元素周期表和元素周期律應(yīng)用

關(guān)于元素周期表和元素周期律應(yīng)用三、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用

1、元素的位、構(gòu)、性三者之間的關(guān)系及其應(yīng)用核外電子排布原子半徑化合價(jià)金屬性、非金屬性第2頁,共15頁，2024年2月25日，星期天具體表現(xiàn)為(1).結(jié)構(gòu)與位置的關(guān)系：(2).結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系：電子層數(shù)＝周期序數(shù)最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)結(jié)構(gòu)位置

最外層電子數(shù)越少電子層數(shù)越大最外層電子數(shù)越多電子層數(shù)越少結(jié)構(gòu)越易失電子還原性越強(qiáng)越易得電子氧化性越強(qiáng)性質(zhì)第3頁,共15頁，2024年2月25日，星期天(3).位置、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系:第4頁,共15頁，2024年2月25日，星期天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)HLiBeBCNOFNaMgAlSiPSClKCaGaGeAsSeBrRbSrInSnSbTeICsBaTlPbBiPoAt第5頁,共15頁，2024年2月25日，星期天

①根據(jù)同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律可推知：金屬性最強(qiáng)的元素是銫（Cs）,位于第六周期第ⅠA族（左下角），非金屬性最強(qiáng)的元素是氟（F),位于第二周期第ⅦA族（右上角）。

②位于分界線附近的元素既有一定的金屬性，又有一定的非金屬性，如Be、Al、Si、Ge等。2、元素的化合價(jià)與位置、結(jié)構(gòu)的關(guān)系（1）最高正價(jià)數(shù)＝主族序數(shù)＝最外層電子數(shù)（O、F無正價(jià)）

（2）最低負(fù)價(jià)＝主族序數(shù)－8

＝最外層電子數(shù)－8第6頁,共15頁，2024年2月25日，星期天

（1）元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式，是學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要工具。（2）可預(yù)測(cè)或推測(cè)元素的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

（3）在科學(xué)研究和生產(chǎn)上也有廣泛的應(yīng)用

3、元素周期律的應(yīng)用和意義由于在周期表中位置靠近的元素性質(zhì)相似，這就啟發(fā)人們?cè)谥芷诒碇幸欢ǖ膮^(qū)域內(nèi)尋找新的物質(zhì)。①農(nóng)藥多數(shù)是含Cl、P、S、N、As等元素的化合物。②半導(dǎo)體材料都是周期表里金屬與非金屬接界處的元素，如Ge、Si、Ga、Se等。第7頁,共15頁，2024年2月25日，星期天④耐高溫、耐腐蝕的特種合金材料的制取：在周期表里從ⅢB到ⅥB的過渡元素，如鈦、鉭、鉬、鎢、鉻，具有耐高溫、耐腐蝕等特點(diǎn)。

（4）在哲學(xué)方面，元素周期律揭示了元素原子核電荷數(shù)遞增引起元素性質(zhì)發(fā)生周期性變化的事實(shí)，有力地論證了事物變化的量變引起質(zhì)變的規(guī)律性。③催化劑的選擇：人們?cè)陂L(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中，已發(fā)現(xiàn)過渡元素對(duì)許多化學(xué)反應(yīng)有良好的催化性能。目前人們已能用鐵、鎳熔劑作催化劑，使石墨在高溫和高壓下轉(zhuǎn)化為金剛石；石油化工方面，如石油的催化裂化、重整等反應(yīng)，廣泛采用過渡元素作催化劑第8頁,共15頁，2024年2月25日，星期天類型一元素位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系

【典例】(2013·山東高考)W、X、Y、Z四種短周期元素在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示,W的氣態(tài)氫化物可與其最高價(jià)含氧酸反應(yīng)生成離子化合物,由此可知(

)A.X、Y、Z中最簡(jiǎn)單氫化物穩(wěn)定性最弱的是YB.Z元素氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性一定強(qiáng)于YC.X元素形成的單核陰離子還原性大于YD.Z元素單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中只表現(xiàn)氧化性WXYZ第9頁,共15頁，2024年2月25日，星期天【解析】選A。W的氣態(tài)氫化物可與其最高價(jià)含氧酸形成離子化合物,故其氣態(tài)氫化物具有堿性,為NH3,故W為N,根據(jù)四種元素在周期表中的位置關(guān)系,可推知X為O,Y為S,Z為Cl。元素非金屬性越強(qiáng),氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,四種元素中,硫元素的非金屬性最弱,故穩(wěn)定性最弱的氫化物為H2S,A項(xiàng)正確;氯元素對(duì)應(yīng)的氧化物的水化物有多種,如HClO、HClO4等,硫元素的氧化物的水化物也有多種,可能為H2SO4、H2SO3等,其酸性HClO4>H2SO4>H2SO3>HClO,B項(xiàng)錯(cuò)誤;硫元素的非金屬性小于氧元素,故還原性O(shè)2-<S2-,C項(xiàng)錯(cuò)誤;Cl2中氯元素化合價(jià)為中間價(jià)態(tài),可以表現(xiàn)出氧化性和還原性,D項(xiàng)錯(cuò)誤。第10頁,共15頁，2024年2月25日，星期天【互動(dòng)探究】(1)元素Y的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和是多少?提示:Y為硫元素,最高正價(jià)是+6價(jià),最低負(fù)價(jià)是-2價(jià),故代數(shù)和是4。(2)如何用實(shí)驗(yàn)證明Y、Z非金屬性或金屬性的強(qiáng)弱?提示:Y、Z分別為硫、氯元素,將Cl2通入H2S溶液生成淡黃色沉淀,說明發(fā)生了反應(yīng)Cl2+H2S====2HCl+S↓,可證明非金屬性Cl>S。第11頁,共15頁，2024年2月25日，星期天【變式訓(xùn)練】(2013·惠州高一檢測(cè))鐳是第7周期第ⅡA族元素,下列關(guān)于鐳的性質(zhì)的描述中不正確的是(

)A.鐳比鈣金屬性更強(qiáng)B.氫氧化物呈兩性C.在化合物中呈+2價(jià)D.碳酸鹽難溶于水【解析】選B。由題意知鐳與鈣在同一主族,且原子序數(shù)比鈣大,則金屬性鐳大于鈣,氫氧化物的堿性大于Ca(OH)2,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;鐳最外層有2個(gè)電子,在化合物中呈+2價(jià),C項(xiàng)正確;與鐳同主族的Mg、Ca的碳酸鹽都難溶于水,可知鐳的碳酸鹽也難溶于水,D項(xiàng)正確。第12頁,共15頁，2024年2月25日，星期天類型二元素性質(zhì)的遞變規(guī)律的應(yīng)用

【典例】(2012·北京高考)已知33As、35Br位于同一周期。下列關(guān)系正確的是(

)A.原子半徑:As>Cl>PB.熱穩(wěn)定性:HCl>AsH3>HBrC.還原性:As3->S2->Cl-D.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4【解析】選C。第13頁,共15頁，2024年2月25日，星期天【變式備選】X、Y為同周期元素,如果X的原子半徑大于Y,則下列判斷不正確的是(

)A.若X、Y均為金屬元素,則X的金屬性強(qiáng)于YB.若X、Y均為金屬元素,則X的陽離子氧化性比Y的陽離子氧化性強(qiáng)C.若X、Y均為非金屬元素,則Y的氣態(tài)氫化物比X的穩(wěn)定D.若X、Y均為非金屬元素,則最高價(jià)含氧酸的酸性Y