1、第二节元素周期律(第2课时)内容标准活动与探究建议1.理解元素周期表和元素周期律的应用。2.理解“位构性”之间的关系。查阅元素周期律的发现史料，讨论元素周期律的发现对化学科学发展的重要意义。你知道化学家是在什么理论的指导下去寻找新元素的吗？提示：元素周期律。一、元素的金属性和非金属性自主思考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？二、元素的化合价与元素在周期表中的位置之间的关系1主族元素最高正化合价_。2非金属元素的化合价(1)最高正价等于原子所能失去或偏移的_。(2)最低负价等于使它达到_稳定结构所需得到的电子数。(3)最高正价与最
2、低负价绝对值之和等于_。自主思考2：某元素的最高正价、最低负价与最外层电子数之间存在什么规律？三、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_和_。2根据元素的_推测它在周期表中的位置。3指导新元素的发现及预测它们的_。4指导其他与化学相关的科学技术。如在周期表中_，可以找到半导体材料。在_中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。答案：一、增强增强非金属AlSi金属增强增强自主思考1提示：铯的金属性最强，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。二、1.族序数最外层电子(价电子)数2(1)最外层电子数(2)8电子(3)8自主思考2提示：最高正价最外层电子数；最低负
3、价最外层电子数8。三、1.原子结构性质2原子结构3原子结构和性质4金属和非金属的分界处过渡元素一、元素周期表中元素性质的递变规律内容同周期元素(左右)同主族元素(上下)电子层数相同增多最外层电子数由18相同原子半径逐渐减小(0族除外)增大元素的主要化合价最高正化合价：17(AA)|最低负化合价|最高正化合价8最高正化合价族序数金属性与非金属性金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱还原性与氧化性还原性逐渐减弱氧化性逐渐增强还原性逐渐增强氧化性逐渐减弱非金属元素气态氢化物生成由难到易，稳定性由弱到强生成由易到难，稳定性由强到弱得失电子能力失：大小；得：小大得：大小；失：小大二
4、、元素的位置、结构、性质之间的关系及应用1“位构性”三者关系的解读(1)原子结构元素在周期表中的位置：结构位置(2)原子结构元素的化学性质：结构性质(3)位置原子结构和元素性质：2熟练掌握元素周期表中的一些特殊规律(1)各周期元素种类数(分别为2、8、8、18、18、32、26)。(2)稀有气体元素原子序数(分别为2、10、18、36、54、86)和所在周期(分别在一到六周期)。(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A族与A族元素原子序数差值(有1、11、25等情况)。3熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律(1)元素的金属性、非金属性
5、；(2)气态氢化物的稳定性；(3)最高价氧化物对应水化物的酸碱性。元素的“位构性”之间的关系只适用于主族元素，不适用于副族元素，如Fe的最外层电子数为2，但其最高正价却不是2价。知识点1 元素周期表中元素性质的递变规律【例题1】 下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题：(1)和的元素符号是_和_。(2)表中最活泼的金属是_，非金属性最强的元素是_(填元素符号，下同)。(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是_，分别写出该元素的氢氧化物与和的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式：_。(4)请设计一个实验方案，比较和单质氧化性的强弱：_。解析：(1)由和号元素的位置可知号为Si，号为Ar。(2)同一
6、周期，从左右非金属性逐渐增强；同一主族，从上到下，金属性逐渐增强，故最活泼的金属是(即K)，非金属性最强的元素是(即F)。(4)号、号单质分别为Cl2和Br2，可利用单质间的置换反应来比较两者氧化性强弱。答案：(1)SiAr(2)KF(3)Al2Al(OH)33H2SO4=Al2(SO4)36H2O，Al(OH)3KOH=KAlO22H2O(4)向NaBr溶液中通入适量Cl2后，溶液由无色变为橙红色，再向反应后的溶液中加入CCl4，振荡后分层，下层CCl4层呈橙红色，可证明氯气的氧化性比溴强点拨：解答这类题的第一步是综合分析题目信息；第二步是联系元素周期表的结构特点，找到元素信息与位置关系；第
7、三步是推断元素，应用相关规律解答。知识点2 元素的“位构性”之间的关系【例题2】 (2011江苏化学)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：rXrYrZrWrQC离子Y2和Z3的核外电子数和电子层数都不相同D元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强解析：本题考查元素周期表和元素周期律知识，是高考常考点。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。A项，N、Al最高正价之和为8，A正确。B项，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
