1、第第3 3课时元素周期表和元素周期律的应用课时元素周期表和元素周期律的应用三维目标知识与技能知识与技能1认识周期表中元素金属性和非金属性的递变规律认识周期表中元素金属性和非金属性的递变规律(重点重点)2能描述元素周期表的结构，知道金属、非金属在元素周期表中能描述元素周期表的结构，知道金属、非金属在元素周期表中的位置。了解元素在周期表中的位置、原子结构及其性质三者之间的位置。了解元素在周期表中的位置、原子结构及其性质三者之间的关系的关系(难点难点)过程与方法过程与方法通过对前面所学知识的归纳比较，掌握通过对前面所学知识的归纳比较，掌握“位、构、性位、构、性”的关系的关系情感、态度情感、态度与价值
2、观与价值观让学生体验用所学理论解决问题的快乐并体会化学理论的指导作用，让学生体验用所学理论解决问题的快乐并体会化学理论的指导作用，培养学生的辩证唯物主义观点、科学创新品质和理论联系实际的能培养学生的辩证唯物主义观点、科学创新品质和理论联系实际的能力力思维激活思维激活1875年，法国化学家布瓦博德朗在分析比利牛斯山的闪年，法国化学家布瓦博德朗在分析比利牛斯山的闪锌矿时发现了一种新元素，他将这种新元素命名为镓，以表锌矿时发现了一种新元素，他将这种新元素命名为镓，以表达他对他的祖国法兰西的热爱，并公布了测得的关于镓的主达他对他的祖国法兰西的热爱，并公布了测得的关于镓的主要性质。不久他收到了门捷列夫的
3、来信，门捷列夫在信中指要性质。不久他收到了门捷列夫的来信，门捷列夫在信中指出：关于镓的比重不应该是出：关于镓的比重不应该是4.7，而是，而是5.96.0。当时布瓦博。当时布瓦博德朗很是疑惑，他是唯一掌握金属镓的人，门捷列夫是怎样德朗很是疑惑，他是唯一掌握金属镓的人，门捷列夫是怎样知道镓的比重的呢？知道镓的比重的呢？自学导引自学导引一、元素的金属性和非金属性的递变情况一、元素的金属性和非金属性的递变情况图表中虚线表示金属元素和非金属元素的分界线，其左图表中虚线表示金属元素和非金属元素的分界线，其左下角区域为金属元素，右上角区域为非金属元素。下角区域为金属元素，右上角区域为非金属元素。思考题思考题
4、1元素周期表中除放射性元素外，什么元素的元素周期表中除放射性元素外，什么元素的金属性最强？什么元素的非金属性最强？金属性最强？什么元素的非金属性最强？答案答案Cs；F二、元素常见化合价与元素在周期表中位置的关系二、元素常见化合价与元素在周期表中位置的关系1主族元素：最高正价最外层电子数主族元素：最高正价最外层电子数(价电子数价电子数)主主族序数族序数。2非金属主族元素化合价一般规律：非金属主族元素化合价一般规律：(1)最低负价最低负价族序数族序数8(2)最高正价最高正价|最低负价最低负价|8思考题思考题2氢元素的最高正价为氢元素的最高正价为1，最低负价是否应为，最低负价是否应为7?答案答案不是
5、，氢元素的最低负价应为不是，氢元素的最低负价应为121。三、元素周期表与元素周期律的关系三、元素周期表与元素周期律的关系元素周期表是元素周期律的具体表现形式，即元素周期元素周期表是元素周期律的具体表现形式，即元素周期表是依据元素周期律而编排出来的。表是依据元素周期律而编排出来的。四、元素周期表和周期律的应用四、元素周期表和周期律的应用1便于对元素性质进行系统研究。便于对元素性质进行系统研究。2为发现新元素及预测它们的原子结构和性质提供了为发现新元素及预测它们的原子结构和性质提供了线索。线索。3.在周期表中在周期表中金属与非金属的分界金属与非金属的分界处寻找半导体材料。处寻找半导体材料。4农药中
6、含有的农药中含有的As、F、Cl、S、P等元素集中在周期表等元素集中在周期表右上角右上角区域。区域。5在在过渡元素过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。材料。6在周期表一定区域内寻找元素在周期表一定区域内寻找元素,发现物质的新用途。发现物质的新用途。思考题思考题3钫钫(Fr)是碱金属元素中原子序数最大的元素，是碱金属元素中原子序数最大的元素，根据它在周期表中的位置预言其性质。根据它在周期表中的位置预言其性质。(写出两点即可写出两点即可)答案答案在已知元素中具有最大的原子半径；在已知元素中具有最大的原子半径；氧化物氧化物对应的水化物是极强的碱对应的水化
