元素周期表和元素周期律的应用元素周期律课件省公开课一等奖新名师比赛一等奖课件.pptx

第2课时元素周期表和元素周期律应用第第1 1页页第第2 2页页一、元素周期表分区及化合价规律一、元素周期表分区及化合价规律1.1.元素周期表与元素周期律关系元素周期表与元素周期律关系元素周期律发觉元素周期律发觉,对化学发展有很大影响。对化学发展有很大影响。_是是_表现形式表现形式,反应了元素之间反应了元素之间_,_,是学习、研究、应用化学一个主要工具。是学习、研究、应用化学一个主要工具。元素元素周期表周期表元素周期律元素周期律内在联络内在联络第第3 3页页2.2.元素周期表金属区和非金属区元素周期表金属区和非金属区第第4 4页页(1)(1)请填写出图中序号所表示内容请填写出图中序号所表示内容_ _ _(2)(2)分界限划分分界限划分:沿着周期表中沿着周期表中_和和_之间画一条虚线之间画一条虚线,虚线左面是虚线左面是_元素元素,右面是右面是_元素。元素。增强增强减弱减弱增强增强增强增强AlAlSiSi金属金属非金属非金属B B、SiSi、AsAs、TeTe、AtAtAlAl、GeGe、SbSb、PoPo金金属属非金属非金属第第5 5页页(3)(3)分界限附近元素分界限附近元素,既能表现出一定既能表现出一定_,_,又又能表现出一定能表现出一定_,_,故元素故元素_和和_之间没有严格界限。之间没有严格界限。(4)(4)周期表左下方是金属性最强元素周期表左下方是金属性最强元素,是是_元素元素(放射性元素除外放射性元素除外););右上方是非金属性最强元素右上方是非金属性最强元素,是是_元素元素;最终一个纵行是最终一个纵行是0 0族元素。族元素。金属性金属性非金属性非金属性金属性金属性非金非金属性属性铯铯氟氟第第6 6页页【巧判断巧判断】(1)(1)金属元素不可能含有非金属性金属元素不可能含有非金属性,非金属元素不可能非金属元素不可能含有金属性。含有金属性。()提醒提醒:。分界限附近元素。分界限附近元素,既能表现出一定金属性既能表现出一定金属性,又又能表现出一定非金属性。能表现出一定非金属性。第第7 7页页(2)(2)同周期从左向右非金属性逐步增强同周期从左向右非金属性逐步增强,同主族从下到同主族从下到上非金属性逐步增强上非金属性逐步增强,故周期表中氦元素非金属性最强。故周期表中氦元素非金属性最强。()提醒提醒:。氦元素是稀有气体元素。氦元素是稀有气体元素,氟元素非金属性最氟元素非金属性最强。强。第第8 8页页【情境情境思索思索】元素周期表在预测新元素、发觉新物质方面起着巨大元素周期表在预测新元素、发觉新物质方面起着巨大作用。伴随社会发展作用。伴随社会发展,对新型农药需求量越来越大。对新型农药需求量越来越大。第第9 9页页若要寻找新型农药若要寻找新型农药,可在周期表哪个位置进行探索可在周期表哪个位置进行探索?提醒提醒:可在氟、氯、硫、磷、砷等元素在周期表中位置可在氟、氯、硫、磷、砷等元素在周期表中位置附近寻找。附近寻找。第第1010页页3.3.元素化合价与元素在周期表中位置关系元素化合价与元素在周期表中位置关系(1)(1)价电子价电子元素化合价与原子元素化合价与原子_有亲密关系有亲密关系,所以所以,元素原子元素原子_也叫价电子。主族元素价电也叫价电子。主族元素价电子是子是_,_,过渡元素价电子包含最外层电子过渡元素价电子包含最外层电子及次外层或倒数第三层部分电子。及次外层或倒数第三层部分电子。最外层电子最外层电子最外层电子最外层电子最外层电子最外层电子第第1111页页(2)(2)主族元素最高正化合价主族元素最高正化合价=_=_=_=_(价电子数价电子数)。