1、第2课时 元素周期表和元素周期律的应用 一、元素周期表的分区及化合价规律一、元素周期表的分区及化合价规律 1.1.金属元素与非金属元素的分区及性质递变规律金属元素与非金属元素的分区及性质递变规律 (1)(1)请填写出图中序号所示内容请填写出图中序号所示内容: : _ _ _ _ _ _ _ _ 增强增强 减弱减弱 增强增强 增强增强 AlAl SiSi 金属金属 非金属非金属 (2)(2)分界线的划分分界线的划分: :沿着周期表中沿着周期表中_和和 _之间画一条斜线之间画一条斜线, ,斜线的左面是斜线的左面是_ 元素元素, ,右面是右面是_元素。元素。 B B、SiSi、AsAs、TeTe、A
2、tAt AlAl、GeGe、SbSb、PoPo 金属金属 非金属非金属 (3)(3)分界线附近的元素分界线附近的元素, ,既能表现出一定的既能表现出一定的_,_,又能又能 表现出一定的表现出一定的_,_,故元素的故元素的_和和_ 之间没有严格的界线。之间没有严格的界线。 (4)(4)周期表的左下方是周期表的左下方是_性最强的元素性最强的元素( (钫钫),),右上方右上方 是是_性最强的元素性最强的元素(_)(_)。碱性最强的是。碱性最强的是_,_,酸酸 性最强的含氧酸是性最强的含氧酸是_。 金属性金属性 非金属性非金属性 金属性金属性 非金属性非金属性 金属金属 非金属非金属 氟氟 FrOHF
3、rOH HClOHClO4 4 2.2.元素化合价与元素在周期表中位置的关系元素化合价与元素在周期表中位置的关系 (1)(1)主族元素最高正化合价主族元素最高正化合价=_=_=_=_。 主族序数主族序数 最外层电子数最外层电子数 (2)(2)非金属元素的化合价非金属元素的化合价 最高正价等于原子所能失去或偏移的最高正价等于原子所能失去或偏移的_。 最低负价等于使其达到最低负价等于使其达到_稳定结构所需要得到稳定结构所需要得到 的电子数。的电子数。 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_。 最外层电子数最外层电子数 8 8电子电子 8 8 【想一想想一想】某短周期主族
4、元素最高正价和最低负价代某短周期主族元素最高正价和最低负价代 数和分别为数和分别为0 0、2 2、4 4、6,6,则可能是哪些元素则可能是哪些元素? ? 提示提示: :若为若为0,0,则为则为H H、C C、Si;Si;若为若为2,2,则为则为N N、P;P;若为若为4,4, 则为则为S;S;若为若为6,6,则为则为ClCl。 二、元素周期表和元素周期律的应用二、元素周期表和元素周期律的应用 1.1.根据同周期、同主族元素性质的递变规律判断元素根据同周期、同主族元素性质的递变规律判断元素 性质的性质的_(_(或或_)_)。 2.2.应用于元素“应用于元素“_”_”的相互推断。的相互推断。 强弱
5、强弱 大小大小 位置位置 结构结构 性质性质 3.3.预测新元素预测新元素 为新元素的发现及预测它们的为新元素的发现及预测它们的_提供线提供线 索。索。 原子结构和性质原子结构和性质 4.4.寻找新物质寻找新物质 【情境情境思考思考】 农药六六六急性毒性较小农药六六六急性毒性较小, ,以以 - -六六六最大。六六六六六六最大。六六六 进入机体后主要蓄积于中枢神经和脂肪组织中进入机体后主要蓄积于中枢神经和脂肪组织中, ,刺激刺激 大脑运动及小脑。请寻找制取农药的元素主要位于元大脑运动及小脑。请寻找制取农药的元素主要位于元 素周期表的什么位置。素周期表的什么位置。 提示提示: :元素周期表的右上角
