4.2.2 元素周期表和元周期律的应用-【核心素养新教学】2025-2026学年高一化学同步优质教学课件（人教版必修第一册）

第一章 化学反应的热效应 第四章 物质结构 元素周期律 第二节 元素周期律 第2课时 元素周期表和元素周期律的应用 本节重点: 能结合有关资料说明元素周期律(表)对合成新物质、制造新材料的指导作用 1869年，门捷列夫依据相对原子质量，制出元素周期表， 并发现元素周期律，对未知元素留空位 元素周期表中元素的分区及性质 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 非金属性逐渐增强 F 非金属性最强的元素 Cs 金属性最强的元素 放射性元素除外，高中阶段不研究 非金属元素 金属元素 主题1: 元素周期表与周期律间的关系 【温馨提示】 ①在元素周期表中，主族元素从上到下，从左到右，元素的金属性和非金属性存在着一定的递变规律。 ③周期表的左下方是金属性最强的元素，是碱金属元素(放射性元素除外)；右上方是非金属性最强的元素，是卤族元素；最后一个纵行是0族元素。 元素周期表中元素的分区及性质 主题1: 元素周期表与周期律间的关系 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 (1)主族元素最高正化合价＝主族序数＝最外层电子数。 元素化合价与元素在周期表中位置的关系 (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|＝8(H、 B、 O、F除外)。 主题1: 元素周期表与周期律间的关系 价电子 (1)定义：可在化学反应中发生变化，与元素的化合价有关的电子。 (2)具体内容：主族元素的价电子数＝最外层电子数， 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。 元素化合价与元素在周期表中位置的关系 主题1: 元素周期表与周期律间的关系 同主族同周期元素性质递变规律 比较内容 同周期(从左到右) 同主族(从上到下) 原子结构 电子层数 最外层电子数 原子半径 元素的性质 金属性 非金属性 主要化合价 化合物性质 最高价氧化物对应水化物 氢化物稳定性 相同 依次增加 依次增加1个 相同 逐渐减小 逐渐增大 逐渐减弱 逐渐增强 逐渐增强 逐渐减弱 最高正价：+1→+7 (O F 除外) 最低负价=最高正价−8 最高正价=主族序数 (O F 除外) 酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱 酸性逐渐减弱 碱性逐渐增强 逐渐增强 逐渐减弱 主题1: 元素周期表与周期律间的关系 【典例1】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，下列说法正确的是(　 　) A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性 B．第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数 C．短周期元素形成离子后，最外层电子都达到8电子稳定结构 D．同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同 B 【解析】处于元素周期表金属与非金属分界线附近的元素，既表现金属性，又表现非金属性，A错误；主族元素(F、O除外)的最高正化合价等于它所处的主族序数，也等于其最外层电子数，B正确；H＋的最外层电子数是0，C项错误；同一主族元素的原子最外层电子数虽相同，但是核电荷数、原子半径不同，化学性质不完全相同，D错误。 【典例2】砷为第4周期第ⅤA族元素，根据它在周期表中的位置推测，砷不可能具有的性质是（ ） A．砷的非金属性比磷弱 B．可以存在-3、+3、+5等多种化合价 C．As2O5对应水化物的酸性比H3PO4弱 D．AsH3比NH3稳定 D 【解析】砷与磷同主族，且砷在磷的下一周期，则砷的非金属性比磷弱，故A正确；砷与氮元素同主族， 氮元素的化合价有-3、+3、+5价，则As可以存在-3、+3、+5等多种化合价，故B正确；同主族从上到下最高价含氧酸的酸性逐渐减弱，则As2O5对应水化物的酸性比H3PO4弱，故C正确；同主族从上到下元素对应的氢化物的稳定性降低，则NH3比AsH3稳定，故D错误；故答案选D。 主题1: 元素周期表与周期律间的关系 思考总结 课堂检测 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(　　) × × × × × 课堂检测 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 ＋7 －1 氯元素 3.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) C 4.下列说法正确的是( ) A. C、N、O、F原子半径依次增大 B. NH3、H2O(g)、HF 稳定性依次增强 C. HClO比H2SO4酸性强 D. 甲、乙两种非金属元素与金属钠反应时， 甲得电子的数目多， 所以甲活泼 减小 × 元素非金属性越强，氢化物越稳定 √ HClO不是最高价氧化物对应酸 × 活泼性与得失电子数目无关，与得失电子的能力有关 × B 课堂检测 5.已知电子层数相同的三种元素X、Y、Z，其最高价含氧酸酸性：H3XO4<H2YO4<HZO4，则下列说法正确的是( ) A、原子半径X<Y<Z B、得电子能力X、Y、Z逐渐减弱 C、单质与氢气反应按照X、Y、Z顺序越来越容易 D、气态氢化物的稳定性按照X、Y、Z顺序减弱 C 同一周期 非金属性逐渐增强 位置： X、Y、Z X＞Y＞Z 增强 增强 × × × √ 课堂检测 14 应用一：比较元素及其化合物的性质 碱性：Ca(OH)2___Ba(OH)2 稳定性：CH4___SiH4 1. 比较同主族元素的性质 2. 比较同周期元素的性质 酸性：H2SO4___HClO4 稳定性：H2S___HCl 3. 比较不同周期不同主族元素的性质 碱性：KOH___Mg(OH)2 主题2: 元素周期表与周期律的应用 应用二：预测元素及其化合物的性质 4.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难溶。 ②根据卤族元素性质的递变规律，可推知不常见元素砹(At)应为有色固体，与氢气难化合，HAt不稳定，其水溶液呈酸性，AgAt难溶于水等。 5.解释实验现象 例如：F2通入NaCl溶液中，不能置换出Cl2，而是与水发生剧烈反应置换出O2； 由周期表递变规律知氟元素的非金属性最强， F2是氧化性最强的非金属单质。 主题2: 元素周期表与周期律的应用 应用二：预测元素及其化合物的性质 1.请推导34号元素在周期表的具体位置并标出其符号。 方法一、原子结构示意图法。 a.周期序数＝电子层数 b.主族序数＝最外层电子数 方法二、利用稀有气体原子序数，通过加减判断。 第四周期第VIA族 主题2: 元素周期表与周期律的应用 应用二：预测元素及其化合物的性质 2.结构决定性质 元素名称 硒 元素符号 Se 原子序数 34 金属还是非金属？   原子结构示意图   最高正价   最低负价   常见中间价   气态氢化物化学式   最高价氧化物   最高价氧化物对应水化物   与硫酸酸性比较   与硫化氢稳定性比较 与S半径比较 与S非金属性比较 常温下状态 非金属 +6 -2 0、+4 H2Se SeO3 H2SO4>H2SeO4 H2S>H2Se H2SeO4 S＜Se S＞Se 固体 （经验规律：看偏旁） 第四周期第VIA族 主题2: 元素周期表与周期律的应用 应用三：指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质 预测 锗 相对原子质量 72 72.6 密度（g·cm-3） 5.5 5.32 氧化物 MO2 GeO2 氧化物的密度（g·cm-3） 4.7 4.72 氯化物 MCl4 GeCl4 氯化物的沸点（℃） <100 84 门捷列夫在研究元素周期表时，科学地预言了11种尚未发现的元素，为它们在周期表中留下了空位。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，将它命名为镓。镓的性质与门捷列夫推测的一样。门捷列夫还预测在硅和锡之间存在一种元素——“类硅”，15年后该元素被德国化学家文克勒发现，为了纪念他的祖国，将其命名为“锗”。 主题2: 元素周期表与周期律的应用 ①半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：Si、Ge、Ga等。 应用四：寻找有特殊用途的新物质 主题2: 元素周期表与周期律的应用 ②农药中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。 应用四：寻找有特殊用途的新物质 主题2: 元素周期表与周期律的应用 21 钯铂铑合金催化剂 钛合金管 ① 2H2O2==== 2H2O + O2↑ MnO2 ② 2KClO3==== 2KCl+ 3O2↑ MnO2 △ ③ 2SO2 + O2 2SO3 V2O5 △ Pt-Rh ④ 4NH3+5O2==== 4NO+ 6H2O △ ③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素中找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。 应用四：寻找有特殊用途的新物质 主题2: 元素周期表与周期律的应用 应用五：对角线规则 相邻周期左上和右下的元素性质相似，以下三组尤为明显： Li Be B Mg Al Si (1) Mg能和空气中的O2、N2反应生成MgO、Mg3N2 Li在空气中燃烧的产物为： __________________. Li2O、Li3N 主题2: 元素周期表与周期律的应用 应用五：对角线规则 (2) Be和Al的性质相似， Be(OH)2的类别属于_____________. 写出相关反应的化学方程式： ________________________________ ________________________________. 两性氢氧化物 Be(OH)2+2HCl = BeCl2+2H2O Be(OH)2+2NaOH = Na2Be(OH)4 则Be既能与酸反应又能与碱反应 Be＋2HCl＝BeCl2＋H2↑ Be＋2NaOH＋2H2O＝Na2Be(OH)4（四羟基合铍酸钠）＋H2↑ (3) B和Si单质的熔点都很高，在BH3、SiH4中H元素均显-1价。 主题2: 元素周期表与周期律的应用 课堂检测 1.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) 课堂检测 2.运用元素周期表和元素周期律回答下列问题： (1)比较不同周期，不同主族元素的性质(填“＞”或“<”，下同) 例如金属性：Mg＞Al、Ca＞Mg，则碱性：Mg(OH)2 Al(OH)3、 Ca(OH)2 Mg(OH)2，所以碱性：Ca(OH)2 Al(OH)3。 (2)推测未知元素的某些性质 例如已知Ca(OH)2微溶于水、Mg(OH)2难溶于水，可推知Be(OH)2 溶于水。 根据卤素元素的性质递变规律，可推知不常见元素砹(At)应为黑色固体，与氢 化合，HAt不稳定，其水溶液呈 性，AgAt 溶于水等。 ＞ ＞ ＞ 难 难 酸 难 课堂小结 元素周期律 元素周期表 推测元素的位置、结构和性质 寻找新物质：半导体材料、农药、催化剂及合金等 根据“位置-结构、性质”，预测新元素 更多模版：亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 27 Thank you for watching $