(3)(3)非金属元素化合价非金属元素化合价最高正化合价等于原子所能失去或偏移最高正化合价等于原子所能失去或偏移_。主族序数主族序数最外层电子数最外层电子数最外层电最外层电子数子数第第1212页页最低负化合价等于使它到达最低负化合价等于使它到达_稳定结构所需要稳定结构所需要得到电子数。得到电子数。最高正价与最低负价绝对值之和等于最高正价与最低负价绝对值之和等于_。8 8电子电子8 8第第1313页页【微思索微思索】为何氧元素无为何氧元素无+6+6价价,氟元素无正价氟元素无正价?提醒提醒:O O、F F原子半径小原子半径小,原子查对外层电子吸引能力强。原子查对外层电子吸引能力强。第第1414页页二、元素周期表和元素周期律应用二、元素周期表和元素周期律应用1.1.元素位置、结构、性质之间关系元素位置、结构、性质之间关系元素在周期表中位置元素在周期表中位置,反应了元素原子结构和性质。可反应了元素原子结构和性质。可依据元素在周期表中位置推测元素结构和性质依据元素在周期表中位置推测元素结构和性质,也能够也能够依据元素原子结构推测其在周期表中位置和性质。其依据元素原子结构推测其在周期表中位置和性质。其关系可表示为关系可表示为第第1515页页第第1616页页2.2.寻找新元素寻找新元素3.3.发觉物质新用途发觉物质新用途第第1717页页知识点元素位置、原子结构、性质之间关系知识点元素位置、原子结构、性质之间关系【重点释疑重点释疑】1.1.位位-构构-性关系图示性关系图示第第1818页页 2.(1)2.(1)元素原子结构与元素在周期表中位置关系。元素原子结构与元素在周期表中位置关系。第第1919页页 (2)(2)熟记周期表中一些规律。熟记周期表中一些规律。各周期元素种类数各周期元素种类数(分别为分别为2 2、8 8、8 8、1818、1818、3232、32)32)。稀有气体元素原子序数稀有气体元素原子序数(分别为分别为2 2、1010、1818、3636、5454、8686、118)118)和所在周期和所在周期(分别在一到七周期分别在一到七周期)。第第2020页页同族上下相邻元素原子序数关系同族上下相邻元素原子序数关系(相差相差2 2、8 8、1818、3232等各种情况等各种情况)。同周期同周期AA族与族与AA族元素原子序数差值族元素原子序数差值(有有1 1、1111、2525三种情况三种情况)。第第2121页页3.3.原子结构与元素性质关系原子结构与元素性质关系第第2222页页4.4.元素性质与元素在周期表中位置关系元素性质与元素在周期表中位置关系第第2323页页【方法规律方法规律】元素推断思绪分析元素推断思绪分析 第第2424页页【思索思索讨论讨论】假如已知假如已知X X、Y Y为周期表中相邻两元素为周期表中相邻两元素,且它们最高价氧且它们最高价氧化物对应水化物酸性强弱为化物对应水化物酸性强弱为XY,XY,能否确定它们相对位能否确定它们相对位置置?第第2525页页提醒提醒:可依据元素非金属性改变规律确定它们相对位置。可依据元素非金属性改变规律确定它们相对位置。由已知条件可确定非金属性为由已知条件可确定非金属性为XY,XY,所以所以,假如它们同周假如它们同周期期,则则X X在在Y Y右面右面;假如它们同主族假如它们同主族,则则X X在在Y Y上面。上面。第第2626页页【案例示范案例示范】【典例典例】(全国卷全国卷)今年是门捷列夫发觉元素周期今年是门捷列夫发觉元素周期律律150150周年。