2019高中化学 专题1 第一单元 第4课时 元素周期表的应用 苏教版必修2.doc

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1、- 1 -第第 4 4 课时课时 元素周期表的应用元素周期表的应用知识条目必考要求加试要求1.主族元素在周期表中位置、原子结构、元素性质三者的关系cc2.元素周期表的发展史、意义及作用ab能力要求1.会比较同周期、同主族元素的金属性和非金属性的变化规律，知道元素周期表金属元素区和非金属元素区的划分。2.明确元素“位构性”三者之间的关系及其在元素推断中的应用。3.感受元素周期表、元素周期律在科研和生产实践中的应用。一、元素周期表的分区及元素性质的比较1元素周期表的金属区和非金属区(1)分界线的划分：沿着周期表中 B、Si、As、Te、At 跟 Al、Ge、Sb、Po 之间画一条斜线，斜线的左面是

2、金属元素，右面是非金属元素。(2)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。(3)周期表的左下方是金属性最强的元素，是铯元素(放射性元素除外)；右上方是非金属性最强的元素，是氟元素；最后一个纵行是 0 族元素。2同周期(从左到右)元素性质的递变规律3同主族(自上而下)元素性质的递变规律4元素的化合价与元素在周期表中的位置之间的关系主族元素的最高正化合价等于原子所能失去或偏移的最外层电子数，而非金属的最低负化合- 2 -价则等于使原子达到 8 电子稳定结构所需得到的电子数。所以，非金属元素的最高正化合价和它的最低负化合价的绝对

3、值之和等于 8。(1)最高正化合价族序数原子最外层电子数(O、F 除外)。(2)最高正化合价|最低负化合价|8。归纳总结元素金属性、非金属性递变与其在周期表中的位置关系请填写出图中序号所示内容。增强 减弱 增强 增强 Al Si 金属 非金属提醒 (1)周期表的左下方是金属性最强的元素(铯，放射性元素除外)，右上方是非金属性最强的元素(氟)。碱性最强的是 CsOH，酸性最强的含氧酸是 HClO4。(2)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。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

4、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答案 C解析 构成催化剂的元素大多为过渡金属元素，在元素周期表的中间部分。2X、Y 是元素周期表第A 族中的两种元素。下列叙述能说明 X 的非金属性比 Y 强的是( )AX 原子的电子层数比 Y 原子的电子层数多BY 的单质能将 X 从 NaX 的溶液中置换出来CX 的单质比 Y 的单质更容易与氢气反应D同浓度下 X 的氢化物水溶液比 Y 的氢化物水溶液的酸性强答案 C- 3 -解析 因 X、Y 是元素周期表中第A 族的元

5、素，若 X 原子的电子层数多，则说明 X 比 Y 的非金属性弱，A 错误；B 项说明 Y 比 X 更活泼，B 错误；根据单质与 H2化合的难易判断，X2与H2化合更容易，说明氧化性：X2Y2，则非金属性：XY，C 正确；非金属元素氢化物水溶液酸性的强弱不能作为元素非金属性强弱的判断依据，D 错误。二、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、元素性质间的关系如图所示：(1)核外电子层数周期数。(2)主族元素的最外层电子数价电子数主族序数最高正价数(O、F 元素除外)。(3)质子数原子序数原子核外电子数核电荷数。(4)最低负价的绝对值8主族序数(仅限第AA 族)。(5)原子半

6、径越大，失电子越容易，还原性越强，其离子的氧化性越弱。(6)原子半径越小，得电子越容易，氧化性越强，非金属性越强，形成的气态氢化物越稳定，形成的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强。2判断元素金属性、非金属性的强弱金属性非金属性同主族(从上到下)依次增强依次减弱同周期(从左到右)依次减弱依次增强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。元素周期表和元素周期律的应用(1)可以由元素在周期表中的位置推测其结构和性

7、质。(2)根据元素的结构和性质，推测它在周期表中的位置。(3)指导新元素的发现及预测它们的性质。(4)指导其他与化学相关的科学技术。如在周期表中金属元素和非金属元素分界线附近，可以找到半导体材料。在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。- 4 -3X、Y、Z 是三种短周期元素，其中 X、Y 位于同一主族，Y、Z 处于同一周期。X 原子的最外层电子数是其电子层数的 3 倍。Z 原子的核外电子数比 Y 原子少 1。下列说法正确的是( )A元素非金属性由弱到强的顺序为 ZYXBY 元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为 H3YO4C三种元素的气态氢化物中，Z 的气态氢化物最稳定D原子半

