《元素周期表的应用》 导学案

《元素周期表的应用》导学案
一、学习目标
1、了解元素周期表的结构和特点。

2、掌握元素周期表中元素性质的周期性变化规律。

3、学会运用元素周期表预测元素的性质和化合物的形成。

4、能够利用元素周期表解决实际化学问题。

二、知识回顾
1、原子结构
原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子构成。

质子数决定元素的种类，质子数和中子数共同决定原子的质量数。

核外电子分层排布，遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。

2、元素的性质
金属性：元素的原子失去电子的能力。

非金属性：元素的原子得到电子的能力。

三、元素周期表的结构
1、周期
周期的定义：具有相同电子层数的元素按照原子序数递增的顺序排列的横行。

周期的分类：短周期（1、2、3 周期）、长周期（4、5、6、7 周期）。

2、族
族的定义：不同横行中最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序排列的纵行。

族的分类：主族（A 族）、副族（B 族）、第Ⅷ族、0 族。

3、元素周期表的分区
金属元素区：位于元素周期表的左下方，包括ⅠA、ⅡA 族和过渡元素。

非金属元素区：位于元素周期表的右上方，包括ⅤA、ⅥA、ⅦA 族。

分界线附近元素的性质：既有金属性又有非金属性。

四、元素周期表中元素性质的周期性变化规律
1、原子半径
同周期：从左到右，原子半径逐渐减小（稀有气体元素除外）。

同主族：从上到下，原子半径逐渐增大。

2、化合价
主族元素：最高正化合价＝主族序数（O、F 除外），最低负化合价＝主族序数 8。

3、金属性和非金属性
同周期：从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。

同主族：从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。

4、元素的性质与元素在周期表中位置的关系
周期序数＝电子层数
主族序数＝最外层电子数
五、元素周期表的应用
1、预测元素的性质
根据元素在周期表中的位置，可以预测元素的金属性、非金属性、化合价等性质。

例如，位于同周期的钠（Na）和镁（Mg），由于钠在镁的左边，所以钠的金属性比镁强，钠更容易失去电子。

2、寻找新材料
在元素周期表的过渡元素区域，往往存在性能优良的催化剂、耐高温耐腐蚀的合金材料等。

比如，钛（Ti）及其合金具有强度高、耐腐蚀性好等特点，在航空航天、医疗等领域有广泛应用。

3、指导化学研究
元素周期表为化学研究提供了系统的框架，有助于研究元素之间的相似性和递变性，从而发现新的化学反应和化合物。

4、解释化学现象
利用元素周期表中的规律，可以解释一些化学现象。

例如，为什么氟（F）的氧化性比氯（Cl）强，因为氟位于氯的上方，非金属性更强，氧化性也就更强。

六、例题讲解
例 1：比较钠（Na）和钾（K）的金属性强弱。

解：钠和钾位于同一主族，钾在钠的下方。

根据同主族元素从上到下金属性逐渐增强的规律，可知钾的金属性比钠强。

例 2：已知某元素位于周期表中第 3 周期ⅤA 族，试推断该元素的性质。

解：该元素为磷（P）。

同周期从左到右非金属性逐渐增强，所以磷的非金属性比同周期左边的元素强，但比同周期右边的元素弱。

磷的最高正化合价为＋5 价，最低负化合价为－3 价。

七、课堂练习
1、下列元素中，金属性最强的是（）
A 钠（Na）
B 镁（Mg）
C 铝（Al）
D 钾（K）
2、位于第 4 周期ⅡA 族的元素是（）
A 钙（Ca）
B 锌（Zn）
C 锗（Ge）
D 硒（Se）
3、下列关于元素周期表的说法中，正确的是（）
A 元素周期表共有 18 个纵行，16 个族
B 最外层电子数相同的元素一定在同一族
C 同周期相邻主族元素的原子序数之差一定为 1
D 元素周期表中所有元素都是按照原子序数递增的顺序排列的
八、课后作业
1、总结元素周期表中同周期和同主族元素性质的递变规律，并举例说明。

2、查阅资料，了解元素周期表在日常生活和科技领域中的其他应用，并写一篇短文介绍。