2022年高中化学第章第节元素周期律的应用学案新人教版必修 .pdf

- 1 - 元素周期律的应用（第2 课时）【学习目标】1了解元素周期表中金属元素、非金属元素的简单分区。2认识元素周期表是元素周期律的具体体现。3体会元素周期表和元素周期律在科学研究和工农业生产中的指导意义。【学习过程】1. 元素周期律（1）定义：元素性质随原子序数递增而呈周期性变化。（2）实质：元素性质的周期性变化是核外电子排布呈周期性变化的必然结果。（3）规律：在同一周期中，各元素的原子核外电子层数虽然相同，但从左到右，核电荷数依次增多，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子的引力逐渐增强，原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强。因此，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。在同一主族的元素中，由于从上到下，原子的电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱。因此，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。温馨提示：在元素周期表中， 最活泼的金属元素族是碱金属元素，位于周期表中的第 1 纵行，在该族元素中( 氢元素除外 ) ，从上到下元素的金属性逐渐增强，最活泼的金属是第6 周期的铯（放射性元素除外) 。在元素周期表中，最活泼的非金属元素族是卤族元素，位于周期表中的第17 纵行，在该族元素中，从上到下元素的非金属性逐渐减弱，最活泼的非金属元素是第 2 周期的氟，它和氧元素都是一般没有正价的非金属元素。2. 元素的金属性、非金属性与元素在周期表中的位置关系沿着周期表中硼、硅、砷、碲、砹跟铝、锗、锑、钋之间画一条虚线，虚线的左面是金属元素，右面是非金属元素。(1) 分界线左边的是金属元素(H 除外 ) ，右边的是非金属元素。(2) 周期表左下角是金属性最强的元素( 铯) ，右上角是非金属性最强的元素( 氟) 。(3) 分界线附近的元素既有金属性又有非金属性。3. 元素周期表和元素周期律的应用（1）元素在周期表中的位置与原子结构、元素性质间的关系：电子层数周期序数；最名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 2 - 外层电子数主族序数；主族元素的最高正价族序数；最低负价主族序数8。（2）判断元素金属性、非金属性的强弱：同主族元素，从上到下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱；同周期元素，从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。（3）寻找新物质：由于在周期表中位置靠近的元素性质相近，在周期表一定区域内寻找元素，发现物质的新用途被视为一种相当有效的方法，如在周期表中金属和非金属的分界处，可以找到半导体材料，还可以在过渡元素中寻找催化剂和耐高温耐腐蚀的合金材料。4. 元素的位置、结构、性质之间的关系元素在周期表中的位置（简称“位”）、反映了元素的原子结构（简称“构”），而元素的原子结构，则决定、影响着元素的性质（称简“性”）。因此，我们只要知道三种量（位、构、性）中的一种，即可推出另外2 种量。元素的位、构、性之间的关系只适用于主族元素，不适用于副族元素，如Fe的最外层电子数为2，但其最高正价却不是2价。温馨提示：周期表中的一些特殊规律各周期元素种类数( 分别为 2、8、8、18、18、32、26) 。稀有气体元素原子序数( 分别为2、10、18、36、54、86) 和所在周期 ( 分别在一到六周期) 。同族上下相邻元素原子序数的关系( 相差 2、8、18、32 等各种情况 ) 。同周期 A族与 A族元素原子序数差值( 有 1、11、25 等情况 ) 。【当堂检测】1. 如图是元素周期表的一部分，下列说法中正确的是( ) A元素的简单离子半径大小： B 气态氢化物的稳定性：C最高价氧化物对应水化物的酸性： D 元素的最高正化合价：2. A 、B、C 均为短周期元素，A、B同周期， A、C 的最低价离子分别为A2和 C，B2和 C具有相同的电子层结构，下列说法中正确的是( ) AC元素的最高正化合价为7 价 B 原子半径： ABC C离子半径：A2CB2D 还原性： A2YX4 c最高价氧化物对应的水化物的酸性：HRO4H2YO3 (4) 根据表中数据推测Y的原子半径的范围：_nmrY_nm。(5) 甲、乙是上述部分元素的最高价氧化物对应的水化物，且甲乙丙水，则丙的化学式为 _( 写出一种即可 ) 。5. 下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题：元素周期A A A A A A A 0 二三名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 4 - 四(1) 和的元素符号是_和_。(2) 表中最活泼的金属是_( 填元素符号， 下同 ) ，非金属性最强的元素是_。(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是_，分别写出该元素的氢氧化物与和的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式：_。(4) 请设计一个实验方案，比较和单质氧化性的强弱：_。答案与解析题号答案解析1 C元素分别为N、O 、F、Al、S、Cl。离子半径： S2O2Al3，A 错；非金属性越强则对应气态氢化物越稳定，最高价氧化物对应水化物的酸性也越强，故稳定性：H2OH2S，酸性：HClO4H2SO4，B错、 C正确； F无正价， D错2 C 根据 A、B、C 在周期表中的位置关系及其离子结构的特点，可推知它们在周期表中的相对位置为，又知是短周期元素，则C为F，B为 Mg ，A为 S。A中，F 无最高正价； B中，原子半径应为BAC ；D 中，还原性应为A2C3 (1) 三A (2)NH3 (3)H2SO4(4)N2O5根据周期表结构知，Z只能是第三周期元素，设其最外层电子数为x， 则有 28x3x，x5，即 Z 为 P元素，可以判断X是 C元素， Y是 N元素， W是 S元素。 (1)P 位于第三周期第A族； (2) 元素的气态氢化物分别是CH4、NH3、PH3和 H2S，水溶液碱性最强的是NH3；(3)C 和 S最高价氧化物对应的水化物分别为H2CO3和 H2SO4，H2SO4酸性较强； (4)N 元素最高正价为5 价，最高价氧化物的化学式为N2O5名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 5 - 4 (1) 第三周期第 A族互为同位素(2)2Na 2H2O=2NaOHH2(3)Cl bc (4)0.099 0.143 (5)NaAlO2(Na2SiO3或 NaClO4) X为 H，Y为 Si ，Z为 Na，由 M只有 2 价，则M为 O ，由 R有 1 价和 7 价，则 R为 Cl。由Q只有 3 价，Q为金属元素， 且原子半径与Na的较为接近， 应与 Na处于同一周期，所以Q为Al ，Y为 Si，由同周期元素原子半径的递变规律，则rClrSirAl， 所以 0.099 nm rSi0.143 nm。上述元素的最高价氧化物对应的水化物能相互反应，生成水的有NaOH HClO4=NaClO4H2O、NaOH Al(OH)3=NaAlO22H2O 、2NaOHH2SiO3=Na2SiO32H2O ，所以丙为NaAlO2(Na2SiO3或 NaClO4) 5 (1)SiAr(2)KF(3)Al 2Al(OH)3 3H2SO4=Al2(SO4)36H2O、 Al(OH)3 KOH=KAlO22H2O (4) 向 NaBr 溶液中通入适量 Cl2后，溶液由无色变为橙红色，再向反应后的溶液中加入CCl4，振荡后分层，下层CCl4层呈橙红色，可证明氯气的氧化性比溴强(1) 由和号元素的位置可知号为Si ， 号为 Ar。(2) 同一周期， 从左右非金属性逐渐增强；同一主族，从上到下，金属性逐渐增强，故最活泼的金属是( 即 K)， 非金属性最强的元素是 ( 即 F)。(4) 号、号单质分别为Cl2和 Br2，可利用单质间的置换反应来比较两者氧化性强弱名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -