高中化学人教必修2讲义第一章物质结构元素周期律第2节第2课时.docx

1、高中化学人教必修2讲义第一章物质结构元素周期律第2节第2课时第2课时元素周期表和元素周期律的应用学习目标核心素养建构1.了解元素周期表的简单分区。2认识周期表是元素周期律的具体表现形式。3体会元素周期表和元素周期律在科学研究和工农业生产中的指导意义。知 识 梳 理一、元素周期表的分区及元素化合价规律1金属元素与非金属元素的分区及性质递变规律虚线附近的元素既表现出一定的金属性，又表现出一定的非金属性。【自主思考】1据周期表中元素的金属性和非金属性递变规律分析：什么元素的金属性最强？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？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

2、下角和右上角。2元素的化合价与元素在周期表中的位置之间关系主族元素的最高正化合价等于原子所能失去或偏移的最外层电子数，而非金属的负化合价则等于使原子达到8电子稳定结构所需得到的电子数。所以，非金属元素的最高正化合价和它的负化合价的绝对值之和等于8。(1)最高正化合价主族序数原子最外层电子数(O、F除外)。(2)最高正化合价|最低负化合价|8。【自主思考】2元素最高正价和最低负价的代数和分别为6、4、2、0，则其分别属于哪一主族？提示A、A、A、A二、元素周期表和元素周期律的应用1根据同周期、同主族元素性质的递变规律判断元素性质的强弱(或大小)。2应用于元素“位置结构性质”的相互推断。3预测新元

3、素为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。4寻找新物质(1)在金属与非金属分界线附近寻找半导体材料。(2)研究氟、氯、硫、磷附近元素，制造新农药。(3)在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。效 果 自 测1判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(1)根据元素周期律可知金属性最强的是钫，非金属性最强的是氦()(2)金属不可能具有非金属性，非金属不可能具有金属性()(3)锗元素属于金属元素，但也具有一定的非金属性()答案(1)(2)(3)2将下面左右两侧对应内容连线答案探究一、元素的性质、结构及在周期表中位置的关系【合作交流】1元素在周期表中的位置与原子结构有何必然联系？提示

4、原子有几个电子层，元素就位于第几周期；主族元素的原子的最外电子层有几个电子，元素就位于第几主族。2原子结构与元素性质之间有何关系？提示3如何根据元素在周期表中的位置推测原子结构和元素的性质？(从同周期、同主族两方面分析)提示(1)同主族元素从上到下：原子半径逐渐增大，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，主要化合价相似，得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强。(2)同周期元素从左到右：原子半径逐渐减小，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，最高正化合价逐渐增大，得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱。4如果已知X、Y为周期表中相邻的两元素，且它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性大小为：XY，能否确定它

5、们的相对位置？提示可根据元素非金属性的变化规律确定它们的相对位置。由已知条件可确定非金属性为XY，所以，如果它们同周期，则X在Y的右面；如果它们同主族，则X在Y的上面。【点拨提升】1同一元素的“位、构、性”关系可表示如下：具体表现为：(1)结构与位置的关系。结构位置(2)结构与性质的关系：(3)位置、结构和性质的关系：2元素周期律的具体应用(1)预测未知元素的性质。依据：同主族元素性质的递变规律。如已知卤族元素的性质递变规律，可推知未知元素砹(At)应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。(2)比较元素的性质。依据：元素周期律。如比较H2SO4和H2SeO4的

6、酸性强弱，因为S、Se同主族，自上至下，元素的非金属性减弱，最高价氧化物对应的水化物酸性减弱，故酸性：H2SO4H2SeO4。(3)解释实验现象：如氟气通入氯化钠溶液中，不是置换出氯气，而是与水发生剧烈反应，由元素周期表的递变规律知氟元素的非金属性最强，氟气是氧化性最强的非金属单质。(4)寻找新材料：如在金属元素与非金属元素的分界线附近的元素中寻找半导体材料。【典题例证1】如图是元素周期表的一部分，关于元素X、Y、Z的叙述正确的是()X的气态氢化物与Y的最高价氧化物对应的水化物能发生反应生成盐Y、Z的气态氢化物的水溶液的酸性：YH2YO4H3XO4，下列判断正确的是()A原子半径按X、Y、Z的

7、顺序逐渐减小B单质的氧化性按X、Y、Z的顺序减弱C三种元素阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序增强D气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序减弱解析同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是HZO4H2YO4H3XO4，知X、Y、Z的原子序数为XYY2，则非金属性：XY，C正确；非金属元素氢化物水溶液酸性的强弱不能作为元素非金属性强弱的判断依据，D错误。答案C1.短周期中三种元素a、b、c在周期表中的位置如图，下列有关这三种元素的叙述正确的是()Aa是一种活泼的非金属元素Bc的最高价氧化物的水化物是一种弱酸Cb的氢化物很稳定Db元素的最高化合价为7价解析根据元素周期表可判断出

8、a、b、c分别为He、F、S，对照选项，C正确。答案C2下列说法正确的是()A在元素周期表中金属与非金属分界线左边的元素均为金属元素BNa、Mg、Al的还原性依次减弱CF、Cl、Br的非金属性依次增强DNaOH、KOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱解析在元素周期表中金属在分界线左边，但分界线左边的并不都是金属元素，如氢元素，A错；Na、Mg、Al位于同一周期，根据元素周期律，其还原性依次减弱，B正确；F、Cl、Br位于同一主族，根据元素周期律，其非金属性依次减弱，C错；K的金属性强于Na，KOH碱性强于NaOH，D错。答案B3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

