（新教材）2021版高中化学人教版必修第一册课件：第4章 第2节 第2课时 元素周期表和元素周期律的应用 .ppt

1、 第四章第四章 物质结构物质结构 元素周期律元素周期律 第二节第二节 元素周期律元素周期律 第第2课时课时 元素周期表和元素周期律的应用元素周期表和元素周期律的应用 学习目标学习目标 核心素养核心素养 1知道元素周期表的简单分知道元素周期表的简单分 区区，进一步认识元素周期表是元进一步认识元素周期表是元 素周期律的具体表现形式素周期律的具体表现形式。 2学会运用元素周期表学会运用元素周期表、元素元素 周期律的有关知识周期律的有关知识，指导科学研指导科学研 究和工农业生产究和工农业生产。 1通过对通过对“元素周期表的简单分区元素周期表的简单分区” 的学习的学习，增强宏观辨识与微观探析增强宏观辨识

2、与微观探析、证证 据推理与模型认知的能力据推理与模型认知的能力。 2通过对通过对“元素周期表元素周期表、元素周期律元素周期律 应用应用”的学习的学习，培养科学探究精神和社培养科学探究精神和社 会责任感会责任感。 课前素能奠基课前素能奠基 课堂素能探究课堂素能探究 课堂达标验收课堂达标验收 夯基提能作业夯基提能作业 新课情境呈现新课情境呈现 名师博客呈现名师博客呈现 新课情境呈现新课情境呈现 元素周期律和元素周期表的诞生是19世纪化学科学的重大成就之一，具 有重要的哲学意义、自然科学意义和实际应用价值。 门捷列夫在研究元素周期表时，科学地预言了11种尚未发现的元素，为 它们在周期表中留下空位。例

3、如，他认为在铝的下方有一个与铝类似的 元素“类铝”，并预测了它的性质。1875年，法国化学家发现了这种元 素，将它命名为镓。镓的性质与门捷列夫推测的一样。门捷列夫还预测 在硅和锡之间存在一种元素“类硅”，15年后该元素被德国化学家文 克勒发现，为了纪念他的祖国，将其命名为“锗”。你知道门捷列夫是 如何做出如此准确的预测的吗？门捷列夫作出这一伟大预言的科学依据 是什么？元素周期表中元素性质之间存在着怎样的内在联系呢？ 课前素能奠基课前素能奠基 知识回顾知识回顾 1元素周期表中，同一周期从左到右，金属性逐渐_，非金属 性逐渐_；同一主族自上而下，金属性逐渐_，非金属性 逐渐_。 2元素周期表中，第

4、三周期中金属与非金属分界处的元素是 _和_。 3常用作半导体材料的硅，在元素周期表中的位置是 _。 减弱减弱 增强增强 增强增强 减弱减弱 铝铝(Al) 硅硅(Si) 第三周期第第三周期第A族族 新知预习新知预习 一、元素周期表的分区及化合价规律 1元素周期表与元素周期律的关系 元素周期律的发现，对化学的发展有很大影响。_是 _的表现形式，反映了元素之间的_，是学习、 研究、应用化学的一种重要工具。 元素周期表元素周期表 元素周期律元素周期律 内在联系内在联系 2元素周期表的金属区和非金属区 (1)请填写出图中序号所示的内容 _ _ _ _ _ _ _ _ (2)分界线的划分：沿着周期表中_和

5、 _之间画一条虚线，虚线的左面是_ 元素，右面是_元素。 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 B、Si、As、Te、At Al、Ge、Sb、Po 金属金属 非金属非金属 (3)分界线附近的元素，既能表现出一定的_，又能表现出一定 的_，故元素的_和_之间没有严格的 界线。 (4)周期表的左下方是金属性最强的元素，是_元素(放射性元素除 外)；右上方是非金属性最强的元素，是_元素；最后一个纵行是0 族元素。 金属性金属性 非金属性非金属性 金属性金属性 非金属性非金属性 铯铯 氟氟 3元素化合价与元素在周期表中位置的关系 (1)价电子 元素的化合价与原子的