8、径由大到小的顺序为 ZYX答案 A解析 X 原子的最外层电子数是其电子层数的 3 倍，说明 X 是氧元素，则 Y 必然为硫元素，Z 原子的核外电子数比 Y 原子少 1，则 Z 为磷元素。它们在周期表中的位置如图。元素非金属性由弱到强的顺序为 PSO，A 项正确；S 元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为 H2SO4，B 项错误；非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，因此 X 的气态氢化物最稳定，C 项错误；根据元素周期律，原子半径由大到小的顺序为 PSO，D 项错误。4锗(Ge)是第 4 周期A 族元素，处于元素周期表中金属区与非金属区的交界线上，下列叙述正确的是( )A锗是一种金属性很强的

9、元素B锗的单质具有半导体的性能C锗化氢(GeH4)稳定性很强D锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸答案 B解析 依据同主族元素性质递变规律可知：气态氢化物稳定性：CH4SiH4GeH4，而已知硅烷(SiH4)不稳定，故 GeH4稳定性很弱；最高价氧化物对应水化物的酸性：H2CO3H4SiO4H4GeO4，H4SiO4难溶于水，故 H4GeO4为难溶于水的弱酸；因为锗处于元素周期表中金属区与非金属区的交界线上，所以锗单质应具有半导体的性能。思维启迪 推断陌生元素性质时要从以下三个角度分析：(1)与同周期前、后元素相比较，依据同周期元素性质的递变规律推测元素的性质。(2)与同主族上、下元素相比较，

10、依据同主族元素性质的递变规律推测元素的性质。(3)比较不同周期、不同主族元素的性质时，可借助“三角”规律进行推断。若 A、B、C 三种元素位于元素周期表中如图所示位置，有关元素的各种性质均可排出顺序(但 D 不能参与排序)。- 5 -原子半径：CAB；金属性：CAB；非金属性：BAC。1第A 族元素从第 2 周期到第 6 周期的元素分别是 Be(铍)、Mg(镁)、Ca(钙)、Sr(锶)、Ba(钡)。下列关于第A 族元素预言可能正确的是( )常温下，单质铍能与水剧烈反应放出 H2 常温下，单质钡能与水剧烈反应放出 H2 Be(OH)2易溶于水Ba(OH)2易溶于水 SrCO3易溶于水A BC D

11、答案 C解析 第A 族，从上到下，金属性逐渐增强，常温下，单质铍与水反应不剧烈，Be(OH)2难溶于水，SrCO3也难溶于水。2镁、锂在元素周期表中具有特殊“对角线”关系，它们的性质相似。例如，它们的单质在过量氧气中燃烧时均只生成正常的氧化物等，下列关于锂的叙述不正确的是( )ALi2SO4能溶于水BLiOH 是易溶于水、受热不分解的强碱CLi 遇浓硫酸不产生“钝化”现象DLi2CO3受热分解，生成 Li2O 和 CO2答案 B解析 根据题中信息，将镁的有关性质进行迁移应用，可推测锂的有关性质。由 Mg、Mg(OH)2、MgCO3、MgSO4的性质推测相应的 Li 及其化合物的性质。MgSO4

12、易溶于水，Mg(OH)2是难溶、易分解的中强碱，Mg 与浓硫酸能发生反应，MgCO3受热易分解生成 MgO 和 CO2，故 B 项不正确。- 6 -3不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是( )A单质氧化性的强弱B单质沸点的高低C单质与氢气化合的难易D最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱答案 B解析 单质的氧化性越强，其元素的非金属性越强，可以判断非金属性强弱；单质的沸点属于物理性质，与元素的非金属性无关，不能判断非金属性强弱；单质与氢气化合越容易，则元素的非金属性越强，可以判断非金属性强弱；最高价氧化物对应的水化物酸性越强，其元素的非金属性越强，可以判断非金属性强弱。故选 B。4元素周

