24秋-25春人教版化學(xué)必修第一冊(cè) 25 第四章 第二節(jié) 第2課時(shí) 元素周期表和元素周期律的應(yīng)用

第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第二節(jié)元素周期律第2課時(shí)元素周期表和元素周期律的應(yīng)用學(xué)習(xí)任務(wù)目標(biāo)1.通過元素周期表的簡(jiǎn)單分區(qū)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式。2.能根據(jù)元素周期表和元素周期律預(yù)測(cè)和探究新元素，尋找各種新型應(yīng)用材料等。能運(yùn)用元素周期表和元素周期律的有關(guān)知識(shí)指導(dǎo)科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。3.根據(jù)元素“位”“構(gòu)”“性”關(guān)系，建立元素推斷的模型，并用模型解決問題。4.通過探究元素“位”“構(gòu)”“性”關(guān)系等問題，培養(yǎng)勤于思考、善于合作、敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的精神。一、元素周期表的分區(qū)及元素性質(zhì)遞變規(guī)律1.周期表的分區(qū)：虛線左下方是金屬元素，金屬性最強(qiáng)的元素是Cs(鈁是放射性元素，不予考慮)；虛線右上方是非金屬元素，非金屬性最強(qiáng)的元素是F；最后一個(gè)縱列是稀有氣體元素。2.元素的金屬性與非金屬性之間并沒有嚴(yán)格的界線，位于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。3.元素的化合價(jià)與元素在周期表中的位置關(guān)系(1)價(jià)電子①定義：與元素的化合價(jià)有關(guān)的電子。②具體內(nèi)容：主族元素的價(jià)電子就是最外層電子，有些元素的價(jià)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。(2)化合價(jià)規(guī)律二、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用1.根據(jù)同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律判斷元素性質(zhì)的強(qiáng)弱或大小。2.應(yīng)用于元素“位置－結(jié)構(gòu)－性質(zhì)”的相互推斷。3.預(yù)測(cè)新元素為新元素的發(fā)現(xiàn)，以及預(yù)測(cè)它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供線索。4.尋找新物質(zhì)金屬與非金屬分界線附近元素半導(dǎo)體材料過渡元素制造催化劑和耐高溫、耐腐蝕合金的元素氟、氯、硫、磷、砷區(qū)域內(nèi)的元素制造出新品種的農(nóng)藥元素周期表與元素周期律的應(yīng)用[探究活動(dòng)]雄黃是一種礦物質(zhì)，俗稱“雞冠石”，其主要成分是硫化砷，As位于元素周期表第ⅤA族，另外第ⅥA族元素Se在生活中也有廣泛應(yīng)用?；顒?dòng)1砷元素的最高價(jià)態(tài)是多少？提示：＋5價(jià)?；顒?dòng)2比較As、Se的氫化物的熱穩(wěn)定性強(qiáng)弱。提示：H2Se＞H3As。Se的非金屬性強(qiáng)于As，Se的氫化物更穩(wěn)定?；顒?dòng)3比較As、Se的最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)弱。提示：H2SeO4＞H3AsO4。Se的非金屬性強(qiáng)于As，Se的最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)。[評(píng)價(jià)活動(dòng)]1.短周期元素甲～戊在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示，下列判斷正確的是()甲乙丙丁戊A.原子半徑：丙＜?。嘉霣.金屬性：甲＞丙C.氫氧化物的堿性：丙＞丁＞戊D.最外層電子數(shù)：甲＞乙C解析：同周期主族元素原子半徑從左至右是逐漸減小的，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；同主族元素金屬性自上而下是逐漸增強(qiáng)的，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；同周期主族元素的金屬性從左至右越來越弱，故對(duì)應(yīng)氫氧化物的堿性是逐漸減弱的，故C項(xiàng)正確；同周期元素的原子最外層電子數(shù)從左到右越來越多，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.Se、Br兩種元素的部分信息如圖所示，下列說法正確的是()A.