6、_有密切关系，所以，元素原子的 _也叫价电子。主族元素的价电子是_，过 渡元素的价电子包括最外层电子及次外层或倒数第三层的部分电子。 最外层电子最外层电子 最外层电子最外层电子 最外层电子最外层电子 (2)主族元素最高正化合价_(价电子 数)。 (3)非金属元素的化合价 最高正化合价等于原子所能失去或偏移的_。 最低负化合价等于使它达到_稳定结构所需要得到的电子数。 主族序数主族序数 最外层电子数最外层电子数 最外层电子数最外层电子数 8电子电子 二、元素周期表和元素周期律的应用 1元素的位置、结构、性质之间的关系 元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和性质。可根据元素在 周期表中的位置

7、推测元素的结构和性质，也可以根据元素的原子结构推 测其在周期表中的位置和性质。其关系可表示为 2寻找新元素 3发现物质的新用途 预习自测预习自测 1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。 (1)主族元素最高正价与最低负价的绝对值之和都等于8 ( ) (2)金属元素只表现金属性，非金属元素只表现非金属性，不表现金属性 ( ) (3)高氯酸(HClO4)是酸性最强的含氧酸，所以氯元素是非金属性最强的元素 ( ) (4)在周期表中的氯、磷、硫元素附近探索研制农药的材料，所以这几种元素 的化合物都有毒 ( ) (5)锗也可以作半导体材料 ( ) 解析：(1)不一定，如氢元素最高正价为1价，最低负价为

8、1价，绝对 值之和等于2。 (2)位于金属与非金属分界线附近的元素既表现金属性又表现非金属性。 (3)氟元素非金属性最强。 (4)氯、磷、硫的化合物不一定有毒，如NaCl。 (5)锗位于金属与非金属的分界线附近，可作半导体。 2下列对非金属元素(除稀有气体外)的相关判断正确的是 ( ) 非金属元素都是主族元素 单质在反应中都只能作氧化剂 氢 化物常温下都是气态，所以都叫气态氢化物 氧化物常温下都可以与 水反应生成酸 非金属元素R所形成的含氧酸盐(MaROb)中的R元素必 定呈现正价 A B C D 解析：SO2=SO2反应中S作还原剂，错；H2O是氢化物，常温下呈 液态，错；CO、SiO2等与

9、水不反应，错；所以选C。 C 3下列叙述中肯定能说明金属A比金属B活泼的是 ( ) AA原子最外层电子数比B原子最外层电子数少 BA原子电子层数比B原子电子层数多 C1 mol A从酸中置换生成的H2比1 mol B从酸中置换生成的H2多 D常温时，A能从酸中置换出氢气，而B不能 解析：金属活动性强弱的判断方法有：金属间的置换反应、金属和酸或 H2O的反应置换出H2的难易程度、金属的最高价氧化物的水化物碱性强 弱等，所以选D。 D 4元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说 法正确的是 ( ) A元素的性质总在不断发生明显的变化 B紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素 C可在虚

10、线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等) D可在虚线的右上方寻找耐高温材料 C 解析：同主族元素性质相似，A项错误；紧靠虚线两侧可能是金属元素， 也可能是非金属元素，B项错误；在虚线附近的元素具有金属性和非金 属性，可寻找半导体材料，C项正确；耐高温合金材料通常属于过渡金 属，位于虚线下方，D项错误。 5下列说法正确的是 ( ) AN和As属于第A族元素，氮原子得电子能力比砷原子强 B族序数等于其周期序数的元素一定是金属元素 C元素周期表中，位于金属和非金属交界线附近的元素属于过渡元素 DSi、S、Cl的最高价氧化物都能与水反应生成相应的酸，且酸性依次 增强 A 解析：同主族元素从上到下非金属性

