元素周期表和周期律的應(yīng)用陳

原子半徑依次減小原子半徑依次減小原子半徑依次增大原子半徑依次增大失電子能力依次增強(qiáng)失電子能力依次增強(qiáng)非金屬性依次增強(qiáng)得電子能力依次增強(qiáng)得電子能力依次增強(qiáng)非金屬性依次增強(qiáng)金屬性依次增強(qiáng)金屬性依次增強(qiáng)復(fù)習(xí)回顧：族IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA元素NaMgAlSiPSCl氧化物Na2OMgOAl2O3SiO2P2O5SO3Cl2O7水化物NaOHMg(OH)2Al(OH)3H2SiO4H3PO4H2SO4HClO4酸堿性強(qiáng)堿中強(qiáng)堿兩性弱酸中強(qiáng)酸強(qiáng)酸最強(qiáng)酸堿性減弱，酸性逐漸增強(qiáng)第三周期元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物酸堿性元素的化合價與元素在周期表中位置之間的關(guān)系主族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA元素符號NaMgAlSiPSCl最外層電子數(shù)1234567最高正化合價＋1＋2＋3___＋5＋6___最低負(fù)化合價－4－3－2－1＋4＋71.同種元素粒子半徑大小比較：同種元素原子形成的粒子，核外電子數(shù)越多，粒子半徑越大。如r(Na+)<r(Na)；r(Cl—)>r(Cl)；r(Fe)>r(Fe2+)>r(Fe3+)、r(H—)>r(H)>r(H+)。粒子半徑的比較：2.不同元素粒子半徑的比較：①同周期元素，原子序數(shù)越大，原子半徑越小(僅限主族元素)。如r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(S)>r(Cl)同一周期各元素，陰離子半徑一定大于陽離子半徑如r(O2—)>r(Li+)。②同主族元素，電子層數(shù)越多，原子半徑越大，同價態(tài)的離子半徑大小也如此如：r(F)<r(Cl)<r(Br)<r(I)，r(F—)<r(Cl—)<r(Br—)<r(I—)，③電子層結(jié)構(gòu)相同（核外電子排布相同）的不同粒子，核電荷數(shù)越大，半徑越小。如：r(S2—)>r(Cl—)>r(K+)>r(Ca2+)、r(O2—)>r(F—)>r（Na+）>r（Mg2+）>r（Al3+）。④稀有氣體元素的原子，半徑比與它相鄰的鹵素原子的原子半徑大，如r(Ar)>r(Cl)。⑤核電荷數(shù)、電子層數(shù)、電子數(shù)都不相同的粒子，一般可以通過一種參照粒子進(jìn)行比較。如鋁原子和氧原子，可以通過硼原子轉(zhuǎn)換，r(Al)>r(B)>r(O)，也可以通過硫原子轉(zhuǎn)換，r(Al)>r(S)>r(O)。思考:你能推出“類鋁”（鋁的下方）即鎵的哪些性質(zhì)?原子結(jié)構(gòu)?Ga1、通過位置預(yù)測原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)化合價+3氧化物化學(xué)式Ga2O3氯化物化學(xué)式GaCl3

原子序數(shù):

13+18=31電子層數(shù)：原子核外有四個電子層最外層電子數(shù)：有三個電子是金屬元素和非金屬呢？最高價氧化物的水化物的酸堿性與鋁的比較強(qiáng)弱?三、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用鋁2.70660.37℃（熔點(diǎn)）26.98（相對原子量）鋅65.41419.58℃銦114.8156.61℃鍺72.645.32937.4℃類鋁?

