《元素周期表和元素周期律的应用》课件

《元素周期表和元素周期律的应用》一、元素周期表的分区及元素金属性、非金属性的递变

1.请填写出图中序号所表示的内容。①

增强

;②

减弱

;③

增强

;④

增强

;⑤

Al

;⑥

Si

;⑦

金属

;⑧

非金属

。

2.元素的金属性与非金属性之间并没有严格的界线,位于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

。

二、元素的化合价与元素在周期表中的位置之间的关系1.一般情况下,主族元素的最高正化合价,等于它所处的族序数,因为族序数与

最外层电子(价电子)

数相同。

2.一般情况下,非金属元素的最高正化合价等于

原子所能失去或偏移的最外层电子数

;而它的负化合价则等于

使原子达到8电子稳定结构所需得到的电子数

。所以,非金属元素的最高正化合价和它的负化合价的绝对值之和等于

8

。微思考短周期元素R的氢化物的化学式为H2R,则该元素最高价氧化物对应水化物的化学式是什么?提示:氢化物的化学式为H2R,则R的负化合价为-2价,所以最高正化合价为+6价,故该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2RO4。三、元素周期表和元素周期律的应用1.元素在元素周期表中的位置,反映了元素的

原子结构

和

性质

。在认识了元素周期律以后,可以根据元素在周期表中的

位置

推测其原子结构和性质,并研究元素性质的变化规律;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

。

2.科学家依据元素周期律和周期表,对元素性质进行系统研究,可以为新元素的发现以及预测它们的

原子结构和性质

提供线索。

3.由于周期表中位置靠近的元素性质相近,在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。(1)在金属与非金属分界处可以找到

半导体

材料。

(2)研究

氟、氯、硫、磷、砷

附近元素,制造新农药。

(3)在

过渡元素

中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素。

微训练主族元素锗的最高化合价为+4价,且锗位于硅的下一周期,写出“锗”在周期表中的位置:

。根据锗在周期表中处于金属和非金属分界线附近,预测锗单质的一种用途是

。硅和锗单质分别与H2反应时,反应较难进行的是

(填“硅”或“锗”)。

答案:第四周期第ⅣA族用作半导体材料锗

元素的位置、结构、性质之间的关系重难归纳1.同一元素的“位置”“结构”“性质”之间的关系可表示如下。2.原子结构与元素在周期表中位置的关系。(1)电子层数=周期序数(2)主族元素原子最外层电子数=主族序数(3)原子序数=核电荷数=质子数=原子的最外层电子数3.原子结构与主族元素性质的关系。(1)最外层电子数越少,电子层数越多→越易失电子,金属性越强。(2)最外层电子数越多,电子层数越少→越易得电子,非金属性越强。(3)元素的最高正化合价=族序数=原子最外层电子数(O、F除外)。4.元素位置与元素性质的关系。(1)同主族元素,从上到下,电子层数增多,原子半径增大,失电子能力增强,得电子能力减弱,故金属性增强,非金属性减弱。(2)同周期主族元素,从左到右,电子层数相同,最外层电子数增多,原子半径减小,失电子能力减弱,得电子能力增强,故金属性减弱,非金属性增强。现在,国际上普遍采用铯原子钟的跃迁频率作为时间频率的标准,在天文、大地测量和国防建设等各个领域中广泛使用。目前,最好的铯原子钟达到2000万年才相差1秒。已知铯的原子序数为55。(1)你能判断铯在元素周期表中的位置吗?(2)请说明铯与水剧烈反应生成的溶液使酚酞溶液显红色的原因(用化学方程式表示)。(3)同位素138Cs原子核里有多少个中子?提示:(1)第六周期第ⅠA族(2)2Cs+2H2O══2CsOH+H2↑(3)83典例剖析下图中,a、b、c、d、e为元素周期表中前四周期的一部分元素,下列有关叙述正确的是(

)。

a

b

c

d

e

A.元素b位于第ⅥA族,有+6价、-2价两种常见化合价B.五种元素中,元素e的性质最稳定C.原子半径有d>c>bD.元素e参与形成的化合物可以作为一种半导体材料答案:D解析:根据各元素在周期表中的位置可知,a、b、c、d、e

分别是He、O、P、Cl、As。元素b是O元素,位于第ⅥA族,没有+6价,A项错误。五种元素中,元素a的原子具有最外层2个电子的稳定结构,所以它的性质最稳定,B项错误。同周期主族元素,原子序数越小,原子半径越大,不同周期的元素,一般情况下原子核外电子层数越多,原子半径就越大,所以原子半径有c>d>b,C项错误。元素e处于金属与非金属交界处,所以该元素参与形成的化合物可以作为一种半导体材料,D项正确。学以致用1.下列根据元素周期表和元素周期律得出的推断,正确的是(