13、期表在指导科学研究和生产实践方面具有十分重要的意义，请将下表中 A、B 两栏描述的内容对应起来。ABAB制半导体的元素(a)B 至B 的过渡元素制催化剂的元素(b)F、Cl、Br、N、S “三角地带”制耐高温材料的元素(c)金属与非金属元素分界线附近制制冷剂的元素(d)相对原子质量较小的元素地壳中含量较多的元素(e)过渡元素答案 (c)；(e)；(a)；(b)；(d)5(1)在下面元素周期表中全部是金属元素的区域为_。(2)有人认为形成化合物最多的元素不是第A 族的碳元素，而是另一种短周期元素。请你根据学过的化学知识判断，这一元素是_(写元素符号)。(3)现有甲、乙两种短周期元素，室温下，甲元

14、素单质在冷的浓硫酸或空气中，表面都生成致密的氧化膜，乙元素原子核外 M 电子层与 K 电子层上的电子数相等。用元素符号将甲、乙两元素填写在上面元素周期表中对应的位置；甲、乙两元素相比较，金属性较强的是_(填名称)，可以验证该结论的实验是_(填字母)。a将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中- 7 -b将这两种元素的单质粉末分别和同浓度的盐酸反应c将这两种元素的单质粉末分别和热水作用，并滴入酚酞溶液d比较这两种元素的气态氢化物的稳定性答案 (1)B (2)H (3)见下表中 镁 bc解析 (1)A 区域包括A、A 族元素，含有氢元素；B 区域包括过渡元素，全都是金属元素；C 区域

15、包括A、A、A、A、A 族元素；D 区域属于稀有气体元素。所以选 B。(2)认为形成化合物种类最多的元素是碳元素，是因为它能形成种类繁多的有机物，而有机物中除了碳元素外，大多含氢元素，而氢元素除了形成有机物外，在无机物中的酸、碱、部分盐类、氢化物等类型的物质中都含有。(3)室温下，短周期元素甲的单质在冷的浓硫酸或空气中，表面都生成致密的氧化膜，可以判断出甲元素是铝。根据核外电子排布规律，乙元素原子核外 M 电子层与 K 电子层上的电子数相等，核外电子排布为 2、8、2，因此乙元素为镁。金属性镁强于铝。a 选项中，在空气中放置已久的镁和铝，表面均可形成氧化膜，所以错误；b、c 选项均是判断金属性

16、强弱的依据，所以正确；d 选项中，镁、铝属于活泼金属，不能形成气态氢化物，所以错误。基础过关题组一 元素化合价、原子半径与元素在周期表中的位置的关系1X 元素最高价氧化物对应的水化物为 HXO3，它的气态氢化物为( )AHX BH2X CXH3 DXH4答案 C解析 X 的最高价氧化物对应的水化物为 HXO3，则 X 的最高正价为5 价，从而可知 X 的最低负价为3 价，其气态氢化物为 XH3。2X、Y、Z 均为短周期元素、X、Y 处于同一周期，X、Z 的最低价离子分别为 X2和 Z，Y和 Z具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( )A原子最外层电子数：XYZB单质沸点：XYZC离子半径：X

17、2YZD原子序数：XYZ- 8 -答案 D解析 依题意，不难确定 X、Y、Z 分别是 S、Na、F。原子最外层电子数 FSNa(ZXY)，A 错误；单质沸点 NaSF2(YXZ)，B 错误；离子半径 S2FNa(X2ZY)，C 错误；原子序数 SNaF(XYZ)，D 正确。题组二 元素金属性、非金属性变化规律在周期表中的体现3碲(Te)是与 O、S 同主族的元素，位于第 5 周期。据此，推断碲的相关性质错误的是( )A碲的单质在常温下是固态B碲的常见化合价是2、4、6C碲可能作半导体材料D碲的氢化物 H2Te 很稳定答案 D解析 第A 族，从上到下，非金属性逐渐减弱，所以 H2Te 不稳定。4

18、下列事实不能说明非金属性 ClI 的是( )ACl22I=2ClI2B稳定性：HClHIC酸性：HClO4HIO4D酸性：HClO3HIO3答案 D解析 元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，Cl22I=2ClI2，说明 Cl2的氧化性大于 I2，元素的非金属性 Cl 大于 I，A 正确；元素的非金属性越强，对应氢化物的稳定性越强，氯化氢比碘化氢稳定，可说明氯元素的非金属性比碘元素强，B 正确；元素的非金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的酸性越强，酸性：HClO4HIO4，可说明氯元素的非金属性比碘元素强，C 正确；酸性：HClO3HIO3，不能说明非金属性 ClI，因为两种酸不是最高价

