第三节元素周期表的应用ppt课件-（2019新版）鲁科版高中化学高一必修二.ppt

1、第三节第三节 元素周期表的应用元素周期表的应用 1871年年,门捷列夫预言：一定存在一种元素，在元素门捷列夫预言：一定存在一种元素，在元素周期表中它紧排在锌（周期表中它紧排在锌（Zn)的后面，处于铝的后面，处于铝(Al)和铟和铟(In)之间。门捷列夫将其称为之间。门捷列夫将其称为”类铝类铝”，并预测了它的性质。，并预测了它的性质。4年以后，法国化学家布瓦博德朗年以后，法国化学家布瓦博德朗(P.E.L.de Boisbaudran)发现了这种元素发现了这种元素镓镓(Ga)，并通过实验，并通过实验验证了门捷列夫的预言。你验证了门捷列夫的预言。你 知道门捷列夫是如何作出如知道门捷列夫是如何作出如此准

2、确的预测的吗？你知道元素周期表中元素的性质呈此准确的预测的吗？你知道元素周期表中元素的性质呈现怎样的变化规律吗？现怎样的变化规律吗？联联 想想 质质 疑疑1一.认识同周期元素性质的递变规律交流研讨：交流研讨：1.第三周期元素的原子核外电子排布是如第三周期元素的原子核外电子排布是如何递变的？何递变的？ 从左到右，最外层电子数逐渐增多。从左到右，最外层电子数逐渐增多。2交流研讨：交流研讨：2.尝试根据元素原子核外电子排布规律尝试根据元素原子核外电子排布规律预测预测第第三周期元素原子失电子能力或得电子能力的相三周期元素原子失电子能力或得电子能力的相对强弱。对强弱。从左到右，随着原子序数递增，从左到右

3、，随着原子序数递增， 原子半径逐原子半径逐渐减小，失电子能力逐渐减弱渐减小，失电子能力逐渐减弱,得电子能力增强。得电子能力增强。3请同学们画出第三周期元素原子的核外请同学们画出第三周期元素原子的核外电子排布结构电子排布结构Na Mg Al Si P S Cl电子层数相同，核电荷数增大，半径减小电子层数相同，核电荷数增大，半径减小请预测同周期元素金属性请预测同周期元素金属性（原子失电子能（原子失电子能力）力）与非金属性与非金属性（原子得电子能力）（原子得电子能力）强弱强弱如何验证这个规律呢？如何验证这个规律呢？4元素的金属性元素的金属性：原子失电子的能力。与失电子多少无关。：原子失电子的能力。与

4、失电子多少无关。元素的非金属性元素的非金属性：原子得电子的能力。与得电子多少无关。：原子得电子的能力。与得电子多少无关。元素金属性与非金属性强弱的判断方法5如何判断元素原子如何判断元素原子失电子失电子能力的强弱能力的强弱1 1、比较元素的单质与水（或酸）反应置换、比较元素的单质与水（或酸）反应置换出氢的难易程度：反应越出氢的难易程度：反应越容易容易发生，元素发生，元素金属性金属性（失电子能力）（失电子能力）越强越强。2 2、比较元素最高价氧化物对应的水化物的、比较元素最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱：一般说来，碱性强弱：一般说来，碱性越强碱性越强，元素原，元素原子金属性子金属性（失电子能力）

5、（失电子能力）越强越强。3 3、金属单质和盐溶液的置换反应。（、金属单质和盐溶液的置换反应。（还原性还原性强弱）强弱）61.同周期元素原子失电子能力同周期元素原子失电子能力1）与水反应）与水反应实验内实验内容容实验现象实验现象 结结 论论最高价氧最高价氧化物对应化物对应的水化物的水化物碱性强弱碱性强弱失电子能失电子能力力Na、Mg、Al分分别与别与水反水反应应钠与冷水钠与冷水剧烈反应剧烈反应镁与冷水反镁与冷水反应缓慢，加应缓慢，加热后有气泡热后有气泡 铝与水加热铝与水加热几乎不反应几乎不反应2Na+2H2O = 2NaOH + H2 Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2 NaMgA

6、lNaOHMg(OH)2Al(OH)3 72）与酸反应（）与酸反应（HCl)现象现象化学方程式化学方程式 结论结论NaMgAl反应反应剧烈，产剧烈，产生气泡生气泡有气泡，反有气泡，反应较应较缓慢缓慢失电子能力：失电子能力：NaMgAl反应反应很剧烈很剧烈Mg + 2HCl = MgCl2+H2 2Al + 6HCl = 2AlCl3+3H2 2Na+2HCl= 2NaCl+ H2 8判断元素原子判断元素原子得电子得电子能力强弱的方法能力强弱的方法1、元素的单质与氢气化合、元素的单质与氢气化合的的难易程度难易程度，非，非金属性金属性（得电子能力）（得电子能力）越强越强。2、单质与氢气化合生成的气

