元素周期表的应用.ppt

第三节,元素周期表的应用,法国化学家布瓦博德朗发表了论文，讲述了自己发现新元素镓的经过，并论述了镓的化学性质和物理性质。论文发表后，没隔多少日子，布瓦博德朗收到一封来自彼得堡的陌生人的来信。信里这样写道：“镓就是我四年前预言的类铝。我预言类铝的原子量大约是68，你测定的结果是59.72。但是，比重一项，跟我的预言相差比较大，我的预言是镓的比重为5.9到6.0，你测定的结果是4.70。建议您再查一查，最好重新测定一下比重”信尾署名“德米特里伊凡诺维奇门捷列夫”。,布瓦博德朗感到奇怪，镓明明是我经过千辛万苦发现的，怎么会是你未卜先知，早就预言过的呢？当时世界上只有他的实验室里，有一块一毫克重的镓。别人根本连镓都没有看到过，怎么居然说他的比重测错了！他在给门捷列夫的回信中说，自己的测定不会有错。可是，门捷列夫再次写信，坚持要布瓦博德朗重新测定镓的比重。他认为，这是由于布瓦博德朗手中的镓不够纯净所造成的。布瓦博德朗到底是科学家，他相信那个千里之外的人不会是凭空要他重做实验的。他决定用实验来判断谁是谁非。布瓦博德朗重新提纯金属镓，再次测定镓的比重。果真，比重5.96，恰恰是门捷列夫所预言的5.9到6.0之间！,元素周期律的发现和元素周期表的诞生所具有的意义,利用元素周期表,人们不仅可以系统地总结已有的元素知识,而且可以结合原子结构的知识,研究元素性质的递变规律,并在此基础上预测未被发现的新物质的性质和应用,继而把它们合成出来.,一、认识同周期元素性质的递变,第3周期元素的名称和元素符号：,钠Na镁Mg铝Al硅Si磷P硫S氯Cl氩Ar,交流研讨,1、第三周期元素原子的核外电子排布、原子半径如何递变？,NaMgAlSiPSClAr,2、预测第三周期元素原子失电子能力或得电子能力的相对强弱？即（1）钠、镁、铝失电子能力的递变？（2）硅、磷、硫、氯得电子能力的递变？,验证钠、镁、铝失电子能力相对强弱的预测,实验探究,判断元素原子失电子能力强弱的方法：1、比较单质跟水（或酸）反应置换出氢的难易程度。置换反应越_，原子的失电子能力越_。2、比较元素最高价氧化物的水化物氢氧化物的碱性强弱。一般来说，碱性越_，元素失电子能力越_。,【阅读】教材P21页“方法导引”。,容易,强,强,强,与冷水反应剧烈；放出气泡,与冷水反应缓慢;与沸水反应迅速，放出气泡，溶液变红,2Na+2H2O=2NaOH+H2,失电子的能力NaMg,【实验1】取一小段镁带，用砂纸磨去表面的氧化膜，放入试管中。向试管中加入2mL水，并滴入2滴酚酞溶液。观察现象。过一会儿加热试管至水沸腾。观察现象。,【实验2】取一小段镁带和一小片铝，用砂纸磨去表面的氧化膜，分别放入两支试管中。向试管中各加入2mL1mol/L盐酸。观察现象。,剧烈反应，放出气泡。比镁反应慢,Mg+2HCl=MgCl2+H2,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2,失电子的能力MgAl,剧烈反应，放出气泡。,【讨论】比较钠、镁和铝的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，你又得出什么结论？,Mg(OH)2,Al(OH)3,强碱,钠、镁、铝三种元素原子失去电子能力逐渐减弱,金属性逐渐减弱,【讨论】我们又如何判断硅、磷、硫、氯四种非金属元素原子得电子能力的相对强弱呢？,【阅读】教材P22页“方法导引”。,判断元素原子得电子能力强弱的方法：1、比较单质与氢气化合的难易程度以及气态氢化物的稳定性。一般说来，反应越_，生成的气态氢化物越_，元素原子得电子能力越_。2、比较元素最高价氧化物的水化物最高价含氧酸的酸性强弱。一般说来，酸性越_，元素原子得电子能力越_。,容易,稳定,强,强,强,【阅读】教材P21、22页“阅读探究”。,高温,点燃或光照爆炸,磷蒸气,加热,很不稳定,SiH4,不稳定,PH3,较稳定,H2S,稳定,HCl,H4SiO4,H3PO4,H2SO4,HClO4,弱酸,中强酸,强酸,最强酸,Si、P、S、Cl元素原子得电子能力逐渐增强,非金属性逐渐增强,同周期元素(自左至右)性质变化规律:原子半径:元素得失电子的能力：金属性、非金属性；最高价氧化物对应水化物的碱性_,酸性_;气态氢化物的稳定性_；化合价变化最高正价_(_和_除外)。最低负化合价_。,【小结】,元素原子失去电子的能力逐渐减弱，得到电子的能力逐渐增强,逐渐增强,逐渐减小,逐渐减弱,逐渐增强,逐渐增强,逐渐升高，+1+7,氧氟,逐渐升高：-4-1,逐渐减弱,二、预测同主族元素的性质,交流研讨,1、元素周期表中，同主族元素原子的核外电子排布有何特点？请推测同主族元素的性质？,具有相似性和递变性,【阅读】教材P23页第一、第二自然段，完成下列内容,1、相似性：原子的最外层均为_个电子，元素的最高化合价为_（F除外），最低化合价为_；原子得电子能力_，都是活泼的_元素。元素的最高价氧化物对应的水化物具有很强的_性；都能形成气态氢化物；在氧化还原反应中，单质常作_剂。