19、含氧酸，D 错误。5如图是元素周期表短周期的一部分，下列说法正确的是( )A最高价氧化物对应水化物的酸性：B气态氢化物的稳定性：C单质遇足量元素的氢化物有白烟产生D元素的最高正化合价：答案 C解析 根据元素在周期表上的位置，可知元素、分别为 N、O、F、S、Cl，- 9 -元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，即，故 A 错误；元素非金属性越强，气态氢化物越稳定，所以气态氢化物的稳定性：，故 B 错误；单质是氯气，元素的氢化物是氨气，氯气能将氨气氧化生成氮气和氯化氢，氯化氢与氨气反应生成氯化铵，所以有白烟产生，故 C 正确；是 F，无正价，是 Cl，最高正价是7，故 D错误。题

20、组三 元素“位构性”之间的关系6Se、Br 两种元素的部分信息如图所示，下列说法正确的是( )A原子半径：BrSePB还原性：S2Se2BrCSe 在元素周期表中位于第 4 周期A 族DSe、Br 位于同一主族答案 C解析 由图示信息可知 Se 为 34 号元素，Br 为 35 号元素，Se 和 Br 位于同一周期且 Se 位于Br 的左侧，原子半径：SeBr，故 A、D 项错误；Se 和 S 位于同一主族，且 Se 位于 S 的下一周期，故还原性：Se2S2，B 项错误；由图示信息可知 Se 位于第 4 周期A 族，C 正确。7几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：元素代号XYZW原子

21、半径/pm1601437066主要化合价235、3、32下列叙述正确的是( )AX、Y 元素的金属性：X_。答案 (1)B (2)Ar F(3)Al(OH)3 Al(OH)3OH=AlO2H2O Al(OH)33H=Al33H2O 2(4)NaOH Mg(OH)213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质。下图是元素周期表的一部分。(1)阴影部分元素在元素周期表中的位置为第_族。(2)根据元素周期律预测：H3AsO4属于强酸还是弱酸？_。(3)C 和 Si 元素的氢化物都可以燃烧，但 Si 元素的氢化物在空气中可以自燃，试写出其完全燃烧的化学方程式：_。(4)试比较 S、O、F

22、 三种元素的原子半径大小：_(填元素符号)。答案 (1)A (2)弱酸 (3)SiH42O2=SiO22H2O (4)SOF解析 (1)图中阴影部分为氮族元素，即第A 族。(2)在周期表中，砷元素的非金属性比磷元素弱，磷酸属于中强酸，故 H3AsO4属于弱酸。- 13 -(3)甲烷(CH4)燃烧产生二氧化碳和水，硅烷(SiH4)的性质与甲烷相似，它在空气中燃烧的产物应该是水和硅的氧化物，即 SiH42O2=SiO22H2O。(4)S 与 O 同主族，原子序数 SO，故原子半径 SO；O 与 F 同周期，原子序数 OF，所以原子半径：SOF。14现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：元素编号

23、元素性质或原子结构TM 层电子数是 K 层电子数的 3 倍X最外层电子数是次外层电子数的 2 倍Y常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性Z元素最高正价是7 价(1)元素 X 位于元素周期表的第_周期_族，它的一种核素可测定文物年代，这种核素的符号是_。(2)元素 Y 的原子结构示意图为_，与氢元素可形成一种离子 YH，写出某溶液中含 4有该微粒的检验方法：_。(3)元素 Z 与元素 T 相比，非金属性较强的是_(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是_(填字母)。a常温下 Z 的单质和 T 的单质状态不同bZ 的氢化物比 T 的氢化物稳定c一定条件下 Z 和 T 的单质都能与氢氧化钠溶液反应(4)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z 四种元素的最高价氧化物对应的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是_，理由是_。答案 (1)2 A C14 6(2) 取适量溶液于试管中，然后加入浓 NaOH 溶液，加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，可以证明该溶液中含有 NH(答案合理即可) 4(3)Cl b (4)H2CO3 H2CO3是弱酸(或非氧化性酸)