類鋁（Ea）

鎵（Ga）1871年門捷列夫預(yù)言

1875年發(fā)現(xiàn)后測定原子量約為69

原子量約為69.72密度約為5.9~6.0g/cm3

密度約為5.94g/cm3熔點(diǎn)應(yīng)該很低

熔點(diǎn)為530.1℃可用分光鏡發(fā)現(xiàn)其存在

鎵是用分光鏡發(fā)現(xiàn)的最高價氧化物Ga2O3

最高價氧化物Ga2O31.通過位置預(yù)測新元素的性質(zhì)和原子結(jié)構(gòu)原子序數(shù):116周期表中位置:第七周期VIA族核外電子層數(shù):

7最外層電子數(shù):6最高正價:+6最高價氧化物:MO3最高價氯化物:MCl6是否為金屬元素?是否為放射性元素?2.尋找特定的材料或某一用途的材料思考:1.太陽能電池板,是用什么元素的單質(zhì)制作的?2.它是一種具有什么性能的材料?3.最初使用的鍺也是有此性能的材料,鎵和

硒也有.查閱周期表,找出它們分別在周期表中的位置,得出什么結(jié)論?為什么?硅半導(dǎo)體

1B

Al

SiGeAs

Sb

Te

2

3

4

5

6

7ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA

0

Po

At非金屬性逐漸增強(qiáng)

金屬性逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng)

非金屬性逐漸增強(qiáng)（1）半導(dǎo)體材料結(jié)論:在金屬和非金屬樓梯型交界處附近尋找半導(dǎo)體材料,如鍺.硅等.（2）催化劑①汽車尾氣處理:

2NO+2CO==2CO2+N2鉑-銠

②有機(jī)物催化加氫:C2H2+2H2C2H6Ni加熱此類反應(yīng)中也可使用Pd或Pt代替Ni為催化劑③合成氨工業(yè):N2+H2NH3鐵觸媒④工業(yè)制硫酸:SO2+O2SO3V2O5結(jié)論:在過渡元素中尋找催化劑材料.（3）耐高溫.高強(qiáng)度.耐腐蝕的合金材料鈦.鉬.鎢.鉻

等可以用來合成此類合金.飛機(jī)起落架:鈦.釩.鐵.鋁

組成的多鈦合金飛機(jī)發(fā)動機(jī)葉片:鎳.鐵.碳.鈷

組成的鎳鈷合金.結(jié)論:從過渡元素中尋找此類合金材料.（4）在元素周期表的右上角，尋找制取農(nóng)藥的元素。

此外,在工業(yè)致冷劑的研制,礦物的尋找,農(nóng)藥的制造等方面,元素周期律和元素周期表均有非常重要的指導(dǎo)作用.結(jié)構(gòu)位置性質(zhì)決定反映決定反映決定反映3、元素的位、構(gòu)、性三者之間的關(guān)系及其應(yīng)用注意：解題過程中應(yīng)注意的問題(1)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表①核外電子層數(shù)＝周期序數(shù)。②主族元素的最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)。(2)化合價與元素周期表①主族元素最高正價(O、F除外)＝主族序數(shù)＝最外層電子數(shù)。②主族元素中最低負(fù)價絕對值＝8－主族序數(shù)(限第ⅣA～ⅦA族)。3．元素性質(zhì)的周期性變化性質(zhì)同周期元素從左到右同主族元素從上到下(1)原子半徑大→小小→大(2)得電子能力弱→強(qiáng)強(qiáng)→弱(3)氧化性弱→強(qiáng)強(qiáng)→弱(4)非金屬性弱→強(qiáng)強(qiáng)→弱(5)生成氣態(tài)氫化物的難易程度難→易易→難(6)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性不穩(wěn)定→穩(wěn)定穩(wěn)定→不穩(wěn)定性質(zhì)同周期元素從左到右同主族元素從上到下(7)最高價氧化物的水化物的酸性弱→強(qiáng)強(qiáng)→弱(8)失電子能力強(qiáng)→弱弱→強(qiáng)(9)還原性強(qiáng)→弱弱→強(qiáng)(10)金屬性強(qiáng)→弱弱→強(qiáng)(11)最高價氧化物的水化物的堿性強(qiáng)→弱弱→強(qiáng)特別提醒：元素的位、構(gòu)、性之間的關(guān)系只適用于主族元素，不適用于副族元素。如Fe的最外層電子數(shù)為2，但其最高正價卻是＋3價。