7、态氢化物、单质与氢气化合生成的气态氢化物越稳越稳定定，非金属性，非金属性（得电子能力）（得电子能力）越强。越强。3、非金属最高价氧化物对应水化物的酸性：、非金属最高价氧化物对应水化物的酸性：酸性越强酸性越强，元素非金属性（得电子能力），元素非金属性（得电子能力）越强越强。4、非金属之间的置换反应。、非金属之间的置换反应。(单质氧化性比较）单质氧化性比较）9原子序数原子序数14151617元素符号元素符号SiPSCl单质与单质与H2化化合的难易合的难易气态氢化物气态氢化物的稳定性的稳定性最高价氧化最高价氧化物对应水化物对应水化物的酸性物的酸性 H4SiO4极弱酸极弱酸H3PO4中强酸中强酸H2S

8、O4强酸强酸HClO4最强酸最强酸高温高温光照或点燃光照或点燃爆炸化合爆炸化合磷蒸气磷蒸气加热加热得电子能力得电子能力Si P S Cl很不稳定很不稳定SiH4不稳定不稳定PH3不很稳定不很稳定H2S 稳定稳定HCl非金属性非金属性Si P S Cl2.同周期元素原子得子能力：同周期元素原子得子能力：10原子序数原子序数1112131415161718元素符号元素符号NaMgAlSiPSClAr金属单质金属单质和水和水(或酸）或酸）反应情况反应情况冷水冷水剧烈剧烈热水热水较快较快盐酸盐酸剧烈剧烈盐酸盐酸较快较快高高温温磷蒸气磷蒸气与与H2能能反应反应须须加加热热光照或光照或点燃爆点燃爆炸化合炸

9、化合NaOH强碱强碱Mg(OH)2中强碱中强碱Al(OH)3两性氢两性氢氧化物氧化物H4SiO4弱酸弱酸H3PO4中强中强酸酸H2SO4强酸强酸HClO4最强最强酸酸稀有气体元素稀有气体元素非金属单质非金属单质与氢气反应与氢气反应最高价氧化最高价氧化物对应水化物对应水化物的酸碱性物的酸碱性得失电子能得失电子能力递变力递变失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强小结小结同周期自左向右同周期自左向右元素金属性（原子失电子能力）逐渐减弱；元素金属性（原子失电子能力）逐渐减弱；元素非金属性（原子得电子能力）逐渐增强；元素非金属性（原子得电子能力）逐渐增强；最高价氧化

10、物对应水化物的碱性越来越弱，酸最高价氧化物对应水化物的碱性越来越弱，酸性越来越强性越来越强111.比较：比较：原子半径：原子半径：Na_Mg；离子半径：离子半径：Na+ _ Al3+气态氢化物的稳定性：气态氢化物的稳定性：PH3 _ HCl最高价氧化物对应水化物的酸性：最高价氧化物对应水化物的酸性：H3PO4 _ H2SO4最高价氧化物对应水化物的碱性：最高价氧化物对应水化物的碱性：Mg(OH)2 _Al(OH)32、已知、已知X、Y、Z三种元素原子的电子层数相同，且原子序数三种元素原子的电子层数相同，且原子序数XYZ，则下列说法正确的是：，则下列说法正确的是：( )A、原子半径、原子半径XY

11、ZB、得电子能力、得电子能力X、Y、Z逐渐减弱逐渐减弱C、最高价含氧酸酸性、最高价含氧酸酸性H3XO4H2YO4HZO4D、气态氢化物的稳定性按照、气态氢化物的稳定性按照X、Y、Z顺序减弱顺序减弱C12元素原子序数依次增加，原子半径逐渐减小元素原子序数依次增加，原子半径逐渐减小元素原子失电子的能力逐渐减弱，得电子的能力逐渐增强元素原子失电子的能力逐渐减弱，得电子的能力逐渐增强13 在元素周期表中，在元素周期表中， 同同主族元素原子的核外主族元素原子的核外电子排布电子排布有什么特点？有什么特点？它对元素的性质有何影它对元素的性质有何影响？响？（以（以F、Cl、Br、I为例）为例）二.研究同主族元