6、。元素周期表的右上角。 【做一做做一做】元素周期表在指导科学研究和生产实践方元素周期表在指导科学研究和生产实践方 面具有十分重要的意义面具有十分重要的意义, ,请将请将A A、B B两栏描述的内容连线。两栏描述的内容连线。 A A B B 制半导体的元素制半导体的元素 a.Fa.F、ClCl、BrBr、N N、S“S“三角地带”三角地带” 制催化剂的元素制催化剂的元素 b.b.金属与非金属元素分界线附近金属与非金属元素分界线附近 制制冷剂的元素制制冷剂的元素 c.c.相对原子质量较小的元素相对原子质量较小的元素 地壳中含量较多的元素地壳中含量较多的元素 d.d.过渡元素过渡元素 提示提示: :
7、- -b b - -d d - -a a - -c c 知识点知识点 元素位置、原子结构、元素性质之间的关系元素位置、原子结构、元素性质之间的关系 同一元素的“位、构、性”关系可表示如下同一元素的“位、构、性”关系可表示如下: : 1.1.结构与位置的互推结构与位置的互推 (1)(1)同主族上下相邻元素原子序数的位置、关系及实例。同主族上下相邻元素原子序数的位置、关系及实例。 位置位置 关系关系 实例实例 位于过渡元素位于过渡元素 左侧的主族元左侧的主族元 素素, ,即第即第AA 族、第族、第AA族族 同主族、邻周期同主族、邻周期 元素原子序数之元素原子序数之 差为上一周期元差为上一周期元 素
8、所在周期所能素所在周期所能 容纳的元素种数容纳的元素种数 钠与钾的原子序数钠与钾的原子序数 差为差为1919- -11=8(11=8(即钠即钠 原子所在第原子所在第3 3周期周期 所能容纳的元素种所能容纳的元素种 数数) ) 位置位置 关系关系 实例实例 位于过渡元素位于过渡元素 右侧的主族元右侧的主族元 素素, ,即第即第AA 族族AA族族 同主族、邻周期同主族、邻周期 元素原子序数之元素原子序数之 差为下一周期元差为下一周期元 素所在周期所含素所在周期所含 的元素种数的元素种数 氯和溴的原子序数氯和溴的原子序数 之差为之差为3535- -17=1817=18 ( (即溴原子所在第即溴原子所
9、在第 4 4周期所能容纳的周期所能容纳的 元素种数元素种数) ) (2)(2)掌握四个关系式。掌握四个关系式。 电子层数电子层数= =周期数周期数 质子数质子数= =原子序数原子序数 主族元素原子最外层电子数主族元素原子最外层电子数= =主族序数主族序数 主族元素的最高正价主族元素的最高正价= =族序数族序数( (氧、氟除外氧、氟除外),),最低负最低负 价价= =主族序数主族序数- -8 8 2.2.性质与位置的互推性质与位置的互推 (1)(1)根据元素的性质可以推知元素在周期表中的位置根据元素的性质可以推知元素在周期表中的位置: : 若同周期元素若同周期元素A A、B B、C C的金属性逐
10、渐增强的金属性逐渐增强, ,则则A A、B B、C C在在 同周期中按照同周期中按照C C、B B、A A的顺序从左到右排列。的顺序从左到右排列。 (2)(2)根据元素在周期表中的位置关系可以推断元素的性根据元素在周期表中的位置关系可以推断元素的性 质质: :若同主族元素若同主族元素A A、B B、C C从上往下排列从上往下排列, ,则可推知则可推知A A、B B、 C C的单质的氧化性依次减弱或还原性依次增强。的单质的氧化性依次减弱或还原性依次增强。 3.3.结构与性质的互推结构与性质的互推 (1)(1)若某元素原子的最外层电子数小于若某元素原子的最外层电子数小于4,4,则该元素原子则该元素
11、原子 在反应中容易失电子在反应中容易失电子; ;若某元素原子的最外层电子数大若某元素原子的最外层电子数大 于于4,4,则该元素原子在反应中容易得电子。则该元素原子在反应中容易得电子。 (2)(2)若某元素原子在反应中容易得电子若某元素原子在反应中容易得电子, ,则该元素原子则该元素原子 的最外层电子数大于的最外层电子数大于4;4;若某元素原子在反应中容易失若某元素原子在反应中容易失 电子电子, ,则该元素原子的最外层电子数小于则该元素原子的最外层电子数小于4 4。 4.4.比较元素性质时比较元素性质时, ,有时需要借助参照物有时需要借助参照物, ,如比较如比较 Ca(OH)Ca(OH)2 2和
