2020版高考化学总复习 第五章 第3讲 元素周期律及其应用课件 新人教版

第3讲元素周期律及其应用2017级教学指导意见核心素养1.以第三周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变性与原子结构的关系。2．以ⅠA和ⅦA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。3．了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。4．了解电离能、电负性的概念，并能用此说明元素的某些性质。1.证据推理与模型认知：具有证据意识，能基于实验现象和事实对物质的组成、结构及其变化分析得出元素周期律；能基于元素周期律理解元素周期表的编排方法，能运用元素周期表提示元素周期律。2．科学探究与创新意识：在探究同周期、同主族元素性质递变性的实验中，要明确探究目的，设计实验方案，并在探究中学会合作，结合核外电子排布，元素第一电离能的特殊性等异常现象提出自己的见解。考点一元素周期律及其应用[学在课内]1．两个重要数据(1)电离能①第一电离能：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的________，符号________，单位________。②同种元素的逐级电离能越来越________(即I1________I2________I3)。最低能量I1kJ·mol－1大(2)电负性①含义：元素的原子在化合物中_____________能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在化合物中_____________的能力越________。②标准：以最活泼的非金属氟的电负性为________和锂的电负性为1.0作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体元素未计)。③变化规律金属元素的电负性一般________，非金属元素的电负性一般________，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右，它们既有金属性又有非金属性。吸引键合电子吸引键合电子强4.0小于1.8大于1.8[名师点拨](1)第二、三、四周期的同周期主族元素，第ⅡA族(ns2np0)和第ⅤA族(ns2np3)，因p轨道处于全空或半充满状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的第ⅢA族和第ⅥA族元素的，如第一电离能：Mg＞Al，P＞S。(2)金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致，故不能根据金属活动性顺序表判断电离能的大小。2．元素周期律(1)原子序数核外电子排布(2)具体表现形式项目同周期(左→右)同主族(上→下)原子结构核电荷数逐渐增大逐渐增大原子核外电子排布电子层数________，最外层电子数________最外层电子数________，能层数________原子半径逐渐减小逐渐增大离子半径阳离子逐渐减小，阴离子逐渐减小r(阴离子)________r(阳离子)逐渐增大相同逐渐增多相同递增＞性质元素主要化合价最高正价由＋1→＋7(O、F除外)，最低负价由－4→－1最高正价＝主族序数(O、F除外)，非金属最低负价＝主族序数－8原子得、失电子能力得电子能力逐渐______；失电子能力逐渐______得电子能力逐渐______；失电子能力逐渐______第一电离能逐渐________逐渐________电负性逐渐________逐渐________元素金属性、非金属性金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强金属性逐渐增强；非金属性逐渐减弱增强减弱减弱增强增大减小增大减小性质离子的氧化性、还原性阳离子氧化性逐渐______阴离子还原性逐渐______阳离子氧化性逐渐______阴离子还原性逐渐______非金属气态氢化物的形成难易(稳定性)形成由难→易(稳定性逐渐增强)形成由易→难(稳定性逐渐减弱)最高价氧化物对应的水化物的酸碱性碱性逐渐减弱酸性逐渐增强碱性逐渐增强酸性逐渐减弱增强减弱减弱增强[名师点拨]（1）金属性是指金属气态原子失电子能力的性质，金属活动性是指单质在水溶液中，金属原子失去电子能力的性质，二者顺序基本一致，仅极少数例外。（2）借助含氧酸酸性强弱比较元素非金属性强弱时一定要强调最高价含氧酸。3.对角线规则在元素周期表中，某些主族元素与的主族元素的有些性质是相似的。如图所示。右下方4.元素周期表及元素周期律的应用（1）科学预测：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。（2）寻找新材料。半导体农药（3）用于工农业生产。对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系，研制农药、材料等。[考在课外]教材延伸判断正误（1）电子层数越多，半径越大。（）（2）同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小。（）（3）Cl－、S2－、Ca2＋、K＋半径依次减小。（）（4）第二周期元素从左到右，最高正价从＋1递增到＋7。（）（5）元素的原子得电子越多，非金属性越强；失电子越多，金属性越强。（）（6）元素的氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强；碱性越强，金属性越强。（）××××××（7）元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强，其水溶液的酸性越强，还原性越弱。（）（8）还原性Cl－S2－，说明Cl的非金属性比S的强。（）（9）Cl2与铁反应生成FeCl3，而S与铁反应生成FeS，说明Cl的非金属性比S的强。（）（10）第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性。（）（11）同主族元素的简单阴离子还原性越强，水解程度越大。（）（12）同周期金属元素的化合价越高，其原子失电子能力越强。（）×√√×××（13）科学家发现一种新细菌的DNA链中有砷（As）元素，该As元素最有可能取代了普通DNA链中的P元素。（）（14）硫与硒（Se）同主族，硒（Se）的最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱。（）（15）电负性大的元素非金属性强。（）（16）在元素周期表中，同周期主族元素电负性从左到右越来越大。（）（17）在形成化合物时，电负性越小的元素越容易显示正价。（）（18）C、N、O、F四种元素第一电离能从大到小的顺序是NOFC。（）（19）钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能。