12、素性质141.同主族元素原子的最外层电子数目相同主族元素原子的最外层电子数目相 同，具有相似的化学性质。即同，具有相似的化学性质。即相似性相似性。2.同主族元素从上到下，随着原子核外电子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，元素原子层电子的引力减小，元素原子失电子能力失电子能力增强增强，得电子能力减弱得电子能力减弱。即。即递变性。递变性。预测结论预测结论15元素元素FClBrI最高最高正价正价无无为为_价价最低最低负价负价都为都为_自然界中自然界中存在形态存在形态全部以全部以_态形式存在态形式存在最高价最高

13、价含氧酸含氧酸无无_HBrO4HIO4气态氢气态氢化物化物_71化合化合HClO4HFHClHBrHI结构相似结构相似性质相似性质相似16A卤素单质物理性质的递变卤素单质物理性质的递变184.4113.54.93 gcm3紫黑色紫黑色固体固体I2变化变化规律规律58.78-7.23.119 gcm3(20)深红棕色深红棕色液体液体Br2-34.6-1013.214 gL(0)黄绿色黄绿色气体气体Cl2-188.1-219.61.69gL(15)淡黄绿色淡黄绿色气体气体F2沸点沸点熔点熔点密度密度色态色态单质单质依次加深依次加深依次升高依次升高 依次升高依次升高 依次升高依次升高17A-卤族元素

14、单质与氢气化合的反应条件卤族元素单质与氢气化合的反应条件F2Cl2Br2I2反应条件反应条件反应程度反应程度氢化物的氢化物的稳定性稳定性暗处暗处光照或光照或点燃点燃加热加热不断不断加热加热爆炸爆炸剧烈剧烈缓慢缓慢缓慢缓慢很稳定很稳定稳定稳定较稳定较稳定不稳定不稳定易分解易分解18元素在周期表中的位置与性质的关系元素在周期表中的位置与性质的关系HClO4 HBrO4 HIO4最最高高价价氧氧化化物物水水化化物物酸酸性性减减弱弱从上到下从上到下得电子能力减弱，得电子能力减弱，非金属性非金属性减弱减弱。气气态态氢氢化化物物稳稳定定性性逐逐渐渐减减弱弱9 F 17Cl35Br53I 电子层增多，半径增

15、大；电子层增多，半径增大；结构递变结构递变性质递变性质递变单质的氧化性逐渐减弱。单质的氧化性逐渐减弱。19A族族（Li Na K Rb Cs称为碱金属元素称为碱金属元素）1）碱金属元素的相似性）碱金属元素的相似性a. 最外层电子数为最外层电子数为1b. 最高化合价：最高化合价：+1C. 易失电子，最高价氧化物对应的水化物碱性易失电子，最高价氧化物对应的水化物碱性强强结构相似结构相似性质相似性质相似2）递变性）递变性 从上到下：从上到下：b. 与水反应置换出氢的能力与水反应置换出氢的能力_a. 电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大c. 原子失电子能力：原子失电子能

16、力：Li Na K Rb Csd.最高价氧化物对应的水化物碱性最高价氧化物对应的水化物碱性_ 逐渐增强逐渐增强Li OHNaOH KOH RbOH CsOH 逐渐增强逐渐增强结构递变结构递变性质递变性质递变203Li 11Na19K37Rb55CsLiOH NaOH KOH RbOH CsOH最最高高价价氧氧化化物物水水化化物物碱碱性性增增强强与与水水反反应应的的剧剧烈烈程程度度增增强强失失电电子子能能力力增增强强从从上上到到下下电电子子层层增增多，多，半半径径增增大大金金属属性性增增强强结构递变结构递变性质递变性质递变21元素性质的递变规律（以第三周期为例）元素性质的递变规律（以第三周期为例

17、）内容内容同周期同周期（从左到右）（从左到右）同主族同主族（从上到下）（从上到下）原子半径原子半径逐渐减小（除稀有气体逐渐减小（除稀有气体外）外）逐渐增大逐渐增大元素原子得失电元素原子得失电子能力子能力失电子由强失电子由强弱弱得电子由弱得电子由弱强强失电子由弱失电子由弱强强得电子由强得电子由强弱弱元素金属性和非元素金属性和非金属性金属性金属性金属性减弱，减弱，非金属性非金属性增强增强金属性金属性增强，增强，非金属性非金属性减弱减弱单质还原性和氧单质还原性和氧化性化性还原性还原性减弱，减弱，氧化性氧化性增增强强还原性还原性增强，增强，氧化性氧化性减减弱弱最高价氧化物对最高价氧化物对应水化物的酸碱

