4.2.2元素周期表与周期律的应用 课件 -2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第二节　元素周期律 第四章 物质结构与元素周期律 第2课时 1 元素周期表与周期律的应用 2 元素周期表的金属区与非金属区 1 本节重点 本节难点 知识导航 门捷列夫的预言 门捷列夫在研究元素周期表时，科学地预言了11种当时尚未发现的元素，为它们在周期表中留下空位。例如，他认为在铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”，并预测了它的性质。1875年，法国化学家发现了这种元素，并命名为镓。 新课导入 一、元素周期表的金属区与非金属区 金属元素 非金属元素 新课讲授 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： 新课讲授 1.在科技生产中的应用 新课讲授 2.在理论上的应用 (1)比较不同周期、不同主族元素的性质 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。 > > > (2)推测未知元素的某些性质 例如:①已知Ca(OH)2微溶、Mg(OH)2难溶,可推知Be(OH)2____溶。 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。 难 黑 难 酸 难 新课讲授 【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。 深度思考 思考2　已知周期表中金属与非金属分界线方向对角的两主族元素性质相似,如Li与Mg、Be与Al、B和Si 相似,这一规律被称为“对角线规则”。下列叙述正确的是　　(填字母)。  A.Be能和氨水反应产生H2 B.BeO为两性氧化物 C.Li 在氧气中的燃烧产物为Li2O2 D.H3BO3是一种强酸 B 深度思考 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)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 (3)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 (4)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 √ 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 √ 应用体验 2.元素化合价与元素在周期表中位置的关系 族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 最高正价 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 最低负价 - -4 -3 -2 -1 绝对值之和 - 8 8 8 8 结合表格数据归纳化合价规律: (1)主族元素最高正化合价=_________=_____________。 主族序数 最外层电子数 新课讲授 (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稳定结构所需要得到的电子数。 ③最高正价+|最低负价|=______(H、O、F除外)。 8 族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 最高正价 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 最低负价 - -4 -3 -2 -1 绝对值之和 - 8 8 8 8 新课讲授 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 拓展延伸 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 × × × × × 应用体验 2.已知某原子最外层有7个电子,推测下列选项不正确的是 A.单质有氧化性 B.最高正价一定为+7价 C.是非金属元素 D.同周期元素中原子半径最小(稀有气体除外) √ 应用体验 3.某主族元素R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4,由此可以判断 A.R的简单气态氢化物的化学式为H2R B.R一定是第ⅣA族元素 C.R的简单气态氢化物比同周期其他元素的简单气态氢化物稳定 D.R一定是第四周期元素 √ 应用体验 1.X元素能形成H2X和XO2两种化合物,则该元素的原子序数可能是 A.13　　　　B.14　　　　C.15　　　　D.16 √ 1 2 3 4 H2X中X呈-2价,则最高正价为+6价,位于第ⅥA族。 课堂小结 1 2 3 4 2.2019年,我国青年化学家雷晓光被遴选为“青年化学家元素周期表”氮元素的代言人。下列与氮元素有关的说法正确的是 A.NH3的电子数为10 B.Si3N4中N为+3价 C.14N与14C互为同位素 D.NH3的热稳定性比HF的强 √ 课堂小结 3.砷为第四周期第ⅤA族元素,根据它在元素周期表中的位置推测,砷不可能具有的性质是 A.砷在通常状况下是固体 B.砷可以有-3、+3、+5等多种化合价 C.五氧化二砷对应的水化物的酸性比磷酸弱 D.砷的还原性比磷弱 1 2 3 4 √ 课堂小结 4.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 课堂小结 5.某同学设计实验以探究元素性质的递变规律，实验装置如图所示。 实验Ⅰ：根据元素最高价含氧酸的酸性强弱探究元素非金属性递变规律。 已知A装置的烧瓶里装有大理石，分液漏斗里装有稀HNO3，B装置中装有饱和碳酸氢钠溶液，C装置中装有Na2SiO3溶液，试回答： (1)A中反应的离子方程式为__________________，C中可观察到的现象是______________。 (2)B装置的作用是________________________。 (3)根据实验现象推知，碳酸、硝酸、硅酸的酸性强弱顺序是____________， 由此得出碳、硅、氮三种元素非金属性的强弱顺序是____________。 CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O 　溶液变浑浊 除去二氧化碳中混有的硝酸蒸气 HNO3>H2CO3>H2SiO3　 N>C>Si 正误判断 6.某同学设计实验以探究元素性质的递变规律，实验装置如图所示。 实验Ⅱ：已知常温下高锰酸钾与浓盐酸混合可产生氯气，利用该装置探究氯和溴元素的非金属性强弱。 (4)写出B装置中发生反应的离子方程式：__________________________。 (5)C装置的作用是________________________。 (6)实验结论：氧化性___________，非金属性：___________。 Cl>Br Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ 吸收尾气，防止氯气污染环境 Cl2>Br2　 正误判断 7.某中学化学兴趣小组同学为探究元素周期律，设计了如下一系列实验。 Ⅰ.(1)将物质的量均为1 mol的钠、钾、镁、铝分别投入足量的0.1 mol·L－1的盐酸中，试预测实验结果：______与盐酸反应最剧烈，________与盐酸反应最慢。 (2)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合，反应生成NH3·H2O，从而验证NaOH的碱性强于NH3·H2O的，继而可以验证Na的金属性强于N的，你认为此设计是否合理？并说明理由_______________________________________。 钾　 铝 不合理，用碱性强弱来判断元素的金属性强弱时，一定要用元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱进行判断，NH3·H2O不是N元素的最高价氧化物对应的水化物 正误判断 8.某中学化学兴趣小组同学为探究元素周期律，设计了如下一系列实验。 Ⅱ.利用下图所示装置可以验证元素的非金属性的变化规律。 (3)仪器A的名称为________，仪器D的作用是____________________。 (4)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2，请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性强于硫的：装置A、B、C中所装药品分别为________、________、________，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为________。 (5)若要证明非金属性：C＞Si，则A中应加入______，B中应加入Na2CO3，C中应加入_______溶液，观察到C中的现象为_______________________。 (3)分液漏斗　防止倒吸 (4)浓盐酸　KMnO4　Na2S　S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－ (5)硫酸　Na2SiO3　有白色胶状沉淀产生 正误判断 $$