《元素周期表和元素周期律的应用》化学授课课件教案

第四章物质结构元素周期律第二节元素周期律第2课时元素周期表和元素周期律的应用素养目标学法指导1.知道元素周期表的简单分区，进一步认识元素周期表是元素周期律的具体表现形式，增强宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知等方面的能力2.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，培养科学探究精神和社会责任感1.能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构，分析、预测、比较元素及其化合物的性质2.体会元素周期律(表)在学习元素化合物知识与科学研究中的重要作用知识导图课前·新知导学1．元素金属性和非金属性的递变元素周期表的分区及元素化合价规律(1)请填写出图中序号所示内容：①__________；②__________；③__________；④__________；⑤__________；⑥__________；⑦__________；⑧__________。(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AlSi非金属金属增强增强增强金属非金属2．元素的化合价与元素在周期表中的位置的关系(1)价电子：与元素化合价有密切关系的电子。①主族元素的价电子：原子的___________________。②过渡元素的价电子：原子的___________________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(2)化合价规律(氧、氟除外)。①主族元素：最高正化合价＝___________＝________________________。②非金属元素：最高正化合价＝原子所能失去或偏移的最外层电子数；__________________________________。族序数最外层电子(价电子)数最高正化合价＋|最低负化合价|＝8【答案】(1)氟元素为非金属性最强的元素，无正价。(2)H＋的原子核外无电子。(1)某主族元素的原子最外层电子数为7，则其最高价是否一定为＋7价？(2)原子变为离子后，最外层电子数是否一定是8个(K层为最外层时有2个电子)?

下列关于元素周期律和元素周期表的叙述中正确的是(

)A．同一主族从上到下，元素金属性逐渐减弱B．元素周期表是元素周期律的具体表现形式C．同一周期从左到右，元素原子半径逐渐增大D．非金属元素的最高正化合价等于它的负化合价的绝对值【答案】B【解析】同一主族从上到下，元素金属性逐渐增强，A错误；元素周期表是元素周期律的具体表现形式，B正确；同一周期从左到右，元素原子半径逐渐减小，C错误；一般地非金属元素的最高正化合价等于其最外层电子数，D错误。1．元素周期表和元素周期律的应用(1)根据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__________________。元素周期表和元素周期律的应用原子结构性质原子结构原子结构和性质2．指导其他与化学相关的科学技术(1)在周期表中金属与非金属的分界线附近，可以找到________________材料。(2)在________________中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。半导体过渡元素【答案】可在氟、氯、硫、磷、砷等元素在周期表中的位置附近寻找。若要寻找新型农药，可在周期表的哪个位置进行探索？

下列说法错误的是(

)A．用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分界线附近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右上方区域内D．在周期表过渡元素中寻找制造耐高温和耐腐蚀的合金材料的元素【答案】C【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。课堂·素养初培

任务元素“位－构－性”的关系及应用素养探源核心素养考查途径宏观辨识与微观探析证据推理与模型认知关于“位—构—性”的关系及应用的考查频度较高，特别是在每年的高考题中多以一个综合选择题的形式考查，往往给出有关元素的原子结构或性质，或给出部分元素周期表，然后在每个选项中涉及一个知识内容的考查，如元素周期律和物质结构等，难度中等[情境导入]奥地利首都维也纳一家矿场监督缪勒是第一个提取出碲的人。1782年缪勒从一种被当地人称为“奇异金”的矿石中提取出碲。(1)Te与我们熟悉的O、S元素在元素周期表中的位置关系如何？【答案】Te与O、S同属于第ⅥA族。(2)碲单质是什么状态的物质？说明理由。【答案】固态。同主族非金属单质的熔点逐渐升高，硫单质是固体，故碲单质也是固体。(3)碲的常见化合价有哪些？【答案】－2、＋4、＋6。(4)碲单质有可能是半导体吗？并说明理由。【答案】可能是半导体。碲位于分界线附近，具有一定的金属性。[深化理解]1．同一元素的“位—构—性”关系2．结构与位置的互推(1)电子层数＝周期数。(2)质子数＝原子序数。(3)主族元素原子最外层电子数＝主族序数。(4)主族元素的最高正价＝族序数(氧、氟除外)，最低负价＝主族序数－8。3．性质与位置的互推(1)根据元素的性质可以推知元素在周期表中的位置：若同周期元素A、B、C的金属性逐渐增强，则A、B、C在同周期中按照C、B、A的顺序从左到右排列。(2)根据元素在周期表中的位置关系可以推断元素的性质：若同主族元素A、B、C在同一主族中从上往下排列，则可推知A、B、C的单质的氧化性依次减弱或还原性依次增强。4．结构与性质的互推(1)若某元素原子的最外层电子数小于4，则该元素原子在反应中容易失电子；若某元素原子的最外层电子数大于4，则该元素原子在反应中容易得电子。(2)若某元素原子在反应中容易得电子，则该元素原子的最外层电子数大于4；若某元素原子在反应中容易失电子，则该元素原子的最外层电子数小于4。【名师点拨】位置、结构和性质的关系：[典例精练]