例題1、(2011年高考江蘇卷)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置如圖所示。下列說法正確的是(

)A.元素X與元素Z的最高正化合價之和的數(shù)值等于8B．原子半徑的大小順序?yàn)椋簉X＞rY＞rZ＞rW＞rQC．離子Y2－和Z3＋的核外電子數(shù)和電子層數(shù)都不相同D．元素W的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性比Q的強(qiáng)【解析】

由圖可知各元素分別為X—N、Y—O、Z—Al、W—S、Q—Cl。B項(xiàng)，原子半徑的大小順序應(yīng)為rZ＞rW＞rQ＞rX＞rY；C項(xiàng)，O2－和Al3＋的核外電子數(shù)均為10，電子層數(shù)均為兩層；D項(xiàng)，H2SO4的酸性比HClO4弱?！敬鸢浮?/p>

A變式訓(xùn)練1元素在周期表中的位置，反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)。下列說法正確的是(

)2、元素在周期表中的位置，反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)。下列說法正確的是(

)A．同一元素不可能既表現(xiàn)金屬性，又表現(xiàn)非金屬性B．第三周期元素的最高正化合價等于它所處的主族序數(shù)C．短周期元素形成離子后，最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D．同一主族的元素的原子，最外層電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)完全相同2．熟練掌握周期表中的一些規(guī)律(1)各周期元素種類數(shù)一～六周期元素種類分別為2、8、8、18、18、32，第七周期填滿也是32種。(2)稀有氣體元素原子序數(shù)一～六周期分別為2、10、18、36、54、86。(3)同族上、下相鄰元素的原子序數(shù)相差2、8、18、32。(4)同周期ⅡA族與ⅢA族元素的原子序數(shù)相差1、1、11、11、25。3．熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律(1)元素的金屬性、非金屬性。(2)氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性。(3)最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性。3、(2011年岳陽高一檢測)科學(xué)家預(yù)測原子序數(shù)為114的元素，具有相當(dāng)穩(wěn)定性的同位素，它的位置在第七周期ⅣA族，稱為類鉛。關(guān)于它的性質(zhì)，預(yù)測錯誤的是(

)A．它的最外層電子數(shù)為4B．它的最高價氧化物的水化物是強(qiáng)酸C．它具有＋2、＋4價D．它的金屬性比鉛強(qiáng)4、現(xiàn)有A、B、X、Y、Z五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大。它們的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下表：元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)A原子核內(nèi)只有一個質(zhì)子B單質(zhì)是空氣中含量最多的氣體X原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍Y短周期元素中原子半徑最大的元素Z最高正化合價與最低負(fù)化合價的代數(shù)和為6請回答：(1)X元素在元素周期表中的位置是________________________________________________________________________。(2)Z單質(zhì)通入Y的最高價氧化物對應(yīng)水化物的溶液中，可以得到漂白液，該反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________________。(3)化合物甲由A和B兩種元素組成且質(zhì)量比為3∶14。甲與X單質(zhì)在催化劑、加熱條件下發(fā)生的反應(yīng)是工業(yè)上制取硝酸的基礎(chǔ)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________________________________。3、準(zhǔn)確尋找新的物質(zhì)，指導(dǎo)我們?nèi)绾芜M(jìn)行科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐。1、科學(xué)預(yù)言新元素，指導(dǎo)我們?nèi)绾芜M(jìn)行化學(xué)研究。2、較好闡釋元素“位－構(gòu)－性”的關(guān)系，指導(dǎo)我們?nèi)绾螌W(xué)習(xí)化學(xué)。

元素周期律元素周期表原子半徑依次減小原子半徑依次減小原子半徑依次增大原子半徑依次增大失電子能力依次增強(qiáng)失電子能力依次增強(qiáng)非金屬性依次增強(qiáng)得電子能力依次增強(qiáng)得電子能力依次增強(qiáng)非金屬性依次增強(qiáng)金屬性依次增強(qiáng)金屬性依次增強(qiáng)三、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用