下表是元素周期表一部分周年。下表是元素周期表一部分,W,W、X X、Y Y、Z Z为为短周期主族元素短周期主族元素,W,W与与X X最高化合价之和为最高化合价之和为8 8。以下说法。以下说法错误是错误是()第第2727页页第第2828页页A.A.原子半径原子半径:WX:WXB.B.常温常压下常温常压下,Y,Y单质为固态单质为固态C.C.气态氢化物热稳定性气态氢化物热稳定性:ZW:ZWD.XD.X最高价氧化物水化物是强碱最高价氧化物水化物是强碱第第2929页页【思维建模思维建模】解答元素推断题常见思绪为解答元素推断题常见思绪为第第3030页页【解析解析】选选D D。主族元素最高化合价与最外层电子数相。主族元素最高化合价与最外层电子数相等等,由由“W W与与X X最高化合价之和为最高化合价之和为8”8”可知可知,W,W为为N,XN,X为为Al,YAl,Y为为Si,ZSi,Z为为P P。原子半径。原子半径:NAl,A:NAl,A正确正确;常温常压下常温常压下,硅单硅单质为固态质为固态,B,B正确正确;同一主族元素气态氢化物热稳定性自同一主族元素气态氢化物热稳定性自上而下逐步减弱上而下逐步减弱,故故ZW,CZW,C正确正确;Al;Al最高价氧化物水化最高价氧化物水化物物Al(OH)Al(OH)3 3是两性氢氧化物是两性氢氧化物,D,D错误。错误。第第3131页页 【方法规律方法规律】周期表片段型元素推断技巧周期表片段型元素推断技巧在实际考查中只展现元素周期表某一片段在实际考查中只展现元素周期表某一片段,依据展现片依据展现片段结构中提供信息推断元素段结构中提供信息推断元素,推出元素在周期表中位置推出元素在周期表中位置,就能够快速确定元素名称、原子结构及相关性质。就能够快速确定元素名称、原子结构及相关性质。第第3232页页第第3333页页【迁移迁移应用应用】(厦门高一检测厦门高一检测)短周期元素甲戊在元素周期表中短周期元素甲戊在元素周期表中相对位置如表所表示相对位置如表所表示,下面判断正确是下面判断正确是()第第3434页页A.A.原子半径原子半径:丙丙 丁丁 丙丙C.C.氢氧化物碱性氢氧化物碱性:丙丙 丁丁 戊戊D.D.最外层电子数最外层电子数:甲甲 乙乙第第3535页页【解析解析】选选C C。同周期元素原子半径从左至右是依次减。同周期元素原子半径从左至右是依次减小小,故故A A项错误项错误;同主族元素金属性自上而下是增强同主族元素金属性自上而下是增强,故故B B项错误项错误;同周期元素金属性从左至右越来越弱同周期元素金属性从左至右越来越弱,故对应故对应氢氧化物碱性是逐步减弱氢氧化物碱性是逐步减弱,故故C C项正确项正确;同周期元素原子同周期元素原子最外层电子数从左到右越来越多最外层电子数从左到右越来越多,故故D D项错误。项错误。第第3636页页【赔偿训练赔偿训练】1.1.利用元素周期律分析下面推断利用元素周期律分析下面推断,其中不正确是其中不正确是()A.A.钾与水反应钾与水反应,比钠与水反应更猛烈比钠与水反应更猛烈B.AgAtB.AgAt既难溶于水又不溶于稀硝酸既难溶于水又不溶于稀硝酸C.C.在空气中加热在空气中加热,铷铷(Rb)(Rb)氧化产物比钠氧化产物更复杂氧化产物比钠氧化产物更复杂第第3737页页D.HClOD.HClO酸性比酸性比H H2 2COCO3 3酸性强酸性强 第第3838页页【解析解析】选选D D。