12、和Al(OH)Al(OH)3 3的碱性大小的碱性大小, ,因为因为CaCa与与AlAl既不属于同既不属于同 周期又不属于同主族周期又不属于同主族, ,可借助镁元素进行判断可借助镁元素进行判断, ,三种元三种元 素在周期表中的位置如图素在周期表中的位置如图: : 镁镁 铝铝 钙钙 故金属性故金属性:CaMgAl,:CaMgAl,碱性碱性:Ca(OH):Ca(OH)2 2Mg(OH)Mg(OH)2 2Al(OH)Al(OH)3 3。 【知识拓展知识拓展】元素“位元素“位构构性”的特例性”的特例 (1)(1)绝大多数原子的原子核是由质子和中子构成的绝大多数原子的原子核是由质子和中子构成的, ,只只
13、有氕有氕( )( )无中子。无中子。 (2)(2)元素周期表中的周期一般都是从金属元素开始元素周期表中的周期一般都是从金属元素开始, ,但但 第第1 1周期例外周期例外, ,是从氢元素开始的。是从氢元素开始的。 1 1H (3)(3)所有元素中所有元素中, ,碳元素形成的化合物种类最多。碳元素形成的化合物种类最多。 (4)(4)非金属单质一般不导电非金属单质一般不导电, ,但石墨导电但石墨导电, ,晶体硅是半导晶体硅是半导 体。体。 (5)(5)氟无正价氟无正价, ,氧无最高正价氧无最高正价; ;在在NaNa2 2O O2 2中氧显中氧显- -1 1价价, ,在在NaHNaH 中氢显中氢显-
14、-1 1价。价。 【思考思考讨论讨论】 (1)(1)已知已知S S和和SeSe同主族同主族, ,试比较试比较H H2 2SOSO4 4和和H H2 2SeOSeO4 4哪种酸性更哪种酸性更 强强? ? 提示提示: :因为因为S S、SeSe同主族同主族, ,自上至下自上至下, ,元素的非金属性减元素的非金属性减 弱弱, ,最高价氧化物对应的水化物酸性减弱最高价氧化物对应的水化物酸性减弱, ,故酸性故酸性:H:H2 2SOSO4 4 HH2 2SeOSeO4 4。 (2)(2)根据元素周期律可以推知根据元素周期律可以推知Ba(OH)Ba(OH)2 2和和Ca(OH)Ca(OH)2 2哪种碱哪种碱
15、 性更强性更强? ? 提示提示: :在元素周期表中在元素周期表中,Ba,Ba和和CaCa位于同一主族位于同一主族, ,且且BaBa位于位于 CaCa的下方的下方, ,故碱性故碱性:Ca(OH):Ca(OH)2 2B;:CAB; 金属性金属性:CAB;:CAB; 非金属性非金属性:BAC:BAC。 【典例典例2 2】 （20192019全国卷全国卷）今年是门捷列夫发现）今年是门捷列夫发现 元素周期律元素周期律150150周年。下表是元素周期表的一部分，周年。下表是元素周期表的一部分，W W、 X X、Y Y、Z Z为短周期主族元素，为短周期主族元素，W W与与X X的最高化合价之和为的最高化合价
16、之和为 8 8。下列说法错误的是（。下列说法错误的是（ ） A A. .原子半径：原子半径：WSe,则则H H2 2S S比比H H2 2SeSe更稳定更稳定, , 故故C C错误错误;P;P、AsAs同主族同主族, ,非金属性非金属性PAs,PAs,则则H H3 3AsOAsO4 4酸性比酸性比 H H3 3POPO4 4弱弱, ,故故D D错误。错误。 3.X3.X、Y Y、Z Z、W W均为短周期元素均为短周期元素, ,它们在周期表中的相对它们在周期表中的相对 位置如图所示。若位置如图所示。若Y Y原子的最外层电子数是内层电子数原子的最外层电子数是内层电子数 的的3 3倍倍, ,下列说法
