高中化学第一章物质结构元素周期律第二节元素周期律第3课时学案必修2.doc

第3课时　元素周期表和元素周期律的应用[学习目标定位]　1.知道元素周期表的简单分区2.进一步认识元素周期表是元素周期律的具体表现形式3.学会运用元素周期表、元素周期律的有关知识，指导科学研究和工农业生产一、元素周期表的分区及元素性质的比较1.元素周期表的金属区和非金属区(1)分界线的划分：沿着周期表中B、Si、As、Te、At跟Al、Ge、Sb、Po之间画一条斜线，斜线的左面是金属元素，右面是非金属元素2)分界线附近的元素，既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性，故元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线3)周期表的左下方是金属性最强的元素，是铯元素(放射性元素除外)；右上方是非金属性最强的元素，是氟元素；最后一个纵行是0族元素2.元素金属性强弱的比较比较金属性的强弱，其实质是看元素原子失去电子的难易程度，越易失电子，金属性越强1)根据元素周期表判断①同一周期，从左到右，随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐减弱；②同一主族，从上到下，随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐增强2)根据元素单质及其化合物的相关性质判断①金属单质与水(或酸)反应越剧烈，元素的金属性越强如Zn与盐酸反应比Fe与盐酸反应更容易，则金属性：Zn＞Fe；②最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素的金属性越强。

如碱性：NaOH＞Mg(OH)2，则金属性：Na＞Mg；③金属单质间的置换反应如Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，则金属性：Zn＞Cu；④元素的原子对应阳离子的氧化性越强，则元素的金属性越弱如氧化性：Mg2＋＞Na＋，则金属性：Mg＜Na3)根据金属活动性顺序判断一般来说，排在前面的金属元素其金属性比排在后面的强如Fe排在Cu的前面，则金属性：Fe＞Cu提醒　金属性强弱的比较，关键是比较原子失去电子的难易，而不是失去电子数的多少如Na失去一个电子，而Mg失去两个电子，但Na的金属性比Mg强3.元素非金属性强弱的比较比较元素非金属性的强弱，其实质是看元素原子得到电子的难易程度，越易得电子，非金属性越强1)根据元素周期表判断①同一周期，从左到右，随着原子序数的递增，元素的非金属性逐渐增强；②同一主族，从上到下，随着原子序数的递增，元素的非金属性逐渐减弱2)根据元素单质及其化合物的相关性质判断①非金属单质越易跟H2化合，其非金属性越强如F2与H2在暗处即可反应，Br2与H2在加热条件下才能反应，则非金属性：F＞Br；②气态氢化物越稳定，其非金属性越强如稳定性：HF＞HCl，则非金属性：F＞Cl；③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其非金属性越强。

如酸性：H2SO4＞H3PO4，则非金属性：S＞P；④非金属单质间的置换反应如Cl2＋2KI===2KCl＋I2，则非金属性：Cl＞I；⑤元素的原子对应阴离子的还原性越强，其非金属性就越弱如还原性：S2－＞Cl－，则非金属性：Cl＞S4.元素的化合价与元素在周期表中的位置之间的关系主族元素的最高正化合价等于原子所能失去或偏移的最外层电子数，而非金属的最低负化合价则等于使原子达到8电子稳定结构所需得到的电子数所以，非金属元素的最高正化合价和它的最低负化合价的绝对值之和等于81)最高正化合价＝族序数＝原子最外层电子数(O、F除外)2)最高正化合价＋|最低负化合价|＝8归纳总结元素金属性、非金属性递变与其在周期表中的位置关系请填写出图中序号所示内容①增强　②减弱　③增强　④增强　⑤Al　⑥Si　⑦金属　⑧非金属提醒　(1)周期表的左下方是金属性最强的元素(铯，放射性元素除外)，右上方是非金属性最强的元素(氟)碱性最强的是CsOH，酸性最强的含氧酸是HClO42)由于元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线，因此，位于分界线附近的元素，既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性1.下列说法错误的是(　　)A.作半导体材料的元素大多数位于周期表中金属元素和非金属元素的交界处B.农药中常含有的元素通常在元素周期表的右上方区域内C.构成催化剂的元素通常在元素周期表的左下方区域内D.在周期表过渡元素中寻找作耐高温和耐腐蚀的合金材料的元素答案　C解析　构成催化剂的元素大多为过渡金属元素，在元素周期表的中间部分。

2.X、Y是元素周期表第ⅦA族中的两种元素下列叙述能说明X的非金属性比Y强的是(　　)A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多B.Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来C.X的单质比Y的单质更容易与氢气反应D.同浓度下X的氢化物水溶液比Y的氢化物水溶液的酸性强答案　C解析　因X、Y是元素周期表中第ⅦA族的元素，若X原子的电子层数多，则说明X比Y的非金属性弱，A错误；B项事实说明Y比X更活泼，B错误；根据单质与H2化合的难易判断，X2与H2化合更容易，说明氧化性：X2>Y2，则非金属性：X>Y，C正确；非金属元素氢化物水溶液酸性的强弱不能作为元素非金属性强弱的判断依据，D错误二、元素周期表和元素周期律的应用1.元素在周期表中的位置与原子结构、元素性质间的关系如图所示：(1)核外电子层数＝周期数2)主族元素的最外层电子数＝价电子数＝主族序数＝最高正价数(O、F元素除外)3)质子数＝原子序数＝原子核外电子数＝核电荷数4)最低负价的绝对值＝8－主族序数(仅限第ⅣA～ⅦA族)5)原子半径越大，失电子越容易，单质还原性越强，其离子的氧化性越弱6)原子半径越小，得电子越容易，单质氧化性越强，元素非金属性越强，形成的气态氢化物越稳定，形成的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强。

