4.2 第2课时 元素周期表和元素周期律的应用 学案 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

4.2 第2课时 元素周期表和元素周期律的应用 【学习目标】 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.能结合有关资料说明元素周期律(表)对合成新物质、寻找新材料的指导作用。 3.体会元素周期律(表)在学习元素及其化合物知识和科学研究中的重要作用。 【自主预习】 一、元素周期表的分区及化合价规律 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B、Si、As、Te、At和Al、Ge、Sb、Po之间画一条斜线,斜线的左边是　　　　元素,右边是　　　　元素。  (2)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,故元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线。 2.元素化合价与元素在周期表中位置的关系 (1)主族元素最高正化合价(O、F除外)=　　　　　　　　=　　　　　　　　。  (2)非金属元素的化合价 ①最高正价等于原子所能失去或偏移的最外层电子数(O、F除外)。 ②最低负价等于使它达到8电子(H为2电子)稳定结构所需要得到的电子数。 ③最高正价与最低负价绝对值之和等于8(O、F除外,H为2)。 二、元素周期表和元素周期律的应用 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(或大小)。 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,以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处可以寻找半导体材料。 (2)研究氟、氯、硫、磷、砷附近元素,制造新农药。 (3)在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。 【参考答案】一、1.①增强　②减弱　③增强　④增强　⑤Al　⑥Si ⑦金属　⑧非金属　(1)金属　非金属　2.主族序数　最外层电子数 【效果检测】 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)根据元素周期律可知金属性最强的是铯,非金属性最强的是氦。 (　　) (2)锗元素属于金属元素,但也具有一定的非金属性。 (　　) (3)主族元素最高正价与最低负价的绝对值之和等于8。 (　　) (4)金属元素只表现金属性,非金属元素只表现非金属性。 (　　) (5)高氯酸(HClO4)是酸性最强的含氧酸,所以氯元素是非金属性最强的元素。 (　　) (6)在元素周期表中的氯、磷、硫元素附近探索研制农药的材料,所以这几种元素组成的化合物都有毒。(　　) 【答案】(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)× 2.元素周期表中金属性最强的元素是什么?非金属性最强的元素是什么?(放射性元素除外) 【答案】元素周期表中金属性最强的元素是Cs,非金属性最强的元素是F。 3.探究第三周期元素化合价、原子结构与元素在周期表中位置的关系。请把下表中所缺内容补充完整。 族序号 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 最外层电子数 最高正化合价 最低负化合价 — — — 　　【答案】 族序号 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 最外层电子数 1 2 3 4 5 6 7 最高正化合价 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 最低负化合价 — — — -4 -3 -2 -1 4.农药六六六急性毒性较小,各同分异构体的毒性又以γ-六六六最大。六六六进入机体后主要蓄积于中枢神经和脂肪组织中,刺激大脑运动及小脑。 (1)制取农药的元素主要在元素周期表的什么位置? (2)氯元素的非金属性弱于氟元素,所以其最高价氧化物对应的水化物的酸性也弱于氟元素的。这种说法是否正确? 【答案】(1)在元素周期表的右上角。 (2)不正确。氟元素无正价,不存在最高价氧化物对应的水化物。 【合作探究】 任务1：探究元素“位、构、性”的关系 情境导入　1875年,法国化学家布瓦博德朗在对铝和铊的光谱性质进行研究时,意外地发现两条从未见过的紫色谱线,他肯定这是由一种新的元素产生的,到了11月,布瓦博德朗制得了纯净的这种新元素的单质——镓,这种物质最吸引人的地方是,将其放在手中,它就会自动熔化为液体。它的熔点仅有29.8 ℃。镓可以和铟、锡用于制作新型的镓铟锡温度计,代替有毒的水银温度计。 问题生成 1.镓的原子序数是31,与铝同主族,写出其在元素周期表中的位置。试从原子结构的角度解释镓与铝性质相似的原因。通常采用什么方法冶炼金属镓? 【答案】镓位于第四周期第ⅢA族;由于镓与铝同主族,原子最外层电子数都是3,因此镓与铝性质相似;同主族自上而下元素的金属性逐渐增强,因此镓的金属性强于铝,所以冶炼金属镓通常采用的方法是电解法。