)。A.金属元素原子最外层电子数越少,该金属失电子能力越强B.若存在简单阴离子R2-,则R一定位于第ⅥA族C.P和As都是第ⅤA族元素,则PH3的还原性比AsH3的还原性强D.铅位于周期表中金属和非金属的分界线附近,可作半导体材料答案:B解析:金属元素原子最外层电子数越少,该金属失电子能力不一定越强,例如锂的金属性比钡的弱,A项错误。若存在简单阴离子R2-,R的最低化合价是-2价,则R一定位于第ⅥA族,B项正确。P和As都是第ⅤA族元素,同主族从上到下非金属逐渐减弱,氢化物还原性逐渐增强,则PH3的还原性比AsH3的还原性弱,C项错误。铅位于第六周期第ⅣA族,不位于周期表中金属和非金属的分界线附近,铅是金属,不可作半导体材料,D项错误。2.短周期中三种元素a、b、c在周期表中的位置如图,下列有关这三种元素的叙述正确的是(

)。A.a是一种活泼的非金属元素B.c的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸C.b的氢化物不稳定D.b元素的最高化合价为+7价答案:B解析:根据周期表可判断出a、b、c分别为He、F、S。He是稀有气体元素,化学性质稳定,A项错误。c的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4,H2SO4是强酸,B项正确。b的氢化物为HF,HF很稳定,C项错误。F无正价,D项错误。随堂演练·全通关1．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．同一元素不可能既表现金属性又表现非金属性B．第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族族序数C．短周期元素形成离子后，最外层都达到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，化学性质完全相同答案：B解析：有些非金属元素，如Si既有非金属性也有金属性，故A错误；H＋最外层无电子，Li＋最外层2个电子，因此并非所有的短周期元素原子形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构，故C错误；同主族元素的原子，化学性质有相似性，但并不完全相同，故D错误。2．某元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2XO3。这种元素的气态氢化物的化学式是(

)A．HXB．H2XC．XH3

D．XH4答案：D解析：由H2XO3知X呈＋4价，则最外层有4个电子，其最低负价为－4价，氢化物为XH4，故选D。3.已知短周期主族元素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．原子半径：Z>Y>XB．X元素位于第二周期C．气态氢化物的稳定性：X>Y>ZD．最高价氧化物对应的水化物的酸性：Y>Z>X答案：B解析：由X、Y、Z为短周期元素及三者位置可推测X元素位于第二周期，B正确；原子半径Z>X>Y，A错误；非金属性越强，对应的气态氢化物越稳定，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，因非金属性Y>X>Z，则气态氢化物稳定性Y>X>Z，最高价氧化物对应水化物的酸性Y>X>Z(X、Y不是O、F)，若X、Y为O、F则无最高价氧化物，C、D错误。4．下列各图曲线分别表示物质的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数，γ为元素的有关性质)，下列选项中的对应关系错误的是(

)A．图①可以表示F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋四种离子的离子半径大小关系B．图②可以表示第ⅡA族元素的最外层电子数C．图③可以表示第ⅤA族元素氢化物的还原性关系D．图④可以表示第三周期中的非金属元素的氢化物的稳定性答案：C解析：A.F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋四种离子具有相同的核外电子排布，核电荷数大的离子半径小，则图中γ随Z的增大而减小，故A正确；B.第ⅡA族元素的最外层电子数均为2，则图中Z变大时γ不变，故B正确；C.第ⅤA族元素氢化物分别为NH3、PH3、AsH3、SbH3、BiH3，还原性依次增强，图像与此不符，故C错误；D.同周期元素从左到右，非金属性逐渐增强，对应氢化物稳定性逐渐增强，故D正确。5．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素。m、n、p是由这些元素组成的二元化合物，r是元素Y的常见单质，能使带火星的木条复燃，q为一元强碱，q、s的焰色均呈黄色。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是(

)A．原子半径：W＜X＜Y＜ZB．Y的简单氢化物的稳定性比X的弱C．元素非金属性：X＜YD．由W、X、Y、Z四种元素只能组成一种化合物答案：C解析：r是元素Y的常见单质，能使带火星的木条复燃，应为O2，q为一元强碱，且焰色为黄色，可知q为NaOH，s的焰色试验也呈黄色，可知n为Na2O2，m为H2O，p为CO2，s为Na2CO3，由组成元素的原子序数关系可知，W为H，X为C，Y为O，Z为Na。C、O位于同一周期，C的原子半径大于O，故A错误；X为C，Y为O，C、O为同周期元素，元素非金属性：C＜O，其简单氢化物的稳定性H2O＞CH4，故B错误，C正确；由W、X、Y、Z四种元素可组成NaHCO3、CH3COONa等，故D错误。6．下表是周期表中的一部分，根据A～I在元素周期表中位置，用元素符号或化学式回答下列问题：(1)表中元素，化学性质最不活泼的是_____，只有负价而无正价的是_____，氧化性最强的单质是______，还原性最强的单质是_____。(2)元素的最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是________，酸性最强的是__________，呈两性的是________。(3)A分别与D、E、F、G、H形成的简单常见化合物的化学式分别为______________________，最稳定的是________。(4)在B、C、D、E、F、G、H中，原子半径最大的是________。NeFF2NaNaOHH2SO4Al(OH)3CH4、NH3、PH3