第2課時元素周期表和元素周期律的應(yīng)用[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.了解元素周期表中元素的分區(qū),理解元素的化合價與元素在周期表的位置關(guān)系。2.了解元素周期表與元素周期律的應(yīng)用,理解元素原子結(jié)構(gòu)、在周期表中的位置和元素性質(zhì)三者之間的關(guān)系,建立“位—構(gòu)—性”關(guān)系應(yīng)用的思維模型。一、元素周期表的分區(qū)和元素化合價規(guī)律1.元素周期表的金屬區(qū)和非金屬區(qū)思考結(jié)合上圖,回答下列問題:(1)元素周期表中元素的金屬性和非金屬性有何變化規(guī)律?(在上圖中填寫)(2)元素周期表的金屬區(qū)和非金屬區(qū)是如何分布的?并指出金屬性、非金屬性最強(qiáng)的元素(放射性元素除外)。(3)位于分界線處的元素的性質(zhì)有何特點(diǎn)?2.元素化合價與元素在周期表中位置的關(guān)系族序數(shù)ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA最高正價+1+2+3+4+5+6+7最低負(fù)價4321絕對值之和8888結(jié)合表格數(shù)據(jù)歸納化合價規(guī)律:(1)主族元素最高正化合價=__________=__________。(2)非金屬元素的化合價①最高正價等于原子所能失去或偏移的最外層電子數(shù)(O、F除外)。②最低負(fù)價等于使它達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)所需要得到的電子數(shù)。③最高正價+|最低負(fù)價|=__________(H、O、F除外)。知識拓展價電子(1)定義:可在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生變化,與元素的化合價有關(guān)的電子。(2)具體內(nèi)容:主族元素的價電子數(shù)=最外層電子數(shù),過渡元素的價電子包括最外層電子及次外層或倒數(shù)第三層的部分電子。1.判斷正誤(1)金屬元素只表現(xiàn)金屬性,非金屬元素只表現(xiàn)非金屬性()(2)氟元素非金屬性最強(qiáng),所以其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性最強(qiáng)()(3)原子最外層電子數(shù)大于3且小于8的元素一定是非金屬元素()(4)最外層電子數(shù)是2的元素,最高正價一定是+2價()(5)第二周期元素的最高正價等于它所處的主族序數(shù)()2.已知某原子最外層有7個電子,推測下列選項不正確的是()A.單質(zhì)有氧化性 B.最高正價一定為+7價C.是非金屬元素 D.同周期元素中原子半徑最小(稀有氣體除外)3.某主族元素R的最高正化合價與最低負(fù)化合價的代數(shù)和為4,由此可以判斷()A.R的簡單氣態(tài)氫化物的化學(xué)式為H2RB.R一定是第ⅣA族元素C.R的簡單氣態(tài)氫化物比同周期其他元素的簡單氣態(tài)氫化物穩(wěn)定D.R一定是第四周期元素二、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用1.在科技生產(chǎn)中的應(yīng)用2.在理論上的應(yīng)用(1)比較不同周期、不同主族元素的性質(zhì)如金屬性:Mg>Al、Ca>Mg,則由堿性:Mg(OH)2__________Al(OH)3、Ca(OH)2__________Mg(OH)2,得堿性:Ca(OH)2__________Al(OH)3。(2)推測未知元素的某些性質(zhì)例如:①已知Ca(OH)2微溶、Mg(OH)2難溶,可推知Be(OH)2__________溶。②根據(jù)鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,可推知不常見元素砹(At)應(yīng)為_________色固體,與氫氣__________化合,HAt不穩(wěn)定,其水溶液呈__________性,AgAt__________溶于水等。(3)解釋實驗現(xiàn)象,如氟氣通入氯化鈉溶液中,不是置換出氯氣,而是與水發(fā)生劇烈反應(yīng),由元素周期表的遞變規(guī)律知氟元素的非金屬性最強(qiáng),氟氣是氧化性最強(qiáng)的非金屬單質(zhì)。(4)指導(dǎo)新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。思考1我國著名化學(xué)家張青蓮精確地測定了鍺(Ge)、鋅等九種元素的相對原子質(zhì)量,得到的新值被作為國際新標(biāo)準(zhǔn)。已知鍺的原子序數(shù)為32。(1)寫出鍺(Ge)元素在周期表中的位置。(2)鍺類似于鋁,能溶于NaOH溶液,試從元素在周期表中位置的角度分析,鍺與鋁性質(zhì)相似的原因。(3)為判斷Ge(OH)4是否為兩性氫氧化物,設(shè)計實驗時,需要選用的試劑有Ge(OH)4固體,另外還要選擇什么溶液?思考2已知周期表中金屬與非金屬分界線方向?qū)堑膬芍髯逶匦再|(zhì)相似,如Li與Mg、Be與Al、B和Si相似,這一規(guī)律被稱為“對角線規(guī)則”。下列敘述正確的是(填字母)。