17、中正确的是下列说法中正确的是 世纪金榜导学号世纪金榜导学号( ( ) ) A.A.原子半径原子半径:WZYX:WZYX B.B.最高价氧化物对应水化物的酸性最高价氧化物对应水化物的酸性W W比比Z Z弱弱 C.YC.Y的气态氢化物的稳定性较的气态氢化物的稳定性较Z Z的弱的弱 D.D.四种元素的单质中四种元素的单质中,Z,Z的熔、沸点最高的熔、沸点最高 【解析解析】选选D D。Y Y原子的最外层电子数是内层电子数的原子的最外层电子数是内层电子数的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,Cl,原子半径原子半径ZWXY,AZWXY,A项项 错误错
18、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, , 故故C C项错误项错误;S;S为固体为固体, ,其他为气体其他为气体, ,故故D D项正确。项正确。 4.(20194.(2019徐州高一检测徐州高一检测) )短周期主族元素短周期主族元素X X、Y Y、Z Z、W W 的原子序数依次增大的原子序数依次增大,X,X原子的最外层电子数是其电子原子的最外层电子数是其电子 层数的层数的2 2倍倍,Y,Y的原子半径是所在周期中除稀有气体外最的原子半径是所在周期中除稀有气体外最 大的大的,Z,Z是地壳
19、中含量最高的金属元素是地壳中含量最高的金属元素,W,W的最高正价和的最高正价和 最低负价的代数和为最低负价的代数和为6 6。下列说法正确的是。下列说法正确的是 ( ( ) ) A.A.原子半径的大小顺序原子半径的大小顺序:r(W)r(Z)r(X):r(W)r(Z)r(X) B.XB.X位于周期表的第位于周期表的第3 3周期第周期第AA族族 C.YC.Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z Z的强的强 D.WD.W的氧化物对应水化物一定为强酸的氧化物对应水化物一定为强酸 【解析解析】选选C C。短周期主族元素。短周期主族元素X X、Y Y、Z Z、W W的原子序数的
20、原子序数 依次增大依次增大,X,X原子的最外层电子数是其电子层数的原子的最外层电子数是其电子层数的2 2倍倍, , 则则X X为碳元素或硫元素为碳元素或硫元素;Y;Y的原子半径是所在周期中除稀的原子半径是所在周期中除稀 有气体外最大的有气体外最大的, ,且且Y Y原子序数大于原子序数大于X,X,则则Y Y为钠元素、为钠元素、X X 为碳元素为碳元素;Z;Z是地壳中含量最高的金属元素是地壳中含量最高的金属元素, ,则则Z Z为铝元为铝元 素素;W;W的最高正价和最低负价的代数和为的最高正价和最低负价的代数和为6,6,则则W W为氯元为氯元 素。素。A A项项,W,W为氯元素为氯元素,Z,Z为铝元
21、素为铝元素, ,都属于第都属于第3 3周期元素且周期元素且 原子序数原子序数ClCl大于大于Al,Al,所以原子半径所以原子半径:r(Al)r(Cl),:r(Al)r(Cl),即即 r(Z)r(W),Xr(Z)r(W),X为碳元素为碳元素, ,属于第属于第2 2周期元素周期元素, ,所以原子半所以原子半 径小于径小于AlAl和和Cl,Cl,因此原子半径的大小顺序因此原子半径的大小顺序:r(Z)r(W):r(Z)r(W) r(X),r(X),故故A A错误错误;B;B项项,X,X为碳元素为碳元素, ,位于第位于第2 2周期第周期第AA族族, , 故故B B错误错误;C;C项项,Y,Y为钠元素为钠元素,Z,Z为铝元素为铝元素, ,氢氧化钠的碱性氢氧化钠的碱性 比氢氧化铝的强比氢氧化铝的强, ,故故C C正确正确;D;D项项,W,W为氯元素为氯元素,W,W的氧化物的氧化物 对应水化物可能是强酸也可能是弱酸对应水化物可能是强酸也可能是弱酸, ,如高氯酸是强酸、如高氯酸是强酸、 次氯酸是弱酸次氯酸是弱酸, ,故故D D错误。错误。 【课堂回眸课堂回眸】