7、物是极强的碱(其他合理答案均正确其他合理答案均正确)。名师解惑名师解惑一、元素周期表中同周期、同主族元素原子结构和元素一、元素周期表中同周期、同主族元素原子结构和元素性质的递变规律性质的递变规律周期表中位置周期表中位置同周期同周期(左左右右)同主族同主族(上上下下)原原子子结结构构核电荷数核电荷数依次增大依次增大逐渐增大逐渐增大电子层数电子层数相同相同依次增多依次增多最外层电子数最外层电子数依次增多依次增多相同相同原子半径原子半径依次减小依次减小(稀有气体稀有气体除外除外)依次增大依次增大主要化合价主要化合价最高正价由最高正价由17负价由负价由41最高正价、负价相最高正价、负价相同同最高正价主
8、最高正价主族序数族序数元素的金属性元素的金属性和非金属和非金属性性金属性逐渐减弱金属性逐渐减弱非金属性逐渐非金属性逐渐增强增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强非金属性逐渐非金属性逐渐减弱减弱 特别提醒特别提醒 以上变化规律中，不包括稀有气体元素。以上变化规律中，不包括稀有气体元素。二、元素周期表中二、元素周期表中“位位”、“构构”、“性性”三者的辩证三者的辩证关系关系三、三、120号元素中某些元素的特性号元素中某些元素的特性1与水反应最剧烈的非金属单质是与水反应最剧烈的非金属单质是F2，即非金属性最强，即非金属性最强的元素是的元素是F元素；所形成的气态氢化物最稳定的是元素；所形成的气态氢化物最稳定
9、的是HF。2与水反应最剧烈的金属单质是与水反应最剧烈的金属单质是K；原子半径最大的主；原子半径最大的主族元素是族元素是K元素。元素。3自然界中硬度最大的单质是含自然界中硬度最大的单质是含C元素的金刚石；最高元素的金刚石；最高正价与最低负价的代数和为零，且气态氢化物中含氢的百分正价与最低负价的代数和为零，且气态氢化物中含氢的百分含量最高的元素是含量最高的元素是C元素。元素。4常温下有颜色的气体单质是常温下有颜色的气体单质是F2、Cl2。5原子半径最小，它的阳离子就是质子的元素为原子半径最小，它的阳离子就是质子的元素为H元元素；同位素之一的原子核中只有质子而没有中子的是素；同位素之一的原子核中只有
10、质子而没有中子的是H元元素。素。6最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是Cl元素。元素。7密度最小的金属单质是密度最小的金属单质是Li。8最高价氧化物及其水化物具有两性的元素是最高价氧化物及其水化物具有两性的元素是Al元元素；地壳中含量最高的金属元素是素；地壳中含量最高的金属元素是Al元素。元素。9地壳中含量最高的元素是地壳中含量最高的元素是O元素，次者是元素，次者是Si元素。元素。典例导析典例导析知识点知识点1：元素化合价与化学式的考查：元素化合价与化学式的考查例例1如图为元素周期表中短周期的一部分，其中如图为元素周期表中短周期的一部分，其中b元素元素原子的
11、最外层电子数为电子层数的两倍，则下列叙述中正确原子的最外层电子数为电子层数的两倍，则下列叙述中正确的是的是()Ab的元素符号为的元素符号为CBa元素的最高正化合价为元素的最高正化合价为6Cc元素的最高正化合价为元素的最高正化合价为5Db元素的气态氢化物的化学式为元素的气态氢化物的化学式为H2S解析解析b元素原子的最外层电子数为电子层数的两倍，元素原子的最外层电子数为电子层数的两倍，则则b可能为可能为He、C或或S,由由b元素在短周期中的位置元素在短周期中的位置()可知，可知，b只能为只能为S，故，故a为为O，c为为Cl。答案答案D跟踪练习跟踪练习1元素元素M的最高正价和负价的绝对值之差为的最高
12、正价和负价的绝对值之差为6，M、N的离子具有相同的电子排布，则的离子具有相同的电子排布，则M、N所形成的化所形成的化合物可能是合物可能是()AMgF2BMgCl2CCaCl2DCaBr2答案答案C知识点知识点2：应用元素周期表和周期律比较和推断物质的：应用元素周期表和周期律比较和推断物质的性质性质例例2超重元素超重元素“稳定岛稳定岛”的假设预言：自然界中可能的假设预言：自然界中可能存在着原子序数为存在着原子序数为114号的元素的稳定同位素号的元素的稳定同位素208X。请根据原。请根据原子结构理论和元素周期律预测：子结构理论和元素周期律预测：(1)它在周期表的哪一周期哪一族？是金属还是非金属？它
13、在周期表的哪一周期哪一族？是金属还是非金属？(2)写出它的最高价氧化物、氢氧化物写出它的最高价氧化物、氢氧化物(或含氧酸或含氧酸)的化学的化学式。式。解析解析根据元素周期表的结构中，各周期内包含的元素根据元素周期表的结构中，各周期内包含的元素的种数以及同周期元素的排列，需先用递减法确定的种数以及同周期元素的排列，需先用递减法确定114号元号元素在周期表中的位置，然后再确定是金属还是非金属。素在周期表中的位置，然后再确定是金属还是非金属。11428818183228(注：注：6个减数依次是第个减数依次是第一周期至第六周期中包含的元素的总数；递减法最终要求有一周期至第六周期中包含的元素的总数；递减
