高中化學人教版必修第一冊課件4.2.2元素周期表和元素周期律的應用

第四章原子結構元素周期律

第二節(jié)元素周期律第2課時元素周期表和元素周期律的應用1875年法國化學家布瓦博德朗宣布發(fā)現(xiàn)了新元素鎵，它的比重為4.7，原子量是59點幾。門捷列夫根據(jù)周期表，斷定鎵的性質(zhì)與鋁相似，比重應為5.9，原子量應為68，而且估計鎵是由鈉還原而得。布氏感到非常驚訝，按門氏提供的方法，布氏新提純了鎵，果然和門氏判斷極為接近，比重為5.94，原子量為69.9，原來不準確的數(shù)據(jù)是由于稱中含有鈉，大大減少了它本身的原子量和比重。

你能說出門捷列夫預測鎵的思路嗎？1.能結合有關資料說明元素周期律（表）對合成新物質(zhì)、制造新材料的指導作用。(證據(jù)推理與模型認知)2.深刻認識化學對創(chuàng)造更多的物質(zhì)財富和精神財富、滿足人民日益增長的美好生活需要的重要貢獻。（科學態(tài)度與社會責任）1.了解元素周期表中金屬元素、非金屬元素的簡單分區(qū)。2.認識元素周期表是元素周期律的具體體現(xiàn)。3.了解元素的原子結構、周期表中的位置與元素性質(zhì)的關系。4.體會元素周期表和元素周期律在科學研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的指導意義。

體會課堂探究的樂趣，汲取新知識的營養(yǎng)，讓我們一起吧！進走課堂1.什么是元素周期律？【提示】元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化。2.元素周期律的實質(zhì)是什么？【提示】原子的核外電子排布的周期性變化是元素周期律的實質(zhì)。

【知識回顧】

3.同一周期元素的金屬性和非金屬性變化有何規(guī)律？【提示】從左向右，元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。試用結構觀點解釋為什么有這樣的變化規(guī)律：【提示】同一周期元素，電子層數(shù)相同。從左向右，核電荷數(shù)增多，原子半徑減小，失電子的能力逐漸減弱，得電子的能力逐漸增強。4.同一主族元素的金屬性和非金屬性變化有何規(guī)律？【提示】自上而下，元素的金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱。試用結構觀點解釋為什么有這樣的變化規(guī)律：【提示】同一主族元素，最外層電子數(shù)相同。自上而下，電子層數(shù)增多，原子半徑增大，失電子的能力逐漸增強，得電子的能力逐漸減弱。核電荷數(shù)＝原子序數(shù)結構電子層數(shù)＝周期序數(shù)位置最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)【思考與討論】原子結構與元素在周期表中的位置有何關系？

根據(jù)元素的原子結構我們可以推測它在周期表中的位置；也可以根據(jù)元素在周期表中的位置推測其結構。【歸納總結】最外層電子數(shù)＝主族元素的最高正價數(shù)︱最低負價數(shù)︱+最外層電子數(shù)＝8原子得失電子的能力最外層電子數(shù),原子半徑元素的金屬性、非金屬性強弱單質(zhì)的氧化性、還原性強弱決定決定決定【思考與交流】原子的結構與元素的性質(zhì)有何關系？

結構決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結構

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失電子能力依次增強非金屬性依次增強得電子能力依次增強得電子能力依次增強非金屬性依次增強金屬性依次增強金屬性依次增強【回顧】同周期、同主族元素結構、性質(zhì)的遞變規(guī)律金屬性最強的元素是Cs非金屬性最強的元素是F同周期元素性質(zhì)的遞變性：從左到右，原子半徑變小，非金屬性逐漸增強，金屬性逐漸減弱，形成的氫化物穩(wěn)定性逐漸增強。同主族元素性質(zhì)的遞變性：自上而下，原子半徑變大，非金屬性逐漸減弱，金屬性逐漸增強，形成的氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱，最高價氧化物的水化物堿性(酸性)逐漸增強(減弱)；同主族元素性質(zhì)具有相似性和差異性。根據(jù)同周期元素性質(zhì)的遞變性及同主族元素性質(zhì)具有相似性和差異性，可以由位置推測性質(zhì)，也可以由性質(zhì)反推原子結構。結構位置性質(zhì)決定反映決定反映推斷推斷【歸納與總結】元素的位、構、性三者之間的關系及其應用

1B

Al

SiGeAs

Sb

Te

2

3

4

5

6

7ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA

0

Po

At觀察周期表中金屬元素、非金屬元素的分區(qū)情況。非金屬金屬稀有氣體元素(1)金屬性最強的元素是銫(Cs)，非金屬性最強的元素是氟(F)。(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Al、Si、Ge等?！拘〗Y】1.根據(jù)元素周期表1～20號元素的性質(zhì)和遞變規(guī)律，回答下列問題。(1)金屬性最強的元素與氧反應生成的化合物是_________________(填兩種化合物的化學式)；(2)最高正化合價最高的元素是________，其最高正化合價為_____。(3)單質(zhì)既能與鹽酸反應，又能與NaOH溶液反應的是____，其最高價氧化物對應水化物具有_____(填“酸性”“堿性”或“兩性”)。(4)推測Si、N最簡單氫化物的穩(wěn)定性_____大于_____(填化學式)?！炯皶r鞏固】

