1、第二节 元素周期律第2课时 元素周期表和元素周期律的应用自主预习新知导学合作探究释疑解惑课 堂 小 结课标定位1.能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构,分析、预测、比较元素及其化合物的性质2.体会元素周期律和元素周期表在学习元素化合物知识与科学研究中的重要作用素养阐释能根据“位置”“结构”“性质”的逻辑关系,建立元素推断的思维模型,并用模型分析、预测、比较元素及其化合物的性质自主预习新知导学一、元素的金属性、非金属性变化1.金属与非金属的划分。(1)虚线的左下方是金属元素(氢除外),虚线右上方是非金属元素,最右一个纵列是稀有气体元素。(2)位于分界线附近元素的性质:既表现出一定的金属性,又
2、表现出一定的非金属性。2.元素化合价与元素在周期表中的位置及原子结构的关系。(1)主族元素最高正化合价=族序数=最外层电子(价电子)数。(2)非金属元素的化合价:最高正化合价等于原子所能失去或偏移的最外层电子数。负化合价等于使原子达到8电子稳定结构所需得到的电子数(H为2电子稳定结构)。同一元素的最高正化合价与负化合价的绝对值之和等于8(H为2)。【自主思考】一般情况下,主族元素(O、F除外)的最高正化合价、负化合价与最外层电子数之间存在什么规律?提示:最高正化合价=最外层电子数;负化合价=最外层电子数-8(H除外)。二、元素周期表和元素周期律的应用1.根据元素在周期表中的位置推测其原子结构和
3、性质,并研究元素性质的变化规律。2.根据元素的原子结构推测其在周期表中的位置和性质。3.指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质。4.指导其他与化学相关的科学技术。如在周期表中金属与非金属的分界处,可以找到半导体材料。在过渡元素中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素。【效果自测】1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)最外层电子数相同的元素性质一定相似。()(2)锗元素属于金属元素,但也具有一定的非金属性。()(3)元素R的最高价氧化物对应水化物的化学式为H2RO4,则其气态氢化物为H2R。()(4)第三周期主族元素的最高正价等于它所处的主族序数。()(5)元素所在的主族序数与最
4、外层电子数相等的元素都是金属元素。()(6)原子及离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数。()(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)一种单质,要么是金属,要么是非金属,所以元素的金属性和非金属性有严格的界线。()2.我国著名化学家张青莲精确地测定了锗(Ge)、锌等九种元素的相对原子质量,得到的新值被作为国际新标准。已知锗的原子序数为32。(1)它位于元素周期表中第周期第族。(2)材料科学是目前全世界研究的热点之一,为了寻找半导体材料,科学家应在元素周期表中某区域寻找元素组成材料,该区域是。A.左上角B.右上角C.过渡元素 D.金属与非金属分界线附近答案:(1
5、)四 A(2)D合作探究释疑解惑探究任务 元素的“位置”“结构”“性质”之间的关系及应用问题引领1.什么元素(放射性元素除外)的金属性最强?什么元素的非金属性最强?分别位于元素周期表中的什么位置?提示:铯的金属性最强(放射性元素除外),氟的非金属性最强,分别位于元素周期表的左下角和右上角。2.已知X、Y为周期表中相邻的两元素,且它们的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为XY,能否确定它们的相对位置?提示:可根据元素非金属性的变化规律确定它们的相对位置。由已知条件可确定非金属性为XY,所以,如果它们位于同周期,则X在Y的右面;如果它们位于同主族,则X在Y的上面。归纳提升同一元素的“位置”“结构”“
6、性质”之间的关系可表示如下:1.“位置”“结构”“性质”之间的关系的解读。2.元素周期表中的一些特殊规律。(1)各周期元素种数(分别为2、8、8、18、18、32、32)。(2)稀有气体元素原子序数(分别为2、10、18、36、54、86、118)和所在周期(分别在一到七周期)。(3)同族上下相邻元素原子序数的关系(相差2、8、18、32等各种情况)。(4)同周期第A族与第A族元素原子序数差值(有1、11、25等情况)。3.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。如根据卤族元素的性质递变规律,可推知At2应为有色固体,与氢难化合,HAt不稳定,水溶液呈酸
7、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,从上至下,元素的非金属性减弱,最高价氧化物对应的水化物酸性减弱,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,由元素非金属性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:如在金属与非金属的分界处可以找到半导体材料。若A、B、C、D四种元素位于元素周期表中如图所示的位置,其中A、B、C三种元素的有关性质均可排出顺序(即可以作比较,如:原子半径r(C)r(A)r(B),金
8、属性CAB等),但由于A、D的性质相似,故一般不作比较。典型例题【例题】(双选)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是()。A.元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8B.原子半径的大小顺序为r(X)r(Y)r(Z)r(W)r(Q)C.离子Y2-和Z3+的核外电子数和电子层数都相同D.最高价氧化物对应水化物的酸性:WQ答案:AC解析:首先根据短周期元素位置推知X、Y、Z、W、Q分别为N、O、Al、S、Cl。N、Al最高正价之和为8,A项正确。比较原子半径主要看电子层数,其次看核电荷数,所以原子半径大小顺序为r(Al)r(S)r(Cl)r(N)r(O),B项错误。O2-与Al3+的核外电子数和电子层数均相同,C项正确。酸性HClO4H2SO4,D项错误。此类问题要从“位置”“结构”“性质”三者之间的关系去分析。由元素在周期表中的相对位置和周期序数与族序数的关系,推断出元素,然后运用元素周期律分析具体物质的有关性质及其递变规律。【变式训练】已知114号元素位于元素周期表中第七周期第A族,关于它的性质,预测错误的是()。A.它的最外层电子数为4B.它的最高价氧化物对应的水化物是强酸C.它具有+2、+4价D.它的金属性比铅的金属性强答案:B解析:课 堂 小 结