1、第3节 元素周期表的应用 能力课时1 预测元素性质的基本方法和“位、构、性”之间的关系 第1章 原子结构 元素周期律 探 究任 务1.初步学会利用元素周期表同周期、同主族元素性质变化规律分析比较、预测元素及其化合物之间的性质，培养“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养。2.结合有关数据和实验事实认识原子结构、元素性质呈周期性变化的规律，构建原子结构、元素性质和元素在周期表中位置之间的关联，培养“宏观辨析与微观探析”的化学学科核心素养。探究要点典例合作细解 NO.1探究任务1 探究任务2 预测元素性质的基本方法 1由原子序数确定元素位置的规律只要记住了稀有气体元素的原子序数(He2、Ne10、
2、Ar18、Kr36、Xe54、Rn86)，就可由主族元素的原子序数推出主族元素的位置。(1)若比相应的稀有气体元素多 1 或 2，则应处在下周期的A 族或A 族，如 88 号元素：88862，则应在第 7 周期A 族；(2)若比相应的稀有气体元素少 15 时，则应处在同周期的A族A 族，如 84 号元素应在第 6 周期A 族。2性质与位置互推问题是解题的关键熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：(1)元素的金属性、非金属性。(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。(4)金属与 H2O 或酸反应的难易程度。3结构和性质的互推问题是解题的要素(1)最外
3、层电子数是决定元素原子的氧化性和还原性的主要因素。(2)原子半径决定了元素单质的性质；离子半径决定了元素组成化合物的性质。(3)同主族元素最外层电子数相同，性质相似。【例 1】(2020全国卷)W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的核外电子总数满足 XYWZ；化合物XW3 与 WZ 相遇会产生白烟。下列叙述正确的是()A非金属性：WXYZB原子半径：ZYXWC元素 X 的含氧酸均为强酸DY 的氧化物水化物为强碱D 化合物 XW3 与 WZ 相遇会产生白烟，结合 W、X、Y、Z的原子序数依次增大，又因四种元素的核外电子总数满足 XYWZ，可知 W、X、Y、Z 分别为 H、N、
4、Na、Cl，XW3 为 NH3，WZ为 HCl。由上述分析可知，W 为 H、X 为 N、Y 为 Na、Z 为 Cl。非金属性：ClNHNa，A 项错误；同周期主族元素满足序大径小的规则，原子半径：NaClNH，B 项错误；N 可以形成 HNO2，HNO2为弱酸，C 项错误；Na 的氧化物的水化物为 NaOH，NaOH 属于强碱，D 项正确。1X、Y、Z 均为短周期元素，X、Y 处于同一周期，X、Z 的最低价离子分别为 X2和 Z，Y和 Z具有相同的电子层结构。下列说法正确的是()A原子最外层电子数：XYZB单质沸点：XYZC离子半径：X2YZD原子序数：XYZD 根据题中信息可确定 X、Y、Z
5、 分别为 S、Na 和 F。原子最外层电子数：FSNa，A 项错误；单质沸点：NaSF2，B 项错误；离子半径：S2FNa，C 项错误；原子序数：SNaF，D 项正确。2短周期元素甲戊在元素周期表中的相对位置如表所示，下面判断正确的是()A原子半径：丙丁丙C氢氧化物碱性：丙丁戊D最外层电子数：甲乙C 同周期自左而右原子半径减小，故原子半径：丙丁戊，故A 错误；同主族自上而下金属性增强，故金属性：甲丁戊，故 C 正确；甲、乙同周期，乙的原子序数较大，故最外层电子数：甲乙，故 D 错误。X、Y 两种元素，原子序数均小于 20；X、Y 原子的最外层电子数相等，且原子半径 RXAl3，A 错误；沸点：
6、H2OHCl，B 错误；SiO2 既能与 HF 反应，也能与 NaOH 溶液反应，C 错误；Al2O3 是两性氧化物，既可以和 NaOH 溶液反应，又能与盐酸反应，D 正确。2短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大，X 原子最外层有 6 个电子，Y 是至今发现的非金属性最强的元素，Z 在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，W 的单质广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是()A原子最外层电子数由多到少的顺序：Y、X、W、ZB原子半径由大到小的顺序：W、Z、Y、XC元素非金属性由强到弱的顺序：Z、W、XD简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：X、Y、WA 由“Y 是至今发现的非金属性最强
7、的元素”可知，Y 为 F；由 X 原子序数小于 Y 且“X 原子最外层有 6 个电子”可知，X 为 O；由“Z 在元素周期表中处于周期序数等于族序数的位置”可知，Z 为Al；由“W 的单质广泛用作半导体材料”可知，W 是 Si。A 选项，原子最外层电子数由多到少的顺序是 F、O、Si、Al，正确；B 选项，原子半径由大到小的顺序：Z、W、X、Y，错误；C 选项，元素非金属性由强到弱的顺序：X、W、Z，错误；D 选项，简单气态氢化物的稳定性 Y 的最强，错误。1金属性与还原性、非金属性与氧化性意义相同吗？提示：不相同。元素原子的失电子能力即为元素的金属性，元素原子的得电子能力即为元素的非金属性。
