資源簡介

(共26張PPT)
元素周期律的應用
第四章 物質結構 元素周期律
1.能利用元素在元素周期表中的位置和原子結構分析、預測、比較元素及其化合物的性質
2.體會元素周期表（律）在學習元素及其化合物知識及學科研究中的重要作用
門捷列夫的預言
門捷列夫在研究元素周期表時，科學地預言了11種當時尚未發現的元素，為它們在周期表中留下空位。例如，他認為在鋁的下方有一個與鋁類似的元素“類鋁”，并預測了它的性質。1875年，法國化學家發現了這種元素，并命名為鎵。
請畫出堿金屬元素的原子結構示意圖
堿金屬核外電子排布有何共同點？
聯系之前學過的堿金屬的化學性質，它們在化合物中表現的最高價態是多少？
最外層均為1個電子
NaOH、Na2CO3、Na2O、KCl、LiCl等化合物中，堿金屬的化合價均為+1價。
堿金屬元素的最外層電子數等于其在化合物中的最高正價等于主族序數
請畫出B和Al的原子結構示意圖
并預測其氯化物的化學式應該如何書寫
+4
+5
規律總結：主族元素的最高正化合價等于它所處的族序數，因為族序數與最外層電子數相同（O、F除外）
+5
結論：非金屬元素的最高正化合價，等于原子所能失去或偏移的最外層電子數；而它的最低負化合價，則等于使原子達到8電子穩定結構所需得到的電子數。即，最高正價與最低負價絕對值之和為8（H則為2）
-3
-3
請寫出下列化合物中N和P的化合價
對比N和P的最高價可以發現什么規律？
同主族元素化合價特點
+1 +2 +3 +4 +5 +6 +7
最低負價： -4 -3 -2 -1
無正價
無正價
最低負價：-1
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
溫故：同一周期，從左到右核電荷數依次增多，原子半徑逐漸減小，失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。
知新：同一主族，從上到下，電子層數逐漸增多 ，原子半徑逐漸 ，失電子能力逐漸 ，得電子能力逐漸 ，金屬性逐漸 ，非金屬性逐漸 。
增大
增強
減弱
增強
減弱
規律總結
1.根據元素周期表回答下列問題：
（1）金屬性最強的元素是___，非金屬性最強的元素是_____；
（2）第3周期中，原子半徑最小的元素（稀有氣體元素除外）是______，非金屬性最強的元素是______；
Cs
F
Cl
Cl
（3）短周期主族元素中，最高價氧化物的水化物酸性最強的是 。堿性最強的是 。氣態氫化物穩定性最強的是 。
NaOH
HClO4
HF
元素名稱 硒 元素符號 Se
原子序數 34 金屬還是 非金屬？
原子結構示意圖
最高正價 最低負價
常見中間價 氣態氫化物化學式
最高價氧化物 最高價氧化物對應水化物
與硫酸比較酸性 與硫化氫比較穩定性
2.根據元素周期表和元素周期律，互相交流討論，填寫下表：
非金屬
+6
-2
0，+4
H2Se
SeO3
H2SeO4
弱
弱
常見半導體材料：硅、鍺、砷化鎵
砷化鎵
太陽能電池
硅基芯片
鍺半導體
結論：半導體材料在金屬與非金屬交界處尋找
稻谷青
P
S
Cl
As
N
結論：通常農藥中含有的元素集中在周期表的右上角
結論：可以在過渡元素中尋找催化劑或耐腐蝕、耐高溫材料
預測新元素
尋找催化劑
尋找半導體
尋找農藥
元素在
周期表中的位置
（位置）
原子核外
電子排布特點
（結構）
元素性質與應用
（性質）
最高正價
最低負價
化學性質
確定位置
推測結構
預測性質
1.Q、W、X、Y、Z五種短周期元素在元素周期表中的相對位置如圖所示，W是大氣中含量最高的元素，由此可知（ ）
A．Q的一種核素中14O的質子數和中子數相等
B．X的最高正化合價與最低負化合價的絕對值之差為6
C．Y是常見的半導體材料
D．Z的氧化物的水化物是強酸
C
Q W X
Y Z
2.下列事實，不能說明氯元素的非金屬性比硫元素強的是(　　)
A．氯氣與H2S能發生置換反應
B．HClO4酸性比H2SO4強
C．鹽酸是強酸，氫硫酸是弱酸
D．受熱時，氯化氫比硫化氫穩定
C
3.W、X、Y、Z是原子序數依次增大的短周期元素。m、n、p是由這些元素組成的二元化合物，r是元素Y的常見單質，能使帶火星的木條復燃，q為一元強堿，q、s的焰色均呈黃色。上述物質的轉化關系如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．原子半徑：W＜X＜Y＜Z
B．Y的簡單氫化物的穩定性比X的弱
C．元素非金屬性：X＜Y
D．由W、X、Y、Z四種元素只能組成一種化合物
C
4.W、X、Y、Z是四種常見的短周期元素，其原子半徑隨原子序數變化如圖所示。已知W的一種核素的質量數為18，中子數為10；X和Ne原子的核外電子數相差1；Y的單質是一種常見的半導體材料；Z的非金屬性在同周期元素中最強。下列說法不正確的是(　　)
A．對應簡單離子半徑：XB．對應簡單氣態氫化物的穩定性：YC．與Z元素同主族的元素最高價態均為＋7