2.判断元素金属性、非金属性的强弱金属性非金属性同主族(从上到下)依次增强依次减弱同周期(从左到右)依次减弱依次增强3.寻找新物质由于在周期表中位置靠近的元素性质相近，在周期表一定区域内寻找元素，发现物质的新用途被视为一种相当有效的方法，如在周期表中金属和非金属的分界处，可以找到半导体材料还可以在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料元素周期表和元素周期律的应用(1)可以由元素在周期表中的位置推测其结构和性质2)根据元素的结构和性质，推测它在周期表中的位置3)指导新元素的发现及预测它们的性质4)指导其他与化学相关的科学技术如在周期表中金属元素和非金属元素分界线附近，可以找到半导体材料在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料3.X、Y、Z是三种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z处于同一周期X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍Z原子的核外电子数比Y原子少1下列说法正确的是(　　)A.元素非金属性由弱到强的顺序为Z＜Y＜XB.Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4C.三种元素的气态氢化物中，Z的气态氢化物最稳定D.原子半径由大到小的顺序为Z＜Y＜X答案　A解析　X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，说明X是氧元素，则Y必然为硫元素，Z原子的核外电子数比Y原子少1，则Z为磷元素。

它们在周期表中的位置如图元素非金属性由弱到强的顺序为P＜S＜O，A项正确；S元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H2SO4，B项错误；非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，因此X的气态氢化物最稳定，C项错误；根据元素周期律，原子半径由大到小的顺序为P＞S＞O，D项错误4.锗(Ge)是第四周期ⅣA族元素，处于元素周期表中金属区与非金属区的交界线上，下列叙述正确的是(　　)A.锗是一种金属性很强的元素B.锗的单质具有半导体的性能C.锗化氢(GeH4)稳定性很强D.锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸答案　B解析　依据同主族元素性质递变规律可知：气态氢化物稳定性：CH4>SiH4>GeH4，而已知硅烷(SiH4)不稳定，故GeH4稳定性很弱；最高价氧化物对应水化物的酸性：H2CO3>H4SiO4>H4GeO4，H4SiO4难溶于水，故H4GeO4为难溶于水的弱酸；因为锗处于元素周期表中金属区与非金属区的交界线上，所以锗单质应具有半导体的性能思维启迪　推断陌生元素性质时要从以下三个角度分析：(1)与同周期前、后元素相比较，依据同周期元素性质的递变规律推测元素的性质2)与同主族上、下元素相比较，依据同主族元素性质的递变规律推测元素的性质。

3)比较不同周期、不同主族元素的性质时，可借助“三角”规律进行推断若A、B、C三种元素位于元素周期表中如图所示位置，有关元素的各种性质均可排出顺序(但D不能参与排序)①原子半径：C>A>B；②金属性：C>A>B；③非金属性：B>A>C1.下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是(　　)①原子序数为15的元素的最高化合价为＋3②第ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族A.①② B.①③ C.②④ D.③④答案　C解析　原子序数为15的元素是P，最高化合价为＋5价，①错误；在元素周期表中，同一周期随原子序数递增非金属性逐渐增强，②正确；C的质子数为6，但中子数不一定为6，因为C存在14C、13C等同位素，③错误；原子序数为12的元素为Mg，④正确2.镁、锂在元素周期表中具有特殊“对角线”关系，它们的性质相似例如，它们的单质在过量氧气中燃烧时均只生成正常的氧化物等，下列关于锂的叙述不正确的是(　　)A.Li2SO4能溶于水B.LiOH是易溶于水、受热不分解的强碱C.Li遇浓硫酸不产生“钝化”现象D.Li2CO3受热分解，生成Li2O和CO2答案　B解析　根据题中信息，将镁的有关性质进行迁移应用，可推测锂的有关性质。

由Mg、Mg(OH)2、MgCO3、MgSO4的性质推测相应的Li及其化合物的性质MgSO4易溶于水，Mg(OH)2是难溶、易分解的中强碱，Mg与浓硫酸能发生反应，MgCO3受热易分解生成MgO和CO2，故B项不正确3.下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是(　　)①HCl比H2S稳定　②HClO氧化性比H2SO4强③HClO4酸性比H2SO4强　④Cl2能与H2S反应生成S⑤氯原子最外层有7个电子，硫原子最外层有6个电子A.②⑤ B.①② C.①②④ D.①③⑤答案　A解析　判断元素的非金属性强弱是根据元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱(即最高价含氧酸)，而不是氧化性强弱，故②错，③对；最外层电子数多的非金属性不一定强，如最外层电子数I>O，但非金属性I

A.A B.B C.C D.D(2)有人认为形成化合物最多的元素不是第ⅣA族的碳元素，而是另一种短周期元素请你根据学过的化学知。