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

第一章 化学反应的热效应 第2课时 元素周期表和元素周期律的应用 第四章 物质结构 元素周期律 第二节 元素周期律 一、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 单质的性质 单质 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 (H B 除外) 最高正价=主族序数 (O F 除外) 氧化性逐渐增强 还原性逐渐减弱 氧化性逐渐减弱 还原性逐渐增强 逐渐增强 逐渐减弱 酸性逐渐增强 碱性逐渐减弱 酸性逐渐减弱 碱性逐渐增强 二、元素周期表的金属元素区和非金属元素区 族 周期 1 2 3 4 5 6 7 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 金属性逐渐增强 非金属性逐渐增强 稀有气体 金属元素 非金属元素 B Al Si Ge As Sb Te Po At 金属性逐渐增强 非金属性逐渐增强 最强 最强 金属性强的在周期表的左下方，最强的是Cs(放射性元素除外)，非金属性强的在周期表的右上方(稀有气体除外)，最强的是F。 最右一个纵列是稀有气体元素。 二、元素周期表的金属元素区和非金属元素区 族 周期 1 2 3 4 5 6 7 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 金属性逐渐增强 非金属性逐渐增强 稀有气体 金属元素 非金属元素 B Al Si Ge As Sb Te Po At 金属性逐渐增强 非金属性逐渐增强 最强 最强 在元素周期表中，沿着B Si As Te At 元素的下方划一条虚线，虚线左下方是金属元素，虚线右上方是非金属元素。 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。 三、元素的化合价与元素在周期表中的位置的关系 (1)主族元素最高正化合价＝_________＝________________________。 主族序数 最外层电子数（价电子） 元素的化合价与原子的最外层电子数有密切的关系，所以，元素原子的最外电子层中的电子也叫价电子。 有些元素的化合价与原子的次外层或倒数第三层的部分电子有关，这部分电子也叫价电子。 价电子 三、元素的化合价与元素在周期表中的位置的关系 (3)金属元素的化合价 (4)稀有气体的化合价一般为0 (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电子稳定结构所需得到的电子数。 ③非金属元素的最低负价＝最高正价 - 8。 最高正价+|最低负价| = 8 (O、F、H、B除外) 金属均显正价。主族元素化合价一般等于最外层电子数，而过渡元素有多种化合价。 四、元素周期表和周期律的应用 应用一：指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质 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”。 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 四、元素周期表和周期律的应用 应用二：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 < > > < < 四、元素周期表和周期律的应用 应用三：预测元素及其化合物的性质 ①已知Ca(OH)2微溶、Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2 溶。 推测未知元素的某些性质 难 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 化合，HAt ，其水溶液呈 性，AgAt 溶于水等。 难 不稳定 酸 难 0族定位法 ③请推导34号元素在周期表的具体位置 四、元素周期表和周期律的应用 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 （看偏旁） 第四周期第VIA族 四、元素周期表和周期律的应用 应用四：在一定区域内寻找元素、发现物质的新用途 ①半导体元素在金属与非金属分界线附近，如：Si、Ge、Ga等。 ②农药中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。 ③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料主要在过渡元素找，如：Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等。 MnO2 △ △ △ 2H2O2 === 2H2O + O2↑ 2KClO3 === 2KCl + 3O2↑ MnO2 2SO2 + O2 2SO3 V2O5 4NH3 + 5O2 === 4NO + 6H2O Pt-Rh 四、元素周期表和周期律的应用 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 (2) Be和Al的性质相似，Be(OH)2的类别属于_____________。 两性氢氧化物 Be(OH)2 + 2HCl = BeCl2 + 2H2O Be(OH)2 + 2NaOH = Na2[Be(OH)4](四羟基合铍酸钠) (3) B和Si单质的熔点都很高，在BH3、SiH4中H元素均显-1价。 1.判断下列说法是否正确，并说明原因： (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(　　) (6)第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性(　　) (7)元素的氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强(　　) (8)元素的原子得电子越多，非金属性越强，失电子越多，金属性越强(　　) (9)同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小(　　) 学以致用 × × × × × × × × × 2.关于元素周期表，下列叙述中不正确的是( ) A.在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素 B.在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温和耐腐蚀的元素 C.在非金属元素区域可以寻找制备新型农药材料的元素 D.在地球上元素含量的分布和它们在元素周期表中的位置有密切关系 学以致用 D 3.请运用元素周期表的有关理论分析判断，下面几种元素及其化合物性质的推断中正确的是( ) A.铊(Tl)的氧化物的水化物可能具有两性 B.砹(At)为无色固体，HAt不稳定，AgAt具有感光性，且不溶于水 C.硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体 D.H2Se 是无色、有毒、比H2S稳定的气体 C 4.X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中的位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，则下列说法中正确的是( ) A.原子半径： W > Z > Y > X B. 最高价氧化物对应的水化物的酸性： Z > W > X C. W单质能与水反应生成两种强酸 D.四种元素的单质中，只有Z单质在常温常压下是固体 学以致用 D 5.根据元素周期表回答下列问题： 学以致用 (1)在上面元素周期表中，全部是金属元素的区域为_____(填字母)。 A.Ⅰ区 B.Ⅱ区 C.Ⅲ区 D.Ⅳ区 (2)a～m中，化学性质最不活泼的是_____元素(填元素符号，下同)。只有负化合价而无正化合价的是____。 B Ar F 5.根据元素周期表回答下列问题： 学以致用 (3)最高价氧化物对应水化物呈两性的是___________(填化学式，下同)，写出它分别与a、l的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式： ____________________________、____________________________。 (4)a、c的最高价氧化物对应水化物的碱性________>__________ Al(OH)3 Al(OH)3 + OH- = Al(OH)4- NaOH Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O Mg(OH)2 $