D．Y的氧化物能與X的最高價氧化物對應的水化物反應
C
5.現有下列短周期元素性質的數據，下列說法正確的是(　　)
A．⑧號元素為鋁元素
B．②、③2種元素處于同一周期
C．上述8種元素中元素⑤的最高價氧化物對應的水化物的酸性最強
D．④元素的氣態氫化物的穩定性比⑦元素的氫化物強
C
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
原子半徑 (10－10 m) 0.74 1.60 1.52 1.10 0.99 1.86 0.75 0.82
最高或最 低化合價 －2 ＋2 ＋1 ＋5；-3 ＋7；-1 ＋1 ＋5；-3 ＋3
6.短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序數依次增大，R的最簡單氣態氫化物是天然氣的主要成分，X的＋1價陽離子的電子層結構與氖原子相同。元素X和Z形成化合物G，G中X和Z元素的質量之比為23：16。可溶性化合物E和F分別含元素Y、X，在10 mL 1.0 mol·L－1E溶液中滴加1.0 mol·L－1F溶液，產生沉淀的物質的量與F溶液體積的關系如圖所示。下列說法一定正確的是(　　)
A．原子半徑：X＞Y＞R
B．最高價氧化物對應水化物的酸性：Z＞Y＞R
C．X和Y的單質組成的混合物不能完全溶于水
D．金屬性：Y＞X
A
7.某同學設計實驗以探究元素性質的遞變規律，實驗裝置如圖所示。
實驗Ⅰ：根據元素最高價含氧酸的酸性強弱探究元素非金屬性遞變規律。
已知A裝置的燒瓶里裝有大理石，分液漏斗里裝有稀HNO3，B裝置中裝有飽和碳酸氫鈉溶液，C裝置中裝有Na2SiO3溶液，試回答：
(1)A中反應的離子方程式為__________________，C中可觀察到的現象是______________。
(2)B裝置的作用是________________________。
(3)根據實驗現象推知，碳酸、硝酸、硅酸的酸性強弱順序是____________，
由此得出碳、硅、氮三種元素非金屬性的強弱順序是____________。
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
　溶液變渾濁
除去二氧化碳中混有的硝酸蒸氣
HNO3>H2CO3>H2SiO3　
N>C>Si
7.某同學設計實驗以探究元素性質的遞變規律，實驗裝置如圖所示。
實驗Ⅱ：已知常溫下高錳酸鉀與濃鹽酸混合可產生氯氣，利用該裝置探究氯和溴元素的非金屬性強弱。
(4)寫出B裝置中發生反應的離子方程式：__________________________。
(5)C裝置的作用是________________________。
(6)實驗結論：氧化性___________，非金屬性：___________。
Cl>Br
Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
吸收尾氣，防止氯氣污染環境
Cl2>Br2　
8.某中學化學興趣小組同學為探究元素周期律，設計了如下一系列實驗。
Ⅰ.(1)將物質的量均為1 mol的鈉、鉀、鎂、鋁分別投入足量的0.1 mol·L－1的鹽酸中，試預測實驗結果：______與鹽酸反應最劇烈，________與鹽酸反應最慢。
(2)將NaOH溶液與NH4Cl溶液混合，反應生成NH3·H2O，從而驗證NaOH的堿性強于NH3·H2O的，繼而可以驗證Na的金屬性強于N的，你認為此設計是否合理？并說明理由_______________________________________。
鉀　 鋁
不合理，用堿性強弱來判斷元素的金屬性強弱時，一定要用元素的最高價氧化物對應的水化物的堿性強弱進行判斷，NH3·H2O不是N元素的最高價氧化物對應的水化物
8.某中學化學興趣小組同學為探究元素周期律，設計了如下一系列實驗。
Ⅱ.利用下圖所示裝置可以驗證元素的非金屬性的變化規律。
(3)儀器A的名稱為________，儀器D的作用是____________________。
(4)實驗室中現有藥品Na2S、KMnO4、濃鹽酸、MnO2，請選擇合適藥品設計實驗驗證氯的非金屬性強于硫的：裝置A、B、C中所裝藥品分別為________、________、________，裝置C中的實驗現象為有淡黃色沉淀生成，離子方程式為________。
(5)若要證明非金屬性：C＞Si，則A中應加入______，B中應加入Na2CO3，C中應加入_______溶液，觀察到C中的現象為_______________________。
(3)分液漏斗　防止倒吸
(4)濃鹽酸　KMnO4　Na2S　S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－
(5)硫酸　Na2SiO3　有白色膠狀沉淀產生

展開更多......

收起↑