2019-2020学年新人教版必修1：4.2.2元素周期表和元素周期律的应用课件（77张）

1、第2课时元素周期表和元素周期律的应用一、元素周期表的分区及化合价规律一、元素周期表的分区及化合价规律1.1.元素周期表与元素周期律的关系元素周期表与元素周期律的关系元素周期律的发现元素周期律的发现, ,对化学的发展有很大影响。对化学的发展有很大影响。_是是_的表现形式的表现形式, ,反映了元素之间的反映了元素之间的_,_,是学习、研究、应用化学的一种重要工具。是学习、研究、应用化学的一种重要工具。元素元素周期表周期表元素周期律元素周期律内在联系内在联系2.2.元素周期表的金属区和非金属区元素周期表的金属区和非金属区(1)(1)请填写出图中序号所示内容请填写出图中序号所示内容_ _ _(2)(2

2、)分界线的划分分界线的划分: :沿着周期表中沿着周期表中_和和_之间画一条虚线之间画一条虚线, ,虚线的左面是虚线的左面是_元素元素, ,右面是右面是_元素。元素。增强增强减弱减弱增强增强增强增强AlAlSiSi金属金属非金属非金属B B、SiSi、AsAs、TeTe、AtAtAlAl、GeGe、SbSb、PoPo金金属属非金属非金属(3)(3)分界线附近的元素分界线附近的元素, ,既能表现出一定的既能表现出一定的_,_,又又能表现出一定的能表现出一定的_,_,故元素的故元素的_和和_之间没有严格的界线。之间没有严格的界线。(4)(4)周期表的左下方是金属性最强的元素周期表的左下方是金属性最强

3、的元素, ,是是_元素元素( (放射性元素除外放射性元素除外););右上方是非金属性最强的元素右上方是非金属性最强的元素, ,是是_元素元素; ;最后一个纵行是最后一个纵行是0 0族元素。族元素。 金属性金属性非金属性非金属性金属性金属性非金非金属性属性铯铯氟氟【巧判断巧判断】(1)(1)金属元素不可能具有非金属性金属元素不可能具有非金属性, ,非金属元素不可能非金属元素不可能具有金属性。具有金属性。( () )提示提示: :。分界线附近的元素。分界线附近的元素, ,既能表现出一定的金属既能表现出一定的金属性性, ,又能表现出一定的非金属性。又能表现出一定的非金属性。(2)(2)同周期从左向右

4、非金属性逐渐增强同周期从左向右非金属性逐渐增强, ,同主族从下到同主族从下到上非金属性逐渐增强上非金属性逐渐增强, ,故周期表中氦元素非金属性最强。故周期表中氦元素非金属性最强。 ( () )提示提示: :。氦元素是稀有气体元素。氦元素是稀有气体元素, ,氟元素非金属性最氟元素非金属性最强。强。【情境情境思考思考】元素周期表在预测新元素、发现新物质方面起着巨大元素周期表在预测新元素、发现新物质方面起着巨大的作用。随着社会的发展的作用。随着社会的发展, ,对新型农药的需求量越来越对新型农药的需求量越来越大。大。若要寻找新型农药若要寻找新型农药, ,可在周期表的哪个位置进行探索可在周期表的哪个位置

5、进行探索? ?提示提示: :可在氟、氯、硫、磷、砷等元素在周期表中的位可在氟、氯、硫、磷、砷等元素在周期表中的位置附近寻找。置附近寻找。3.3.元素化合价与元素在周期表中位置的关系元素化合价与元素在周期表中位置的关系(1)(1)价电子价电子元素的化合价与原子的元素的化合价与原子的_有密切关系有密切关系, ,所以所以, ,元素原子的元素原子的_也叫价电子。主族元素的价电也叫价电子。主族元素的价电子是子是_,_,过渡元素的价电子包括最外层电子过渡元素的价电子包括最外层电子及次外层或倒数第三层的部分电子。及次外层或倒数第三层的部分电子。最外层电子最外层电子最外层电子最外层电子最外层电子最外层电子(2

