元素周期表和元素周期律的应用.pdf

36 第 7 课时 元素周期表和元素周期律的应用（学案）A【自主探究】【课前预习】阅读课本 P14-18，填写下列空白：一、元素在周期表中位置与结构、性质的关系 1、主族元素在周期表中的位置与原子结构之间的关系 电子层数=序数 最外层电子数=序数 2、原子结构与元素性质之间的关系（1）原子结构与元素主要化合价之间的关系 主族元素的最高正化合价=最低负价=8 一般有，最高正价与最低负价绝对值之和等于 （2）元素周期表中，沿着周期表中 、跟 、之间画一条虚线，虚线的 面是金属元素，面是非金属元素。由于元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线，因此，位于分界线 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。二、元素金属性和非金属性的递变 1、同一周期，从左到右，核电荷数逐渐 ，而原子半径逐渐 ，故核对电子的引力 ；失电子能力逐渐 ，得电子能力逐渐 ；元素的金属性逐渐 ，其对应碱的碱性 ；非金属性逐渐 (不包括稀有气体元素)，其对应最高价的含氧酸的酸性 。2、同一主族，从上到下，核电荷数逐渐 ，原子半径逐渐 ，故核对电子的引力 ；失电子能力逐渐 ，得电子能力逐渐 ；元素的金属性逐渐 ，其对应碱的碱性 ；非金属性逐渐 ，其对应最高价的含氧酸的酸性 。3、除稀有气体元素和放射性元素外，周期表中金属性最强的元素是 ，非金属性最强的元素是 ，因为 三、元素周期律、元素周期表的应用 1、根据元素在周期表中的位置，预测未知物的 与 。2、根据元素的 ，推测它在周期表中的位置。3、根据新元素的发现及预测它们的 。4、指导其他与化学相关的科学技术。寻找所需物质：在 能找到制造半导体材料；在 能找到制造农药的材料；在 中能找到作催化剂，耐高温，耐腐蚀的合金材料。B【合作探究】【问题探究1】在元素周期表中，同主族元素原子的核外电子排布有什么特点？它对元素的性质有何影响？【教师点拨】从A 和A 元素的递变规律可以推出，同主族元素从上到下，随着原子核外电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的引力减小，元素原子得电子能力减弱，失电子能力增强。分析解答：同一主族的元素的原子，从上到下（即随着核电荷数的增多），电子层数增加，原子半径逐渐增大，原子核对核外电子的吸引力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。【即学即练 1】X、Y 是元素周期表中的两种元素。下列叙述中能说明X 的非金属性比 Y 强的是（）A.X 原子的电子层比 Y 原子的电子层数多 B.X 的氢化物的沸点比 Y 的氢化物的沸点低 CX 的气态氢化物比 Y 的气态氢化物稳定 DY 的单质能将 X 从 NaX 的溶液中置换出来【问题探究 2】在元素周期表中，同周期元素原子的核外电子排布有什么特点？它对元素的性质有何影响？【教师点拨】看元素周期表，我们不难发现，除第 1 周期外，周期表中每一周期都是从活泼的金属逐渐 37 过渡到不太活泼的金属元素，再到非金属元素，最后到性质极其稳定的稀有气体元素结束。同一周期从左到右，元素原子失去电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强。分析解答：同一周期的主族元素的原子，从左到右（即随着核电荷数的增多），最外层电子数增加，原子半径逐渐减小，原子核对核外电子的吸引力逐渐增大，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。【即学即练2】电子层数相同的三种元素X、Y、Z，它们最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱顺序为：HXO4H2YO4H3ZO4，下列判断错误的是（）A、原子半径 XYZ B、气态氢化物稳定性XYZ C、元素原子得电子能力XYZ D、单质与氢气反应难易XYZ【问题探究 3】元素的金属性与非金属性元素在周期表中位置的关系。请同学们打开周期表观察：元素周期表中的表格底色有几种？为什么要这样表示？分析在周期表中什么元素的金属性最强？什么元素的非金属性最强？为什么？【教师点拨】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”）。认真分析元素周期表，并根据元素的金属性与非金属性的递变规律进行思考回答所提出的问题。分析解答：表格底色有绿色和浅绿色。这样可以使我们很明显地区别出金属元素和非金属元素。而且，从表上我们可以看出，元素周期表中，金属元素和非金属元素的区域特别集中，沿着周期表中硼、硅、砷、碲、砹跟铝、锗、锑、钋之间画一条线，线的左面是金属元素，右面是非金属元素。由于元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线，因此，位于分界线附近的元素，既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性。在周期表中，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。根据同周期同主族原子半径的变化规律可知，在周期表中，钫(Fr)元素的原子半径最大，氟(F)元素的原子半径最小，因此，钫元素的失电子能力应是最强的，钫元素的金属性也就最强；氟元素的得电子能力最强，氟元素的非金属性也就最强。氟元素也是自然界中存在的非金属性最强的元素，钫及其后面的元素均是放射性元素，在自然界稳定存在的元素当中，铯(Cs)的金属性是最强的。【即学即练 3】下列说法正确的是()ASiH4比 CH4稳定 BO2半径比 F的小 CNa 和 Cs 属于第A 族元素，Cs 失电子能力比 Na 的强 DP 和 As 属于第A 族元素，H3PO4酸性比 H3AsO4的弱 【问题探究 4】元素的化合价与元素在周期表中的位置。