《新教材2023年高中化学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课件新人教版必修第一册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新教材2023年高中化学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课件新人教版必修第一册（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第2课时元素周期表和元素周期律的应用课时元素周期表和元素周期律的应用一、元素周期表的分区及元素金属性、非金属性的一、元素周期表的分区及元素金属性、非金属性的递变递变 1.请填写出图中序号所表示的内容。请填写出图中序号所表示的内容。增强增强;减弱减弱;增强增强;增强增强;Al;Si;金属金属;非金属非金属。2.元素的金属性与非金属性之间并没有严格的界线元素的金属性与非金属性之间并没有严格的界线,位于分位于分界线附近的元素既能表现出一定的界线附近的元素既能表现出一定的金属性金属性,又能表现出又能表现出一定的一定的非金属性非金属性。二、元素的化合价与元素在周期表中的位置之间的关系二、元素的化合价与
2、元素在周期表中的位置之间的关系1.一般情况下一般情况下,主族元素的最高正化合价主族元素的最高正化合价,等于它所处的族序等于它所处的族序数数,因为族序数与因为族序数与最外层电子最外层电子(价电子价电子)数相同。数相同。2.一般情况下一般情况下,非金属元素的最高正化合价等于非金属元素的最高正化合价等于原子所能原子所能失去或偏移的最外层电子数失去或偏移的最外层电子数;而它的负化合价则等于而它的负化合价则等于使使原子达到原子达到8电子稳定结构所需得到的电子数电子稳定结构所需得到的电子数。所以。所以,非金属非金属元素的最高正化合价和它的负化合价的绝对值之和等于元素的最高正化合价和它的负化合价的绝对值之和
3、等于8。微思考微思考短周期元素短周期元素R的氢化物的化学式为的氢化物的化学式为H2R,则该元素最则该元素最高价氧化物对应水化物的化学式是什么高价氧化物对应水化物的化学式是什么?提示提示:氢化物的化学式为氢化物的化学式为H2R,则则R的负化合价为的负化合价为-2价价,所以最所以最高正化合价为高正化合价为+6价价,故该元素最高价氧化物对应水化物的化故该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为学式为H2RO4。三、元素周期表和元素周期律的应用三、元素周期表和元素周期律的应用1.元素在元素周期表中的位置元素在元素周期表中的位置,反映了元素的反映了元素的原子结构原子结构和和性质性质。在认识了元素周期律以后。
4、在认识了元素周期律以后,可以根据元素在周可以根据元素在周期表中的期表中的位置位置推测其原子结构和性质推测其原子结构和性质,并研究元素性质并研究元素性质的变化规律的变化规律;也可以根据元素的原子结构推测其在周期表中也可以根据元素的原子结构推测其在周期表中的的位置位置和和性质性质。2.科学家依据元素周期律和周期表科学家依据元素周期律和周期表,对元素性质进行系统研对元素性质进行系统研究究,可以为新元素的发现以及预测它们的可以为新元素的发现以及预测它们的原子结构和性质原子结构和性质提供线索。提供线索。3.由于周期表中位置靠近的元素性质相近由于周期表中位置靠近的元素性质相近,在一定区域内寻在一定区域内寻
5、找元素、发现物质的新用途被视为一种相当有效的方法。找元素、发现物质的新用途被视为一种相当有效的方法。(1)在金属与非金属分界处可以找到在金属与非金属分界处可以找到半导体半导体材料。材料。(2)研究研究氟、氯、硫、磷、砷氟、氯、硫、磷、砷附近元素附近元素,制造新农药。制造新农药。(3)在在过渡元素过渡元素中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素。金的元素。微微训练主族元素锗的最高化合价为主族元素锗的最高化合价为+4价价,且锗位于硅的下一且锗位于硅的下一周期周期,写出写出“锗锗”在周期表中的位置在周期表中的位置:。根据。根据锗在周期表中处于金属和非金属分界线附近
6、锗在周期表中处于金属和非金属分界线附近,预测锗单质的预测锗单质的一种用途是一种用途是。硅和锗单质分别与。硅和锗单质分别与H2反应时反应时,反应较难进行的是反应较难进行的是(填填“硅硅”或或“锗锗”)。答案答案:第四周期第第四周期第A族用作半导体材料锗族用作半导体材料锗元素的位置、结构、性质之间的关系元素的位置、结构、性质之间的关系重难归纳1.同一元素的同一元素的“位置位置”“结构结构”“性质性质”之间的关系可表示如下。之间的关系可表示如下。2.原子结构与元素在周期表中位置的关系。原子结构与元素在周期表中位置的关系。(1)电子层数电子层数=周期序数周期序数(2)主族元素原子最外层电子数主族元素原
7、子最外层电子数=主族序数主族序数(3)原子序数原子序数=核电荷数核电荷数=质子数质子数=原子的最外层电子原子的最外层电子数数3.原子结构与主族元素性质的关系。原子结构与主族元素性质的关系。(1)最外层电子数越少最外层电子数越少,电子层数越多电子层数越多越易失电子越易失电子,金属性金属性越强。越强。(2)最外层电子数越多最外层电子数越多,电子层数越少电子层数越少越易得电子越易得电子,非金属非金属性越强。性越强。(3)元素的最高正化合价元素的最高正化合价=族序数族序数=原子最外层电子数原子最外层电子数(O、F除外除外)。4.元素位置与元素性质的关系。元素位置与元素性质的关系。(1)同主族元素同主族
8、元素,从上到下从上到下,电子层数增多电子层数增多,原子半径增大原子半径增大,失电失电子能力增强子能力增强,得电子能力减弱得电子能力减弱,故金属性增强故金属性增强,非金属性减弱。非金属性减弱。(2)同周期主族元素同周期主族元素,从左到右从左到右,电子层数相同电子层数相同,最外层电子数最外层电子数增多增多,原子半径减小原子半径减小,失电子能力减弱失电子能力减弱,得电子能力增强得电子能力增强,故金属故金属性减弱性减弱,非金属性增强。非金属性增强。现在现在,国际上普遍采用铯原子钟的跃迁频率作为时间频率的国际上普遍采用铯原子钟的跃迁频率作为时间频率的标准标准,在天文、大地测量和国防建设等各个领域中广泛使
9、用。在天文、大地测量和国防建设等各个领域中广泛使用。目前目前,最好的铯原子钟达到最好的铯原子钟达到2000万年才相差万年才相差1秒。秒。铯原子钟铯原子钟NIST-7已知铯的原子序数为已知铯的原子序数为55。(1)你能判断铯在元素周期表中的位置吗你能判断铯在元素周期表中的位置吗?(2)请说明铯与水剧烈反应生成的溶液使酚酞溶液显红色的请说明铯与水剧烈反应生成的溶液使酚酞溶液显红色的原因原因(用化学方程式表示用化学方程式表示)。(3)同位素同位素138Cs原子核里有多少个中子原子核里有多少个中子?提示提示:(1)第六周期第第六周期第A族族(2)2Cs+2H2O2CsOH+H2(3)83典例剖析下图中
10、下图中,a、b、c、d、e为元素为元素周期周期表表中前四周期的一部分元素中前四周期的一部分元素,下列下列有有关关叙述正确的是叙述正确的是()。A.元素元素b位于第位于第A族族,有有+6价、价、-2价两种常见化合价价两种常见化合价B.五种元素中五种元素中,元素元素e的性质最稳定的性质最稳定C.原子半径有原子半径有dceD.元素元素e参与形成的化合物可以作为一种参与形成的化合物可以作为一种半导体材料半导体材料答案答案:D解析解析:根据各元素在周期表中的位置可知根据各元素在周期表中的位置可知,a、b、c、d、e分分别是别是He、O、P、Cl、As。元素。元素b是是O元素元素,位于第位于第A族族,没有
11、没有+6价价,A项错误。五种元素中项错误。五种元素中,元素元素a的原子具有最外层的原子具有最外层2个电个电子的稳定结构子的稳定结构,所以它的性质最稳定所以它的性质最稳定,B项错误。同周期主族项错误。同周期主族元素元素,原子序数越小原子序数越小,原子半径越大原子半径越大,同主族元素原子核外电子同主族元素原子核外电子层数越多层数越多,原子半径就越大原子半径就越大,所以原子半径有所以原子半径有ecd,C项错误。项错误。元素元素e处于金属与非金属交界处处于金属与非金属交界处,所以该元素参与形成的化合所以该元素参与形成的化合物可以作为一种半导体材料物可以作为一种半导体材料,D项正确。项正确。学以致用A.