14、法最终要求有个余数，该余数可以看做依次排列在第七周期中的第个余数，该余数可以看做依次排列在第七周期中的第28种元种元素素)，依据第七周期排满为，依据第七周期排满为32种元素来推，该元素在第七周种元素来推，该元素在第七周期，从左边开始，排列为第期，从左边开始，排列为第28种元素，即第种元素，即第A族，而该族族，而该族的第六周期为铅元素，是金属，则该元素也为金属。然后，的第六周期为铅元素，是金属，则该元素也为金属。然后，再依据同主族元素原子的结构和性质的递变规律可知，它的再依据同主族元素原子的结构和性质的递变规律可知，它的最高价为最高价为4价，还有常见价，还有常见2价化合物，所以可确定它的最价化合
15、物，所以可确定它的最高价氧化物及其水化物的化学式为高价氧化物及其水化物的化学式为XO2、X(OH)4。答案答案(1)第七周期第七周期A族；金属族；金属(2)XO2；X(OH)4跟踪练习跟踪练习2下列有关性质的递变性的叙述中正确的是下列有关性质的递变性的叙述中正确的是()AO、S、Na的原子半径依次减小的原子半径依次减小BLiOH、NaOH、KOH的碱性依次增强的碱性依次增强CHF、NH3、SiH4的热稳定性依次增强的热稳定性依次增强DMg、Al、Na的还原性依次增强的还原性依次增强答案答案B知识点知识点3：应用元素周期表和周期律寻找新物质：应用元素周期表和周期律寻找新物质例例3制冷剂是一种易压
16、缩、易液化的气体，液化后在制冷剂是一种易压缩、易液化的气体，液化后在冷冻机管内循环，蒸发时吸收热量，使环境温度降低，达到冷冻机管内循环，蒸发时吸收热量，使环境温度降低，达到制冷的目的。历史上，人们曾采用过乙醚、氨、氯甲烷等作制冷的目的。历史上，人们曾采用过乙醚、氨、氯甲烷等作制冷剂，但它们不是有毒，就是易燃，效果并不理想。于制冷剂，但它们不是有毒，就是易燃，效果并不理想。于是，不断有科学家根据元素及其化合物的递变规律来开发新是，不断有科学家根据元素及其化合物的递变规律来开发新的制浼痢胙刈趴蒲的制浼痢胙刈趴蒲业奶剿鞴旒；卮鹣铝形侍猓业奶剿鞴旒；卮鹣铝形侍猓(1)科学家们首先研究了某些化合物的易燃
17、性和毒性的变科学家们首先研究了某些化合物的易燃性和毒性的变化趋势。化趋势。(以下填写化学式以下填写化学式)氢化物的可燃性。第二周期：氢化物的可燃性。第二周期：_ H2OHF；第三周期：；第三周期：_。化合物的毒性。化合物的毒性。A族：族：PH3NH3；A族：族：H2S _ _ _ _ _ _ H2O(填填“”或或“”，下 同，下 同)，CS2_CO2；A族：族：CCl4CF4。(2)尽管这种制冷剂因会破坏大气中的臭氧层造成环境污尽管这种制冷剂因会破坏大气中的臭氧层造成环境污染而逐渐被其他制冷剂所取代，但求助于元素周期表中元素染而逐渐被其他制冷剂所取代，但求助于元素周期表中元素及其化合物的及其化
18、合物的_(填选项编号填选项编号)变化趋势来开发制冷变化趋势来开发制冷剂的科学思维方法还是值得借鉴的。剂的科学思维方法还是值得借鉴的。毒性毒性沸点沸点易燃性易燃性水溶性水溶性颜色颜色解析解析(1)同周期元素气态氢化物的可燃性从左向右逐同周期元素气态氢化物的可燃性从左向右逐渐减弱。渐减弱。由由“毒性：毒性：PH3NH3，CCl4CF4”可知，同主族元可知，同主族元素的化合物的毒性从上到下逐渐增强。素的化合物的毒性从上到下逐渐增强。(2)制冷剂必须是易液化、低毒或无毒、可燃性差或不燃制冷剂必须是易液化、低毒或无毒、可燃性差或不燃烧的物质。由题目可以看出，科学家在寻找制冷剂的过程烧的物质。由题目可以看出，科学家在寻找制冷剂的过程中，需要考虑物质可燃性、毒性和沸点的递变规律。中，需要考虑物质可燃性、毒性和沸点的递变规律。答案答案(1)CH4；NH3；SiH4；PH3；H2S；HCl ；(2)跟踪练习跟踪练习3在元素周期表中，主族元素自在元素周期表中，主族元素自A族的硼到族的硼到A族的砹连一条斜线，即为金属和非金属的分界线，从分族的砹连一条斜线，即为金属和非金属的分界线，从分界线附近可以找到界线附近可以找到()A耐高温材料耐高温材料B新型农药材料新型农药材料 C半导体材料半导体材料D新型催化剂材料新型催化剂材料答案答案C