11、减弱，N原子得电子能力强，A项正 确；H、Al的族序数都等于周期序数，H是非金属，B项错误；位于金属 和非金属附近的元素常用于半导体材料，C项错误；SiO2与H2O不反应， D项错误。 6已知某原子最外层有7个电子，推测下列选项不正确的是 ( ) A单质有氧化性 B最高正价一定为7价 C是非金属元素 D同周期元素中原子半径最小 解析：F元素没有正价，故B表述不正确。 B 课堂素能探究课堂素能探究 问题探究： 元素的位置、原子结构、性质之间的关系元素的位置、原子结构、性质之间的关系 知识点知识点一一 1什么元素(放射性元素除外)的金属性最强？什么元素的非金属性最强？ 分别位于元素周期表中的什么位

12、置？ 2如果已知X、Y为周期表中相邻的两元素，且它们的最高价氧化物对 应水化物的酸性强弱为XY，能否确定它们的相对位置？ 探究提示：1.铯的金属性最强，氟的非金属性最强，分别位于元素周期 表的左下角和右上角。 2可根据元素非金属性的变化规律确定它们的相对位置。由已知条件 可确定非金属性为XY，所以，如果它们同周期，则X在Y的右面；如果 它们同主族，则X在Y的上面。 知识归纳总结： 1位构性关系图示 2结构与位置的互推： (1)掌握四个关系式。 电子层数周期数 质子数原子序数 主族元素原子最外层电子数主族序数 主族元素的最高正价族序数(氧、氟除外)，最低负价主族序数8 (2)同主族上下相邻元素原

13、子序数的位置、关系及实例。 位置位置 关系关系 实例实例 位于过渡元素左侧位于过渡元素左侧 的主族元素的主族元素，即第即第 A族族、第第A族族 同主族同主族、相邻周期元素原相邻周期元素原 子序数之差为上一周期元子序数之差为上一周期元 素所在周期所含的元素种素所在周期所含的元素种 数数 钠与钾的原子序数差为钠与钾的原子序数差为 19118(即钠原子所在即钠原子所在 第第3周期所含的元素种数周期所含的元素种数) 位于过渡元素右侧位于过渡元素右侧 的主族元素的主族元素，即第即第 A族族A族族 同主族同主族、相邻周期元素原相邻周期元素原 子序数之差为下一周期元子序数之差为下一周期元 素所在周期所含的元

14、素种素所在周期所含的元素种 数数 氯和溴的原子序数之差氯和溴的原子序数之差 为为351718(即溴原子即溴原子 所在第所在第4周期所含的元素周期所含的元素 种数种数) 3性质与位置的互推： (1)根据元素的性质可以推知元素在周期表中的位置：若同周期元素A、B、 C的金属性逐渐增强，则A、B、C在同周期中按照C、B、A的顺序从左到 右排列。 (2)根据元素在周期表中的位置关系可以推断元素的性质：若同主族元素 A、B、C在同一主族中从上往下排列，则可推知A、B、C的单质的氧化 性依次减弱或还原性依次增强。 4结构与性质的互推： (1)若某元素原子的最外层电子数小于4，则该元素原子在反应中容易失 电

15、子；若某元素原子的最外层电子数大于4，则该元素原子在反应中容 易得电子。 (2)若某元素原子在反应中容易得电子，则该元素原子的最外层电子数大 于4；若某元素原子在反应中容易失电子，则该元素原子的最外层电子 数小于4。 5比较元素性质时，有时需要借助参照物，如比较Ca(OH)2和Al(OH)3的 碱性大小，因为Ca与Al既不属于同周期又不属于同主族，可借助镁元素 进行判断，三种元素在周期表中的位置如图： 镁镁 铝铝 钙钙 故金属性：故金属性：CaMgAl，碱性：碱性：Ca(OH)2Mg(OH)2Al(OH)3。 6元素“位、构、性”规律中的特例： (1)绝大多数原子的原子核是由质子和中子构成的，

