高中化学必修二课件第一章物质结构元素周期律第二节第3课时元素周期表和元素周期律的应用69张

第3课时元素周期表和元素周期律的

应用第一章第二节元素周期律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。学习目标定位内容索引一元素周期表的分区及元素性质的比较二元素周期表和元素周期律的应用当堂检测40分钟课时作业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

跟_______________之间画一条斜线，斜线的左面是

元素，右面是

元素。(2)分界线附近的元素，既能表现出一定的

，又能表现出一定的

，故元素的

和

之间没有严格的界线。(3)周期表的左下方是

性最强的元素，是

元素(放射性元素除外)；右上方是

性最强的元素，是

元素；最后一个纵行是

元素。答案导学探究B、Si、As、Te、AtAl、Ge、Sb、Po金属非金属金属性非金属性金属性非金属性金属铯非金属氟0族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①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；②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①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：Zn＞Fe；②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：NaOH＞Mg(OH)2，则金属性：Na＞Mg；③金属单质间的置换反应。如Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，则金属性：Zn＞Cu；④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：Mg2＋＞Na＋，则金属性：Mg＜Na。(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：Fe＞Cu。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①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；②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①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：F＞Br；②气态氢化物越稳定，其非金属性越强。如稳定性：HF＞HCl，则非金属性：F＞Cl；③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：H2SO4＞H3PO4，则非金属性：S＞P；④非金属单质间的置换反应。如Cl2＋2KI===2KCl＋I2，则非金属性：Cl＞I；⑤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：S2－＞Cl－，则非金属性：Cl＞S。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活学活用121.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解析答案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。C12返回解析答案2.ⅡA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ⅡA族元素预言可能正确的是(

)①常温下，单质铍能与水剧烈反应放出H2

②常温下，单质钡能与水剧烈反应放出H2

③Be(OH)2易溶于水

④Ba(OH)2易溶于水⑤SrCO3易溶于水A.①②③ B.③⑤C.②④ D.①②③④⑤返回12解析第ⅡA族，从上到下，金属性逐渐增强，①常温下，单质铍与水反应不剧烈；③Be(OH)2难溶于水；⑤SrCO3也难溶于水。答案C二元素周期表和元素周期律的应用导学探究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：答案(1)

＝周期数。(2)主族元素的最外层电子数＝

＝

＝最高正价数(O、F元素除外)。(3)质子数＝

＝

＝

。(4)最低负价的绝对值＝8－

(仅限第ⅣA～第ⅦA)。(5)原子半径越大，失电子越

，还原性

，其离子的氧化性

。(6)原子半径越小，得电子越

，氧化性

，非金属性

，形成的气态氢化物越

，形成的最高价氧化物对应的水化物的酸性

。核外电子层数价电子数主族序数原子序数原子核外电子数核电荷数主族序数容易越强越弱容易越强越强稳定越强答案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)

同周期(从左到右)

依次增强依次减弱依次减弱依次增强3.寻找新物质由于在周期表中

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

。还可以在过渡元素中寻找

和

的合金材料。位置半导体材料催化剂耐高温、耐腐蚀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

和

。(2)根据元素的

，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

。(4)指导其他与化学相关的科学技术。如在周期表中_________________

，可以找到半导体材料。在

中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。答案结构性质结构和性质性质金属元素和非金属过渡元素元素分界线附近34解析答案活学活用3.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Z＜Y＜XB.Y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Z＜Y＜X34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P＜S＜O，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P＞S＞O，D项不正确。答案A34解析答案4.根据元素周期表1～20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)。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：N>P>Si，故NH3的稳定性大于SiH4的稳定性。34解析答案答案(1)7

K2O、K2O2(KO2也可以)

(2)氯

＋7价(3)Al两性(4)Na

(5)NH3

SiH434学习小结返回当堂检测1243解析答案1.下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是(

)①原子序数为15的元素的最高化合价为＋3②第ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素③第二周期第ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期第ⅡA族A.①② B.①③ C.②④ D.③④1243解析原子序数为15的元素是P，最高化合价为＋5价，①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，②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，③错误；原子序数为12的元素为Mg，④正确。答案C1243解析答案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(

)A.Li2SO4能溶于水B.LiOH是易溶于水、受热不分解的强碱C.Li遇浓硫酸不产生“钝化”现象D.Li2CO3受热分解，生成Li2O和CO21243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。答案B12433.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。答案ABAB①制半导体的元素(a)ⅣB至ⅥB的过渡元素①

②制催化剂的元素(b)F、Cl、Br、N、S“三角地带”②

③制耐高温材料的元素(c)金属与非金属元素分界线附近③

④制制冷剂的元素(d)相对原子质量较小的元素④

⑤地壳中含量较多的元素(e)过渡元素⑤

(c)(e)(a)(b)(d)12434.(1)在下面元素周期表中全部是金属元素的区域为______。A.A B.B C.C D.D解析答案解析A区域包括ⅠA、ⅡA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ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素；D区域属于稀有气体元素。所以选B。B1243(2)有人认为形成化合物最多的元素不是第ⅣA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)。解析答案解析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。H