A A项项,金属性金属性:KNa,:KNa,元素金属性越强元素金属性越强,对应单质与水反应越猛烈对应单质与水反应越猛烈,则钾与水反应则钾与水反应,比钠与水比钠与水反应更猛烈反应更猛烈,不符合题意不符合题意;B;B项项,卤族元素形成卤化银卤族元素形成卤化银都既不溶于水又不溶于稀硝酸都既不溶于水又不溶于稀硝酸,所以所以AgAtAgAt既难溶于水也既难溶于水也不溶于稀硝酸不溶于稀硝酸,不符合题意不符合题意;C;C项项,碱金属元素从上到下碱金属元素从上到下元素金属性逐步增强元素金属性逐步增强,对应单质与氧气反应产物对应单质与氧气反应产物第第3939页页有氧化物、过氧化物、超氧化物等有氧化物、过氧化物、超氧化物等,越来越复杂越来越复杂,不符不符合题意合题意;D;D项项,元素非金属性越强元素非金属性越强,对应最高价氧化物水对应最高价氧化物水化物酸性越强化物酸性越强,而而HClOHClO不是最高价氧化物水化物不是最高价氧化物水化物,符合符合题意。题意。第第4040页页2.(2.(淮北高一检测淮北高一检测)X)X、Y Y、Z Z、W W均为短周期元素均为短周期元素,它们它们在周期表中相对位置如图所表示。若在周期表中相对位置如图所表示。若Y Y原子最外层电子原子最外层电子数是内层电子数数是内层电子数3 3倍倍,以下说法中正确是以下说法中正确是()第第4141页页A.A.原子半径原子半径:WZYX:WZYXB.B.最高价氧化物对应水化物酸性最高价氧化物对应水化物酸性W W比比Z Z弱弱C.YC.Y气态氢化物稳定性较气态氢化物稳定性较Z Z弱弱D.D.四种元素单质中四种元素单质中,Z,Z熔、沸点最高熔、沸点最高第第4242页页【解析解析】选选D D。Y Y原子最外层电子数是内层电子数原子最外层电子数是内层电子数3 3倍倍,则则Y Y为为O,O,故故X X为为N,ZN,Z为为S,WS,W为为Cl,ACl,A项错误项错误;HClO;HClO4 4酸性比酸性比H H2 2SOSO4 4酸性强酸性强,B,B项错误项错误;H;H2 2O O比比H H2 2S S稳定稳定,C,C项错误项错误;S;S为固体为固体,其它为气体其它为气体,D,D项正确。项正确。第第4343页页3.(3.(泰安高一检测泰安高一检测)短周期元素短周期元素X X、Y Y、Z Z、W W、Q Q在元素在元素周期表中相对位置如图所表示。以下说法错误是周期表中相对位置如图所表示。以下说法错误是()第第4444页页A.YA.Y原子电子总数是其原子电子总数是其K K层电子数层电子数4 4倍倍B.B.原子半径大小次序为原子半径大小次序为r(X)r(Y)r(Z)r(W)r(Q)r(X)r(Y)r(Z)r(W)r(Q)C.QC.Q单质能与单质能与W W氢化物发生置换反应氢化物发生置换反应D.D.元素元素Q Q最高价氧化物对应水化物酸性是短周期中最强最高价氧化物对应水化物酸性是短周期中最强第第4545页页【解析解析】选选B B。由。由5 5种元素在周期表中位置能够推知种元素在周期表中位置能够推知:Z Z为为Al,XAl,X为为N,YN,Y为为O,WO,W为为S,QS,Q为为ClCl。Y Y原子电子总数是原子电子总数是8,8,其其K K层有层有2 2个电子个电子,电子总数是电子总数是K K层电子数层电子数4 4倍倍,A,A项正确项正确;原子半径大小次序为原子半径大小次序为r(Z)r(W)r(Q)r(X)r(Y),Br(Z)r(W)r(Q)r(X)r(Y),B项项错误错误;氯气能与硫化氢发生置换反应生成氯化氢和硫单氯气能与硫化氢发生置换反应生成氯化氢和硫单质质,C,C项正确项正确;依据同周期元素性质递变规律可知非金属依据同周期元素性质递变规律可知非金属第第4646页页性性:短周期中氟元素非金属性最强短周期中氟元素非金属性最强,不过不过F F无正价无正价,没有没有最高价含氧酸最高价含氧酸,故短周期中氯元素最高价氧化物对应水故短周期中氯元素最高价氧化物对应水化物酸性最强化物酸性最强,D,D项正确。