6、)(2)主族元素最高正化合价主族元素最高正化合价=_=_=_=_( (价电子数价电子数) )。(3)(3)非金属元素的化合价非金属元素的化合价最高正化合价等于原子所能失去或偏移的最高正化合价等于原子所能失去或偏移的_。主族序数主族序数最外层电子数最外层电子数最外层电最外层电子数子数最低负化合价等于使它达到最低负化合价等于使它达到_稳定结构所需要稳定结构所需要得到的电子数。得到的电子数。最高正价与最低负价绝对值之和等于最高正价与最低负价绝对值之和等于_。8 8电子电子8 8【微思考微思考】为什么氧元素无为什么氧元素无+6+6价价, ,氟元素无正价氟元素无正价? ?提示提示: :O O、F F原子

7、半径小原子半径小, ,原子核对外层电子的吸引能力原子核对外层电子的吸引能力强。强。二、元素周期表和元素周期律的应用二、元素周期表和元素周期律的应用1.1.元素的位置、结构、性质之间的关系元素的位置、结构、性质之间的关系元素在周期表中的位置元素在周期表中的位置, ,反映了元素的原子结构和性质。反映了元素的原子结构和性质。可根据元素在周期表中的位置推测元素的结构和性质可根据元素在周期表中的位置推测元素的结构和性质, ,也可以根据元素的原子结构推测其在周期表中的位置也可以根据元素的原子结构推测其在周期表中的位置和性质。其关系可表示为和性质。其关系可表示为2.2.寻找新元素寻找新元素3.3.发现物质的

8、新用途发现物质的新用途知识点元素的位置、原子结构、性质之间的关系知识点元素的位置、原子结构、性质之间的关系【重点释疑重点释疑】1.1.位位- -构构- -性关系图示性关系图示 2.(1)2.(1)元素的原子结构与元素在周期表中位置的关系。元素的原子结构与元素在周期表中位置的关系。 (2)(2)熟记周期表中的一些规律。熟记周期表中的一些规律。各周期元素种类数各周期元素种类数( (分别为分别为2 2、8 8、8 8、1818、1818、3232、32)32)。稀有气体元素原子序数稀有气体元素原子序数( (分别为分别为2 2、1010、1818、3636、5454、8686、118)118)和所在周

9、期和所在周期( (分别在一到七周期分别在一到七周期) )。同族上下相邻元素原子序数的关系同族上下相邻元素原子序数的关系( (相差相差2 2、8 8、1818、3232等各种情况等各种情况) )。同周期同周期AA族与族与AA族元素原子序数差值族元素原子序数差值( (有有1 1、1111、2525三种情况三种情况) )。3.3.原子结构与元素性质的关系原子结构与元素性质的关系4.4.元素性质与元素在周期表中位置的关系元素性质与元素在周期表中位置的关系【方法规律方法规律】元素推断的思路分析元素推断的思路分析 【思考思考讨论讨论】如果已知如果已知X X、Y Y为周期表中相邻的两元素为周期表中相邻的两元

10、素, ,且它们的最高且它们的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为价氧化物对应水化物的酸性强弱为XY,XY,能否确定它们能否确定它们的相对位置的相对位置? ? 提示提示: :可根据元素非金属性的变化规律确定它们的相对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位置。由已知条件可确定非金属性为XY,XY,所以所以, ,如果它如果它们同周期们同周期, ,则则X X在在Y Y的右面的右面; ;如果它们同主族如果它们同主族, ,则则X X在在Y Y的上的上面。面。【案例示范案例示范】【典例典例】(2019(2019全国卷全国卷)今年是门捷列夫发现元素今年是门捷列夫发现元素周期

11、律周期律150150周年。下表是元素周期表的一部分周年。下表是元素周期表的一部分,W,W、X X、Y Y、Z Z为短周期主族元素为短周期主族元素,W,W与与X X的最高化合价之和为的最高化合价之和为8 8。下列。下列说法错误的是说法错误的是( () )A.A.原子半径原子半径:WX:WXB.B.常温常压下常温常压下,Y,Y单质为固态单质为固态C.C.气态氢化物热稳定性气态氢化物热稳定性:ZW:ZWD.XD.X的最高价氧化物的水化物是强碱的最高价氧化物的水化物是强碱【思维建模思维建模】解答元素推断题的常见思路为解答元素推断题的常见思路为【解析解析】选选D D。主族元素的最高化合价与最外层电子数。

