性能 5 2013 汕头高一检测 某主族元素r原子的质量数为79 已知r的单核离子含有45个中子和36个电子 下列有关r的叙述错误的是 a r位于第4周期 a族b r最高价氧化物对应的水化物的化学式为h3ro4c 元素r气态氢化物的化学式为h2rd r的阴离子具有强还原性 解析 选b 由于主族元素r原子的质量数为79 含有45个中子 所以质子数为79 45 34 由于r的单核离子含有45个中子和36个电子 所以该原子有4个电子层 最外层是6个电子 所以r位于第4周期 a族 由于r的最高正价是 6价 所以r最高价氧化物对应的水化物的化学式为h2ro4 气态氢化物的化学式为h2r r的阴离子失电子能力较强 所以具有强还原性 6 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 最高价氧