4-2-2 元素周期表及元素周期律的应用 课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

2023级化学必修(第一册) 第四章 物质结构 元素周期律 §4-2 元素周期律 第02课时 元素周期表和元素周期律的应用 授 课 人：谭玲萍 上课时间：2024年1月9日 壹 贰 元素周期表的金属区与非金属区 元素周期表与周期律的应用 知识导航： 一、元素周期表的金属区与非金属区 金属元素 非金属元素 一、元素周期表的金属区与非金属区 增强 增强 增 强 增强 Al　 Si 既表现金属元素的性质; 又表现非金属元素的性质。 Cs F 1.周期表的分区： 【思考】我国著名化学家张青莲精确地测定了锗(Ge)、锌等九种元素的相对原子质量，得到的新值被作为国际新标准。已知锗的原子序数为32。 (1)写出锗(Ge)元素在周期表中的位置。 (2)锗类似于铝，能溶于NaOH溶液，试从元素在周期表中位置的角度分析，锗与铝性质相似的原因。 (3)为判断Ge(OH)4是否为两性氢氧化物，设计实验时，需要选用的试剂有Ge(OH)4固体，另外还要选择什么溶液？ 锗位于第四周期第ⅣA族 锗和铝相似，也是位于周期表中金属和非金属元素分界处附近，从而性质即有金属性又有非金属性。 盐酸(或稀H2SO4)、NaOH(或KOH)溶液。 2.价电子 (1)定义： (2)具体内容： 主族元素的价电子数＝ ＝ ； 过渡元素的价电子包括最外层电子及次外层或倒数第三层的部分电子。 可在化学反应中发生变化，与元素的化合价有关的电子。 最外层电子数 主族序数 应用体验 1.判断正误 (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且小于8的元素一定是非金属元素 (4)最外层电子数是2的元素，最高正价一定是＋2价 (5)第二周期元素的最高正价等于它所处的主族序数 × × × × × 练习2:某短周期主族元素R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为6，由此可以判断( ) A.R可能是第二周期元素 B.R一定是第ⅥA族元素 C.R的气态氢化物比同周期其他元素气态氢化物稳定 D.R的气态氢化物的化学式为H2R C 【变式题】元素R的最高价含氧酸的化学式为HnRO2n－2，在其气态氢化物中，R元素的化合价为_ _________。 －(12－3n) 4.元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律。下表所列是七种短周期的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089 nm)。 元素代号 A B C D E F G 原子半径/nm 0.037 0.160 0.143 0.102 0.099 0.074 0.075 主要化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋6、－2 ＋7、－1 －2 ＋5、－3 (1)C元素在元素周期表中的位置是第____周期第_____族。 (2)B的原子结构示意图为__________。 (3)D、E气态氢化物的稳定性：__________(填化学式，下同)。 (4)上述七种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是_______。 三 ⅢA HCl>H2S HClO4 7. R元素有如下反应：RO3－+5R－+6H+==3R2+3H2O，下列说法正确的是( ) A. R元素位于周期表中第Ⅴ A族 B. RO3－中的R只能被还原 C. R2在常温常压下一定是气体 D. R元素的最简单气态氢化物为HR D +5 -1 最外层电子数=7=主族序数→ⅦA族 11 8.(2021·天津，12改编)元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列判断正确的是( ) A.X的非金属性比Q的大 B.Q的简单离子半径比R的大 C.Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的强 D.Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的强 B C S Cl K Na 10 二、元素周期表与周期律的应用 9 非金属性、氧化性、氢化物稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性增强。 