高中化学《第一章 第二节 第3课时 元素周期表和元素周期律的应用》课件 新人教版必修2

第二节元素周期律第3课时元素周期表和元素周期律的应用情景导入第3课时元素周期表和元素周期律的应用课标点击预习导学典例精析课堂导练国际化学和物理学权威机构2011年6月8日宣布，门捷列夫化学元素周期表新添两种元素，位次分别为114和116。这两种元素尽管“生命”周期在现实世界中只能以秒计，科学地位却得以永恒。与座次靠前的碳、金、锡等元素不同，元素114和元素116在现实世界中瞬间即逝。元素114的衰变期为几秒钟，元素116的衰变期更短，只有几分之一秒。两种新元素均非自然存在，由实验室“合成”。美国和俄罗斯科学家团队在实验室借助钙离子高速撞击钚原子或锔原子得到元素114和元素116，年代分别为2004年和2006年。美国利弗莫尔劳伦斯国家实验所化学家肯·穆迪是发现两种新元素的团队成员之一。穆迪接受美联社记者专访时笑谈，他上中学时，元素周期表包含104种元素。当时，一些化学家断言，元素周期表已经完成编制，不会再添加新元素。“发现新元素，永远只是基础科学的一部分，还带点儿趣味，”他说。他说，如今，当他面对一群中学生时，他会告诉对方：“事实是，周期表可以变化，可以扩充。”1．了解元素周期表的简单分区。2．认识周期表是元素周期律的具体表现形式。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。元素周期表和元素周期律的应用1．元素周期表与元素周期律的关系(1)元素周期表是元素周期律的________形式。(2)可以根据元素在周期表中的位置推测其原子_______和________，也可以根据原子结构推测元素在周期表中的____________。2．元素周期表中金属与非金属的分区金属元素和非金属元素在周期表中有相对明确的分区现象。在元素周期表中从第ⅢA族的______元素(B)开始，到第ⅦA族的砹元素(______)画一条折线(如下图所示)，折线左侧是______元素，右侧是______元素。1．(1)具体体现(2)结构性质位置2．硼At非金属金属族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA01234567增强增强AlSi减弱减弱3.元素的化合价与元素在周期表中位置之间的关系(1)主族元素最高正化合价＝__________＝______________(价电子数)(2)非金属元素①最高正价＝原子所能失去或偏移的__________②最低负价＝使它达到______稳定结构所需得到电子数③最高正价＋|最低负价|＝____3．(1)族序数最外层电子数(2)①最外层电子数②8e－③84．元素周期表和元素周期律的应用(1)根据元素在周期表中的位置推测其__________和______。(2)根据元素的______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_______________。(4)指导其他与化学相关的科学技术。①如在周期表中___________，可以找到半导体材料。②在______中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。③在元素周期表的________，寻找制取农药的元素。4．(1)原子结构性质(2)性质(3)原子结构和性质(4)①金属与非金属分界处②过渡元素③右上角综合拓展一、元素位、构、性之间的关系特别关注：应用结构、性质、位置的关系，可以由结构推断性质，由性质逆推结构，由结构推出其在元素周期表中的位置，真正理解结构决定性质的规律。需要注意的是很多规律方法只适用于主族元素，不适用副族元素，解题时注意不要随意将其适用范围扩大化。二、原子结构与元素在周期表中的位置关系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＝最高正化合价。3．质子数＝原子序数＝原子核外电子数＝核电荷数。4．最低负化合价绝对值＝8－主族序数(ⅣA～ⅦA)。5．原子半径越大，失电子越易，还原性越强，金属性越强，形成的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，其离子的氧化性越弱。6．原子半径越小，得电子越易，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水化物的酸性越强，其离子的还原性越弱。三、元素周期表中的三角规律和对角线规律A、B、C、D四种元素在周期表中的相对位置如右图，则有：三角规律1原子半径：CAB；CDB2金属性：CAB；CDB或非金属性：BAC；BDC对角线规律：A、D性质相似。在周期表中，Li—Mg，Be—Al，B—Si处于对角线位置，性质相似。如Be、Al是两性元素，Al2O3、BeO是两性氧化物，Be(OH)2、Al(OH)3都能与强碱(NaOH、KOH等)反应。尝试应用1．关于元素周期表和元素周期律的应用有如下叙述：①元素周期表是学习化学知识的一种重要工具；②利用元素周期表可以预测新元素的原子结构和性质；③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．①②③B．只有②③C．只有①③D．只有①2．(2011年郑州高一检测)下列递变规律正确的是()A．HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次增强B．HCl、HBr、HI的稳定性依次增强C．钠、镁、铝的还原性依次减弱D．P、S、Cl最高正价依次降低AC3．(2011年南京高一检测)19世纪中叶，门捷列夫总结出了如下表所示的元素化学性质的变化规律。