人教版高中化学高中化学必修一《元素周期表和元素周期律的应用》元素周期律

(1)在该事例中,体现了元素周期表的什么用途。 提示:预测、寻找新元素的用途。 (2)门捷列夫把“锗”命名为“类硅”,硅是一种良好的半导体, 请解释锗也可以作为半导体材料的原因。 提示:锗与硅同主族,且处于元素周期表中金属与非金属的分界 线附近,金属元素锗具有一定的非金属性,故可作半导体材料。
性:短周期中氟元素非金属性最强,但是F无正价,没有 最高价含氧酸,故短周期中氯元素的最高价氧化物对应 水化物的酸性最强,D项正确。
4.短周期元素X、Y、Z、M、N在元素周期表中的相对位
置如图所示,X、Y、Z原子最外层电子数之和等于M、N
原子最外层电子数之和。则下列说法不正确的是( )
X Z
Y
M
N
【解析】选B。由5种元素在周期表中的位置可以推知: Z为Al,X为N,Y为O,W为S,Q为Cl。Y原子的电子总数是8, 其K层有2个电子,电子总数是K层电子数的4倍,A项正确; 原子半径大小顺序为r(Z)>r(W)>r(Q)>r(X)>r(Y),B项 错误;氯气能与硫化氢发生置换反应生成氯化氢和硫单 质,C项正确;根据同周期元素性质递变规律可知非金属
铯 (4)周期表的左下方是金属性最强的元素,是___元素
(氟放射性元素除外);右上方是非金属性最强的元素,是 ___元素;最后一个纵行是0族元素。
【巧判断】 (1)金属元素不可能具有非金属性,非金属元素不可能 具有金属性。 ( ) 提示:×。分界线附近的元素,既能表现出一定的金属性, 又能表现出一定的非金属性。
(2)同周期从左向右非金属性逐渐增强,同主族从下到 上非金属性逐渐增强,故周期表中氦元素非金属性最强。
() 提示:×。氦元素是稀有气体元素,氟元素非金属性最强。
【情境·思考】 元素周期表在预测新元素、发现新物质方面起着巨大 的作用。随着社会的发展,对新型农药的需求量越来越 大。
若要寻找新型农药,可在周期表的哪个位置进行探索? 提示:可在氟、氯、硫、磷、砷等元素在周期表中的位 置附近寻找。
砷元素的最高价态是几价?试比较As、Se的氢化物哪个 热稳定性强。 提示:+5价;H2Se。
【课堂回眸】
【核心整合】 1.元素周期律及其应用
2.实例分析 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)根据元素周期律,请你预测H3AsO4、H3PO4的酸性强
有氧化物、过氧化物、超氧化物等,越来越复杂,不符 合题意;D项,元素的非金属性越强,对应的最高价氧化 物的水化物的酸性越强,而HClO不是最高价氧化物的水 化物,符合题意。
2.(2019·淮北高一检测)X、Y、Z、W均为短周期元素, 它们在周期表中的相对位置如图所示。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
3.(2019·泰安高一检测)短周期元素X、Y、Z、W、Q在 元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法错误的 是( )
A.Y原子的电子总数是其K层电子数的4倍 B.原子半径大小顺序为r(X)>r(Y)>r(Z)>r(W)>r(Q) C.Q的单质能与W的氢化物发生置换反应 D.元素Q的最高价氧化物对应水化物的酸性是短周期中 最强的
2.元素周期表的金属区和非金属区
(1)请填写出图中序号所示内容
①_增__强__ ②_减__弱__ ③_增__强__ ④_增__强__ ⑤_A_l_
⑥_S_i_
⑦_金__属__ ⑧_非__金__属__
B、Si、As、Te、At
(2)分界线的划分:沿着周期表中__________________
Al、Ge、SbLeabharlann BaiduPo
【思维建模】解答元素推断题的常见思路为
【解析】选D。主族元素的最高化合价与最外层电子数 相等,由“W与X的最高化合价之和为8”可知,W为N,X为 Al,Y为Si,Z为P。原子半径:N<Al,A正确;常温常压下, 硅单质为固态,B正确;同一主族元素的气态氢化物热稳 定性自上而下逐渐减弱,故Z<W, C正确;Al的最高价氧 化物的水化物Al(OH)3是两性氢氧化物,D错误。
(价电子数)。
(3)非金属元素的化合价 最外层电