（）（20）主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离能一定越大。（）（21）Be（OH）2属于两性氢氧化物。（）√√√√√×××√拓展应用（1）已知非金属性：CSi，OC，则气态氢化物的稳定性H2OCH4SiH4。（2）已知Ca（OH）2微溶，Mg（OH）2难溶，则Be（OH）2溶。（3）F、Cl、Br、I电负性的大小顺序为。难FClBrI思维探究（1）已知某主族元素的逐级电离能为I1＝500kJ/mol、I2＝4600kJ/mol，I3＝6900kJ/mol，I4＝9500kJ/mol，该元素位于族，最高化合价为。（2）铜的第二电离能（I2）大于锌的第二电离能的原因是什么？电离能（kJ·mol－1）I1I2铜745.51957.9锌906.41733.3答案(1)ⅠA＋1(2)Cu失去一个电子后，会变成稳定的3d10全满结构，所以Cu就比较难失去第二个电子，而Zn失去两个电子后，会变成稳定的3d10全满结构，所以Cu的第二电离能比Zn大考点二“位、构、性”的关系及其应用[学在课内]“位、构、性”的关系[考在课外]教材延伸判断正误（1）电子层结构相同的粒子化学性质一定相同。（）（2）同一周期元素的原子，半径越小越容易失电子。（）（3）酸性HClOH2SO4，故非金属性ClS。（）（4）主族元素的最高正价一定等于其族序数。（）××××拓展应用最高正价＝|负价|的元素除ⅣA族外，还有（填元素名称）。思维探究失电子难的元素原子得电子一定容易吗？氢答案不一定，如0族元素、ⅣA族元素的原子失电子难，得电子也难。一、元素周期表、元素周期律问题中的元素推断，促进学生“微观探析与宏观辨识”素养的发展素养说明：元素周期律、元素周期表是高考的必考内容。题目的命制通常有两种：一种是以图、表的形式给出；第二种是以文字形式给出，解题过程中比较图、表中的数据变化趋势，总结出规律或挖掘出文字反映的信息、特征，突破元素推断，培养学生微观探析与宏观辨识素养的发展。元素推断题的一般思维模板[题组训练]题型一依据原子结构特点推断元素[名师点拨]（1）①电子层数＝周期序数②最外层电子数＝n（In＋1In）＝主族序数③主族元素的最高正价＝主族序数（O、F除外）负价＝主族序数－8（2）①“阴三、阳四”规律：某元素阴离子最外层电子数与次外层相同，该元素位于第三周期；若为阳离子，则位于第四周期。②“阴上、阳下”规律：电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴离子的下一周期。1.（2018·课标全国Ⅱ，10）W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体；Y的周期数是族序数的3倍；Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是（）A.X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物B.Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键C.四种元素的简单离子具有相同的电子层结构D.W的氧化物对应的水化物均为强酸解析O能与N形成NO、NO2、N2O5等化合物，O与Na能形成Na2O和Na2O2，O与Cl能形成ClO2、Cl2O7等化合物，A项正确；Na与N、Cl形成的化合物只含离子键，而Na与O形成的Na2O2中既含离子键又含共价键，B项错误；N3－、O2－、Na＋均含10个电子，而Cl－含18个电子，C项错误；N元素的最高价氧化物对应的水化物HNO3为强酸，而HNO2为弱酸，D项错误。答案A2.（2018·山东济宁质检）短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们的原子最外层电子数之和为13，X的原子半径比Y的小，X与W同主族，X与Z形成的化合物X2Z2常用于消毒和制备少量Z的单质。下列说法错误的是（）A.X、Y、Z三种元素可以形成离子化合物B.元素X和W之间形成的二元化合物能与水反应C.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的氢化物弱D.元素Y、Z、W形成的简单离子，Y的离子半径最小解析由X2Z2常用于消毒和制备少量Z单质，知X2Z2为H2O2，即X为H、Z为O。又X与W同主族可知W为Na，最后可推知Y为N。A项H、N、O三种元素可形成NH4NO3，为离子化合物，正确；B项H、Na形成的化合物NaH可与水发生反应，NaH＋H2O===NaOH＋H2↑，正确；C项元素Y、Z对应的氢化物NH3、H2O热稳定性NH3H2O，正确；D项N、O、Na对应简单离子离子半径N3－O2－Na＋，错误。答案D3.X、Y、Z、W是短周期元素，X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质；Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等；Z元素＋2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W元素原子的M层有1个未成对的p电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是（）A.X元素的氢化物的水溶液显碱性B.Z元素的离子半径大于W元素的离子半径C.Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应D.Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点解析根据题意，Z为Mg元素，Y原子最外层电子排布为ns2np2，是C或Si元素，X为N或O元素，W为Al或Cl元素，N的氢化物的水溶液显碱性，但O的氢化物的水溶液显中性，A错误；Al3＋的半径比Mg2＋小，Cl－半径比Mg2＋大，B错误；氮气、氧气均能与镁反应，C正确；CO2形成的晶体熔、沸点低，D错误。答案C题型二依据元素及其化合物的性质推断[名师点拨]常见元素及其化合物的特性（1）形成化合物种类最多的元素或单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素：C。（2）空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N。（3）地壳中含量最多的元素或气态氢化物的沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。（4）地壳中含量最多的金属元素：Al。（5）最活泼的非金属元素或无正价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸（气态氢化物）可腐蚀玻璃的元素或气态氢化物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素：F。（6）最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物碱性最强