人教版（2019）高中化学必修一 同步学案 4.2.2元素周期表和元素周期律的应用
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）高中化学必修一 同步学案 4.2.2元素周期表和元素周期律的应用 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-11-08 11:59:56 | ||
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文档简介
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第四章 物质结构 元素周期律
第二节 元素周期律
第2课时 元素周期表和元素周期律的应用
知识点一、元素在周期表中的分布及性质规律
元素周期表与元素周期律的关系
（1）元素周期表是元素周期律的具体表现形式，反映了元素之间的内在联系。
（2）元素周期表中元素的金属性和非金属性变化的规律。
同周期元素由左向右金属性减弱，非金属性增强；同主族元素由上向下金属性增强，非金属性减弱。
2．元素周期表的金属区和非金属区
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（1）金属性强的在周期表的左下方，最强的是Cs(放射性元素除外)，非金属性强的在周期表的右上方(稀有气体除外)，最强的是F。
（2）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。
3．元素化合价与元素在周期表中位置的关系
（1）同主族元素的最高正价和最低负价相同(O、F除外)。
（2）主族元素最高正化合价＝主族序数＝最外层电子数。
（3）非金属元素的最高正价和最低负价的绝对值之和等于8(H最低价为－1，O、F除外)。
【例1】判断正误
（1）金属元素只表现金属性，非金属元素只表现非金属性( )
（2）氟元素非金属性最强，所以其最高价氧化物对应水化物的酸性最强( )
（3）原子最外层电子数大于3且小于8的元素一定是非金属元素( )
（4）最外层电子数是2的元素，最高正价一定是＋2价( )
（5）第二周期元素的最高正价等于它所处的主族序数( )
【例2】X元素能形成H2X和XO2两种化合物，则该元素的原子序数可能是( )
A．13 B．14 C．15 D．16
【例3】下列元素最高正化合价依次增大的是( )
A．Al、Si、P、Cl B．C、N、O、F
C．Si、P、S、Se D．Si、Al、Mg、Na
【例4】已知某原子最外层有7个电子，推测下列选项不正确的是( )
A．单质有氧化性 B．最高正价一定为＋7价
C．是非金属元素 D．同周期元素中原子半径最小
【例5】某短周期主族元素R的最高正价与最低负价的代数和为4，下列叙述中不正确的是( )
A．R是ⅣA族元素 B．R气态氢化物的化学式为H2R
C．R的最高价氧化物的化学式为RO3 D．R的气态氢化物的水溶液显酸性
【例6】在一定条件下，RO3n-和I－发生反应的离子方程式为RO3n-＋6I－＋6H＋===R－＋3I2＋3H2O，则RO3n-中R元素的化合价及R所在的族是( )
A．＋5价，第ⅦA族 B．＋5价，第ⅤA族
C．＋7价，第ⅦA族 D．＋7价，第ⅤA族
【例7】短周期主族元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是________，碱性最强的是_______。气态氢化物稳定性最强的是________。
知识点二、元素周期表和周期律的应用
1．预测元素及其化合物的性质
（1）比较同主族元素的金属性、非金属性、最高价氧化物对应水化物的酸碱性、氢化物的稳定性等。
碱性：Ra(OH)2＞Ba(OH)2； 气态氢化物稳定性：CH4＞SiH4
（2）比较同周期元素及其化合物的性质。
酸性：HClO4＞H2SO4； 稳定性：HCl＞H2S
（3）比较不同周期、不同主族元素性质（找参照物），如碱性：Mg(OH)2＜KOH
（4）推断一些未学过的元素的某些性质。如：Be(OH)2的溶解性为难溶于水
根据元素周期表和元素周期律，互相交流讨论，填写下表：
元素名称及符号 溴(Br) 原子序数 35
是金属还是非金属 非金属 原子结构示意图 INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W300.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W300.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W300.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W300.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W300.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W300.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W300.TIF" \* MERGEFORMATINET
最高正价 ＋7 最低负价 －1
中间价 ＋1、＋3、＋5 预测依据 氯元素有＋1、＋3、＋5的化合物
最高价氧化物 Br2O7 最高价氧化物的水化物 HBrO4
酸性 HClO4>HBrO4> H2SeO4
稳定性 H2Se还原性 Se2－>Br－>Cl－
2．指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质
3．寻找有特殊用途的新物质
（1）在金属与非金属交界处寻找半导体材料，如：硅Si、锗Ge、镓Ga等。
（2）在过渡元素中寻找优良催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料，如：Fe、Ni等。
（3）在周期表右上方如：F、Cl、P、S等元素中寻找研制农药的材料。
【例8】关于元素周期表，下列叙述中不正确的是( )
A．在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素
B．在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温和耐腐蚀的元素
C．在非金属元素区域可以寻找制备新型农药材料的元素
D．在地球上元素含量的分布和它们在元素周期表中的位置有密切关系
【例9】元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是( )
A．元素的性质总在不断地发生明显的变化 B．紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素
C．可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等) D．可在虚线的右上方寻找耐高温材料
【例10】四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示，T是地壳中含量最高的金属元素。下列说法不正确的是( )
A．W的氢化物比R的氢化物稳定
