《高中化學(xué) 專題1 微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性 第1單元 核外電子排布與周期律 第3課時(shí) 元素周期表及其應(yīng)用學(xué)案 蘇教版必修2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中化學(xué) 專題1 微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性 第1單元 核外電子排布與周期律 第3課時(shí) 元素周期表及其應(yīng)用學(xué)案 蘇教版必修2(9頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第3課時(shí) 元素周期表及其應(yīng)用
學(xué)習(xí)目標(biāo):1.知道元素周期表的結(jié)構(gòu)。2.會(huì)比較同周期、同主族元素的金屬性和非金屬性的變化規(guī)律,知道元素周期表金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)的劃分。3.體會(huì)元素周期表在學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)與科學(xué)研究中的重要作用。
[自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知]
一、元素周期表的結(jié)構(gòu)
1.編排原則
(1)橫行:電子層數(shù)相同,每一個(gè)橫行稱為一個(gè)周期。
(2)縱行:最外層電子數(shù)相同,每個(gè)縱行稱為一個(gè)族(第8、9、10縱行除外)。
2.結(jié)構(gòu)
(1)周期(即橫行)
類別
周期序數(shù)
起止元素
包括元素種數(shù)
核外電子層數(shù)
短周期
1
1H~2He
2
1
2
3
2、Li~10Ne
8
2
3
11Na~18Ar
8
3
長周期
4
19K~36Kr
18
4
5
37Rb~54Xe
18
5
6
55Cs~86Rn
32
6
7
87Fr~
26(未滿)
7
(2)族(18個(gè)縱行,16個(gè)族)
二、主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律
1.元素金屬性與非金屬性遞變規(guī)律
(1)同周期(從左到右)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律
(2)同主族(自上而下)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律
2.金屬元素與非金屬元素的分區(qū)
(1)分界線的劃分
請(qǐng)?zhí)顚懗鰣D中序號(hào)所表示的內(nèi)容:
①增強(qiáng) ②增強(qiáng)?、墼鰪?qiáng)?、茉鰪?qiáng)?、軦l ⑥Si
3、 ⑦金屬?、喾墙饘?
(2)分界線附近元素的性質(zhì):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。
三、元素周期表的應(yīng)用
1.幫助我們更好地學(xué)習(xí)和研究化學(xué)
元素的原子結(jié)構(gòu)決定了元素在周期表中的位置,而元素在周期表中的位置反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)特點(diǎn),我們可以根據(jù)元素在周期表中的位置,推測元素的原子結(jié)構(gòu),預(yù)測其主要性質(zhì)。
2.借助元素周期表研究合成有特定性質(zhì)的新物質(zhì)
(1)在金屬和非金屬的分界線附近尋找半導(dǎo)體材料,如鍺、硒、硅等。
(2)在過渡元素(副族和Ⅷ族元素)中尋找各種優(yōu)良的催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料。
3.推進(jìn)化學(xué)科學(xué)的發(fā)展
元素周期表不僅對(duì)元素進(jìn)行了分
4、類,也揭示了一系列的科學(xué)觀念,如結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、量變引起質(zhì)變、復(fù)雜現(xiàn)象中蘊(yùn)涵著簡潔的規(guī)律等。
[基礎(chǔ)自測]
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“”)
(1)元素周期表中共有18個(gè)縱行,16個(gè)族。( )
(2)最外層有2個(gè)電子的元素一定是第ⅡA族元素。( )
(3)處于金屬和非金屬分界線附近的元素常用作催化劑材料。( )
【答案】 (1)√ (2) (3)
2.下列說法中正確的是( )
A.在周期表里,主族元素所在的族序數(shù)等于原子核外電子數(shù)
B.在周期表里,元素所在的周期序數(shù)等于最外層電子數(shù)
C.最外層電子數(shù)為8的粒子是稀有氣體元素的原子
D.元素的原子序數(shù)越大,
5、其核內(nèi)質(zhì)子數(shù)越多
D [主族元素的族序數(shù)等于該族元素原子核外最外層電子數(shù),A錯(cuò);元素所在周期數(shù)等于原子電子層數(shù),B錯(cuò);最外層電子數(shù)為8的粒子可以是原子也可以是離子,C錯(cuò);元素的原子序數(shù)等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù),D正確。]
3.下列有關(guān)元素的性質(zhì)及其遞變規(guī)律正確的是( )
A.ⅦA族元素形成的氫化物的穩(wěn)定性從上到下逐漸減弱
B.第2周期元素從左到右,最高正價(jià)從+1遞增到+7
C.同主族元素的簡單陰離子還原性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)離子半徑越小
D.同周期金屬元素的化合價(jià)越高,其原子失電子能力越強(qiáng)
A [根據(jù)元素周期律,A正確。第2周期F元素?zé)o正價(jià),B錯(cuò)。如ⅦA族的元素中,還原性F-
6、F-,C錯(cuò)。同周期金屬元素從左到右化合價(jià)升高,其還原性減弱,原子失電子能力減弱,D錯(cuò)。]
[合 作 探 究攻 重 難]
認(rèn)識(shí)元素周期表的結(jié)構(gòu)
[背景材料]
觀察元素周期表結(jié)構(gòu),回答有關(guān)問題。
[思考交流]
(1)觀察元素周期表中族的排列順序分析同一周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序數(shù)的差值是多少?
【提示】 第2、3周期相差1,第4、5周期相差11,第6、7周期相差25。
(2)元素周期表中哪一族所含元素種類最多?為什么?
【提示】 第ⅢB族包含元素種類最多。因?yàn)榈?周期第ⅢB族為鑭系元素,有15種元素,第7周期第ⅢB族為錒系元素,有15種元素,第ⅢB族總共有32種元素
7、。
(3)上表中的粗實(shí)線將元素周期表如何劃分?指出各區(qū)域元素的特點(diǎn)。
【提示】 上表中的粗實(shí)線是金屬元素與非金屬元素的分界線,在實(shí)線左方、下方的元素均為金屬元素,在實(shí)線的右方,上方元素均為非金屬元素。
1.同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序數(shù)差
2.同主族相鄰兩元素原子序數(shù)差的情況
(1)若為ⅠA、ⅡA族元素,則原子序數(shù)的差等于上一周期元素所在周期的元素種類數(shù)。
(2)若為ⅢA族至0族元素,則原子序數(shù)的差等于下一周期元素所在周期的元素種類數(shù)。
元素位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)之間的關(guān)系
[背景材料]
[思考交流]
(1)元素在周期表中的位置與原子結(jié)構(gòu)有何必然聯(lián)系
8、?
【提示】 原子有幾個(gè)電子層,元素就位于第幾周期;主族元素的原子的最外電子層有幾個(gè)電子,元素就位于第幾主族。
(2)如果已知X、Y為周期表中相鄰的兩元素,且它們的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性大小為X>Y,能否確定它們的相對(duì)位置?
【提示】 可根據(jù)元素非金屬性的變化規(guī)律確定它們的相對(duì)位置。由已知條件可確定非金屬性為X>Y,所以,如果它們同周期,則X在Y的右面;如果它們同主族,則X在Y的上面。
(3)M、N兩種元素在周期表的相對(duì)位置如圖所示,如何比較M、N的原子半徑大小以及金屬性、非金屬性的強(qiáng)弱?
M
N
【提示】 可以將M的前一種,N的上一周期同列的一種元素(設(shè)為R)作
9、為參照進(jìn)行比較,R與N同主族,與M同周期,原子半徑N>R>M,金屬性N>R>M,非金屬性NM,金屬性N>M,非金屬性N
10、
(4)同周期ⅡA族與ⅢA族元素的原子序數(shù)相差1、11、25。
3.元素周期表中同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律
(1)元素的金屬性、非金屬性。
(2)氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性。
(3)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性。
[當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基]
題組1 元素周期表
1.在周期表中,第2、3、4周期元素的種數(shù)分別是( )
A.8、18、32 B.8、8、32
C.8、18、18 D.8、8、18
D
2.如果n為第ⅡA族中某元素原子序數(shù),則原子序數(shù)為(n+1)的元素位于( )
【導(dǎo)學(xué)號(hào):13572010】
①第ⅢA族?、诘冖鬉族?、鄣冖驜族 ④第ⅠA族?、莸?/p>
11、Ⅷ族
A.①或④ B.②或⑤ C.①或③ D.④或⑤
C [根據(jù)周期表中族的排列順序可知,若第ⅡA族原子序數(shù)為n,短周期元素中原子序數(shù)為(n+1)的元素位于第ⅢA族,而長周期元素中原子序數(shù)為(n+1)的元素位于第ⅢB族。]
題組2 元素在周期表中位置的確定
3.1995年我國科研人員在蘭州首次合成了鏷元素的一種同位素鏷239,并測知其原子核內(nèi)有148個(gè)中子。現(xiàn)有A元素的一種同位素,比鏷239少54個(gè)質(zhì)子和100個(gè)中子,則A元素在元素周期表中的位置是( )
A.第3周期ⅠA族 B.第3周期ⅡA族
C.第5周期ⅠA族 D.第4周期ⅦA族
C [鏷239的質(zhì)子數(shù)為239
12、-148=91,所以A元素的質(zhì)子數(shù)為91-54=37,所以A元素位于第5周期ⅠA族。]
4.如圖為周期表的一部分,已知A、B、C、D、E五種元素原子核外共有85個(gè)電子,E位于周期表中第4周期,則B元素是( )
【導(dǎo)學(xué)號(hào):13572011】
A.P B.Si C.Cl D.S