8、小顺序为rAlrSrClrNrO。C项，O2与Al3核外电子数和电子层数相同。D项，酸性HClO4H2SO4，故D错。答案：A点拨：研究此类问题要从“位构性”的关系去分析，由元素在周期表中的相对位置和周期数与族序数的关系，推断出元素，然后运用元素周期律推出物质的有关性质及其递变规律。知识点3 预测新元素的结构及性质【例题3】 科学家预测原子序数为114的元素，具有相当稳定的同位素，它的位置在第七周期第A族，称为类铅。关于它的性质，预测错误的是()。A它的最外层电子数为4B它的最高价氧化物的水化物是强酸C它具有2、4价D它的金属性比铅强解析：答案：B点拨：若该题只知道“该元素的原子序数为114”
9、，即预测它的性质，则应先根据原子序数元素在周期表中的位置其原子结构和元素性质，利用原子序数确定元素位置的方法是稀有气体定位法。但对于113、114、115、116、117号元素，还有更简单的方法，那就是这五种元素的族序数原子序数的个位数，然后利用同主族元素性质的相似性及递变性即可作答。知识点4 探究非金属元素性质递变规律【例题4】 某同学为了探究元素非金属性递变规律，设计了如图所示实验装置。根据强酸制弱酸的原理，所选物质要既能证明同族元素性质递变规律，又能证明同周期元素性质递变规律。所给试剂(供选择)。酸：稀盐酸、稀硝酸、稀硫酸；碱：NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3；盐：CaCO3、N
10、a2SiO3溶液、Ca(ClO)2溶液。(1)填装置中的物质名称：a_，c_，d_。(2)观察到的现象有：c_，d_。离子方程式：c_，d_。(3)由于硝酸具有挥发性，所以，该装置存在的缺陷是_，改进方法为_。解析：依据题意，所选物质的中心元素的一种与另一种元素同周期相邻，与第三种元素同主族相邻。只有硝酸、碳酸钙、硅酸钠符合要求。硝酸具有挥发性，能发生反应：Na2SiO32HNO3=2NaNO3H2SiO3，所以，必须除去二氧化碳中混有的HNO3气体，用饱和碳酸氢钠溶液吸收HNO3气体。答案：(1)稀硝酸碳酸钙硅酸钠溶液(2)产生气泡，碳酸钙溶解产生白色沉淀CaCO32H=Ca2CO2H2OS
11、iOCO2H2O=COH2SiO3(胶体)或SiO2CO22H2O=H2SiO3(胶体)2HCO(3)硝酸具有挥发性，随CO2进入到试管d里，对二氧化碳与硅酸钠溶液的反应产生干扰在c、d试管之间增加一个装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶点拨：利用强酸制弱酸来比较酸性强弱，并以此来比较元素非金属性的强弱时，所对应的酸必须是该元素对应的最高价氧化物的水化物。1锗(Ge)是第四周期第A族元素，处于元素周期表中金属区与非金属区的交界线上，下列叙述正确的是()。A锗是一种金属性很强的元素B锗的单质具有半导体的性能C锗化氢(GeH4)稳定性很强D锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸2X、Y、Z、W均为短周期元素
12、，它们在周期表中相对位置如下图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，下列说法中正确的是()。A原子半径：WZYXB最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z弱CY的气态氢化物的稳定性较Z的弱D四种元素的单质中，Z的熔、沸点最高3某元素X的气态氢化物化学式为H2X，下面的叙述不正确的是()。A该元素的原子最外电子层上有6个电子B该元素最高正价氧化物的化学式为XO2C该元素是非金属元素D该元素最高正价氧化物对应水化物的化学式为H2XO44下表为元素周期表的一部分，根据下面的要求回答问题：(1)在上面元素周期表中，A、B、C、D四个区域中全部是金属元素的区域为_。(2)有人认为形成化合物最多的元素
13、不是第A族的碳元素，而是另一种短周期元素，请你根据学过的化学知识判断这一元素是_。(3)现有甲、乙两种短周期元素，室温下，甲元素单质在冷的浓硫酸或空气中，表面都生成致密的氧化膜；乙元素原子核外M电子层与K电子层上的电子数相等。用元素符号将甲、乙两元素填写在上面元素周期表中对应的位置。甲、乙两元素相比较，金属性较强的是_(填名称)。答案：1B依据同主族元素性质递变规律可知，气态氢化物稳定性：CH4SiH4GeH4，而已知硅烷(SiH4)不稳定，故GeH4稳定性很弱；最高价氧化物的水化物酸性：H2CO3H4SiO4H4GeO4，故H4GeO4为难溶于水的弱酸。因为锗处于元素周期表中金属区与非金属区
14、的交界线上，所以锗单质应具有半导体的性能。2DY原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，则Y为O，故X为N，Z为S，W为Cl，A项错误；HClO4酸性比H2SO4酸性强，B项错误；H2O比H2S稳定，故C项错误；S为固体，其他为气体，故D项正确。3B根据元素X的化学式H2X，元素X显2价，位于周期表中第A族，最外层有6个电子；最高正价氧化物的化学式为XO3，最高正价氧化物对应水化物的化学式为H2XO4；存在气态氢化物的为非金属元素。4答案：(1)B(2)氢元素(3)见下表。镁解析：(1)根据元素周期表、元素周期律知识可知：A区为金属元素、非金属元素共存区；B区为过渡元素，全部为金属元素；C区为金属元素、非金属元素共存区；D区为0族元素或稀有气体元素。(2)碳、氢两元素均可形成无机物、有机物，且碳、氢是形成有机物的主要元素，但是在无机物中，碳形成的化合物不如氢形成的化合物多。(3)根据题意可知：甲为Al元素，乙为Mg元素；同周期元素随原子序数的递增，金属性逐渐减弱，故Mg的金属性较强。