①最高正化合价等于原子所能失去或偏移的_________ 子数 _____。
②最低负化合价等于使它达到_8_电__子__稳定结构所需要
得到的电子数。 ③最高正价与最低负价绝对值之和等于_8_。
【微思考】 为什么氧元素无+6价,氟元素无正价? 提示:O、F原子半径小,原子核对外层电子的吸引能力 强。
A.原子半径大小:Z>X>Y B.最高价氧化物的水化物的酸性M大于X的 C.X和氢元素所形成的化合物的沸点可能比Y的氢化物 的沸点高 D.MY2可以使紫色石蕊试液先变红后褪色
【解析】选D。由短周期元素X、Y、Z、M、N在元素周 期表中的相对位置,可知X、Y处于第二周期,Z、M、N处 于第三周期,而X、Y、Z原子最外层电子数之和等于M、 N原子最外层电子数之和,设Z原子最外层电子数为a,则 X、Y、M、N的最外层电子数依次为a+1、a+3、a+3、 a+4,则:a+1+a+3+a=a+3+a+4,解得a=3,故Z为Al、X为C、 Y为O、M为S、N为Cl。同主族自上而下原子半径增大,
A.原子半径:丙<丁<戊 B.金属性:甲>丙 C.氢氧化物碱性:丙>丁>戊 D.最外层电子数:甲>乙
【解析】选C。同周期元素原子半径从左至右是依次减 小的,故A项错误;同主族元素金属性自上而下是增强的, 故B项错误;同周期元素的金属性从左至右越来越弱,故 对应氢氧化物的碱性是逐渐减弱的,故C项正确;同周期 元素的原子最外层电子数从左到右越来越多,故D项错 误。
二、元素周期表和元素周期律的应用 1.元素的位置、结构、性质之间的关系 元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和性质。 可根据元素在周期表中的位置推测元素的结构和性质, 也可以根据元素的原子结构推测其在周期表中的位置 和性质。其关系可表示为
2.寻找新元素 3.发现物质的新用途
知识点 元素的位置、原子结构、性质之间的关系 【重点释疑】 1.位-构-性关系图示
【案例示范】 【典例】(2019·全国卷Ⅱ)今年是门捷列夫发现元素 周期律150周年。下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、 Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。下列 说法错误的是 ( )
A.原子半径:W<X B.常温常压下,Y单质为固态 C.气态氢化物热稳定性:Z<W D.X的最高价氧化物的水化物是强碱
【补偿训练】 1.运用元素周期律分析下面的推断,其中不正确的是
() A.钾与水反应,比钠与水反应更剧烈 B.AgAt既难溶于水又不溶于稀硝酸 C.在空气中加热,铷(Rb)的氧化产物比钠的氧化产物更 复杂
D.HClO的酸性比H2CO3的酸性强
【解析】选D。A项,金属性:K>Na,元素的金属性越强, 对应的单质与水反应越剧烈,则钾与水反应,比钠与水 反应更剧烈,不符合题意;B项,卤族元素形成的卤化银 都既不溶于水又不溶于稀硝酸,因此AgAt既难溶于水也 不溶于稀硝酸,不符合题意;C项,碱金属元素从上到下 元素的金属性逐渐增强,对应的单质与氧气反应的产物
流程:
【素养迁移】 1.1871年门捷列夫根据新排出的周期表预言了锗的存在,把它命 名为“类硅”。1886年,德国矿业学院分析化学教授Clemens A.Winkler在研究一种新矿石辉银锗矿(4Ag2S·GeS2)的时候,发 现有一未知的新元素并通过实验验证了自己的推断,它就是元素 锗。锗继镓和钪后被发现,巩固了化学元素周期表。
【素养提升】 古诗云:“唯有儿时不可忘,持艾簪蒲额头王。”意思 是说端午节这天,孩子们拿了艾叶,戴上菖蒲,额头上用 雄黄酒写了“王”字,以辟邪防疫。把雄黄酒洒在墙角、 床底等处,可以驱虫,清洁环境。雄黄是一种矿物质,俗 称“鸡冠石”,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在生活中有广泛应用。
()