A.Be能和氨水反應(yīng)產(chǎn)生H2B.BeO為兩性氧化物C.Li在氧氣中的燃燒產(chǎn)物為Li2O2D.H3BO3是一種強(qiáng)酸元素位置、原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)之間的關(guān)系1.判斷正誤(1)已知37號元素銣(Rb)和鈉元素屬于同一主族,可推測RbOH為強(qiáng)堿()(2)通過元素周期律可推斷氫氧化鈹[Be(OH)2]的堿性比氫氧化鎂強(qiáng)()(3)已知硒元素的氫化物的分子式為H2Se,可推知硒元素位于第ⅣA族()(4)周期表中族序數(shù)等于周期數(shù)3倍的只有氧元素()2.元素周期表中的金屬和非金屬元素的分界線處用虛線表示。下列說法正確的是()A.元素的性質(zhì)總在不斷地發(fā)生明顯的變化B.緊靠虛線兩側(cè)的元素都是兩性金屬元素C.可在虛線附近尋找半導(dǎo)體材料(如Ge、Si等)D.可在虛線的右上方尋找耐高溫材料3.鉈是超導(dǎo)材料的組成元素之一,鉈在周期表中位于第六周期,與鋁是同主族元素,元素符號是Tl,以下對鉈的性質(zhì)推斷不正確的是()A.鉈是易導(dǎo)電的銀白色金屬B.能生成+3價離子C.氧化鉈是兩性氧化物D.Tl3+的氧化性比Al3+弱1.X元素能形成H2X和XO2兩種化合物,則該元素的原子序數(shù)可能是()A.13B.14C.15D.162.2019年,我國青年化學(xué)家雷曉光被遴選為“青年化學(xué)家元素周期表”氮元素的代言人。下列與氮元素有關(guān)的說法正確的是()A.NH3的電子數(shù)為10B.Si3N4中N為+3價C.14N與14C互為同位素D.NH3的熱穩(wěn)定性比HF的強(qiáng)3.砷為第四周期第ⅤA族元素,根據(jù)它在元素周期表中的位置推測,砷不可能具有的性質(zhì)是()A.砷在通常狀況下是固體B.砷可以有3、+3、+5等多種化合價C.五氧化二砷對應(yīng)的水化物的酸性比磷酸弱D.砷的還原性比磷弱4.A、B、C為短周期元素,在周期表中所處的位置如圖所示。A、C兩元素的原子核外電子數(shù)之和等于B原子的質(zhì)子數(shù)。(1)寫出A、B、C三種元素的名稱:、

、。

(2)C在元素周期表中的位置是。

(3)C的簡單氣態(tài)氫化物與B的簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性強(qiáng)弱順序為>(填化學(xué)式)。

(4)比較A、C的原子半徑:AC,寫出A的簡單氣態(tài)氫化物與A的最高價氧化物對應(yīng)水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式:

。

答案精析一、1.思考(1)增強(qiáng)非金屬金屬增強(qiáng)增強(qiáng)增強(qiáng)(2)金屬元素位于周期表的左下方，金屬性最強(qiáng)的是Cs(放射性元素除外)，非金屬元素位于周期表分界線的右上方，非金屬性最強(qiáng)的是F。(3)分界線附近的元素既能表現(xiàn)出一定的金屬性，又能表現(xiàn)出一定的非金屬性，故元素的金屬性和非金屬性之間沒有嚴(yán)格的界線。2.(1)主族序數(shù)最外層電子數(shù)(2)③8應(yīng)用體驗1.(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×2.B[某原子的最外層有7個電子，說明位于第ⅦA族，第ⅦA族元素得到一個電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其單質(zhì)具有強(qiáng)氧化性，故A正確；F沒有正價，故B錯誤；第ⅦA族元素為非金屬元素，故C正確；同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小(稀有氣體除外)，因此鹵族元素的原子半徑是同周期元素中最小的，故D正確。]3.A[某主族元素R的最高正化合價與最低負(fù)化合價的代數(shù)和為4，說明該元素的最高正化合價為+6價，該元素可為第ⅥA族元素中除了氧元素外的其他元素。該元素最低負(fù)化合價為2價，則元素R的簡單氣態(tài)氫化物的化學(xué)式為H2R，故A正確；R一定是第ⅥA族元素，故B錯誤；同周期主族元素從左到右非金屬性逐漸增強(qiáng)，簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)，故C錯誤；根據(jù)題干信息不能確定元素R所在的周期，故D錯誤。]二、2.(1)>>>(2)①難②黑難酸難思考1(1)鍺位于第四周期第ⅣA族。(2)鍺和鋁相似，也是位于周期表中金屬和非金屬元素分界處附近，從而性質(zhì)既有金屬性又有非金屬性。(3)鹽酸(或稀H2SO4)、NaOH(或KOH)溶液。思考2B[由對角線規(guī)則可知：鋁不能與氨水反應(yīng)生成氫氣，則鈹不能與氨水反應(yīng)生成氫氣，A錯誤；氧化鋁為兩性氧化物，則氧化鈹為兩性氧化物，B正確；鎂在氧氣中的燃燒產(chǎn)物為氧化鎂，則鋰在氧氣中的燃燒產(chǎn)物為氧化鋰，不可能生成過氧化鋰，C錯誤；硅酸為弱酸，則硼酸為弱酸，D錯誤。]應(yīng)用體驗1.(1)√(2)×(3)×(4)√2.C[同族元素的性質(zhì)是相似的，同周期元素的性質(zhì)是遞變的，A項錯誤；緊靠虛線兩側(cè)的元素既表現(xiàn)金屬性又表現(xiàn)非金屬性，但沒有兩性金屬元素這一說法，B項錯誤；耐高溫材料應(yīng)該在過渡元素中尋找，D項錯誤。]3.C[同族元素性質(zhì)有相似性，如鋁是易導(dǎo)電的銀白色金屬，可形成+3價離子，則鉈元素也具有上述性質(zhì)，A、B正確；同主族元素隨核電荷數(shù)的遞增金屬性逐漸增強(qiáng)，氧化鋁是兩性氧化物，則氧化鉈是堿性氧化物而不具有兩性，C錯誤。]隨堂演練知識落實1.D[H2X中X呈2價，則最高正價為+6價，位于第ⅥA族。]2.A[NH3的電子數(shù)為7+1×3=10，故A正確；Si3N4中Si為+4價，N為3價，故B錯誤；同一元素的不同核素互為同位素，14N與14C是不同元素的不同核素，不互為同位素，故C錯誤；元素的非金屬性越強(qiáng)，其對應(yīng)的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性越強(qiáng)，氮的非金屬性小于氟，故NH3的熱穩(wěn)定性比HF的弱，故D錯誤。]3.D[砷為第四周期第ⅤA族元素，在磷的下一周期，根據(jù)同主族元素性質(zhì)的變