16、只有氕(H)无中子。 (2)元素周期表中的周期一般都是从金属元素开始，但第1周期例外，是 从氢元素开始的。 (3)所有元素中，碳元素形成的化合物种类最多。 (4)非金属单质一般不导电，但石墨导电，晶体硅是半导体。 (5)氟无正价，氧无最高正价；在Na2O2中氧显1价，在NaH中氢显1 价。 点拨：(1)只有主族元素的最外层电子数等于主族序数。 (2)难得电子的原子不一定易失电子，如稀有气体原子。 (2019全国卷)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下 表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最 高化合价之和为8。下列说法错误的是 ( ) A原子半径：WX B常温常

17、压下，Y单质为固态 C气态氢化物热稳定性：ZW DX的最高价氧化物的水化物是强碱 典典 例例 D 解析：由题意，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之 和为8，可推出W、X、Y、Z分别为N、Al、Si、P。A对：根据电子层数越 多，原子半径越大，可得原子半径：WX；B对：常温常压下，硅单质 为固态；C对：同一主族由下到上简单气态氢化物的稳定性逐渐增强， 所以热稳定性：NH3PH3；D错：X的最高价氧化物的水化物Al(OH)3是 弱碱。 变式训练短周期元素甲戊在元素周期表中的相应位置如表所示， 下面判断正确的是 ( ) A原子半径：丙丁戊 B金属性：甲丙 C氢氧化物碱性：丙丁戊 D

18、最外层电子数：甲乙 解析：同周期元素原子半径从左至右是依次减小的，故A项错误；同主 族元素金属性自上而下是增强的，故B项错误；同周期元素的金属性从 左至右越来越弱，故对应氢氧化物的碱性是逐渐减弱的，故C项正确； 同周期元素的原子最外层电子数从左到右越来越多，故D项错误。 C 甲甲 乙乙 丙丙 丁丁 戊戊 名师博客呈现名师博客呈现 把握把握“位、构、性位、构、性”关系进行元素判断关系进行元素判断 第一步：第一步： 明确关系明确关系 第二步：第二步： 确定思路确定思路 根据原子结构及已知条件，可推断原子序数，判断元素根据原子结构及已知条件，可推断原子序数，判断元素 在元素周期表中的位置等，基本思路

19、如下：在元素周期表中的位置等，基本思路如下： 第三步：第三步： 熟悉应用熟悉应用 (1)比较同主族元素的金属性比较同主族元素的金属性、非金属性非金属性、最高价氧化物对应最高价氧化物对应 的水化物的酸碱性及氢化物的稳定性等；的水化物的酸碱性及氢化物的稳定性等； (2)比较同周期元素及其化合物的性质；比较同周期元素及其化合物的性质； (3)比较不同周期比较不同周期、不同主族元素的性质时不同主族元素的性质时，要找出参照物；要找出参照物； (4)推断一些相对陌生的元素的某些性质推断一些相对陌生的元素的某些性质 第四步：第四步： 做出判断做出判断 根据上述情况综合分析根据上述情况综合分析，做出正确判断做出正确判断 即时训练 古诗云：“唯有儿时不可忘，持艾簪蒲额头王。”意思是说端午节这天， 孩子们拿了艾叶，戴上菖蒲，额头上用雄黄酒写了“王”字，以辟邪防 疫。把雄黄酒洒在墙角、床底等处，可以驱虫，清洁环境。雄黄是一种 矿物质，俗称“鸡冠石”，其主要成分是硫化砷，As位于元素周期表第 A族，另外第A族元素Se在生活中有广泛应用。 砷元素的最高价态是几价？试比较As、Se的氢化物哪个热稳定性强。 _。 5价；价；H2Se 课堂达标验收课堂达标验收 夯基提能作业夯基提能作业