12、X的最高价氧化物对应的水化物是一种强碱的最高价氧化物对应的水化物是一种强碱B.X元素位于第六周期元素位于第六周期C.X的碳酸盐不溶于水的碳酸盐不溶于水D.X的最高正化合价为的最高正化合价为+2价价答案答案:B解析解析:X是与是与Mg同主族的一种元素的原子同主族的一种元素的原子,则则X也与也与Ba同主同主族族,且且X的原子序数大于的原子序数大于Ba的原子序数的原子序数,对于同一主族元素对于同一主族元素,元元素的金属性随着原子序数的增大而增强素的金属性随着原子序数的增大而增强,金属性越强金属性越强,其最高其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强价氧化物对应的水化物的碱性越强,因氢氧化钡是强碱因氢氧化钡
13、是强碱,所以所以X的最高价氧化物对应的水化物也是一种强碱的最高价氧化物对应的水化物也是一种强碱,A项正确项正确;X原原子核外有子核外有7个电子层个电子层,X元素位于第七周期元素位于第七周期,B项错误项错误;根据元素根据元素周期律周期律,同一主族元素及其化合物的性质具有相似性同一主族元素及其化合物的性质具有相似性,X与与Ba位于同主族位于同主族,碳酸钡不溶于水碳酸钡不溶于水,所以所以X的碳酸盐也不溶于水的碳酸盐也不溶于水,C项正确项正确;同一主族元素的最高正化合价与其族序数相等同一主族元素的最高正化合价与其族序数相等(O、F除外除外),X、Mg属于第属于第A族元素族元素,最高正化合价均为最高正化
14、合价均为+2价价,D项项正确。正确。2.短周期中三种元素短周期中三种元素a、b、c在周期表中的位置如图在周期表中的位置如图,下列下列有关这三种元素的叙述正确的是有关这三种元素的叙述正确的是()。A.a是一种活泼的非金属元素是一种活泼的非金属元素B.c的最高价的最高价氧化物氧化物对应对应的的水化物是一种强酸水化物是一种强酸C.b的氢化物不稳定的氢化物不稳定D.b元素的元素的最高最高正正化合价化合价为为+7价价答案答案:B解析解析:根据周期表可判断出根据周期表可判断出a、b、c分别为分别为He、F、S。He是是稀有气体元素稀有气体元素,化学性质稳定化学性质稳定,A项错误。项错误。c的最高价氧化物对
15、的最高价氧化物对应的水化物是应的水化物是H2SO4,H2SO4是强酸是强酸,B项正确。项正确。b的氢化物为的氢化物为HF,HF很稳定很稳定,C项错误。项错误。F无正价无正价,D项错误。项错误。1.元素在周期表中的位置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反映了元素的原子结构和元素的性质。下列说法正确的是质。下列说法正确的是()。A.同一元素不可能既表现金属性同一元素不可能既表现金属性,又表现非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短周期元素形成离子后,最外层都达到最外层都达到8电
16、子稳定结构电子稳定结构D.同一主族元素的原子同一主族元素的原子,最外层电子数相同最外层电子数相同,化学性质完全相化学性质完全相同同答案答案:B解析解析:位于周期表中金属与非金属分界线附近的元素既能表位于周期表中金属与非金属分界线附近的元素既能表现金属性现金属性,又能表现非金属性又能表现非金属性,A项错误项错误;第三周期元素的最高第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数正化合价等于它所处的主族序数,B项正确项正确;H+最外层无电子最外层无电子,H-、Li+最外层只有两个电子最外层只有两个电子,C项错误项错误;同主族元素的原子同主族元素的原子,化化学性质有相似性学性质有相似性,但并不完全相同但并不完全相同,D项错误。项错误。2.元素周期表中的金属和非金属的分界线用虚线表示。下列元素周期表中的金属和非金属的分界线用虚线表示。下列说法正确的是说法正确的是()。A.事物的性质总在事物的性质总在不断不断地地发生明显的变化发生明显的变化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可在虚线附近寻找半导体材料(如如Ge、Si等等)D.可在虚