下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是(

)A．原子半径：W<XB．常温常压下，Y单质为固态C．气态氢化物热稳定性：Z<WD．X的最高价氧化物的水化物是强碱【答案】D

【解析】W与X的最高化合价之和为8，则W最高化合价为＋5价，X最高化合价为＋3价，由此推知，W为N、X为Al、Y为Si、Z为P。原子半径：Al>N，A正确；Si为固体，B正确；N的非金属性强于P，则NH3比PH3稳定，C正确；Al(OH)3为两性氢氧化物，D错误。W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数的变化如图。已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的非金属性在同周期元素中最强。下列说法不正确的是(

)A．对应的简单离子的半径：X<WB．对应的简单气态氢化物的稳定性：Y<ZC．元素X、Z和W能形成多种化合物D．Y的最高价氧化物的水化物具有强酸性【答案】D

【解析】根据题目所给信息可推出W为O，X为Na，Y为Si，Z为Cl。核外电子数相同的简单离子，原子序数越大，半径越小，则Na＋<O2－，A正确；元素的非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定，故HCl的稳定性强于SiH4，B正确；Na、Cl、O三种元素可以形成NaClO、NaClO3、NaClO4等多种化合物，C正确；Si的最高价氧化物的水化物为硅酸，是弱酸，D错误。辨析·易错易混例1下列对非金属元素(稀有气体元素除外)的相关判断正确的是(

)①非金属元素都是主族元素②单质在反应中都只能作氧化剂③氢化物常温下都是气态，所以都叫气态氢化物④短周期元素中最高正价与最低负价的代数和为4的元素位于第ⅥA族⑤非金属元素R所形成的含氧酸盐(MaROb)中的R元素必定呈现正价A．②⑤B．①③C．①④⑤D．②③④

元素周期律应用中易出现的误区错解：A或B或D错因分析：①非金属元素都是主族元素，正确；②单质在反应中不一定都只能作氧化剂，也可以作还原剂，错误；③氢化物常温下不一定都是气态，例如水是液态，错误；④短周期元素中最高正价与最低负价的代数和为4的元素为硫元素，硫元素位于第ⅥA族，正确；⑤非金属元素R所形成的含氧酸盐(MaROb)中的R元素必定呈现正价，正确。满分策略：对于非金属元素的原子结构和性质，既要掌握元素的共性，又要对元素的特性有所了解，即可正确解题。正解：C例2X、Y、Z、W、R属于短周期主族元素。X的原子半径在短周期主族元素中最大，Y核素的最外层电子数为m，次外层电子数为n,Z原子的L层电子数为m＋n,M层电子数为m－n≠0,W与Z同主族，R与Y的核外电子数之比为2∶1，下列叙述错误的是(

)A．X与Y形成的两种常见化合物中阴、阳离子的个数比均为1∶2B．Y的氢化物比R的氢化物稳定C．Y分别与Z、W、R以两种元素组成的常见化合物有4种D．Z、W、R最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱顺序是：R>W>Z

元素“位—构—性”的应用中易出现的误区错解：A错因分析：由题意知X、Y、Z、W、R分别为Na，O，Si，C，S。Na2O是由两个钠离子和一个氧离子构成，Na2O2是由两个钠离子和一个过氧根离子构成，A正确；元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，B正确；O和Si、C、S以两种元素组成的常见化合物有二氧化硅、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫和三氧化硫五种，C错误；元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，非金属性R>W>Z，D正确。满分策略：本题考查原子结构和元素周期律。涉及原子构成、原子核外电子排布、同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系及金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变规律，明确物质结构和元素性质是解题关键。正解：C小练·素养达成1．根据元素所在周期表的位置，判断下列元素都能作为半导体材料的是(

)A．Si、K B．C、SiC．Si、Ge D．As、Se【答案】C【解析】在元素周期表中，金属与非金属的分界处可以找到半导体材料，如Si、Ge为典型的半导体材料。2．元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是(

)A．事物的性质总在不断地发生明显的变化B．紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素C．可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)D．可在虚线的右上方寻找耐高温材料【答案】C【解析】同族元素的性质是相似的，同周期元素的性质是递变的，A错误；紧靠虚线两侧的元素既表现金属性又表现非金属性，但没有两性金属元素这一说法，B错误；耐高温材料应该在过渡元素中寻找，D错误。3．镭是元素周期表中第七周期第ⅡA族元素，下列关于镭的性质描述中不正确的是(

)A．在化合物中呈＋2价 B．单质能和水反应，放出氢气C．镭比钙的金属性弱 D．碳酸镭难溶于水【答案】C【解析】镭是第七周期第ⅡA族元素，根据同主族元素性质的递变规律可知，镭在化合物中的化合价为＋2价，A正确；Ca能与水反应放出H2，则比Ca活泼的镭也能与水反应放出H2，B正确；镭的金属性比钙强，C错误；BaCO3

难溶于水，则碳酸镭也难溶于水，D正确。4．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍，下列说法正确的是(

)A．原子半径：X＜Y＜ZB．气态氢化物的稳定性：X＞ZC．一定条件下Z、W都能与Mg反应形成化合物D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＞WYZXW【答案】C【解析】设元素Y的原子序数为y，则y＋y＋10＝3×(y＋1)，解得y＝7，则Y为氮元素、X为硅元素、Z为氧元素、W为氯元素。原子半径Z＜Y＜X，A错误；气态氢化物的稳定性X＜Z，B错误；一定条件下氧元素、氯元素都能与Mg反应形成化合物，分别为MgO和MgCl2，C正确；最高价氧化物对应水化物的酸性Y＜W，D错误。5．某短周期主族元素R的最高正价与最低负价的代数