12、主族元素的最高化合价与最外层电子数相等相等, ,由由“W W与与X X的最高化合价之和为的最高化合价之和为8”8”可知可知,W,W为为N,XN,X为为Al,YAl,Y为为Si,ZSi,Z为为P P。原子半径。原子半径:NAl,A:NAl,A正确正确; ;常温常压下常温常压下, ,硅单质为固态硅单质为固态,B,B正确正确; ;同一主族元素的气态氢化物热稳同一主族元素的气态氢化物热稳定性自上而下逐渐减弱定性自上而下逐渐减弱, ,故故ZW, CZW, C正确正确;Al;Al的最高价氧的最高价氧化物的水化物化物的水化物Al(OH)Al(OH)3 3是两性氢氧化物是两性氢氧化物,D,D错误。错误。 【方

13、法规律方法规律】周期表片段型元素推断技巧周期表片段型元素推断技巧在实际考查中只呈现元素周期表的某一片段在实际考查中只呈现元素周期表的某一片段, ,根据呈现根据呈现的片段结构中提供的信息推断元素的片段结构中提供的信息推断元素, ,推出元素在周期表推出元素在周期表中的位置中的位置, ,就可以快速确定元素的名称、原子结构及相就可以快速确定元素的名称、原子结构及相关性质。关性质。 【迁移迁移应用应用】(2019(2019厦门高一检测厦门高一检测) )短周期元素甲戊在元素周期短周期元素甲戊在元素周期表中的相对位置如表所示表中的相对位置如表所示, ,下面判断正确的是下面判断正确的是( () ) A.A.原

14、子半径原子半径: :丙丙 丁丁 丙丙C.C.氢氧化物碱性氢氧化物碱性: :丙丙 丁丁 戊戊D.D.最外层电子数最外层电子数: :甲甲 乙乙【解析解析】选选C C。同周期元素原子半径从左至右是依次减。同周期元素原子半径从左至右是依次减小的小的, ,故故A A项错误项错误; ;同主族元素金属性自上而下是增强的同主族元素金属性自上而下是增强的, ,故故B B项错误项错误; ;同周期元素的金属性从左至右越来越弱同周期元素的金属性从左至右越来越弱, ,故故对应氢氧化物的碱性是逐渐减弱的对应氢氧化物的碱性是逐渐减弱的, ,故故C C项正确项正确; ;同周期同周期元素的原子最外层电子数从左到右越来越多元素的

15、原子最外层电子数从左到右越来越多, ,故故D D项错项错误。误。【补偿训练补偿训练】1.1.运用元素周期律分析下面的推断运用元素周期律分析下面的推断, ,其中不正确的是其中不正确的是( () )A.A.钾与水反应钾与水反应, ,比钠与水反应更剧烈比钠与水反应更剧烈B.AgAtB.AgAt既难溶于水又不溶于稀硝酸既难溶于水又不溶于稀硝酸C.C.在空气中加热在空气中加热, ,铷铷(Rb)(Rb)的氧化产物比钠的氧化产物更的氧化产物比钠的氧化产物更复杂复杂D.HClOD.HClO的酸性比的酸性比H H2 2COCO3 3的酸性强的酸性强 【解析解析】选选D D。A A项项, ,金属性金属性:KNa,

16、:KNa,元素的金属性越强元素的金属性越强, ,对应的单质与水反应越剧烈对应的单质与水反应越剧烈, ,则钾与水反应则钾与水反应, ,比钠与水比钠与水反应更剧烈反应更剧烈, ,不符合题意不符合题意;B;B项项, ,卤族元素形成的卤化银卤族元素形成的卤化银都既不溶于水又不溶于稀硝酸都既不溶于水又不溶于稀硝酸, ,因此因此AgAtAgAt既难溶于水也既难溶于水也不溶于稀硝酸不溶于稀硝酸, ,不符合题意不符合题意;C;C项项, ,碱金属元素从上到下碱金属元素从上到下元素的金属性逐渐增强元素的金属性逐渐增强, ,对应的单质与氧气反应的产物对应的单质与氧气反应的产物有氧化物、过氧化物、超氧化物等有氧化物、

17、过氧化物、超氧化物等, ,越来越复杂越来越复杂, ,不符不符合题意合题意;D;D项项, ,元素的非金属性越强元素的非金属性越强, ,对应的最高价氧化对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强物的水化物的酸性越强, ,而而HClOHClO不是最高价氧化物的水不是最高价氧化物的水化物化物, ,符合题意。符合题意。2.(20192.(2019淮北高一检测淮北高一检测)X)X、Y Y、Z Z、W W均为短周期元素均为短周期元素, ,它们在周期表中的相对位置如图所示。若它们在周期表中的相对位置如图所示。若Y Y原子的最外原子的最外层电子数是内层电子数的层电子数是内层电子数的3 3倍倍, ,下列说法中正确的是下