18、应水化物的酸碱性性碱性碱性减弱，减弱，酸性酸性增强增强碱性碱性增强，增强，酸性酸性减弱减弱非金属的气态氢非金属的气态氢化物生成难易程化物生成难易程度和稳定性度和稳定性生成由难到易生成由难到易稳定性增强稳定性增强生成由易到难生成由易到难稳定性减弱稳定性减弱221.1.第四周期某主族元素的原子，它的最外电子层第四周期某主族元素的原子，它的最外电子层上有上有2 2个电子，下列关于此元素的叙述正确的个电子，下列关于此元素的叙述正确的（ ）A.A.原子半径比钾的原子半径大原子半径比钾的原子半径大B.B.氯化物难溶于水氯化物难溶于水C.C.原子半径比镁的原子半径大原子半径比镁的原子半径大D.D.碳酸盐难溶

19、于水碳酸盐难溶于水2.2.下列各组中的性质比较正确的是（下列各组中的性质比较正确的是（ ）A.A.稳定性：稳定性：NHNH3 3PHPH3 3 SiHSiH4 4B.B.酸性：酸性：HClOHClO4 4 H H2 2SOSO4 4 H H3 3POPO4 4C.C.碱性：碱性：KOH KOH NaOH NaOH Mg(OH)Mg(OH)2 2D.D.还原性：还原性：F F- - ClCl- - BrBr- -C DB 233 3、砹是原子序数最大的卤族元素，推测、砹是原子序数最大的卤族元素，推测砹和砹的化合物不可能具有的性质是砹和砹的化合物不可能具有的性质是（ ）。）。 A.A.砹是有色固体

20、砹是有色固体 B.B.砹易溶于有机溶剂砹易溶于有机溶剂 C.C.砹化氢很稳定砹化氢很稳定 D.D.砹化银不溶于水砹化银不溶于水C244 4、已知铍、已知铍(Be)(Be)的原子序数为的原子序数为4 4。下列对铍及其。下列对铍及其化合物的叙述中，正确的是化合物的叙述中，正确的是( )( )A.A.铍的原子半径小于硼的原子半径铍的原子半径小于硼的原子半径B.B.氯化铍化学式中铍原子的最外层电子数是氯化铍化学式中铍原子的最外层电子数是8 8C.C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱D.D.单质铍跟冷水反应产生氢气单质铍跟冷水反应产生氢气C251 1、利用周期表规律，研究陌生元素

21、、利用周期表规律，研究陌生元素及化合物及化合物 如如AA族族3 3、寻找发现新物质寻找发现新物质 预言新元素，预言新元素，寻找半导体材料、寻找半导体材料、研究新农药，研究新农药，催化剂、耐高温耐腐蚀材料、超导材料、磁性材催化剂、耐高温耐腐蚀材料、超导材料、磁性材料、矿物、农药、制冷剂。料、矿物、农药、制冷剂。2627画出碳和硅的原子结构示意图画出碳和硅的原子结构示意图分析：分析： 既不易失电子，又不易得既不易失电子，又不易得电子，主要形成四价的化合物电子，主要形成四价的化合物硅元素硅元素1.1.利用周期表规律，研究陌生元利用周期表规律，研究陌生元素及化合物素及化合物 如如AA族族三三. .预测

22、元素及化合物的性质预测元素及化合物的性质28硅及化合物硅及化合物 （SiSi）含量和存在：含量和存在： 地壳中含量仅次于氧，居第地壳中含量仅次于氧，居第2 2位；位； 在自然界只以在自然界只以化合态化合态存在。存在。二氧化硅和硅酸盐二氧化硅和硅酸盐硅单质硅单质 化学性质：不活泼化学性质：不活泼常温下，只与常温下，只与F F2 2、HFHF、强碱反应、强碱反应 Si + 2F2 = SiF4 Si + 4HF = SiF4 + 2H2 Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H229用途与工业制法用途与工业制法 硅单质是良好的半导体材料，制造晶体管、集成硅单质是良好的半导体材

23、料，制造晶体管、集成电路、硅整流器、太阳能电池电路、硅整流器、太阳能电池 自然界中没有游离态的硅，只有是自然界中没有游离态的硅，只有是SiO2和硅酸盐和硅酸盐，工业制备方法，工业制备方法SiO2 + 2C Si(粗粗) + 2CO（电炉）（电炉）高温高温Si(粗粗) + 2Cl2 SiCl4高温高温SiCl4 2H2 Si(纯纯) + 4HCl高温高温（分馏提纯）（分馏提纯）30物物 质质二氧化硅二氧化硅(SiO2)与水反应与水反应与酸反应与酸反应与碱反应与碱反应与碱性氧化物反应与碱性氧化物反应与碳反应与碳反应SiO2与光导纤维与光导纤维SiO2+4HF=SiF4 +2H2OSiO2+2NaO