K2O、K2O2(KO2也可以)氯(或Cl)＋7價Al

兩性NH3SiH42.鍺(Ge)是第四周期第ⅣA族元素，處于元素周期表中金屬區(qū)與非金屬區(qū)的交界線上，下列敘述正確的是(

)A．鍺是一種金屬性很強的元素B．鍺的單質(zhì)具有半導體的性能C．鍺化氫(GeH4)穩(wěn)定性很強D．鍺酸(H4GeO4)是難溶于水的強酸【及時鞏固】B【閱讀教材】認識元素周期表和元素周期律的應用和意義。(1)元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式，是學習化學的一種重要工具。(2)可預測或推測元素的原子結構和性質(zhì)。(3)元素周期表和元素周期律對科學技術具有指導作用。①在金屬與非金屬分界線附近尋找半導體材料。如硅、鍺。②研究氟、氯、硫、磷附近的元素，制造新農(nóng)藥。③在過渡元素中尋找催化劑和耐高溫、耐腐蝕材料。如：耐高溫、耐腐蝕的合金：鈦、鉬、鎢、鉻。飛機起落架:鈦、釩、鐵、鋁組成的多鈦合金。飛機發(fā)動機葉片:鎳、鐵、碳

、鈷組成的鎳鈷合金?！緩娬{(diào)】以上這些特殊用途的材料的合成所需元素均處于元素周期表的某一區(qū)域內(nèi),但并不代表在這一區(qū)域的所有元素均有特殊的用途。所有的應用都必須以成百上千次的實驗為基礎,這正說明了科學探究道路上的艱辛和曲折。3.下列說法錯誤的是(

)A.作半導體材料的元素大多數(shù)位于周期表中金屬元素和非金屬元

素的交界處B.農(nóng)藥中常含有的元素通常在元素周期表的右上方區(qū)域內(nèi)C.構成催化劑的元素通常在元素周期表的左下方區(qū)域內(nèi)D.在周期表過渡元素中尋找作耐高溫和耐腐蝕的合金材料的元素【及時鞏固】C【提示】構成催化劑的元素大多為過渡金屬元素，在元素周期表的中間部分。元素周期表元素周期律元素分區(qū)應用元素化合價外在表現(xiàn)金屬元素

非金屬元素內(nèi)在表現(xiàn)同一主族金屬性與非金屬性同一周期金屬性與非金屬性元素周期律元素周期表外在表現(xiàn)內(nèi)在表現(xiàn)原子序數(shù)的增大最高（低）化合價判斷金屬性、非金屬性“位-構-性”的相互推斷預測新元素、發(fā)現(xiàn)新物質(zhì)位性構1.下列說法正確的是

（）

A.在元素周期表中金屬與非金屬分界線左邊的元素均為金屬元素B.Na、Mg、Al的還原性依次減弱C.F、Cl、Br的非金屬性依次增強D.NaOH、KOH、Mg(OH)2的堿性依次減弱B【提示】分界線左邊的并不都是金屬元素，如氫元素，A錯；Na、Mg、Al位于同一周期，還原性依次減弱，B正確；F、Cl、Br位于同一主族，非金屬性依次減弱，C錯；K的金屬性強于Na，KOH堿性強于NaOH，D錯。2.(2019·北京高考)2019年是元素周期表發(fā)表150周年,期間科學家為完善周期表做出了不懈努力。中國科學院院士張青蓮教授曾主持測定了銦(49In)等9種元素相對原子質(zhì)量的新值,被采用為國際新標準。銦與銣(37Rb)同周期。下列說法不正確的是（） A.In是第五周期第ⅢA族元素B.

的中子數(shù)與電子數(shù)的差值為17C.原子半徑:In>AlD.堿性:In(OH)3>RbOHD3.下列不能說明氯元素的非金屬性比硫元素強的事實是（）

①HCl比H2S穩(wěn)定②HClO氧化性比H2SO4強③HClO4酸性比H2SO4強④Cl2能與H2S反應生成S⑤氯原子最外層有7個電子，硫原子最外層有6個電子A.②⑤ B.①② C.①②④ D.①③⑤【提示】判斷元素的非金屬性強弱是根據(jù)元素的最高價氧化物對應的水化物的酸性強弱(即最高價含氧酸)，而不是氧化性強弱，故②錯，③對；最外層電子數(shù)多的非金屬性不一定強，如最外層電子數(shù)CI>O，但非金屬性CI<O，故⑤錯。A4.(2019·全國卷Ⅱ)今年是門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z為短周期主族元素,W與X的最高化合價之和為8。下列說法錯誤的是

（）

A.原子半徑:W<XB.常溫常壓下,Y單質(zhì)為固態(tài)C.氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性:Z<WD.X的最高價氧化物的水化物是強堿

W