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第2课时元素周期表和元素周期律的应用课程目标1．了解元素周期表的简单分区。2．认识元素周期表是元素周期律的具体表现形式。3．了解原子结构、周期表中的位置与元素性质的关系。4．体会元素周期表和元素周期律在科学研究和工农业生产中的指导意义。图说考点,[新知预习]一、元素周期表的分区及元素化合价规律1．金属元素与非金属元素的分区及性质递变规律1增强2减弱3增强4增强5Al6Si7金属8非金属二、元素周期表和元素周期律的应用[即时性自测]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)元素周期表中位于金属与非金属元素分界线附近的元素属于过渡元素。()(2)第二周期元素从左到右，最高正价从＋1递增到＋7。()(3)根据元素周期律可知金属性最强的是钫，非金属性最强的是氦。()(4)金属不可能具有非金属性，非金属不可能具有金属性。()××××(5)锗元素属于金属元素，但也具有一定的非金属性。()(6)元素的原子得电子越多，非金属性越强；失电子越多，金属性越强。()(7)原子最外层电子数大于3(小于8)的元素一定是非金属元素。()(8)某元素的离子的最外层与次外层电子数相同，该元素一定位于第三周期。()√×××2．现有下列短周期元素性质的数据，下列说法正确的是()①②③④⑤⑥⑦⑧原子半径(10－10m)0.741.601.521.100.991.860.750.82最高或最低化合价－2＋2＋1＋5；－3＋7；－1＋1＋5；－3＋3A．⑧号元素为铝元素B．②、③2种元素处于同一周期C．上述8种元素中元素⑤的最高价氧化物对应的水化物的酸性最强D．④元素的气态氢化物的稳定性比⑦元素的氢化物强解析：首先依据元素的原子半径和化合价推知⑤为Cl元素，④和⑦分别为P和N元素，①为O元素，②为Mg元素，③为Li元素，⑥为Na元素。⑧号元素的原子半径小于④号元素磷，不可能是Al元素而只能是B元素(也不是可能显＋3价的N、P元素)。由Mg和Li不同周期、HClO4的酸性最强、PH3的稳定性比NH3弱，可判断答案为C。答案：C3．短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示。下列说法中，正确的是()A．W的最高价氧化物对应的水化物是强酸B．Y的原子半径在同周期主族元素中最大C．W的非金属性比Z的弱D．Z的气态氢化物的稳定性在同主族元素中最强答案：A4．将下面左右两侧对应内容连线5．元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律。下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089nm)。元素代号ABCDE原子半径/nm0.160.1430.1020.0990.074主要化合价＋2＋3＋6、－2－1－2(1)用元素代号标出它们在周期表中对应的位置(以下为周期表的一部分)。(2)B元素处于周期表中第____周期第____族。(3)C、D的简单离子的半径由大到小顺序为________(填离子符号)。(4)上述五种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是________(填化学式)。(5)C、E形成的化合物为________(填化学式)。三ⅢAS2－Cl－HClO4SO2、SO3解析：(1)由主要化合价和原子半径知A为Mg，B为Al，C为S，D为Cl，E为O。(2)B处于周期表中第三周期第ⅢA族。(3)C、D的简单离子分别为S2－、Cl－，半径大小为：S2－Cl－。(4)最高价氧化物对应的水化物分别为Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SO4、HClO4，其中HClO4酸性最强。(5)S与O形成的化合物有SO2和SO3。技能素养提升点一元素金属性和非金属性规律[例1]下列说法正确的是()A．在元素周期表中金属与非金属分界线左边的元素均为金属元素B．Na、Mg、Al的还原性依次减弱C．F、Cl、Br的非金属性依次增强D．NaOH、KOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱【解析】在元素周期表中金属在分界线左边，但分界线左边的并不都是金属元素，如氢元素，A错；Na、Mg、Al位于同一周期，根据元素周期律，其还原性依次减弱，B正确；F、Cl、Br位于同一主族，根据元素周期律，其非金属性依次减弱，C错；K的金属性强于Na，KOH碱性强于NaOH，D错。【答案】B[提升1]以下有关叙述：①非金属单质M能从N的化合物中置换出非金属单质N；②M原子比N原子容易得到电子；③单质M跟H2反应比N跟H2反应容易得多；④气态氢化物水溶液的酸性HmMHnN；⑤氧化物水化物的酸性HmMOxHnNOy；⑥常温常压下M单质呈气态而N单质呈固态；⑦M的最高化合价比N的最高化合价要高。能说明M比N的非金属性强的叙述有()A．5项B．4项C．3项D．2项解析：比较元素的非金属性强弱，可以从与氢气反应的剧烈程度、氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性强弱等角度判断。①、②、③三项叙述能说明M的非金属性比N的强。答案：C状元随笔“两点”注意(1)比较元素金属性强弱的关键是比较原子失去电子的难易程度，而不是失去电子的多少。如Na失去一个电子，而Mg失去两个电子，但金属性Na比Mg强。(2)氧化性和还原性讨论的对象是具体物质或某物质中的特定粒子，具体表现在该物质中某元素的原子得失电子的能力。[关键能力]1．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)从元素原子结构判断当最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径越大．越易失电子，金属性越强。即：同一主族，从上到下，元素金属性依次增强。(2)从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，元素金属性越强。②最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素金属性越强。(3)根据金属活动性顺序表判断―――――――――――――――――――――――――→KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu金属性依次减弱(4)根据相应离子的氧化性强弱判断离子的氧化性越强，则对应金属元素的金属性越弱。