18、列说法中正确的是( () )A.A.原子半径原子半径:WZYX:WZYXB.B.最高价氧化物对应水化物的酸性最高价氧化物对应水化物的酸性W W比比Z Z弱弱C.YC.Y的气态氢化物的稳定性较的气态氢化物的稳定性较Z Z的弱的弱D.D.四种元素的单质中四种元素的单质中,Z,Z的熔、沸点最高的熔、沸点最高【解析解析】选选D D。Y Y原子的最外层电子数是内层电子数的原子的最外层电子数是内层电子数的3 3倍倍, ,则则Y Y为为O,O,故故X X为为N,ZN,Z为为S,WS,W为为Cl,ACl,A项错误项错误;HClO;HClO4 4的酸性的酸性比比H H2 2SOSO4 4的酸性强的酸性强,B,B

19、项错误项错误;H;H2 2O O比比H H2 2S S稳定稳定,C,C项错误项错误;S;S为为固体固体, ,其他为气体其他为气体,D,D项正确。项正确。3.(20193.(2019泰安高一检测泰安高一检测) )短周期元素短周期元素X X、Y Y、Z Z、W W、Q Q在在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法错误的元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法错误的是是( () )A.YA.Y原子的电子总数是其原子的电子总数是其K K层电子数的层电子数的4 4倍倍B.B.原子半径大小顺序为原子半径大小顺序为r(X)r(Y)r(Z)r(W)r(Q)r(X)r(Y)r(Z)r(W)r(Q)C.QC.Q

20、的单质能与的单质能与W W的氢化物发生置换反应的氢化物发生置换反应D.D.元素元素Q Q的最高价氧化物对应水化物的酸性是短周期中的最高价氧化物对应水化物的酸性是短周期中最强的最强的【解析解析】选选B B。由。由5 5种元素在周期表中的位置可以推知种元素在周期表中的位置可以推知: :Z Z为为Al,XAl,X为为N,YN,Y为为O,WO,W为为S,QS,Q为为ClCl。Y Y原子的电子总数是原子的电子总数是8,8,其其K K层有层有2 2个电子个电子, ,电子总数是电子总数是K K层电子数的层电子数的4 4倍倍,A,A项正确项正确; ;原子半径大小顺序为原子半径大小顺序为r(Z)r(W)r(Q)

21、r(X)r(Y),Br(Z)r(W)r(Q)r(X)r(Y),B项项错误错误; ;氯气能与硫化氢发生置换反应生成氯化氢和硫单氯气能与硫化氢发生置换反应生成氯化氢和硫单质质,C,C项正确项正确; ;根据同周期元素性质递变规律可知非金属根据同周期元素性质递变规律可知非金属性性: :短周期中氟元素非金属性最强短周期中氟元素非金属性最强, ,但是但是F F无正价无正价, ,没有没有最高价含氧酸最高价含氧酸, ,故短周期中氯元素的最高价氧化物对应故短周期中氯元素的最高价氧化物对应水化物的酸性最强水化物的酸性最强,D,D项正确。项正确。4.4.短周期元素短周期元素X X、Y Y、Z Z、M M、N N在元

22、素周期表中的相对位在元素周期表中的相对位置如图所示置如图所示,X,X、Y Y、Z Z原子最外层电子数之和等于原子最外层电子数之和等于M M、N N原子最外层电子数之和。则下列说法不正确的是原子最外层电子数之和。则下列说法不正确的是( () )X XY YZ ZM MN NA.A.原子半径大小原子半径大小:ZXY:ZXYB.B.最高价氧化物的水化物的酸性最高价氧化物的水化物的酸性M M大于大于X X的的C.XC.X和氢元素所形成的化合物的沸点可能比和氢元素所形成的化合物的沸点可能比Y Y的氢化物的氢化物的沸点高的沸点高D.MYD.MY2 2可以使紫色石蕊试液先变红后褪色可以使紫色石蕊试液先变红后

