4.2.2 元素周期表和元素周期律的应用&实验活动三 微讲小本-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中化学必修第一册（单选,人教版2019）

第二课时　元素周期表和元素周期律的应用 学习目标 核心素养 1.了解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。 2.学会用元素周期表和元素周期律的有关知识,指导科学研究和工农业生产。 通过元素周期律、元素周期表的应用的探究,培养学生科学态度与社会责任、证据推理与模型认知能力。 情境导入 　　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,人们对新型农药的需求量越来越大。若要寻找新型农药,可在元素周期表的哪个位置进行探索? 　 知|识|梳|理 知识点一 元素周期表的分区 1.元素周期表与元素周期律的关系 元素周期表是元素周期律的表现形式,反映了元素之间的内在联系,是学习、研究和应用化学的一种重要工具。 2.金属元素与非金属元素的分区及性质递变规律 (1)虚线左下方是金属元素,虚线右上方是非金属元素,最后一个纵列是稀有气体元素。 (2)元素的金属性和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。 3.元素的化合价与元素在周期表中的位置之间的关系 (1)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数相同。 (2)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电子稳定结构所需转移的电子数。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。 ①主族元素的最高正化合价=主族序数=原子最外层电子数(O、F除外)。 ②非金属元素的最高正化合价+|最低负化合价|=8。 知识点二 元素周期表和周期律的应用 1.根据同周期、同主族元素性质的递变规律判断元素性质的强弱。 2.应用于元素“位置—结构—性质”的相互推断。 3.预测新元素 为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。 4.寻找新物质 (1)在金属与非金属分界线附近寻找半导体材料。 (2)研究氟、氯、硫、磷、砷等附近的元素,制造新农药。 (3)在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。 思|考|辨|析 微思考 为什么氧元素无+6价,氟元素无正价? 提示:O、F原子半径小,原子核对外层电子的吸引能力强。 微判断 1.金属元素只表现金属性,非金属元素只表现非金属性。 (×) 2.氟元素的非金属性最强,所以其最高价氧化物对应水化物的酸性最强。 (×) 3.原子最外层电子数大于3或小于8的元素一定是非金属元素。 (×) 4.铝位于金属与非金属的分界线附近,既表现出金属性,又表现出一定的非金属性。(√) 5.硅是非金属元素,故硅元素只表现非金属性。 (×) 　 探究 元素的性质、结构及在周期表中位置的关系 (1)原子结构与元素在周期表中位置的关系。 结构位置 (2)原子结构与元素性质的关系。 (3)位置、结构和性质的关系。 同周期(左→右)→最外层电子数递增→非金属性增强、金属性减弱 同主族(上→下)→电子层数递增→非金属性减弱、金属性增强 　　【例】　(2022·全国甲卷)Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期，X、Y相邻，Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是(　　) A．非金属性：X>Q B．单质的熔点：X>Y C．简单氢化物的沸点：Z>Q D．最高价含氧酸的酸性：Z>Y 解析　Q、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Q与X、Y、Z位于不同周期，Y原子最外层电子数为Q原子内层电子数的2倍，则Q应为第二周期元素，X、Y、Z位于第三周期，Y的最外层电子数为4，则Y为Si元素；X、Y相邻，且X的原子序数小于Y，则X为Al元素；Q、X、Y、Z的最外层电子数之和为19，则Q、Z的最外层电子数之和为19－3－4＝12，主族元素的最外层电子数最多为7，若Q的最外层电子数为7，为F元素，则Z的最外层电子数为5，为P元素；若Q的最外层电子数为6，为O元素，则Z的最外层电子数为6，为S元素；若Q的最外层电子数为5，为N元素，则Z的最外层电子数为7，为Cl元素。X为Al，Q为N或O或F，同一周期从左往右元素非金属性依次增强，同一主族从上往下元素非金属性依次减弱，故非金属性：Q>X，A项错误；X为Al，属于金属晶体，Y为Si，属于共价晶体，单质熔点：Si>Al，即Y>X，B项错误；Q为N或O或F，其简单氢化物为NH3或H2O或HF，Z为Cl或S或P，其简单氢化物为HCl或H2S或PH3，由于前者物质中存在分子间氢键，而后者物质中不存在，故沸点：Q>Z，C项错误；元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，P、S、Cl的非金属性均强于Si，因此最高价含氧酸酸性：Z>Y，D项正确。 答案　D 【变