24、H=Na2SiO3+H2O特殊性：特殊性：二氧化硅二氧化硅是不溶于水的酸性氧化是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应物，能与氢氟酸反应 SiO2+ CaO=CaSiO3高温高温SiO2+2C=Si+2CO 高温高温 制制光导纤维光导纤维、石英钟表等制造电子工业中、石英钟表等制造电子工业中的重要部件的重要部件31制取：制取：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3白色胶状白色胶状 性质：性质： 白色胶状，难溶白色胶状，难溶 弱酸性（酸性弱酸性（酸性 H2SiO3 H2CO3） 脱水形成脱水形成硅胶硅胶Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3（用作干燥剂）（用作干燥剂）

25、硅酸硅酸(H(H2 2SiOSiO3 3) )与硅酸盐与硅酸盐 硅酸是一种硅酸是一种弱弱酸，它酸，它不溶于水，不能使指不溶于水，不能使指示剂变色，示剂变色，是一种是一种白色粉末状白色粉末状的固体。的固体。 硅酸盐是由硅元素、氧元素和金属元素组成硅酸盐是由硅元素、氧元素和金属元素组成的化合物，硅酸盐材料是无机非金属材料的化合物，硅酸盐材料是无机非金属材料玻璃、水泥、陶瓷等玻璃、水泥、陶瓷等3.3.在表中一定区域内寻找特定性质的物质在表中一定区域内寻找特定性质的物质寻找用于制取农药的元素寻找用于制取农药的元素寻找半导体材料寻找半导体材料寻找催化剂、耐高温、耐腐蚀的合金材料寻找催化剂、耐高温、耐腐蚀

26、的合金材料寻找用于制取农药的元素寻找用于制取农药的元素寻找半导体材料寻找半导体材料寻找催化剂、耐高温、耐腐蚀的合金材料寻找催化剂、耐高温、耐腐蚀的合金材料寻找用于制取农药的元素寻找用于制取农药的元素寻找半导体材料寻找半导体材料寻找催化剂、耐高温、耐腐蚀的合金材料寻找催化剂、耐高温、耐腐蚀的合金材料2 2、学习和研究化学的规律和工具、学习和研究化学的规律和工具32原子结原子结构构表中表中位位置置元素元素性性质质原子序数原子序数= 核电荷数核电荷数周期序数周期序数= 电子层数电子层数主族序数主族序数=最外层电子数最外层电子数同位同位同化性同化性位相近位相近，性相似，性相似四、周期表中元素位、构、性

27、的关系四、周期表中元素位、构、性的关系 相似性（最外层电子数相同，化学性质相似）相似性（最外层电子数相同，化学性质相似） 递变性（从上至下，金属性增强，非金属性减弱）递变性（从上至下，金属性增强，非金属性减弱）同周期同周期同主族同主族递变性（从左到右，金属性减弱，非金属性增强）递变性（从左到右，金属性减弱，非金属性增强）电子层数相同电子层数相同电子层数电子层数最外层电子数最外层电子数金属性、非金属性强弱金属性、非金属性强弱最外层电子数最外层电子数 = 最高正价最高正价最外层电子数最外层电子数8 = 最低最低负价负价（主族）（主族）化合价化合价33 1B Al SiGeAs Sb Te 2 3

28、4 5 6 7A AAA AAA 0 Po At得电子能力逐渐增强得电子能力逐渐增强失电子能力逐渐增强失电子能力逐渐增强失电子能力逐渐增强失电子能力逐渐增强得电子能力逐渐增强得电子能力逐渐增强非金属区非金属区 金属区金属区（除（除H外）外）最活最活泼泼的金的金属属Cs最活泼最活泼的非金属的非金属F34原子半径依次减小原子半径依次减小原子半径依次增大原子半径依次增大失电子能力依次增强失电子能力依次增强非金属性依次增强得电子能力依次增强得电子能力依次增强非金属性依次增强金属性依次增强金属性依次增强最活最活泼泼的金的金属属Cs最活泼最活泼的非金属的非金属F35作业：作业：A、完成本课时学案完成本课时学案B B、完成本课时的课时作业、完成本课时的课时作业36