4.2.2 元素周期表和元素周期律的应用 -【巅峰讲义】2023-2024学年高一化学同步精品讲义+随堂检测（人教版2019必修第一册）

第四章 物质结构 元素周期律 第二节 元素周期律 4.2.2 元素周期表和元素周期律的应用 1.了解元素周期表中元素的分区，理解元素的化合价与元素在周期表的位置关系。 2.了解元素与元素周期律的应用，理解元素原子结构、在周期表中的位置和元素性质三者之间的关系，建立“位、构、性”关系应用的思维模型。 一、金属元素与非金属元素在周期表中的分布及性质规律 1．元素周期表与元素周期律的关系 (1)元素周期表是元素周期律的具体表现形式，反映了元素之间的内在联系。 (2)元素周期表中元素的金属性和非金属性变化的规律。 同周期元素由左向右金属性减弱，非金属性增强；同主族元素由上向下金属性增强，非金属性减弱。 2．元素周期表的金属区和非金属区 【特别提醒】 (1)周期表的左下方是金属性最强的元素(钫)，右上方是非金属性最强的元素(氟)。碱性最强的是FrOH，酸性最强的含氧酸是HClO4。 (2)由于元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线，因此，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。 【归纳总结】元素化合价与元素在周期表中位置的关系 (1)同主族元素的最高正价和最低负价相同(O、F除外)。 (2)主族元素最高正化合价＝主族序数＝最外层电子数。 (3)非金属元素的最高正价和最低负价的绝对值之和等于8(H最低价为－1，O、F除外)。 二、元素周期表和周期律的应用 1．预测元素及其化合物的性质 根据元素周期表和元素周期律，互相交流讨论，填写下表： 元素名称及符号 溴(Br) 原子序数 35 是金属还是非金属 非金属 原子结构示意图 最高正价 ＋7 最低负价 －1 中间价 ＋1、＋3、＋5 预测依据 ＋1、＋3、＋5 最高价氧化物 Br2O7 最高价氧化物的水化物 HBrO4 酸性 HClO4>HBrO4> H2SeO4 稳定性 H2Se<HBr<HCl 还原性 Se2－>Br－>Cl－ 2.指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质 3．寻找有特殊用途的新物质 【拓展知识】“位、构、性”三者的关系 1．元素的结构、位置与性质之间的关系 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，而根据元素的原子结构又可推测它在元素周期表中的位置和性质，三者之间的关系如图所示。 2．解答元素推断题的一般思路 (1)由元素原子或离子的核外电子排布推断 (2)由元素单质或化合物的性质(特性)推断 (3)由元素在周期表中的位置推断 3．短周期主族元素的某些特殊性质 (1)原子半径最小的元素是氢元素，最大的是钠元素。 (2)气体单质密度最小的元素是氢元素。 (3)元素原子的原子核中只有质子没有中子的元素是氢元素。 (4)原子序数、电子层数、最外层电子数都相等的元素是氢元素。 (5)与水反应最剧烈的金属单质是Na，非金属单质是F2。 (6)气态氢化物最稳定的元素是F。 (7)只有负价而无正价的元素是F。 (8)最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是Cl，碱性最强的元素是Na。 【即学即练】 1．下表是元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W均为短周期主族元素，已知Z的最外层电子数是其电子层数的3倍，下列说法错误的是 X Y Z W A．简单离子半径： B．仅由X与Z形成的化合物中只存在共价键 C．最简单氢化物的沸点： D．最高价氧化物对应水化物的酸性： 2．四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示，T是地壳中含量最高的金属元素。下列说法不正确的是 Q T R W A．W的氢化物比R的氢化物稳定 B．T的最高价氧化物对应的水化物可能为强碱 C．Q的原子半径比T的小 D．W和Q的原子序数相差10 三、元素周期表和元素周期律的应用 【方法技巧】微粒半径大小的比较 1．同周期——“序大径小” (1)规律：同周期主族元素，从左往右，原子半径逐渐减小。 (2)举例：r(Na) >r(Mg) >r(Al) >r(Si) >r(P) >r(S) >r(Cl)。 2．同主族——“序大径大” (1)规律：同主族元素，从上到下，原子(或离子)半径逐渐增大。 (2)举例：r(Li) <r(Na) <r(K) <r(Rb) <r(Cs)，r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+)。 3．同元素 (1)同种元素的原子和离子半径比较——“阴大阳小”。 某原子与其离子半径比较，其阴离子半径大于该原子半径，阳离子半径小于该原子半径。 如：r(Na+)<r(Na)；r(Cl−) >r(Cl)。 (2)同种元素不同价态的阳离子半径比较规律——“数大径小”。 带电荷数越多，粒子半径越小。 如：r(Fe3+)<r(Fe2+)<r(Fe)。 4