23、褪色【解析解析】选选D D。由短周期元素。由短周期元素X X、Y Y、Z Z、M M、N N在元素周在元素周期表中的相对位置期表中的相对位置, ,可知可知X X、Y Y处于第二周期处于第二周期,Z,Z、M M、N N处处于第三周期于第三周期, ,而而X X、Y Y、Z Z原子最外层电子数之和等于原子最外层电子数之和等于M M、N N原子最外层电子数之和原子最外层电子数之和, ,设设Z Z原子最外层电子数为原子最外层电子数为a,a,则则X X、Y Y、M M、N N的最外层电子数依次为的最外层电子数依次为a+1a+1、a+3a+3、a+3a+3、a+4,a+4,则则:a+1+a+3+a=a+3+

24、a+4,:a+1+a+3+a=a+3+a+4,解得解得a=3,a=3,故故Z Z为为AlAl、X X为为C C、Y Y为为O O、M M为为S S、N N为为ClCl。同主族自上而下原子半径增大。同主族自上而下原子半径增大, ,同周期自左而右原子半径减小同周期自左而右原子半径减小, ,故原子半径故原子半径:ZXY,:ZXY,故故A A正确正确;M;M、X X的最高价氧化物的水化物分别为硫酸、碳酸的最高价氧化物的水化物分别为硫酸、碳酸, ,硫酸的酸性比碳酸的强硫酸的酸性比碳酸的强, ,故故B B正确正确;Y;Y的氢化物为水的氢化物为水, ,常温常温下为液态下为液态, ,而而X X和氢元素所形成的

25、化合物为烃类物质和氢元素所形成的化合物为烃类物质, ,可可能为气态、液态、固态能为气态、液态、固态, ,若为固态若为固态, ,其沸点高于其沸点高于Y Y的氢化的氢化物物, ,故故C C正确正确;MY;MY2 2为为SOSO2 2, ,不能漂白酸碱指示剂不能漂白酸碱指示剂, ,使紫色石使紫色石蕊试液变红蕊试液变红, ,故故D D错误。错误。【素养提升素养提升】古诗云古诗云:“:“唯有儿时不可忘唯有儿时不可忘, ,持艾簪蒲额头王。持艾簪蒲额头王。”意思意思是说端午节这天是说端午节这天, ,孩子们拿了艾叶孩子们拿了艾叶, ,戴上菖蒲戴上菖蒲, ,额头上用额头上用雄黄酒写了雄黄酒写了“王王”字字, ,

26、以辟邪防疫。把雄黄酒洒在墙角、以辟邪防疫。把雄黄酒洒在墙角、床底等处床底等处, ,可以驱虫可以驱虫, ,清洁环境。雄黄是一种矿物质清洁环境。雄黄是一种矿物质, ,俗俗称称“鸡冠石鸡冠石”, ,其主要成分是硫化砷其主要成分是硫化砷,As,As位于元素周期位于元素周期表第表第AA族族, ,另外第另外第AA族元素族元素SeSe在生活中有广泛应用。在生活中有广泛应用。砷元素的最高价态是几价砷元素的最高价态是几价? ?试比较试比较AsAs、SeSe的氢化物哪个的氢化物哪个热稳定性强。热稳定性强。提示提示: :+5+5价价;H;H2 2SeSe。【课堂回眸课堂回眸】【核心整合核心整合】1.1.元素周期律及

27、其应用元素周期律及其应用 2.2.实例分析实例分析元素在周期表中的位置元素在周期表中的位置, ,反映了元素的原子结构和元素反映了元素的原子结构和元素的性质的性质, ,下图是元素周期表的一部分下图是元素周期表的一部分: :(1)(1)根据元素周期律根据元素周期律, ,请你预测请你预测H H3 3AsOAsO4 4、H H3 3POPO4 4的酸性强的酸性强弱弱: :P P、AsAs位置关系位置关系(_)P(_)P、AsAs原子结构特点原子结构特点(_(_相等、相等、P P原子序数比原子序数比As_)As_)性质递变规律性质递变规律( (同主族随原子序数的增大元素非金属性同主族随原子序数的增大元素非金属性_)_)预测结果预测结果:H:H3 3AsOAsO4 4_H_H3 3POPO4 4( (填填“”“”“”或或“=”)=”)。同主族同主族最外最外层电子数层电子数小小逐渐减弱逐渐减弱 PHPH3 3HH2 2SHCl,SHCl,请分析请分析CHCH4 4、NHNH3 3、H H2 2O O、HFHF的易燃性。的易燃性。提示提示: :CHCH4 4NHNH3 3HH2 2OHFOHF。SiSi、P P、S S、C