项正确。第第4747页页4.4.短周期元素短周期元素X X、Y Y、Z Z、M M、N N在元素周期表中相对位置在元素周期表中相对位置如图所表示如图所表示,X,X、Y Y、Z Z原子最外层电子数之和等于原子最外层电子数之和等于M M、N N原子最外层电子数之和。则以下说法不正确是原子最外层电子数之和。则以下说法不正确是()X XY YZ ZM MN N第第4848页页A.A.原子半径大小原子半径大小:ZXY:ZXYB.B.最高价氧化物水化物酸性最高价氧化物水化物酸性M M大于大于X XC.XC.X和氢元素所形成化合物沸点可能比和氢元素所形成化合物沸点可能比Y Y氢化物沸点高氢化物沸点高D.MYD.MY2 2能够使紫色石蕊试液先变红后褪色能够使紫色石蕊试液先变红后褪色第第4949页页【解析解析】选选D D。由短周期元素。由短周期元素X X、Y Y、Z Z、M M、N N在元素周在元素周期表中相对位置期表中相对位置,可知可知X X、Y Y处于第二周期处于第二周期,Z,Z、M M、N N处处于第三周期于第三周期,而而X X、Y Y、Z Z原子最外层电子数之和等于原子最外层电子数之和等于M M、N N原子最外层电子数之和原子最外层电子数之和,设设Z Z原子最外层电子数为原子最外层电子数为a,a,则则X X、Y Y、M M、N N最外层电子数依次为最外层电子数依次为a+1a+1、a+3a+3、a+3a+3、a+4,a+4,则则:a+1+a+3+a=a+3+a+4,:a+1+a+3+a=a+3+a+4,解得解得a=3,a=3,故故Z Z为为AlAl、X X为为C C、Y Y为为O O、M M为为S S、N N为为ClCl。同主族自上而下原子半径增大。同主族自上而下原子半径增大,第第5050页页同周期自左而右原子半径减小同周期自左而右原子半径减小,故原子半径故原子半径:ZXY,:ZXY,故故A A正确正确;M;M、X X最高价氧化物水化物分别为硫酸、碳酸最高价氧化物水化物分别为硫酸、碳酸,硫酸酸性比碳酸强硫酸酸性比碳酸强,故故B B正确正确;Y;Y氢化物为水氢化物为水,常温下为液态常温下为液态,而而X X和氢元素所形成化合物和氢元素所形成化合物为烃类物质为烃类物质,可能为气态、液态、固态可能为气态、液态、固态,若为固态若为固态,其沸点高于其沸点高于Y Y氢化物氢化物,故故C C正确正确;MY;MY2 2为为SOSO2 2,不能漂白酸碱指示剂不能漂白酸碱指示剂,使紫色石蕊试使紫色石蕊试液变红液变红,故故D D错误。错误。第第5151页页【素养提升素养提升】古诗云古诗云:“:“唯有儿时不可忘唯有儿时不可忘,持艾簪蒲额头王。持艾簪蒲额头王。”意思意思是说端午节这天是说端午节这天,孩子们拿了艾叶孩子们拿了艾叶,戴上菖蒲戴上菖蒲,额头上用额头上用雄黄酒写了雄黄酒写了“王王”字字,以辟邪防疫。把雄黄酒洒在墙角、以辟邪防疫。把雄黄酒洒在墙角、床底等处床底等处,能够驱虫能够驱虫,清洁环境。雄黄是一个矿物质清洁环境。雄黄是一个矿物质,俗俗称称“鸡冠石鸡冠石”,其主要成份是硫化砷其主要成份是硫化砷,As,As位于元素周期位于元素周期表第表第AA族族,另外第另外第AA族元素族元素SeSe在生活中有广泛应用。在生活中有广泛应用。第第5252页页砷元素最高价态是几价砷元素最高价态是几价?