1243(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。①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；解析答案1243解析室温下，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。答案

见下表中1243②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解析答案解析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。bc镁返回40分钟课时作业124356一、元素化合价与元素在周期表中的位置关系1.X元素最高价氧化物对应的水化物为HXO3，它的气态氢化物为(

)A.HX B.H2X C.XH3 D.XH47810911121314经典基础题解析答案解析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。C2.下列各组元素中，按最高正价递增的顺序排列的是(

)A.C、N、O、F B.K、Mg、Si、SC.F、Cl、Br、I D.Li、Na、K、Rb1243567810911121314解析答案解析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。B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1243567810911121314解析答案解析第ⅥA族，从上到下，非金属性逐渐减弱，所以H2Te不稳定。D4.下列事实不能说明非金属性Cl>I的是(

)A.Cl2＋2I－===2Cl－＋I2B.稳定性：HCl>HIC.酸性：HClO4>HIO4D.酸性：HClO3>HIO31243567810911121314解析答案1243567810911121314解析元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，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：HClO4>HIO4，可说明氯元素的非金属性比碘元素强，C正确；酸性：HClO3>HIO3，不能说明非金属性Cl>I，因为两种酸不是最高价含氧酸，D错误。答案D5.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C.Tl(OH)3与Al(OH)3一样，具有两性D.铊能与稀盐酸反应1243567810911121314解析答案解析由于金属性Tl>Al，所以Tl(OH)3不具有两性。C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(

)A.X、Y、Z三种元素中，X的非金属性最强B.Y的氢化物的稳定性比Z的氢化物弱C.Y的最高正化合价为＋7价D.X单质的熔点比Z的低1243567810911121314解析答案解析由题目信息(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。答案D12435678109111213147.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：W>Z>Y>XB.最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z弱C.Y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1243567810911121314解析答案解析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。答案D12435678109111213148.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＋m1243567810911121314解析答案1243567810911121314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HNO3→NH3，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。答案A四、元素周期表在科研、生产中的应用9.19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：1243567810911121314解析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。1243567810911121314C

(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解析答案(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ⅠA族元素的金属性肯定比同周期第ⅡA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1243567810911121314解析答案解析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。答案CD124356781091112131410.根据元素周期表回答下列问题：1243567810911121314答案能力提升题(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.Ⅰ区

B.Ⅱ区

C.Ⅲ区 D.Ⅳ区(2)化学性质最不活泼的是________元素(填元素符号，下同)。BAr(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________>____________。1243567810911121314答案FAl(OH)3Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2ONaOHMg(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。1243567810911121314解析答案(1)阴影部分元素在元素周期表中的位置为第____族。解析图中阴影部分为氮族元素，即第ⅤA族。ⅤA(2)根据元素周期律预测：H3AsO4属于强酸还是弱酸？________。1243567810911121314解析答案(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：___________________________。解析在周期表中，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。弱酸解析甲烷(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：SiH4＋2O2

SiO2＋2H2O。(4)试比较S、O、F三种元素的原子半径大小：________(填元素符号)。1243567810911121314解析答案解析S与O同主族，原子序数S>O，故原子半径S>O；O与F同周期，原子序数O<F，故原子半径O>F，所以原子半径：S>O>F。S>O>F12.下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题：1243567810911121314解析答案族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0二

①

②

三

③④⑤

⑥⑦⑧四⑨

⑩

(1)⑤和⑧的元素符号是________和________。解析由⑤号和⑧号元素的位置可知⑤号为Si，⑧号为Ar。Si

Ar(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__________。1243567810911121314解析答案解析同一周期，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⑨(即K)，非金属性最强的元素是②(即F)。KF(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⑥、⑨最高价氧化物的水化物反应的化学方程式____________________________________、________________________________。1243567810911121314答案铝(或Al)2Al(OH)3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋6H2OAl(OH)3＋KOH===KAlO2＋2H2O(4)请设计一个实验方案，比较⑦、⑩单质氧化性的强弱：______________________________________________________________________________________________________________________。1243567810911121314解析答案解析⑦、⑩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。将⑦的单质(Cl2)通入盛有⑩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Br213.(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__________。1243567810911121314解析答案解析由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。第二周期第ⅤA族HNO3NH3N2O5(2)R为1～18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__________。1243567810911121314解析答案解析R元素的最高正化合价为＋(2m－n)，则R原子的最外层电子数为2m－n，最低负价的绝对值为8－2m＋n，其气态氢化物的化学式为H8－2m＋nR。H8－2m＋nR＋(2m－n)2