9、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)是难溶于水的强酸解析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的酸性：H2CO3H4SiO4H4GeO4，H4SiO4难溶于水，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的交界线上，所以锗单质应具有半导体的性能。答案B4下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是()HCl比H2S稳定HClO氧化性比H2SO4强HClO4酸性比H2

10、SO4强Cl2能与H2S反应生成S氯原子最外层有7个电子，硫原子最外层有6个电子ABCD解析判断元素的非金属性强弱是根据元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱(即最高价含氧酸)，而不是氧化性强弱，故不能说明，能说明；最外层电子数多的非金属性不一定强，如最外层电子数IO，但非金属性IYZB单质沸点：XYZC离子半径：X2YZD原子序数：XYZ解析短周期元素X、Z形成的最低价离子为X2、Z，Y和Z具有相同的电子层结构，则X、Y、Z三种元素分别处于第A、A、A族。又知X和Y处于同一周期，Y和Z具有相同的电子层结构，从而推知X、Y、Z分别为S、Na和F。原子最外层电子数：FSNa，A错误；Na单质为

11、金属，S、F2为非金属单质，S为固体，F2为气体，显然沸点：NaSF2，B错误；具有相同电子层结构的离子，元素的原子序数越大，原子半径越小，Na、F具有相同的电子层结构，则离子半径：FNa，S2多一个电子层，所以S2半径最大，C错误；三种元素的原子序数关系为SNaF，D正确。答案D6.X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在周期表中的相对位置如右图所示。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、沸点最高解析Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍，则Y为O，故X

12、为N，Z为S，W为Cl，A错误；HClO4酸性比H2SO4酸性强，B错误；H2O比H2S稳定，C错误；S为固体，其他为气体，D正确。答案D7某同学设计如下元素周期表，以下说法正确的是()AX、Y、Z元素分别为N、P、OB白格中都是主族元素，灰格中都是副族元素C原子半径：ZXYDX、Y、Z的气态氢化物中最稳定的是Y的氢化物解析从元素周期表中找出规律，左侧第二周期原子序数应是3、5、6、7，右侧第二周期原子序数应为4、8、9、10，左侧第三周期原子序数应为11、13、14、15，右侧第三周期原子序数应为12、16、17、18，故X、Y、Z三种元素分别是N、P、O，A正确；白格中的He、Ne、Ar都

13、是稀有气体，0族的，不属于主族元素，B错误；原子半径大小：PNO，C错误；非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性：ONP，最稳定的是O的氢化物，D错误。答案A8(1)X元素的原子核外有2个电子层，其中L层有5个电子，该元素在周期表中的位置为_，最高价氧化物的化学式为_，该元素的氢化物和最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式为_。(2)Y为短周期元素，若其最高价氧化物对应水化物的化学式为HYO3，则此时Y元素的化合价为_，Y原子的最外层电子数为_，其气态氢化物的化学式为_。解析(1)由X元素的原子结构可知，X为氮元素，其最高价氧化物的化学式为N2O5，其气态氢化物的化学式为NH3，该元素最高价氧

14、化物对应水化物的化学式为HNO3。(2)Y元素的化合价为5价，则Y原子的最外层电子数为5，其气态氢化物的化学式为YH3。答案(1)第二周期第A族N2O5NH3HNO3=NH4NO3(2)5价5YH39元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。下图是元素周期表的一部分。(1)阴影部分元素在元素周期表中的位置为_族。(2)根据元素周期律预测：H3AsO4属于强酸还是弱酸？_。(3)C和Si元素的氢化物都可以燃烧，但Si元素的氢化物在空气中可以自燃，其原因是_。试写出Si的氢化物完全燃烧的化学方程式：_。(4)O2与H2的反应是不可逆反应，而S与H2反应有一定限度，请写出Se与H2反应

15、的化学方程式：_。(5)试比较S、O、F三种元素的原子半径大小：_(填元素符号)。解析(1)图中阴影部分为氮族元素，即第A族。(2)在周期表中，砷元素的非金属性比磷元素弱，磷酸属于中强酸，故H3AsO4属于弱酸。(3)甲烷(CH4)燃烧产生二氧化碳和水，硅烷(SiH4)的性质与甲烷相似，它在空气中燃烧的产物应该是水和硅的氧化物，即：SiH42O2SiO22H2O。(4)同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，“S与H2反应有一定限度”属于可逆反应，故Se与H2反应也应该是可逆反应，反应的化学方程式为：SeH2H2Se。(5)S与O同主族，原子序数SO，故原子半径SO；O与F同周期，原子序数OF，故原子半径OF，所以原子半径：SOF。答案(1)第A(2)弱酸(3)SiH4的稳定性小于CH4SiH42O2SiO22H2O(4)SeH2H2Se(5)SOF10A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的主族元素，常温下A、B、E的单质呈气态，B的原子最外层电子数是其电子层数的3倍，C的单质制成的高压灯发出的黄光透雾力强、射程远、B、C、D的最外层电子数之和为10。(1)元素D位于第_周期_族。(2)A、B可形成一种10电子的阳离子X，X的电子式为_。