金属性、还原性、原子半径、最高价氧化物对应水化物的碱性增强。 最外层电子数递增 核电荷数递增 电子层数递增 电子层数递减 最外层电子数递减 核电荷数递减 1.元素位置—结构—性质的相互推断: 位置 结构 性质 反映 决定 决定 反映 ①主族序数 ②周期序数 如：金属性：Mg＞Al、Ca＞Mg， 则由碱性：Mg(OH)2 Al(OH)3、Ca(OH)2 Mg(OH)2， 得碱性：Ca(OH)2 Al(OH)3。 再如：①酸性：HClO4____HBrO4___H2SeO4。 ②根据卤族元素性质的递变规律，可推知不常见元素砹(At)应 为____色固体，与氢气 化合，HAt不稳定，其水溶液呈 性， AgAt___溶于水等。 ＞ ＞ ＞ 黑 难 酸 难 Be Mg Al Ca ＞ ＞ S Cl Se Br I 6 练习3:第ⅡA族元素从第二周期到第六周期的元素分别是: Be(铍)、Mg(镁)、Ca(钙)、Sr(锶)、Ba(钡)。 下列关于第ⅡA族元素的推断可能正确的是( ) ①常温下，单质铍能与水剧烈反应放出H2　 ②常温下，单质钡能与水剧烈反应放出H2　 ③Be(OH)2易溶于水　④Ba(OH)2易溶于水　⑤SrCO3易溶于水 A.①②③ B.③⑤ C.②④ D.①②③④⑤ C 物理性质及化学性质均有递变性！ ①在金属和非金属分界线处，寻找半导体材料。 如：硅Si、锗Ge、镓Ga等。 ③寻找优良催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金元素，如：Fe、Ni、Pd、Pt等。 ②寻找用于制农药的材料(非金属F、Cl、S、P、As等)。 2.启发人们在一定区域内寻找新物质 练习4:元素周期表在指导科学研究和生产实践方面具有十分重要的意义，请将下表中A、B两栏描述的内容对应起来。 A B A B ①制半导体的元素 (a)F、Cl、Br、N、S“三角地带” ①   ②制催化剂的元素 (b)金属与非金属元素的分界线附近 ②   ③制制冷剂的元素 (c)相对原子质量较小的元素 ③   ④地壳中含量较多的元素 (d)过渡元素 ④   (b) (d) (a) (c) Oganesson是一种人工合成的化学元素，原子量为297，半衰期12毫秒(百分之一秒)。属于气体元素，化学性质很不活泼。属于稀有气体一类。 Og具放射性，其原子十分不稳定。 3.指导新元素的发现及预测他们的原子结构和性质。 Og——118号元素 第七周期第0族（稀有气体） 尤里·奥加涅相（俄罗斯） 应用体验 3. 铊是超导材料的组成元素之一，铊在周期表中位于第六周期，与铝是同主族元素，元素符号是Tl，以下对铊的性质推断不正确的是( ) A.铊是易导电的银白色金属 B.能生成＋3价离子 C.氧化铊是两性氧化物 D.Tl3＋的氧化性比Al3＋弱 C Al Ga In Tl 应用体验 1.判断正误 (1)已知37号元素铷(Rb)和钠元素属于同一主族，可推测RbOH为强碱 (2)可在元素周期表右上方非金属区寻找耐高温材料 (3)通过元素周期律可推断氢氧化铍[Be(OH)2]的碱性比氢氧化镁强 (4)已知硒元素的氢化物的分子式为H2Se，可推知硒元素位于第ⅣA族 (5)周期表中族序数等于周期数3倍的只有氧元素 × × √ × √ 应用体验 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.元素的性质总在不断地 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 C 1.(2022·广东揭阳华侨高中高一期末)如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是 A.原子半径：Z＞Y＞X B.简单气态氢化物的稳定性： W＞R C.最高价氧化物对应水化物 的碱性：Y＜Z D.Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应 随堂演练 D O Na Al S Cl 3.A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的位置如图所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数。 (1)写出A、B、C三种元素的名称：_____、_____、_____。 (2)C在元素周期表中的位置是_________________。 (3)C的简单气态氢化物与B的简单气态氢化物的稳定性强弱顺序为_____>_____(填化学式)。 (4)比较A、C的原子半径：A____C，写出A的简单气态氢化物与A的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式：______________________。 氮 硫 氟 第二周期第ⅦA族 HF H2S > NH3＋HNO3===NH4NO3 6. 已知短周期元素的离子aA2+、bB+、cC3－、dD－具有相同的电子层结构，则下列说法正确的是( ) A. 原子半径： A>B>C>D B. 原子序数：d>c>b>a C. 离子半径：C>D>B>A D. 氧化性：A2+＞B+，还原性：C3-＜D- C a>b>d>c C D B A 易错再练习：能作为氯、溴、碘元素非金属性（原子得电子能力）递变规律的判断依据是________（填序号）。 a．Cl2、Br2、I2的熔点 b．Cl2、Br2、I2的氧化性 c．HCl、HBr、HI 的热稳定性 d．HCl、HBr、HI 的酸性 bc 1 2 3 4 5 6 1.(2022·佛山高一质检)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X和Z位于同一主族，Z与冷水反应生成X的单质，X、Y、Z的原子序数之和为20，W的最外层电子数比次外层少2个。 下列说法正确的是( ) A.Y和X形成的化合物液态时只有水 B.简单气态氢化物的稳定性：W>Y C.简单离子半径大小：Y>Z D.X和W形成的化合物中，各原子均为8电子稳定结构 C 跟踪训练 S H Na O H2O H2O2 H2O>H2S O2->Na+ H2S 1 3 4 5 6 2.(2022·陕西长安一中高一期中)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系错误的是( ) A.简单气态氢化物沸点：X>W B.氧化物对应水化物的酸性：Z＞W C.Y的氧化物具有两性 D.简单离子的半径：Y＜X B 2 跟踪训练 N O Al Cl H2O>NH3(看状态) HClO4>HNO3 HClO HNO2 Al3+<O2- 3.(2022·天津高一期末)短周期元素a、b、c、d在元素周期表中的位置如图所示。下列叙述错误的是( ) A.a与c属于同一主族，化学性质相似 B.a的单质可与b的单质剧烈化合 C.原子半径：c＞d＞b D.b下一周期的同主族元素的单质分别可与a、c、d的单质发生化合反应 1 3 4 5 6 A 2 跟踪训练 H F Na Mg B.X、Y均可形成三氯化物 C.X的原子半径小于Y的 D.Y仅有一种含氧酸 1 3 4 5 6 2 跟踪训练 B Al P 化合价 ⅢA ⅤA 有磷酸 H3PO4、次磷酸 H3PO3、亚磷酸 H3PO2等 AlCl3 PCl3 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＜Z B.Y的简单气态氢化物的稳定性比X的弱 C.元素的非金属性：X＜Y D.由W、X、Y、Z四种元素只能组成一种化合物 1 3 4 5 6 C 2 跟踪训练 O2 NaOH H2O Na2O2 Na2CO3 CO2 H C O Na NaHCO3 CH3COONa NaHC2O4 6.现有X、Y、Z三种元素，已知： ①X、Y、Z的单质在常温下均为气体。 ②X的单质在Z的单质中燃烧，生成XZ，燃烧时火焰为苍白色。 ③XZ的水溶液可使紫色石蕊溶液变红。 ④两分子X的单质与一分子Y的单质化合，生成两分子X2Y, X2Y常温为液态。 ⑤Z的单质溶于X2Y中，所得溶液具有漂白性。 1 3 4 5 6 2 跟踪训练 (1)3.2 g Y单质的质子数约为_____________________；画出元素Y的离子 结构示意图：_________。 (2)X、Y、Z的原子半径由大到小的顺序为_________(用元素符号表示)。(3)请列举Z单质的一种用途：_____________________________________。 (4)写出⑤的化学方程式：_______________________。 9.632×1023(或1.6 NA) Cl>O>H 制漂白剂、染料、药物、塑料、氯化物等 Cl2＋H2O HClO＋HCl 谢谢观看 4.(2020·全国卷Ⅰ，11)1934年约里奥-居里夫妇在核反应中用α粒子(即氦核He)轰击金属原子X，得到核素Y，开创了人造放射性核素的先河：X＋He―→Y＋n。其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( ) A.X的相对原子质量为26 $$