请回答：族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA01234567元素金属性和非金属性的递变(1)门捷列夫的突出贡献是()A．提出了原子学说B．提出分子学说C．发现元素周期律D．发现能量守恒定律(2)该表变化表明()A．物质的性质总是在不断变化的B．元素周期表中最右上角的氦元素是非金属性最强的元素C．第ⅠA族元素的金属性肯定比同周期的第ⅡA族元素的金属性强D．物质发生量变到一定程度必然引起质变CD(3)据报道，美国科学家制得一种新原子，它属于一种新元素116号元素(元素符号暂用X代替)，关于它的推测正确的是()A．这种原子的中子数为167B．它位于元素周期表中第六周期C．这种元素一定是金属元素D．这种元素的原子易与氢化合AC283116X一、元素周期表中“位”、“构”、“性”之间的关系有X、Y两种元素，原子序数≤20，X的原子半径小于Y，且X、Y原子的最外层电子数相同(选项中m、n均为正整数)。下列说法中正确的是()A．若X(OH)n为强碱，则Y(OH)n也一定为强碱B．若HnXOm为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性C．若X元素形成的单质是X2，则Y元素形成的单质一定是Y2D．若Y的最高正价为＋m，则X的最高正价一定为＋m解析：答案：A名师点睛：①解此类题的基本步骤：第一步分析原子结构；第二步根据原子结构确定其在元素周期表中的位置；第三步根据元素性质递变规律判断其性质。②在掌握规律的同时要注意特殊情况的存在。变式应用1．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。下列说法正确的是()A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性B．第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数C．短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构D．同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同解析：第三周期的Al元素，既有金属性，又有非金属性，故A错误；H＋最外层无电子，Li＋最外层2个电子，因此并非所有的短周期元素原子形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构，故C错；同主族元素的原子，化学性质有相似性，但并不完全相同。答案：B二、元素周期表和元素周期律的应用X、Y、Z、W、R是五种短周期元素，其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z、W、R处于同一周期，R与Y处于同一主族，Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是()A．元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子，其半径依次增大B．元素X不能与元素Y形成化合物X2Y2C．元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性：XmYXmRD．元素W、R的最高价氧化物对应的水化物都是强酸解析：根据题意可以快速确定X和Y的元素名称，然后再根据题意推断出另外三种元素，最后根据元素周期律和元素的性质判断选项的正误。X是周期表中原子半径最小的元素，即为H元素，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则为O元素，R、Y处于同一主族，则R为S元素；Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等，结合Z、W、R处于同一周期，且原子序数Z、W、R依次增大，推出Z为Na元素，W为Al元素。A项，离子半径依次减小，不正确；B项，X可与Y形成H2O2，不正确；C项，正确；D项，元素W的最高价氧化物对应的水化物是两性物质，不正确。答案：C变式应用2．(2010年广东)下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是()①原子序数为15的元素的最高正化合价为＋3②第ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素③第二周期第ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期第ⅡA族A．①②B．①③C．②④D．③④解析：①中最外层电子数为5，所以它的最高价为＋5；③C原子的核电荷数为6，由于C元素存在同位素原子，因此中子数不一定为6。答案：C1．在元素周期表中，主族元素自第ⅢA族的硼到第ⅦA族的砹连一条斜线，即为金属和非金属的分界线，从分界线附近可以找到()A．耐高温材料B．新型农药材料C．半导体材料D．新型催化剂材料解析：欲寻求新的催化剂和制造耐高温、耐腐蚀的合金材料，应对元素周期表中的过渡元素进行研究；农药多数为含Cl、P、S、F等元素的化合物；半导体材料都是元素周期表中金属与非金属交界处的元素。答案：C7．下图是元素周期表的一部分，关于图中阴影部分元素的说法中，正确的是()A．N元素为第一周期元素B．PH3的稳定性比H2S强C．该纵行元素的最高价氧化物对应的水化物化学式均为H3RO4D．H3AsO4的酸性比H3PO4弱解析：元素为第二周期元素，A项错误；稳定性：PH3H2S，B项错误；N元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为HNO3，C项错误。答案：D