如氧化性：Cu2＋Fe2＋，则金属性：CuFe。2．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)从元素原子结构判断当最外层电子数相同时，核电荷数越多，非金属性越弱。即：同一主族，从上到下，元素的非金属性依次减弱。(2)从元素单质及其化合物的相关性质判断①单质越易跟H2化合，生成的氢化物也就越稳定，氢化物的还原性也就越弱，其非金属性也就越强。②最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其非金属性就越强。如H2SO4的酸性强于H3PO4，说明S的非金属性比P强。③非金属单质间的置换反应，例如：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，说明非金属性氯比碘强。④元素的原子对应阴离子的还原性越强，元素的非金属性就越弱。如还原性：S2－Cl－，非金属性：ClS。状元随笔原子结构与元素性质之间的关系提升点二元素周期表的综合分析应用[例2]下列编号代表元素周期表中的一部分元素，用化学式或元素符号回答下列问题：族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0二⑥⑩三①③⑤⑦⑨四②④⑧(1)①、③、⑤的最高价氧化物的水化物碱性最强的是________。(2)②、③、④形成的简单阳离子半径由大到小的顺序是________。NaOHK＋Ca2＋Mg2＋(3)①和⑧的最高价氧化物对应的水化物化学式为________和__________。①和⑧两元素形成的化合物的化学式为________，该化合物的溶液与元素⑦的单质反应的离子方程式为____________________________________________________。(4)⑦、⑧、⑩三种元素形成的气态氢化物中最稳定的是________________，三种元素的非金属性按由强到弱的顺序为________________。NaOHHBrO4NaBrCl2＋2Br－===Br2＋2Cl－HFFClBr【解析】(1)①、③、⑤的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3，碱性最强的是NaOH。(2)②、③、④形成的简单阳离子分别为K＋、Mg2＋、Ca2＋，离子半径大小顺序为K＋Ca2＋Mg2＋。(3)①、⑧的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、HBrO4；①和⑧两元素形成的化合物的化学式为NaBr，Cl2与NaBr溶液反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。(4)⑦、⑧、⑩分别为Cl、Br、F，三者的非金属性按由强到弱的顺序为FClBr，三种元素形成的气态氢化物中最稳定的是HF。[提升2]现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：元素编号元素性质或原子结构TM层上电子数是K层上电子数的3倍X最外层电子数是次外层电子数的2倍Y常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性Z元素最高正价是＋7价(1)元素X位于元素周期表的第________周期第__________族，它的一种核素可测定文物年代，这种核素的符号是________。二ⅣA146C(2)元素Y的原子结构示意图为________，与氢元素形成一种离子YH＋4，写出某溶液中含有该微粒的检验方法：_______________________________________________。(3)元素Z与元素T相比，非金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是________。a.常温下Z的单质和T的单质状态不同b．Z的氢化物比T的氢化物稳定c．一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应取适量溶液置于试管中，然后加入浓NaOH溶液，加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，可以证明该溶液中含有NH＋4Clb(4)探寻物质性质的差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是________，理由是____________________________________________。H2CO3H2CO3是弱酸或非氧化性酸解析：根据题目中T、X的电子层上的电子数的关系可确定T为S，X为C；常温下Y的氢化物水溶液呈碱性，则Y为N，Z元素的最高正价为＋7价(短周期中)，故Z为Cl。(1)碳元素位于周期表中第二周期第ⅣA族，它的一种核素146C可测定文物年代。(2)Y是N，YH＋4为NH＋4，可以用浓NaOH溶液和红色石蕊试纸检验。(3)常温下Cl2和S的单质状态不同，属于物理性质，不能用于比较Cl、S的非金属性的强弱；HCl比H2S稳定，说明Cl的非金属性比S的强；Cl2和S都能与NaOH溶液反应，说明Cl2和S均既有氧化性又有还原性，不能说明Cl的非金属性比S的强。(4)四种元素最高价氧化物对应的水化物分别是H2SO4、H2CO3、HNO3、HClO4，其中只有H2CO3是弱酸且是非氧化性酸。状元随笔元素周期律的具体应用(1)预测未知元素的性质。依据：同主族元素性质的递变规律。如已知卤族元素的性质递变规律，可推知未知元素砹(At)的单质应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。(2)比较元素的性质。依据：元素周期律。如比较H2SO4和H2SeO4的酸性强弱，因为S、Se同主族，自上至下，元素的非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应的水化物酸性逐渐减弱，故酸性：H2SO4H2SeO4。(3)解释实验现象：如氟气通入氯化钠溶液中，不是置换出氯气，而是与水发生剧烈反应，由元素周期表的递变规律知氟元素的非金属性最强，氟气是氧化性最强的非金属单质。(4)寻找新材料：如在金属元素与非金属元素的分界线附近的元素中寻找半导体材料。[关键能力]元素的“位、构、性”之间的关系同一元素的“位、构、性”关系可表示如下：具体表现为：1．结构与位置的关系结构电子层数＝周期序数最外层电子数＝主族序数位置2．结构与性质的关系结构最外层电子数越少电子层数越多越易失电子单质还原性越强