8、金属性与非金属性讨论的对象是元素，它是一个广义的概念，而氧化性与还原性具体表现为该元素单质或特定化合物的性质，在学习过程中一定不要将两组概念混淆。2非金属元素氧化物对应水化物的酸性越强其非金属性越强吗？提示：不一定。必须是非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其非金属性才越强，一定要看清楚是不是最高价。3能否通过比较气态氢化物水溶液的酸性强弱来判断元素的非金属性强弱？提示：不能。对于同周期非金属元素来说，一般非金属性越强，其氢化物的水溶液的酸性越强，如 N、O、F 的氢化物的水溶液酸性强弱的顺序是 NH3H2O(水不是溶液)HF，P、S、Cl 的氢化物的水溶液酸性强弱的顺序是 PH3(P
9、H3难溶于水)H2SHCl。但对于同主族元素来说，非金属性越强，氢化物的水溶液的酸性反而减弱，如 H2O 显中性，H2S水溶液显弱酸性；氢氟酸(HF)是弱酸而盐酸(HCl)是强酸。因此，不能根据气态氢化物水溶液的酸性强弱来判断元素的非金属性强弱。4所有元素“位、构、性”关系及规律都适用吗？提示：元素“位、构、性”关系及规律只适用于主族元素，不适用于副族、零族、族元素。5如何应用元素“位、构、性”关系？提示：利用元素的原子结构、元素在周期表中的位置、元素的性质三者之间的关系，可以比较或推断某些元素的性质，如：(1)比较同主族元素的金属性、非金属性、最高价氧化物对应的水化物的酸碱性、氢化物的热稳定
10、性等。(2)比较同周期元素及其化合物的性质。(3)比较不同周期、不同主族元素的性质时，要找出参照物。(4)推断一些未学过的元素的某些性质。能力过关随堂评估自测 NO.21 2 3 4 5 1根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是()A同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱B核外电子排布相同的微粒化学性质也相同CCl、S2、Ca2、K半径逐渐减小D3517Cl 与3717Cl 得电子能力相同1 2 3 4 5 D 同主族元素最高价含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱，A 项错误；核外电子排布相同的微粒化学性质不一定相同，如 Ar、Cl、K化学性质不同，而互为同位素的原子化学性质相同
11、，如3517Cl和3717Cl，B 项错误，D 项正确；Cl、S2、Ca2、K核外电子排布相同，质子数越大，半径越小，故半径大小关系应为：Ca2KClS2，C 项错误。1 2 3 4 5 2四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有 M 为金属元素。下列说法不正确的是()A原子半径 ZSiNO，A 项正确；因为 O 的非金属性比 Si 强，所以气态氢化物的热稳定性 H2OSiH4，C 项正确；O 元素位于周期表的第 2 周期A 族，D 项正确。1 2 3 4 5 3短周期元素 X、Y、Z 在元素周期表中的位置如图所示，下列说法正确的是()AX、Y、Z 三种元素中，X 的非金属性最强BY 的氢
12、化物的稳定性比 Z 的氢化物弱CX、Z 的单质在常温下的状态不同DY 的最高正化合价为71 2 3 4 5 C 由图可知短周期元素 X 为第 1 周期的 He，则 Y 是第 2 周期的 F，Z 是第 3 周期的 S。故 Y 元素即 F 的非金属性最强，氟的氢化物的稳定性比硫的氢化物强，F 没有正化合价，S 单质常温下是固态，He 单质常温下是气态，故 C 项正确。1 2 3 4 5 4短周期元素 X、Y、Z 的原子序数依次增大，Y 为A 族元素，X 与 Z 同主族，3 种元素原子的最外层电子数之和为 13。下列判断正确的是()AY 元素位于第 2 周期BY、Z 均能与 X 形成不只一种化合物C
13、X 是A 族元素D氢化物的稳定性：HnZHnX1 2 3 4 5 B Y 为A 族元素，X 与 Z 同主族，3 种元素原子最外层电子数之和为 13，则 X 与 Z 的最外层电子数均为 6，所以 X 为 O，Y 为Na，Z 为 S。A.Y 为 Na，位于第 3 周期，错误；B.Y 与 X 可形成 Na2O或 Na2O2，Z 与 X 可形成 SO2 或 SO3，正确；C.X 为 O，是A 族元素，错误；D.O 的非金属性大于 S 的非金属性，所以氢化物的稳定性：H2OH2S，错误。1 2 3 4 5 5A、B、C、D、E、F 为六种 20 号以前的元素，其核电荷数依次增大，A、B 同周期，两者相隔
14、一元素；B、E 同主族相邻，A、B、E 三种元素的核电荷数之和为 30。C 是所有短周期元素中金属性最强的元素，C、F 能形成 CF 型化合物。元素 D 的最高价氢氧化物是两性氢氧化物。回答：(1)写出各元素名称：A._；B._；C_；D._；E._；F._。1 2 3 4 5(2)A、E、F 最高价氧化物对应的水化物酸性由强到弱的顺序：_(填化学式，下同)。C、D 最高价氧化物对应的水化物碱性由强到弱的顺序：_。(3)比较 A、B 气态氢化物的稳定性：_。比较 E、F 氢化物的还原性：_。1 2 3 4 5 解析 由六种元素为 20 号以前的元素，其核电荷数依次增大，A、B 同周期，两者相隔
15、一元素；B、E 同主族相邻，A、B、E 三种元素的核电荷数之和为 30，所以设元素 B 的核电荷数为 x，则元素 A的核电荷数为 x2，元素 E 的核电荷数为 x8，故 3x630，解之得 x8，因此，元素 A 为碳，B 为氧，E 为硫。C 是所有短周期元素中金属性最强的元素，故元素 C 为钠，又有 C、F 能形成 CF 型化合物，故 F 为氯元素，而元素 D 的最高价氢氧化物是两性氢氧化物，故 D 是铝元素。1 2 3 4 5 答案(1)碳 氧 钠 铝 硫 氯(2)HClO4H2SO4H2CO3 NaOHAl(OH)3(3)H2OCH4 H2SHCl点击右图进入 能 力 课 时 落 实 谢谢观看 THANK YOU!