主族元素的族序数与元素原子的最外层电子数及最高正化合价有什么关系？非金属元素的最高正价和最低负价的绝对值之和有什么规律？【教师点拨】元素的化合价与原子的电子层结构，特别是与最外电子层中电子的数目有密切关系，因此，元素原子的最外电子层中的电子，也叫做价电子。另外，有些元素的化合价与它们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。分析解答：主族序数=最外层电子数=主族元素最高正价数 非金属元素中，最高正化合价与最低负化合价绝对值之和等于8：最高正价+最低负价=8 金属元素只有正化合价而无负价。其中，有个别元素比较特殊，如氧元素的化合价一般是-2 价，而氟元素没有正化合价。C【总结拓展】Y 元素最高正价与负价的绝对值之差是 4，Y 元素与 M 元素形成离子化合物，并在水中电离出电子层结构 38 相同的离子，该化合物是 （）AKCl BNa2S CNa2O DK2S D【反馈测评】A 组（课堂反馈）一、选择题 1、X 元素的阳离子和 Y 元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构，下列叙述正确的是 A、X 的原子序数比 Y 的小 B、X 原子的最外层电子数比 Y 的大 C、X 的原子半径比 Y 的大 D、X 元素的最高正价比 Y 的小 2、下列说法正确的是 ()ANa、Mg、Al 还原性依次减弱 BHCl、PH3、H2S 稳定性依次减弱 CNaOH、KOH、CsOH 碱性依次减弱 DO2、Cl、Ca2+半径依次减小 3、元素周期律的实质是（）A.相对原子质量逐渐增大 B.核电荷数逐渐增大 C.核外电子排布呈现周期性变化 D.元素的化合价呈现周期性变化 4、X、Y 均为元素周期表中前 20 号元素，其简单离子的电子层结构相同，下列说法正确的是（）A由mXa+与nYb-得，ma=nb BX2-的还原性一定大于 Y CX、Y 一定不是同周期元素 D若 X 的原子半径大于 Y，则气态氢化物的稳定性 HmX 一定大于 HnY 5、下列各组给定原子序数的元素，不能形成原子数之比为 11 稳定化合物的是（）A3 和 17 B1 和 8 C1 和 6 D7 和 12 6、下列排列顺序正确的是（）热稳定性：H2OHFH2S 原子半径：NaMgO 酸性：H3PO4H2SO4HClO4 结合质子能力：OHCH3COOCl A B C D 7、关于元素周期表和元素周期律的应用有如下叙述：元素周期表是同学们学习化学知识的一种重要工具；利用元素周期表可以预测新元素的原子结构和性质；利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素；利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料。其中正确的是（）A B只有 C只有 D只有 二、填空题 8、（5 分）金属性的两个标志：与水或酸反应越剧烈，金属性越 ；金属对应最高价氧化物的水化物(氢氧化物)的碱性越强，金属性越 。非金属性的三个标志：与氢气的化合反应越容易，非金属性越 ；气态氢化物的稳定性越强，非金属性越 ；非金属对应的最高价氧化物的水化物（最高价含氧酸）的酸性越强，非金属性越 。9（10 分）如下图所示，已知 A 元素的最低化合价为3 价，它的最高价氧化物含氧 56.34%，原子核内中子数比质子数多 1，试回答：（1）写出它们的元素符号：A_，B_，C_，D_，E_。（2）A、B、C、D 的气态氢化物稳定性最差的是_。（3）A、B、C 的原子半径由小到大的顺序是_。（4）A、B、C 三元素最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是：_。D【反馈测评】B 组（课后拓展）39 1、Ra（镭）是原子序数最大的第A 族元素，下列说法不正确的是（）A、原子半径是第A 族中最大的 B、遇冷水能剧烈反应 C、位于第七周期 D、Ra(OH)2是两性氢氧化物 2、短周期中的两种元素 X 和 Y，X 的原子序数大于 Y，X 原子的最外层电子数是内层电子总数的一半，Y的二价阴离子和 Ne 原子的电子层结构相同，关于 X 和 Y 形成的化合物 Z 的说法正确的是（）A、Z 是酸性氧化物 B、Z 的水化物是碱 C、Z 的化学式为 X2Y D、Z 的水化物的酸性强于硫酸 3、A、B、C、D 四种元素，A 元素所处的周期数，主族序数，原子序数均相等；B 的原子半径是其所在主族中最小的，B 的最高价氧化物对应水化物的化学式为 HBO3；C 元素原子的最外层电子数比次外层少2 个；C 的阴离子与 D 的阳离子具有相同的电子排布，两元素可形成化合物 D2C。(1)B 元素的名称，_B 在周期表中的位置_，原子结构示意图_；(2)A，B 形成的化合物的化学式_；(3)C 的元素符号_，C 的最高价氧化物的化学式_；(4)D 的阳离子的结构示意图_，D 的最高价氧化物的化学式_。【预习答案】：一、1、周期 主族族 2、（1）最外层电子数 最外层电子数 8 （2）B、Si、As、Te、At Al、Ge、Sb、Po 左下 右上 附近 二、（1）增加 减小 增大 减弱 增强 减弱 减弱 增强 增强（2）增加 增大 减小 增强 减弱 增强 增强 减弱 减弱（3）铯 氟 铯的原子半径最大，失电子的能力最强；而氟的原子半径最小，得电子的能力最强 三、1、原子结构 性质 2、原子结构 3、原子结构和性质 4、金属与非金属的分界处 非金属元素区 过渡元素【总结拓展答案】：D【A 组答案】：1.CD2.A 3.C 4.B 5.D6.B 7.A 8.强、强、强、强、强 9.（1）P、S、Cl、O、Se （2）P （3）PSCl （4）HClO4H2SO4H3PO4【B 组答案】：1.D2.A 3.（1）氮 第二周期 A 族 （2）NH3 （3）S SO3（4）K2O