4.2.2元素周期表和周期律的应用 课件-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

该高中化学课件聚焦元素周期表和周期律的应用，通过门捷列夫预言镓、锗的实例导入，衔接元素周期表结构与周期律知识，搭建从理论到应用的学习支架，帮助学生理解位置、结构、性质的内在关系。 其亮点在于以科学思维为核心，通过硒、镭的性质推测等实例，结合对角线规则扩展，引导学生运用证据推理和模型建构分析问题。融入寻找半导体材料等实际应用，体现化学观念中结构决定性质的思想。随堂演练和学以致用题目助力学生巩固知识，教师可借助丰富案例提升教学效果。

第四章 物质结构 元素周期律 第二节 元素周期律 课时2 元素周期表和周期律的应用 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”。 课堂导入 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 周期　　 族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 　 0 1 2 3 4 5 6 7 非金属性逐渐增强 非金属区 金属区 非金属性逐渐 增 强 金属性逐渐 增 强 金属性逐渐 增强 Te Ge Sb Po B As At Al　 Si 既表现金属元素的性质，又表现非金属元素的性质。 一、金属元素与非金属元素在周期表中的分布及性质规律 F 非金属性 最强的元素 Cs 金属性最强的元素 稀有气体元素 除放射性元素外，高中阶段不研究 原子 结构 元素 位置 元素 性质 最外层 电子数 电子层数 核电荷数 原子序数 周期 主族 周期序数＝电子层数 主族序数＝最外层电子数 原子序数＝核电荷数 金属性/非金属性 原子半径 化合价 +Z K L M 元素的原子得失电子的倾向 判断元素推出位置 通过位置运用递变规律 同位 — 化学性质相同 相似性 同周期 同主族 递变性（从左到右，金属性减弱，非金属性增强） 递变性（从上至下，金属性增强，非金属性减弱） 反映 决定 反映 决定 a．主族元素的最外层电子数决定化合价 b．电子层数、核电荷数决定原子半径 c．原子核对最外层电子的引力决定得失电子的能力，决定金属性、非金属性的强弱 二、位置、结构和性质的推导及关系 (1)由元素在周期表中的位置，可确定其结构。 如：铅(Pb)位于第6周期第ⅣA族， 则可推知铅(Pb)有___个电子层，最外层电子数为___个。 (2)由元素的位置比较元素的性质递变。 三、元素周期律和元素周期表的意义与应用 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。 应用一：推测元素的位置、结构和性质 6 4 如： 比较不同周期不同主族元素的性质 碱性：KOH___Mg(OH)2 a.周期序数＝电子层数 b.主族序数＝最外层电子数 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 三、元素周期律和元素周期表的意义与应用 (3)推测未知元素的某些性质 2. 根据卤族元素的性质递变规律，推知元素砹(At)的性质： 1. 镭是第7周期第ⅡA族元素，下列关于镭的性质的描述中不正确的是(　　) A. 镭比钙金属性更强 B. 氢氧化物呈两性 C. 在化合物中呈+2价 D. 碳酸盐难溶于水 B 三、元素周期律和元素周期表的意义与应用 有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。 在金属和非金属分界线处，寻找半导体材料。Si、Al既能表现一定金属性又能表现出非金属性 寻找用于制农药的材料 (非金属F、Cl、S、P等) 寻找优良催化剂，寻找耐高温耐酸碱腐蚀的特种合金，用来制造火箭、导弹、宇宙飞船等 三、元素周期律和元素周期表的意义与应用 应用二：寻找特定性质的物质 【例1】下列说法错误的是（ ） A.作半导体材料的元素大多数位于周期表中金属元素和非金属元素的交界处 B.农药中常含有的元素通常在元素周期表的右上方区域内 C.构成催化剂的元素通常在元素周期表的左下方区域内 D.在周期表过渡元素中寻找作耐高温和耐腐蚀的合金材料的元素 C 随堂演练 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。 Og——118号元素 应用三：指导新元素的发现及预测他们的原子结构和性质 第七周期第0族（稀有气体） 三、元素周期律和元素周期表的意义与应用 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 对角线规则 扩展补充 (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＋H2↑ (3) B和Si单质的熔点都很高，在BH3、SiH4中H元素均显-1价。 对角线规则 扩展补充 （四羟基合铍酸钠） 【例2】在元素周期表中，某些主族元素与右下方主族元素的有些性质是相似的，被称为“对角线”规则，如：Li和Mg、Be和Al、B和Si。下列说法不正确的是( ) A．Li在N2中燃烧生成Li3N B．LiOH是极易溶的强碱 C．Be(OH)2既能溶于强酸又能溶于强碱溶液 D．硼酸钠溶液显碱性 B 随堂演练 13 课堂小结 【例1】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 随堂演练 【例2】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 随堂演练 1、下列事实不能作为元素的金展性或非金属性强弱判断依据的是（ ） A．Zn和Fe分别与稀硫酸反应，判断金属性强弱：Zn＞Fe B．Mg投入CuCl2溶液中能置换出铜，Ba 投入CuCl2溶液中不能置换出铜， 判断金属性强弱：Mg＞Ba C．酸性：H2SiO3<HClO4， 判断非金属性强弱：Cl＞ Si D．依据O2、S分别与H2反应的难易程度，判断非金属性强弱：O＞S B 学以致用 2. m、n、p、q四种短周期主族元素在周期表中的相对位置如图所示，m的气态氢化物和最高价氧化物对应的水化物能发生化学反应，下列推断正确的是（ ） A．非金属性：m>n B．简单阴离子半径：p>q C．气态氢化物稳定性：p>n D．最高价氧化物对应水化物酸性：p>q m n     p q B 学以致用 3、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( ) 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 B 学以致用 4. 已知短周期元素的离子：aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是 A.离子半径：C3－>D－>B＋>A2＋ B.原子序数：d>c>b>a C.原子半径：A>B>D>C D.单质的还原性：A>B>D>C √ a－2＝b－1＝c＋3＝d＋1 原子序数：a>b>d>c × 电子层结构相同时，核电荷数越小，离子半径越大，故离子半径：C3－>D－>B＋>A2＋ B A C D 原子半径：B>A>C>D 金属性：B>A>C>D， 则单质的还原性：B>A>C>D × × 学以致用 5. 若aAm＋与bBn－的核外电子排布相同，则下列关系不正确的是 A.离子半径：Am＋＜Bn－ B.原子半径：A＜B C.A的原子序数比B大m＋n D.b＝a－n－m √ a－m＝b＋n B A 原子半径：A＞B 由于a－m＝b＋n，则a－b＝m＋n，b＝a－m－n。 离子半径：Am＋＜Bn－， 学以致用 6.下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数，Y为元素的有关性质)。 把与下面的元素有关性质相符的曲线图的标号填在相应横线上。 (1)第ⅡA族元素的最外层电子数：_____。 B 第ⅡA族元素的最外层电子数均为2，随着核电荷数的增大，最外层电子数不变 学以致用 (2)第三周期离子Na＋、Mg2＋、Al3＋、P3－、S2－、Cl－的离子半径：___。 C 最外层电子数相同，电子层越多，离子半径越大，所以离子半径：Cl－＞Na＋，所以离子半径：P3－＞S2－＞Cl－＞Na＋＞Mg2＋＞Al3＋ 电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小， 所以离子半径：Na＋＞Mg2＋＞Al3＋、P3－＞S2－＞Cl－ (3)第二、三周期主族元素随原子序数的递增，原子半径的变化：_____。 D 同周期主族元素，随原子序数的递增原子半径逐渐减小 $