,2、递变性：（1）核电荷数依次增多，电子层数_;原子半径_，元素原子失电子能力_，得电子能力_。,A族元素（F、Cl、Br、I）的相似性和递变性：,7,+7,很强,非金属,酸,氧化,依次增多,逐渐增大,逐渐减弱,逐渐增强,-1,（2）单质与氢气反应的情况,暗处,光照或点燃,加热,不断加热,H2+F2=2HF,爆炸,剧烈,缓慢,缓慢,很稳定,稳定,较稳定,不稳定,得电子能力：FClBrI,单质与氢气的化合越来越难;生成的气态氢化物稳定性HFHClHBrHI,【观察思考】请你根据钾在周期表中的位置，预测金属钾的性质。,【实验3】分别向两只培养皿中加水至其体积的1/2，然后分别加入绿豆大小的金属钾和钠，观察反应的剧烈程度，记录现象。,“浮、熔、游、响、消”，有气泡,“浮、熔、游、响、消”，有气泡，轻微爆炸,2Na+2H2O=2NaOH+H2,2K+2H2O=2KOH+H2,K比Na性质活泼,【思考】根据钾和钠的性质，预测A族其它金属的性质。,A族元素包含H和碱金属元素：_(填元素符号),1、相似性：原子的最外层均为_个电子，元素的最高化合价为_，原子失电子能力_，都是活泼的_元素。单质都能与氧气、水、酸等反应，作_剂；元素的最高价氧化物对应的水化物一般为_。,2、递变性：（1）核电荷数依次_，电子层数_;原子半径依次_，元素的原子失电子能力_。,LiNaKRbCsFr,1,+1,很强,金属,还原,强碱,增加,增多,增大,逐渐增强,2、单质与氧气、水的反应,加热反应,加热燃烧,加热燃烧,常温燃烧,常温燃烧,能反应,剧烈反应,轻微爆炸,爆炸,爆炸,LiOHNaOHKOHRbOHCsOH,LiNaKRbCs,Ca(OH)2Ba(OH)2B酸性:H2SO4H3PO4HNO3H2CO3H3BO3C稳定性:AsH3PH3NH3H2OHFD.氧化性：SI2Br2Cl2F2E.还原性：SiH4CH4NH3H2OHF,E,2、下列有关性质变化的比较不正确的是()A.酸性：HNO3H3PO4H2SiO3B.碱性：KOHNaOHLiOHC.原子半径：OSNaD.还原性：IClF,D,4.已知铍(Be)的原子序数为4，下列对铍及其化合物的叙述中，正确的是()A.铍的原子半径小于硼原子半径。B.氯化铍分子中铍原子的电子数是8。C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙弱。D.单质铍与冷水反应产生氢气。,3、同主族的X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化物的水化物的酸性是HXO4HYO4HZO4，则下列判断正确的是：()A.非金属性强弱为XYZ。B.气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为X、Y、ZC.原子序数大小为ZYXD.阴离子的还原性由强至弱的顺序为X、Y、Z,D,C,AA,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,元素原子失电子能力逐渐减弱，得到电子能力逐渐增强,元素的金属性增强，非金属性减弱,原子失电子能力增强，得电子能力减弱,一二三四五六七,周期,最外层电子数=主族序数,电子层数=周期序数,最外层电子数原子半径,决定得失电子能力,同周期：左右，金属性减弱，非金属性增强,同主族：上下，性质具有相似性和递变性,原子序数=核电荷数,最外层电子数8=负价,最外层电子数=最高正价,主族元素,三、元素“位、构、性”之间的关系,四、元素周期表的重要意义,元素周期律和元素周期表的诞生是19世纪化学科学的重大成就之一，具有重要的哲学意义、自然科学意义和实际应用价值。请你根据教材第24页资料，将下表中A、B两栏描述的内容对应起来。,（c）,（e）,（a）,（b）,（d）,例7、下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题：,（1）和的元素符号是和；（2）表中最活泼的金属是，非金属最强的元素是；（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：。,Si,Ar,K,F,铝(或Al),2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O,Al(OH)3+KOH=KAl(OH)4,在NaBr溶液中通入氯气（或加入氯水），溶液变红棕色（或橙色）,1、在周期表中金属和非金属的分界线附近能找到：()A.制农药的元素B.制催化剂的元素C.做半导体的元素D.制耐高温材料的元素,练习,2、0.75molRO2-3共有30mol电子，则R在周期表中的位置是：()A.第二周期B.第三周期C.第A族D.第A族,C,BC,1,B,Al,Si,Ge,As,Sb,Te,2,3,4,5,6,7,A,A,A,A,A,A,A,0,Po,At,非金属性逐渐增强,金属性逐渐