2019-2020学年高中化学 第四章 第2课时 元素周期表和元素周期律的应用课件 新人教版必修1

第2课时元素周期表和元素周期律的应用1.知道元素周期表的简单分区,进一步认识元素周期表是元素周期律的具体表现形式,增强宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知等方面的能力。2.学会运用元素周期表、元素周期律的有关知识,指导科学研究和工农业生产,培养科学探究精神和社会责任感。知识铺垫新知预习自主测试1.元素周期表中,同一周期从左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强;同一主族自上而下,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。2.元素周期表中,第三周期中金属与非金属分界处的元素是铝(Al)和硅(Si)。3.常用作半导体材料的硅,在元素周期表中的位置是第三周期第ⅣA族。知识铺垫新知预习自主测试一、元素的金属性和非金属性知识铺垫新知预习自主测试二、元素的化合价与元素在周期表中的位置之间的关系1.主族元素最高正化合价=族序数=最外层电子(价电子)数。2.非金属元素的化合价(1)最高正价等于原子所能失去或偏移的最外层电子数。(2)最低负价等于使它达到8电子稳定结构所需得到的电子数。(3)最高正价与最低负价绝对值之和等于8(H除外)。【微思考】(1)某主族元素的原子最外层电子数为7,则其最高价是否一定为+7价?(2)原子变为离子后,最外层电子数是否一定是8个(K层为最外层时有2个电子)?提示(1)不是,如氟元素为非金属性最强的元素,无正价。(2)不是,如H+的原子核外无电子。知识铺垫新知预习自主测试三、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原子结构和性质。2.根据元素的原子结构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原子结构和性质。4.指导其他与化学相关的科学技术。(1)在周期表中金属与非金属的分界线附近,可以找到半导体材料。(2)在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。知识铺垫新知预习自主测试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。()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√知识铺垫新知预习自主测试解析(1)不一定,如氢元素最高正价为+1价,最低负价为-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,可作半导体材料。知识铺垫新知预习自主测试2.对于元素周期表,下列叙述中不正确的是()A.在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素B.在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温和耐腐蚀材料的元素C.在金属元素区域可以寻找制备新型农药材料的元素D.元素周期表中位置靠近的元素性质相近答案C解析制备新型农药材料的元素,应在非金属元素区寻找,如F、Cl、S、P、As等。探究素养脉络随堂检测元素“位—构—性”的关系及应用问题探究1.原子结构示意图为的原子,在周期表中的位置是,根据其在周期表中的位置推测,该元素的最高正价是,其最高价氧化物对应水化物的化学式为(该元素用X代替),其酸性比硫酸。提示第四周期第ⅥA族+6价H2XO4弱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的水化物的酸性强弱顺序为XY,能否确定它们的相对位置?提示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强弱顺序为XY,所以,如果它们同周期,则X排在Y的后面;如果它们同主族,则X在Y的上一周期。探究素养脉络随堂检测深化拓展同一元素的“位、构、性”关系可表示如下:探究素养脉络随堂检测(1)结构与位置的互推①电子层数=周期数。②质子数=原子序数。③主族元素原子最外层电子数=主族序数。④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)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。探究素养脉络随堂检测(3)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。【注意】位置、结构和性质的关系:探究素养脉络随堂检测素能应用典例下表是元素周期表的一部分。回答下列问题:(1)表中列出的元素中,金属性最强的是(填元素符号,下同),非金属性最强的是,原子半径最小的是。