原子半徑：Br＞Se＞PB.還原性：S2－＞Se2－＞Br－C.Se在元素周期表中位于第四周期第ⅥA族D.Se、Br位于同一主族C解析：由圖示信息可知Se為34號(hào)元素，Br為35號(hào)元素，Se和Br位于同一周期且Se位于Br的左側(cè)，原子半徑：Se＞Br，A、D項(xiàng)錯(cuò)誤；Se和S位于同一主族，且Se位于S的下一周期，故還原性：Se2－＞S2－，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖示信息可知Se位于第四周期第ⅥA族，C項(xiàng)正確。3.應(yīng)用元素周期律的有關(guān)知識(shí)，可以預(yù)測(cè)我們不熟悉的一些元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)。下列相關(guān)預(yù)測(cè)正確的是()①第二周期非金屬元素的氣態(tài)氫化物溶于水后，水溶液均呈酸性②砹(At)單質(zhì)為有色固體，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸③Li在氧氣中劇烈燃燒，產(chǎn)物是Li2O2④硫酸鍶(SrSO4)是難溶于水的白色固體⑤硒化氫(H2Se)是無色、有毒、比H2S穩(wěn)定的氣體A.②④⑤ B.①②③④C.①③⑤ D.②④D解析：N為第二周期非金屬元素，其氣態(tài)氫化物NH3溶于水顯堿性，故①錯(cuò)誤；鹵族元素從上到下，其單質(zhì)由氣體過渡為固體，顏色逐漸加深，則砹(At)單質(zhì)為有色固體，AgAt與AgCl的性質(zhì)相似，不溶于水也不溶于稀硝酸，故②正確；Li在氧氣中燃燒的產(chǎn)物為L(zhǎng)i2O，故③錯(cuò)誤；同主族元素化合物的性質(zhì)具有相似性和遞變性，Ba與Sr同主族，且Sr在Ba下方，硫酸鋇(BaSO4)是難溶于水的白色固體，則硫酸鍶(SrSO4)也是難溶于水的白色固體，故④正確；元素的非金屬性越強(qiáng)，其簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性：S＞Se，則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：H2S＞H2Se，故⑤錯(cuò)誤。元素周期表的遞變性規(guī)律——“三角”規(guī)律若A、B、C三種元素在周期表中的位置如圖所示，則有(1)原子半徑：C＞A＞B。(2)金屬性：C＞A＞B。(3)非金屬性：B＞A＞C。課后素養(yǎng)評(píng)價(jià)（二十二）知識(shí)點(diǎn)1元素周期表和元素周期律的應(yīng)用1.根據(jù)下列元素在元素周期表中的位置預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)，對(duì)下列物質(zhì)的認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤的是（）A.鈹（Be）的原子失電子能力比鎂弱B.砹（At）的氫化物不穩(wěn)定C.硒（Se）化氫比硫化氫穩(wěn)定D.氫氧化鍶[Sr（OH）2]比氫氧化鈣的堿性強(qiáng)C解析：硒（Se）和硫是同主族元素，硫的非金屬性強(qiáng)，氫化物的穩(wěn)定性強(qiáng)。2.元素周期表中金屬和非金屬元素的分界線用虛線表示。下列說法正確的是（）A.物質(zhì)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C解析：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(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)錯(cuò)誤；耐高溫材料應(yīng)該在過渡元素中尋找，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.根據(jù)元素周期表和元素周期律，判斷下列說法不正確的是（）A.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：H2O＞NH3＞SiH4B.H與其他元素形成的化合物中H可以顯＋1價(jià)，也可以顯－1價(jià)C.下圖所示實(shí)驗(yàn)可證明元素的非金屬性：Cl＞C＞SiD.