元素周期表及其应用

(1)H、Li、Na、K四种元素的原子结构示意图分别为、、、，原子最外层都只有个电子，电子层数逐渐，原子半径逐渐。(2)11～17号原子的核外电子层数，最外层电子数从～，原子半径逐渐，元素金属性逐渐，非金属性逐渐。(3)非金属单质中，可用作电极材料，是常用的半导体材料。1增大相同1石墨增多7减小减弱增强晶体硅元素周期表及其应用专题1温故知新学习目标理解教材新知把握热点考向第三课时应用创新演练知识点二知识点四考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练知识点一知识点三【学习目标】1．知道周期与族的概念，能描述元素周期表的结构。2．知道同主族、同周期元素原子核外电子排布，元素化学性质的递变规律。3.了解元素周期表中金属元素、非金属元素的分布。4.认识元素在周期表中的位置、原子的结构、元素性质三者之间的关系。5.了解元素周期表的意义与应用。1869年门捷列夫在继承和分析了前人工作的基础上，对大量实验事实进行了订正、分析和概括，成功地对元素进行了科学分类。他总结出一条规律：元素（以及由它所形成的单质和化合物）的性质随着相对原子质量的递增而呈现周期性的变化。这就是元素周期。他还预言了一些未知元素的性质都得到了证实。但是由于时代的局限，门捷列夫揭示的元素内在联系的规律还是初步的，他未能认识到形成元素性质周期性变化的根本原因。元素周期表的历史第一张元素周期表(1)时间：(2)绘制者：(3)排序依据：(4)结构特点：(5)意义：俄国化学家——门捷列夫1869年将元素按照相对原子质量由小到大依次排列揭示了化学元素的内在联系——里程碑将化学性质相似的元素放在一个纵行一、元素周期表的结构1.编排依据元素周期表是元素周期律的具体表现形式2.编排原则常见元素周期表螺旋型周期表常见元素周期表层型常见元素周期表常见元素周期表常见元素周期表常见元素周期表常见元素周期表概念：1、周期：2、族：交流与讨论1•在元素周期表中共有多少个周期？•每个周期各有多少种元素？•在元素周期表中有哪些族？•整理与归纳：元素周期表的结构？•元素在元素周期表中位置表示方法•练习巩固短周期长周期第1周期：2种元素1H～2He第2周期：8种元素3Li～10Ne第3周期：8种元素11Na～18Ar第4周期：18种元素19K～36Kr第5周期：18种元素37Rb～54Xe第6周期：32种元素55Cs～86Rn第7周期：26种元素87Fr～（也叫不完全周期）周期（横向）三短四长七不全族（纵行）主族：副族：ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA121314151617第VIII族：稀有气体元素（第18纵行）零族：(七个)ⅢB,ⅣB,ⅤB,ⅥB,ⅦB,ⅠB,ⅡB345671112(七个)包含三列第8、9、10三纵行18个纵行16个族族顺序：ⅠAⅡAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0ⅠAⅡAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡBⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0remember：1、周期序数=电子层数2、主族元素族序数=最外层电子数交流与讨论2请大家根据元素周期表，完成下列内容：元素名称元素符号周期族原子结构示意图氮S钠（1）完成下面表格（2）找出铝、氖、铁元素在元素周期表中的位置（即指出具体的周期和族）N2ⅤA硫3ⅥANa3ⅠA铝是第3周期，ⅢA族氖是第2周期，0族铁是第4周期，第Ⅷ族思考：Cl在元素周期表中位置的描述？第七主族VII族VIIA族第III周期第三周期第3周期第三周期VIIA族元素在周期表中位置的描述练习与思考1：1、推算原子序数为6、13、34、的元素在周期表中的位置。原子序数61334周期族234IVAIIIAVIA练习与思考2：2、下列各表为周期表的一部分（表中为原子序数），其中正确的是（）（A）（B）（C）（D）234111921011181961112132467143132D3.某元素X，它的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则X在周期表中位于（）A.第二周期B.第三周期C.ⅣA族D.ⅥA族练习与思考3：AC三.