鲁科版高中化学必修2元素周期表的应用 教材分析

元素周期表的应用 教材分析

一、认识元素性质的递变

1.“活动·探究”解答

（1）交流研讨1答案：从1逐渐递变到8。

交流研讨2答案：第三周期元素的原子从左到右失电子能力依次减弱，得电子能力依次增强。

（2）实验探究·实验方案：

①比较Na 、Mg 与水的反应

③比较Al 与可溶性镁盐、镁与可溶性铝盐的反应

实验探究·实验记录：

实验内容

实验现象 结论 Na ＋H 2O

常温下，反应剧烈，酚酞变红色 失电子能力：Na ＞Mg Mg ＋H 2O

加热反应缓慢，酚酞变浅红色 Mg ＋HCl （aq ）

反应剧烈，生成大量气体 失电子能力：Mg ＞Al Al ＋HCl （aq ） 反应较剧烈，生成气体

Mg ＋AlCl 3（aq ） Mg 表面有Al 生成 失电子能力：Mg ＞Al

Al ＋MgCl 2（aq ） 不反应

（3）阅读探究·整合

元素名称（或符号） 硅（Si ） 磷（P ） 硫（S ） 氯（Cl ）

最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 H 4SiO 4 ＜ H 3PO 4 ＜ H 2SO 4 ＜ HClO 4

弱酸 中强酸 强酸 最强酸

生成气态氢化物的难易

越来越易S i H 4 P H 3 H 2 S H l C 气态氢化物的稳定性 SiH 4 ＜ PH 3 ＜ H 2S ＜ HCl

（4）思考答案：预测正确

根据非金属与H 2化合的难易及生成的气态氢化物的稳定性，根据元素最高价氧化物对应水化物的酸性，可判断非金属原子的得电子能力强弱。

2.同周期元素性质的递变规律

同周期元素，从左到右：

（1）核电荷数依次增多；

（2）原子半径依次减小，稀有气体除外；

（3）失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强；

（4）元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；

（5）金属氢化物的稳定性逐渐减弱，气态氢化物的稳定性逐渐增强；

（6）最高价氧化物的水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强；

（7）气态氢化物水溶液的碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强；

（8）主族元素的最高正价和非金属元素的最低负价都是逐渐升高。

二、预测同主族元素的性质

1.“交流·研讨”解答

问题1答案：同主族元素原子的最外层电子数相同。

同主族元素性质的递变和相似规律

同主族元素，从上到下：

（1）核电荷数依次增多；

（2）原子半径依次增大；

（3）失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱；

（4）元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱；

（5）金属氢化物的稳定性逐渐增强，非金属氢化物——气态氢化物的稳定性逐渐减弱；

（6）最高价氧化物的水化物碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱；

（7）气态氢化物的水溶液酸性逐渐增强；

（8）元素具有相似的化合价。

问题2答案：以卤素为例

F Cl Br I

核电荷数9173553

原子半径依次增大

得电子能力逐渐减弱

元素的非金属性逐渐减弱

与H2化合能力逐渐变难

气态氢化物的稳定性HF＞HCl＞HBr＞HI

最高价氧化物对应水化物的酸性HClO4＞HBrO4＞HIO4

气态氢化物水溶液的酸性HF ＜HCl ＜HBr ＜HI

弱酸强酸强酸强酸

最高正价＋7＋7＋7

最低负价－1–1–1－1

2.“观察·思考”解答

问题1答案：金属钾具有强还原性、比钠易失去电子，易与H2O、O2、Cl2等发生化学反应。

问题2答案：

实验内容实验现象实验结论

K＋H2O 钾浮在水面上，熔成一个闪亮的小球，迅速向各个方向游动，发出嘶嘶的响声，有火光和白雾出现K、Na都能与水发生剧烈反应，K比Na与水反应剧烈

Na＋H2O 钠浮在水面上，熔成一个闪亮的小球，迅速向各个方向游动，发出嘶嘶的响声

“思考”答案：ⅠA族元素的单质都是银白色固体，熔点低、密度小；都能与H2O、O2、Cl2等发生化学

反应，反应能力随核电荷数的增加而增强。

3.碱金属的递变性

4.一些化学元素的发现

（1）钫元素：门捷列夫预测了钫的性质，法国女化学家佩丽发现并研究了钫的性质。

（2）镎和钚元素：麦克米伦和艾贝尔森发现了镎。西博格等发现了钚，并研究了钚的性质。西博格建立了锕系元素。

5.元素周期表在生产实践中的应用

（1）寻找新材料

①在金属元素和非金属元素的交界处寻找半导体材料。

②在过渡元素中寻找催化剂。通过少量稀土元素的加入来改善催化剂的性能。

③在ⅢB到ⅥB的过渡元素中寻找耐高温、耐腐蚀材料，制造火箭、导弹、宇宙飞船等。

④利用元素周期表，还可寻找合适的超导材料、磁性材料等。

（2）合成新农药

研究元素周期表右上角的元素，合成新农药。

（3）地球上化学元素的分布与元素在周期表中的位置密切相关

①相对原子质量小的元素，地壳中含量多；相对原子质量大的元素，地壳中含量少。

②原子序数是偶数的元素地壳中含量多，原子序数是奇数的元素地壳中含量少。

③地球表面的元素多数呈现高价态，地层深处的元素多数处于低价态。

④碱金属一般是强烈的亲石元素，主要富集在岩石圈的上层。

⑤科学家把元素周期表分为十个区，同一区域里的元素往往是同生矿。

6.制冷剂“氟利昂”的研制

（1）制冷剂的特点：性质稳定，无毒害，无异味，不易燃烧，沸点低，对冷冻剂没有腐蚀作用。

（2）制冷剂的寻找

CCl2F2等是优良的制冷剂（如果不考虑对大气臭氧层的破坏）。

三、“概括·整合”解答

问题1答案：