用中文""命名的第118號(hào)元素在元素周期表中位于第七周期0族C解析：C、N、O屬于同周期元素，從左至右，非金屬性依次增強(qiáng)，非金屬性：O＞N＞C，C、Si屬于同主族元素，從上到下，非金屬性依次減弱，非金屬性：C＞Si，則非金屬性：O＞N＞Si，非金屬性越強(qiáng)，氫化物越穩(wěn)定，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：H2O＞NH3＞SiH4，故A正確；H與F、Cl、Na形成的化合物HF、HCl、NaH中H分別為＋1、＋1、－1價(jià)，故B正確；利用最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性比較元素非金屬性強(qiáng)弱，但HCl不是最高價(jià)含氧酸，不能比較Cl、C的非金屬性，故C錯(cuò)誤；118號(hào)元素的原子序數(shù)為118，質(zhì)子數(shù)為118，核外電子數(shù)為118，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為，它的原子結(jié)構(gòu)中有7個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為8，則第118號(hào)元素在周期表中位于第七周期0族，故D正確。知識(shí)點(diǎn)2元素位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系4.現(xiàn)有4種短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序數(shù)依次增大，其中Z、Q在同一周期，相關(guān)信息如表所示。下列說法正確的是（）元素相關(guān)信息X核外電子總數(shù)為1Y最高化合價(jià)和最低化合價(jià)之和為零Z原子有3個(gè)電子層，其最外層電子數(shù)為最內(nèi)層電子數(shù)的3倍Q同周期元素中原子半徑最小A.X的單質(zhì)只有還原性，不具有氧化性B.Y與X可形成YX4分子C.Y、Z、Q最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性依次減弱D.第四周期且與Q同主族的元素的單質(zhì)在常溫常壓下呈固態(tài)B解析：短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序數(shù)依次增大，X核外電子總數(shù)為1，則X是H；Y的最高化合價(jià)和最低化合價(jià)之和為零，則Y是C；Z元素原子有3個(gè)電子層，其最外層電子數(shù)為最內(nèi)層電子數(shù)的3倍，則Z是S，Z、Q在同一周期，且Q是同周期元素中原子半徑最小的元素，則Q是Cl。X是H，H2一般來說可作為還原劑，具有還原性，如H2和金屬氧化物的置換反應(yīng)，但H2也有氧化性，遇強(qiáng)還原劑，如Na，可以生成NaH，這時(shí)H2呈現(xiàn)出一定的氧化性，A錯(cuò)誤；Y是C，X是H，能形成CH4分子，B正確；元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng)，由于非金屬性：C＜S＜Cl，所以它們的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性依次增強(qiáng)，C錯(cuò)誤；Q是Cl，在第四周期且與Q同主族的元素是Br，單質(zhì)Br2在常溫常壓下是液態(tài)，D錯(cuò)誤。5.碲（Te）是52號(hào)元素，處于金屬區(qū)與非金屬區(qū)的交界線上。下列有關(guān)碲（Te）元素的說法錯(cuò)誤的是（）A.Te位于周期表中第六周期第ⅥA族B.單質(zhì)碲在常溫下是固體C.Te可在空氣中燃燒生成二氧化碲（TeO2）D.H2TeO4的酸性比H2SO4弱A解析：Te和O、S、Se、Po同主族。Te位于元素周期表的第五周期第ⅥA族，在Se的正下方，A錯(cuò)誤；根據(jù)同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，單質(zhì)硫?yàn)楣腆w，可推知單質(zhì)碲在常溫下是固體，B正確；Te和S同主族，最外層電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)相近，S在空氣中燃燒生成SO2，則Te在空氣中燃燒生成二氧化碲（TeO2），C正確；元素非金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng)，非金屬性：Te＜S，所以最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性：H2TeO4＜H2SO4，D正確。6.鉈鹽與氰化鉀被列為A級(jí)危險(xiǎn)品，鉈（Tl）與鋁（Al）同主族，原子序數(shù)為81，Tl3＋與Ag在酸性介質(zhì)中發(fā)生反應(yīng)：Tl3＋＋2AgTl＋＋2Ag＋，且已知Ag＋＋Fe2＋Ag＋Fe3＋，則下列推斷正確的是（A.Tl＋最外層有3個(gè)電子B.氧化性：Tl3＋＞Ag＋＞Fe3＋C.Tl（OH）3與Al（OH）3相似，也是兩性氫氧化物D.Tl位于元素周期表第五周期第ⅢA族B解析：由Tl與Al同主族知，Tl原子最外層有3個(gè)電子，則Tl＋最外層有2個(gè)電子，A錯(cuò)誤；根據(jù)Tl3＋＋2AgTl＋＋2Ag＋知氧化性：Tl3＋＞Ag＋，同理可知氧化性：Ag＋＞Fe3＋，B正確；根據(jù)原子序數(shù)為81推出鉈位于第六周期第ⅢA族，金屬性遠(yuǎn)強(qiáng)于鋁，所以Tl（OH）3不是兩性氫氧化物，C、D7.