元素的性质和元素周期表的位置关系1.同周期元素的性质变化规律Na11钠Mg12镁Al13铝Si14硅P15磷S16硫Cl17氯Ar18氩3同一周期最外层电子数逐渐增多原子半径逐渐减小（稀有气体除外）金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强电子层数相同活动与探究（P8）从ⅦA族元素气态氢化物形成的难易程度和热稳定性看，你认为ⅦA族元素非金属性强弱变化有什么规律？FClBrI形成的难易程度H2与F2混合，在冷暗处剧烈化合并发生爆炸H2与Cl2混合，光照或点燃时发生爆炸H2与Br2混合，加热时发生化合H2与I2混合，加热时化合，同时又分解组成HFHClHBrHI热稳定性很稳定稳定较稳定较不稳定元素气态氢化物原子半径增大电子层数依次增多单质氧化性减弱气态氢化物稳定性递减HFHClHBrHIHAt非金属性减弱2、同主族元素性质的变化规律同一主族（电子层数相同）电子层数依次增多原子半径依次增大单质还原性增强金属性？增强01BAlSiGeAsSbTe234567ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAPoAt非金属性逐渐增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强非金属性逐渐增强练习31、已知某主族元素的原子结构示意图如下，判断其在元素周期表中的位置？２、某元素位于第2周期，第ⅦA族，它是___元素。X是第4周期，第ⅠA族Y是第5周期，第ⅦA族氟练习4•同一周期的X、Y、Z三元素，已知最高价氧化物对应水化物的化学式是：H3XO4、H2YO4、￥HZO4，则：（1）X、Y、Z的非金属性强弱顺序为_____________。（2）气态氢化物的化学式分别为________________,它们稳定性强弱为_____________________________。（3）最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为________________________________________。Z＞Y＞XXH3＜H2Y＜HZH3XO4＜H2YO4＜HZO4XH3、H2Y、HZ四.周期表的应用寻找催化剂寻找半导体寻找农药四、元素周期表的应用1．位、构、性之间的关系(1)元素的决定了元素在周期表中的位置。(2)元素在周期表中的位置反映了元素的和元素的特点。2．应用(1)根据元素在周期表中的位置，推测元素的，预测其主要。(2)研究合成新物质：①在金属和非金属的分界线附近寻找材料(如、Ge等)；②在元素中寻找各种优良的催化剂及耐高温、耐腐蚀的合金材料。原子结构原子结构性质原子结构性质半导体Si过渡个周期（共个横行）｛周期（第周期）周期（周期）周期（又称不完全周期）77短1、2、3长4、5、6、7第7族（共个纵行）个｛族个族个第Ⅷ族个0族个主7副7111618（包括3个纵行）（稀有气体）(ⅠA······ⅦA)(ⅠB······ⅦB)｛三短四长，七主七副零八族元素周期表的结构小结1:镧57La–镥71Lu共15种元素称镧系元素锕89Ac–铹103Lr共15种元素称锕系元素性质同周期(从左―→右，稀有气体元素除外)同主族(从上―→下)电子层结构电子层数相同，最外层电子数渐多电子层数递增，最外层电子数相同原子半径逐渐减小逐渐增大失电子能力得电子能力逐渐减弱逐渐增强逐渐增强逐渐减弱金属性非金属性逐渐减弱逐渐增强逐渐增强逐渐减弱性质同周期(从左―→右，稀有气体元素除外)同主族(从上―→下)主要化合价最高正价(＋1―→＋7)非金属负价＝－(8－族序数)最高正价＝族序数(O、F除外)非金属负价＝－(8－族序数)最高价氧化物的水化物的酸碱性酸性逐渐增强碱性逐渐减弱酸性逐渐减弱碱性逐渐增强非金属气态氢化物形成难易、热稳定性形成由难―→易稳定性逐渐增强形成由易―→难稳定性逐渐减弱[例1]下列关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是()A．Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多B．第2周期元素从Li到F，非金属性逐渐增强C．因为Na比K容易失去电子，所以Na比K的还原性强D．