(2)元素d的气态氢化物的稳定性比元素i的气态氢化物的稳定性(填“强”或“弱”,下同);元素i的气态氢化物的稳定性比元素j的气态氢化物的稳定性。探究素养脉络随堂检测(3)元素b的最高价氧化物的水化物的酸性比元素h的最高价氧化物的水化物的酸性(填“强”或“弱”),写出能证明上述结论的化学方程式:。(4)g的最高价氧化物的水化物呈,证明该结论的离子方程式为、。答案(1)NaFH(2)强弱(3)强CO2+Na2SiO3+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3(或2CO2+Na2SiO3+2H2O=H2SiO3↓+2NaHCO3)(4)两性Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl(OH)3+OH-=Al+2H2OO2-探究素养脉络随堂检测解析根据元素周期表的结构易推知,表中字母所代表的元素分别为a—H,b—C,c—N,d—O,e—F,f—Na,g—Al,h—Si,i—S,j—Cl。(1)根据元素周期律可知,表中所给元素中,金属性最强的元素为Na,非金属性最强的元素为F,原子半径最小的元素为H。(2)O、S为同主族元素,O的非金属性强于S的,故H2O的稳定性比H2S的强;同周期元素从左到右,元素的非金属性逐渐增强,气态氢化物的稳定性逐渐增强,故H2S的稳定性比HCl的弱。(3)同主族元素从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱。(4)Al(OH)3与强酸、强碱反应的离子方程式分别为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O、Al(OH)3+OH-=Al+2H2O。O2-探究素养脉络随堂检测变式训练如图是元素周期表的一部分,关于元素X、Y、Z的叙述正确的是()①X的气态氢化物与Y的最高价氧化物对应的水化物能发生反应生成盐②Y、Z的气态氢化物的水溶液的酸性:YZ③Z的单质在常温下是液体,可与铁粉反应④Z的原子序数比Y的大19⑤Z所在的周期中含有32种元素A.①②③④B.①②③④⑤C.③D.①④探究素养脉络随堂检测答案A解析根据元素周期表的结构,可知R为He,X为N,Y为S,Z为Br;X的气态氢化物为NH3,Y的最高价氧化物的水化物为H2SO4,NH3与H2SO4发生的反应为2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4;氢硫酸的酸性弱于氢溴酸的;Br2在常温下是液体,能与铁粉反应;Br的原子序数为35,S的原子序数为16;Br处于第四周期,该周期包括18种元素。探究素养脉络随堂检测探究素养脉络随堂检测1.元素周期表对工农业生产具有一定的指导作用,下列说法不正确的是()A.用于制农药的元素通常位于周期表的右上角B.半导体材料在金属元素和非金属元素的分界线附近C.在过渡元素中可以找到新型催化剂D.在第ⅠA族元素中寻找新型耐高温、耐腐蚀的材料答案D解析寻找新型耐高温、耐腐蚀材料应在过渡元素区。2.根据硼在元素周期表中的位置,推测硼的最高价含氧酸的化学式不可能是()A.H2BO4B.H3BO3C.HBO2D.H2B4O7答案A解析硼在元素周期表中位于第二周期第ⅢA族,其最高化合价为+3价,H2BO4中硼元素的化合价为+6价,A项错误。探究素养脉络随堂检测3.下列关于主族元素(F、O除外)性质的叙述中不正确的是()A.主族序数等于原子最外层电子数B.主族元素最高正化合价等于最外层电子数C.第n主族元素最高正化合价为+n价,最低负化合价绝对值为8-n(n≥4)D.第n主族元素最高价氧化物分子式为R2On或R,氢化物分子式为RHn(n≥4)答案D解析R的最高价为n,最低价为n-8,其氢化物分子式应为RH8-n(n≥4)。O𝑛2探究素养脉络随堂检测4.我国在砷化镓太阳能电池研究方面处于国际领先地位。砷(As)和镓(Ga)都是第四周期元素,分别属于第ⅤA族和第ⅢA族。下列说法中,不正确的是()A.原子半径:GaAsPB.热稳定性:NH3PH3AsH3C.酸性:H3AsO4H2SO4H3PO4D.Ga(OH)3可能是两性氢氧化物答案C解析元素的非金属性越强,其相应的最高价含氧酸的酸性越强,所以酸性:H2SO4H3PO4H3AsO4,故C项错误。探究素养脉络随堂检测5.(1)X元素的原子核外有2个电子层,其中L层有5个电子,该元素在周期表中的位置是,最高价氧化物的化学式为,该元素的氢化物和最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为。(2)Y为短周期元素,若其最高价氧化物对应水化物的化学式为HYO3,则此时Y元素的化合价为,Y原子的最外层电子数为,其气态氢化物的化学式为。答案(1)第二周期第ⅤA族N2O5NH3+HNO3=NH4NO3(2)+5价5NH3