A.原子半径:W>Z>Y>X B.最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z弱 C.Y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】选D。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为N,Z为S,W为Cl,A项错误;HClO4的酸性 比H2SO4的酸性强,B项错误;H2O比H2S稳定,C项错误;S为 固体,其他为气体,D项正确。
金
和属_____________非__金之属间画一条虚线,虚线的左面是___
___元素,右面是_______元素。
(3)分界线附近的元素,既能表现出一定的_金__属__性__,又 能表现出一定的_非__金__属__性__,故元素的_金__属__性__和_非__金__ _属__性__之间没有严格的界线。
那么根据其最高正价与最低负价的绝对值相等,又可把 氢元素放在周期表中的第_Ⅳ__A_族。
(3)人体所需的微量元素中有一种被誉为“生命元素” 的主族元素R,对延长人类寿命起着重要作用。已知R元 素的原子有4个电子层,其最高价氧化物的分子式为RO3, 请推断R元素的名称,并预测其氢化物的稳定性强弱(与 水相比)。
弱:
P、As位置关系(_同__主__族__)→P、As原子结构特点(_最__外__
层电子数
小
_________相等、P原子序数比As___)→性质递变规律
逐渐减弱
(同主族随原子序<数的增大元素非金属性_________)→
预测结果:H3AsO4__H3PO4(填“>”“<”或“=”)。
(2)根据NaH的存在,有人提议可把氢元素放在第ⅦA族,
《元素周期表和元素周期律 的应用》元素周期律
人教版高中化学高中化学必修一
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一、元素周期表的分区及化合价规律
1.元素周期表与元素周期律的关系 元素周期律的发现,对化学的发展有很大影响。_元__素__ 周期表 元素周期律 _______是___________的表现形式,反映了元素之间的 内在联系 _________,是学习、研究、应用化学的一种重要工具。
同周期自左而右原子半径减小,故原子半径:Z>X>Y,故A正确;M、 X的最高价氧化物的水化物分别为硫酸、碳酸,硫酸的酸性比碳 酸的强,故B正确;Y的氢化物为水,常温下为液态,而X和氢元素所 形成的化合物为烃类物质,可能为气态、液态、固态,若为固态,其 沸点高于Y的氢化物,故C正确;MY2为SO2,不能漂白酸碱指示剂, 使紫色石蕊试液变红,故D错误。
2.(1)元素的原子结构与元素在周期表中位置的关系。
(2)熟记周期表中的一些规律。 ①各周期元素种类数(分别为2、8、8、18、18、32、 32)。 ②稀有气体元素原子序数(分别为2、10、18、36、54、 86、118)和所在周期(分别在一到七周期)。
③同族上下相邻元素原子序数的关系(相差2、8、18、 32等各种情况)。 ④同周期ⅡA族与ⅢA族元素原子序数差值(有1、11、 25三种情况)。
【方法规律】周期表片段型元素推断技巧 在实际考查中只呈现元素周期表的某一片段,根据呈现 的片段结构中提供的信息推断元素,推出元素在周期表 中的位置,就可以快速确定元素的名称、原子结构及相 关性质。
【迁移·应用】 (2019·厦门高一检测)短周期元素甲～戊在元素周期 表中的相对位置如表所示,下面判断正确的是 ( )
3.元素化合价与元素在周期表中位置的关系
(1)价电子 元素的化合价与原子的_最__外__层__电__子__有密切关系,所以,
最外层电子 元素原子的___________也叫价电子。主族元素的价电
最外层电子 子是___________,过渡元素的价电子包括最外层电子
及次外层或倒数第三层的部分电子。
(2)主族元素最高正化合价=_主__族__序__数__=_最__外__层__电__子__数__
3.原子结构与元素性质的关系
4.元素性质与元素在周期表中位置的关系
【方法规律】元素推断的思路分析
【思考·讨论】 如果已知X、Y为周期表中相邻的两元素,且它们的最高 价氧化物对应水化物的酸性强弱为X>Y,能否确定它们 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X>Y,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。