下表是周期表中5種元素的相關(guān)信息，其中Q、W、X位于同一周期。元素信息Q位于周期表的第三周期第ⅢA族W最高正化合價(jià)為＋7價(jià)X本周期中原子半徑最大Y焰色為紫色Z原子結(jié)構(gòu)示意圖為下列說法正確的是（）A.Q在地殼中含量最高B.元素的金屬性：X＞YC.簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：Z＞W(wǎng)D.Q的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物既能與NaOH溶液反應(yīng)，又能與鹽酸反應(yīng)D解析：Q位于周期表的第三周期第ⅢA族，則Q為Al，Q、W、X位于同一周期，W最高正化合價(jià)為＋7價(jià)，則W為Cl，X在本周期中原子半徑最大，則X為Na，Y的焰色為紫色，則Y為K，由Z的原子結(jié)構(gòu)示意圖知，Z為Br。O在地殼中含量最高，A錯(cuò)誤；Na、K位于同主族，K位于Na的下方，K的金屬性大于Na，B錯(cuò)誤；元素非金屬性越強(qiáng)，簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，Cl、Br位于同主族，Br位于Cl的下方，Cl的非金屬性強(qiáng)于Br，C錯(cuò)誤；Q的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物Al（OH）3是兩性氫氧化物，既能與NaOH溶液反應(yīng)，又能與鹽酸反應(yīng)，D正確。8.（雙選）X、Y、Z、M、W為五種短周期元素，其原子序數(shù)依次增大，X是元素周期表中原子半徑最小的元素，W原子核外電子數(shù)是M原子最外層電子數(shù)的2倍，Y、Z、M、W在元素周期表中的相對(duì)位置如表所示。下列說法不正確的是（）YZMWA.W的氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)于YB.簡(jiǎn)單離子半徑：Z＞M＞XC.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：Z＜Y＜WD.W與Y可形成化合物W3Y4AC解析：由題意分析可知，X為H、Y為N、Z為O、M為F、W為Si。非金屬性：Y＞W(wǎng)，則W最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性弱于Y的，不是最高價(jià)含氧酸無此規(guī)律，故A錯(cuò)誤；電子層數(shù)越多，離子半徑越大，具有相同電子層排布的離子中原子序數(shù)大的離子半徑小，則簡(jiǎn)單離子半徑：Z＞M＞X，故B正確；元素的非金屬性越強(qiáng)，其對(duì)應(yīng)的氫化物越穩(wěn)定，則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：Z＞Y＞W(wǎng)，故C錯(cuò)誤；W與Y可形成化合物Si3N4，故D正確。9.國(guó)家衛(wèi)健委發(fā)布公告稱，富硒酵母安全性已通過審查。請(qǐng)回答下列問題：（1）富硒酵母是一種新型添加劑，其中硒（34Se）元素在元素周期表中的位置是。（2）下列說法正確的是（填字母序號(hào)）。A.熱穩(wěn)定性：H2Se＞H2S＞H2OB.酸性：H2SeO4＞H2SO4＞HClO4C.36S與74Se的中子數(shù)之和為60D.還原性：Se2－＞S2－（3）短周期元素d、e、f、g、h、x都可能存在于某些食品添加劑中，其最高正化合價(jià)或最低負(fù)化合價(jià)與原子序數(shù)的關(guān)系如圖所示：①d、e、f、g、h元素形成的簡(jiǎn)單離子中半徑最大的是（用化學(xué)符號(hào)表示）。②x和d組成的化合物可將堿性工業(yè)廢水中的CN－氧化，生成碳酸鹽和氨，相應(yīng)的離子方程式為。解析：（1）Se是34號(hào)元素，在元素周期表中位于第四周期第ⅥA族。（2）元素的非金屬性越強(qiáng)，其簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，非金屬性：O＞S＞Se，則簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性：H2Se＜H2S＜H2O，A項(xiàng)錯(cuò)誤；元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng)，非金屬性：Cl＞S＞Se，則酸性：H2SeO4＜H2SO4＜HClO4，B項(xiàng)錯(cuò)誤；36S的中子數(shù)為36－16＝20，74Se的中子數(shù)為74－34＝40，36S與74Se的中子數(shù)之和為60，C項(xiàng)正確；元素的非金屬性越強(qiáng)，其簡(jiǎn)單陰離子的還原性越弱，非金屬性：S＞Se，則還原性：Se2－＞S2－，D項(xiàng)