O与S为同主族元素，且O比S的非金属性强[解析]周期表中，根据同周期中元素性质的递变规律知，第2周期从Li到F，非金属性逐渐增强；根据同主族元素性质的递变规律知，O的非金属性比S强，K的还原性比Na强。[答案]C该类习题解题思路：先确定主要元素在周期表中的位置关系，比较其金属性、非金属性强弱，再依据递变规律做出判断。1．元素的“位、构、性”2．三者之间关系的具体体现(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。(3)质子数＝原子序数＝原子核外电子数＝核电荷数。(4)最低负价绝对值＝8－主族数(ⅣA～ⅦA)。(5)原子半径越大，失电子越易，还原性越强，金属性越强，形成的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，其离子的氧化性越弱。(6)原子半径越小，得电子越易，氧化性越强，非金属性越强，形成的气态氢化物越稳定，形成最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其离子的还原性越弱。[例2]短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如右图所示，其中，T所处的周期序数与主族序数相等。请回答下列问题：(1)T的原子结构示意图为________。(2)元素的非金属性：Q________W(填“强于”或“弱于”)。(3)W的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液共热能发生反应，生成两种物质，其中一种是气体，反应的化学方程式为_____。(4)原子序数比R多1的元素的一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，此分解反应的化学方程式是_____________。[解析]结合题目信息，结合T在周期表中的位置以及周期序数与主族序数相等这一条件，可以得出T为Al，Q为C，R为N，W为S。(2)根据S、C最高价氧化物对应的水化物酸性：硫酸强于碳酸，则可得非金属性S强于C。(3)S与H2SO4发生氧化还原反应，从元素守恒看，肯定有水生成，另外为一种气体，从化合价看，只能是SO2。(4)比R质子数多1的元素为O，存在H2O2转化为H2O的反应。[答案](1)(2)弱于(3)S＋2H2SO4(浓)=====△3SO2↑＋2H2O(4)2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑1．连连看。①ⅠA族(氢除外)a．卤族元素②ⅦA族b．稀有气体元素③0族c．副族和第Ⅷ族④过渡元素d．碱金属元素分析：要熟悉第ⅠA族、ⅦA族、0族的俗称及过渡元素的内容。答案：①—d②—a③—b④—c随堂基础巩固2．填空。(1)元素周期表中元素种类最多的族：__________；(2)元素周期表中元素种类最多的周期：___________；(3)元素周期表中全为金属元素的主族：___________；(4)元素周期表中全为非金属元素的主族：_________；(5)元素周期表中常温下单质固、液、气三态都有的族：__________________；(6)铁元素在周期表中的位置：______________。分析：在元素周期表中元素种类最多的族是第ⅢB族(含有镧系元素和锕系元素)，元素种类最多的周期是第6周期(32种)；7个主族中，只有第ⅡA族全为金属元素，第ⅦA族全为非金属元素，且第ⅦA族单质中F2、Cl2为气体，Br2为液体，I2为固体；(6)铁元素在周期表中位于第4周期第Ⅷ族。答案：(1)第ⅢB族(2)第6周期(3)第ⅡA族(4)第ⅦA族(5)第ⅦA族(6)第4周期第Ⅷ族3．判断正误：(1)原子半径：KNaMg()(2)稳定性：HIHBrHCl()(3)碱性：NaOHKOHRbOH()(4)酸性：H3PO4H2SO4HClO4()分析：原子半径：同周期自左→右逐渐减小，同主族自上→下逐渐增大，故KNaMg，A正确；金属性：同主族自上→下逐渐增强，最高价氧化物对应水化物碱性增强；元素非金属性：同周期自左→右，逐渐增强，最高价氧化物对应水化物酸性增强，同主族自上→下，非金属性逐渐减弱，气态氢化物稳定性减弱，B、C、D错误。答案：(1)√(2)×(3)×(4)×4．完成下列填空：(1)同主族相邻两元素的原子序数之差可能为___________________________