A [因E在第4周期,A、B、C、D為前三周期元素,應(yīng)位于ⅢA族右邊。設(shè)B的原子序數(shù)為x,則D為(x-8),E為(x+18),則(x-1)+x+(x+1)+(x-8)+(x+18)=85,x=15,故B元素為P。]
根據(jù)原子序數(shù)推導(dǎo)元素位置
題組3 同周期、同主族性質(zhì)的遞變
13、規(guī)律
5.運(yùn)用元素周期律分析,下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.Ra是第7周期ⅡA族的元素,Ra(OH)2的堿性比Mg(OH)2的堿性強(qiáng)
B.As是第4周期ⅤA族的元素,AsH3的還原性比NH3的還原性弱
C.Cs的原子半徑比Na的原子半徑大,Cs與水反應(yīng)比Na與水反應(yīng)更劇烈
D.Cl的核電荷數(shù)比Al的核電荷數(shù)大,Cl的原子半徑比Al的原子半徑小
B [同主族元素,隨原子序數(shù)的增大,自上而下元素的金屬性增強(qiáng),非金屬性減弱,第ⅡA族元素Mg和Ra,原子序數(shù)MgMg(OH)2,A項(xiàng)正確;第ⅤA族元素N和As,原子序數(shù)N
14、3-,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng)中Cs比Na更易失電子,其與水反應(yīng)比鈉更劇烈,C項(xiàng)正確;Al和Cl同周期,且原子序數(shù)AlCl,D項(xiàng)正確。]
6.同周期三種元素X、Y、Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物分別是HXO4、H2YO4、H3ZO4,下列判斷正確的是( )
A.含氧酸的酸性HXO4
15、還原性:X-
16、
0.160
0.152
0.110
0.099
0.186
0.070
0.143
最外層電子數(shù)
6
2
3
常見化合價(jià)
+1
-3、+5
-3、+5
焰色反應(yīng)
黃色
單質(zhì)的顏色
黃綠色
結(jié)合表中的有關(guān)信息,下列說法正確的是( )
A.元素⑥、②、⑧的金屬性逐漸增強(qiáng)
B.元素的非金屬性:⑤<④
C.元素③、⑥都是堿金屬元素
D.元素⑧的單質(zhì)是半導(dǎo)體
C [由④、⑦的常見化合價(jià)及原子半徑可以推出④為P,⑦為N;①比⑦的半徑略小,且最外層有6個(gè)電子,則
17、①為O;⑥的焰色反應(yīng)為黃色,則⑥為Na;③的常見化合價(jià)為+1且在8種元素中③的原子半徑不是最小,則③應(yīng)為Li,故②應(yīng)為Mg;⑤的單質(zhì)的顏色為黃綠色,則⑤為Cl;⑧的最外層有3個(gè)電子,結(jié)合原子半徑,可知⑧為Al。元素⑥、②、⑧的金屬性逐漸減弱,A錯(cuò)誤;元素的非金屬性:⑤(Cl)>④(P),B錯(cuò)誤;鋁不是半導(dǎo)體,而是電的良導(dǎo)體,D錯(cuò)誤。]
8.A、B、C為短周期元素,它們的位置關(guān)系如圖所示:已知B、C兩元素原子序數(shù)之和是A元素的原子序數(shù)的4倍,則A、B、C的元素符號(hào)分別為A______、B______、C________。A的原子結(jié)構(gòu)示意圖為____________,B在周期表中的位置是____
18、____________,C的離子結(jié)構(gòu)示意圖為________________,A的氫化物分子式為________________;B、C的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的分子式分別為________、________,它們的酸性__________比__________強(qiáng)。
【解析】 由于A、B、C均為短周期元素,且根據(jù)其位置可判斷A不可能是第1周期的氫或氦元素,A應(yīng)為第2周期元素,B、C為第3周期元素。設(shè)A的原子序數(shù)為x,B位于A下一周期的前一個(gè)主族,C位于A下一周期的后一個(gè)主族。由于第2、第3周期同主族相鄰元素原子序數(shù)相差8,因此B的原子序數(shù)為x+8-1=x+7,C的原子序數(shù)為x+8+1=
19、x+9。根據(jù)B、C兩元素原子序數(shù)之和是A元素的原子序數(shù)的4倍,可得:4x=x+7+x+9,可得x=8。
【答案】 O P Cl 第3周期ⅤA族
H2O、H2O2 H3PO4 HClO4 HClO4 H3PO4
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375