试比较试比较AsAs、SeSe氢化物哪个热稳氢化物哪个热稳定性强。定性强。提醒提醒:+5+5价价;H;H2 2SeSe。第第5353页页【课堂回首课堂回首】第第5454页页【关键整合关键整合】1.1.元素周期律及其应用元素周期律及其应用 第第5555页页2.2.实例分析实例分析元素在周期表中位置元素在周期表中位置,反应了元素原子结构和元素性质反应了元素原子结构和元素性质,下列图是元素周期表一部分下列图是元素周期表一部分:第第5656页页(1)(1)依据元素周期律依据元素周期律,请你预测请你预测H H3 3AsOAsO4 4、H H3 3POPO4 4酸性强酸性强弱弱:P P、AsAs位置关系位置关系(_)P(_)P、AsAs原子结构特点原子结构特点(_(_相等、相等、P P原子序数比原子序数比As_)As_)性质递变规律性质递变规律(同主族随原子序数增大元素非金属性同主族随原子序数增大元素非金属性_)_)预测结果预测结果:H:H3 3AsOAsO4 4_H_H3 3POPO4 4(填填“”“”“”或或“=”)=”)。同主族同主族最外最外层电子数层电子数小小逐步减弱逐步减弱 PHPH3 3HH2 2SHCl,SHCl,请分析请分析CHCH4 4、NHNH3 3、H H2 2O O、HFHF易燃性。易燃性。第第7171页页提醒提醒:CHCH4 4NHNH3 3HH2 2OHFOHF。SiSi、P P、S S、ClCl位于同周期位于同周期,氢化氢化物易燃性从左到右逐步减弱物易燃性从左到右逐步减弱,故故C C、N N、O O、F F氢化物易燃氢化物易燃性逐步减弱。性逐步减弱。第第7272页页(2)(2)化合物毒性探究化合物毒性探究:若毒性若毒性:PH:PH3 3NHNH3 3,CCl,CCl4 4CFCF4 4,请预测请预测H H2 2S S与与H H2 2O O、CSCS2 2与与COCO2 2毒毒性强弱。性强弱。提醒提醒:H H2 2SHSH2 2O O、CSCS2 2COCO2 2。N N与与P P、F F与与ClCl同主族同主族,结合毒性结合毒性:PH:PH3 3NHNH3 3,CCl,CCl4 4CFCF4 4,可知同主族元素形成结构相同化合可知同主族元素形成结构相同化合物毒性从上到下增强物毒性从上到下增强,故毒性故毒性:H:H2 2SHSH2 2O O、CSCS2 2COCO2 2。第第7373页页(3)(3)科学家发觉结构类似物质沸点与相对分子质量大小科学家发觉结构类似物质沸点与相对分子质量大小相关。已知相关。已知CClCCl4 4沸点为沸点为76.8,CF76.8,CF4 4沸点为沸点为-128,-128,新新制冷剂沸点范围应介于二者之间制冷剂沸点范围应介于二者之间,经过较长时间重复试经过较长时间重复试验验,发觉了制冷剂发觉了制冷剂CFCF2 2ClCl2 2(氟利昂氟利昂),),然而这种制冷剂造成然而这种制冷剂造成了当今环境问题。这个环境问题是什么了当今环境问题。这个环境问题是什么?提醒提醒:大气臭氧层出现空洞。大气臭氧层出现空洞。第第7474页页(4)(4)在制冷剂发觉中即使造成了环境问题在制冷剂发觉中即使造成了环境问题,但求援于周但求援于周期表中元素及其化合物性质改变趋势开发制冷剂科学期表中元素及其化合物性质改变趋势开发制冷剂科学思维方法是值得借鉴。在上述探究中主要分析了物质思维方法是值得借鉴。在上述探究中主要分析了物质哪些性质改变规律哪些性质改变规律?提醒提醒:易燃性、毒性、沸点易燃性、毒性、沸点。第第7575页页