B．T的最高价氧化物对应的水化物可能为强碱
C．Q的原子半径比T的小
D．W和Q的原子序数相差10
【例11】下列事实不能用元素周期律解释的是( )
A．酸性：H2SO3>H2CO3 B．还原性：S2－>Cl－
C．气态氢化物的稳定性：NH3>CH4 D．Cl2从KI溶液中置换出I2
【例12】借助碱金属和卤族元素的递变性分析下面的推断，其中正确的是( )
A．已知Ca是第四周期ⅡA族的元素，故Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性弱
B．已知As是第四周期ⅤA族的元素，故AsH3的稳定性比NH3的稳定性强
C．已知Cs的原子半径比Na的原子半径大，故Cs与水反应不如Na与水反应剧烈
D．已知Cl的核电荷数比F的核电荷数多，故Cl的原子半径比F的原子半径大
【例13】根据元素周期表回答下列问题：
（1）在上面元素周期表中，全部是金属元素的区域为________(填字母)。
A．Ⅰ区 B．Ⅱ区 C．Ⅲ区 D．Ⅳ区
（2）a～m中，化学性质最不活泼的是_____元素(填元素符号，下同)。只有负化合价而无正化合价的是_____。
（3）最高价氧化物对应水化物呈两性的是__________(填化学式，下同)，写出它分别与a、l的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式：______________________、________________________。
（4）a、c的最高价氧化物对应水化物的碱性_________>_________。
【例14】下表列出了①～ 种元素在元素周期表中的位置：
族周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
一 ①
二 ② ③ ④ ⑤
三 ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
四
请按要求回答下列问题：
（1）画出这11种元素中，非金属性最强的元素的原子结构示意图________________________。
（2）元素④⑤⑩分别和①形成的气体化合物中，最稳定的是(填化合物的化学式)____________。
（3）元素⑨⑩ 的最高价氧化物的水化物中，酸性最强的是(填化合物的化学式)____________。
（4）在盛有水的小烧杯中加入元素⑩的单质，发生反应的离子方程式：____________________。
（5）请从原子结构的角度解释，解释元素⑩的非金属性比元素 强的原因_________________。
【例15】门捷列夫在研究周期表时预言了包括“类铝”“类硅”在内的11种元素。
（1）门捷列夫预言的“类硅”，多年后被德国化学家文克勤发现，命名为锗(Ge)。
①已知主族元素锗的最高化合价为＋4价，其最高价氧化物对应的水化物为两性氢氧化物。试比较元素的非金属性Si________Ge(用“>”或“<”表示)。
②若锗位于硅的下一周期，写出“锗”在周期表中的位置________。根据锗在周期表中处于金属和非金属分界线附近，预测锗单质的一种用途是________。
③硅和锗单质分别与H2反应时，反应较难进行的是________(填“硅”或“锗”)。
（2）“类铝”在门捷列夫预言4年后，被布瓦博德朗在一种矿石中发现，命名为镓(Ga)。
①由镓的性质推知，镓与铝同主族，且位于铝的下一周期。试从原子结构的角度解释镓与铝性质相似的原因_________________________________________________________________。
②为判断Ga(OH)3是否为两性氢氧化物，设计实验时，需要选用的试剂有GaCl3溶液，________和________。
例题答案
例1 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)×； 例2 D； 例3 A； 例4 B
例5 A； 例6 A； 例7 HClO4 NaOH HF；
例8 D； 例9 C； 例10 B； 例11 A； 例12 D；
例13 （1）B （2）Ar F （3）Al(OH)3 Al(OH)3＋OH－==AlO＋2H2O
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O （4）NaOH Mg(OH)2
例14（1） INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W79.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W79.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W79.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W79.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W79.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W79.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W79.TIF" \* MERGEFORMATINET （2）HF （3）HClO4 （4）Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO
（5）Cl和Br在同一主族，Br比Cl多一个电子层，Br原子半径大，得电子能力弱
例15 （1）①> ②第四周期ⅣA族 半导体材料 ③锗
（2）①原子最外层电子数都是3个 ②NaOH溶液 稀硫酸(或盐酸)
课后练习
1.元素周期表中金属元素和非金属元素分界线附近的元素可能用于( )
A.制新农药 B.制半导体材料 C.制新医用药物 D.制耐高温合金
答案：B
2.A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c，它们的离子An+、Bn-、Cm-具有相同的电子层结构，且n>m，则下列关系中正确的是( )
A.a>b>c B.a>c>b C.a=b+m+n D.a=c-n-m
解析：离子An+、Bn-、Cm-具有相同的电子层结构，则有a-n=b+n=c+m，n>m，可知a>c>b，故A项错误、B项正确；由关系式可知a=c+m+n，故C、D项错误。
答案：B
3.砷为第四周期第ⅤA族元素，根据它在元素周期表中的位置推测，砷不可能具有的性质是 ( )
A.AsH3比NH3稳定性强 B.可以存在-3价、+3价、+5价等多种化合价
C.As2O5对应水化物的酸性比H3PO4弱 D.砷的非金属性比磷的非金属性弱
答案：A
4.(双选)根据元素周期律和元素周期表的知识分析下面的推断，其中错误的是 ( )
A.铍(Be)的氧化物及氢氧化物可能具有两性 B.Sr(OH)2 的碱性强于Ba(OH)2
C.砹(At)的单质是有色固体，HAt 很稳定 D.AsH3是无色、有毒的气体
解析：Be与Al在元素周期表中位于对角线位置，性质相似，氢氧化铝具有两性，则铍(Be)是一种金属，它的最高价氧化物的水化物可能具有两性，A项正确。同主族元素从上到下金属性增强，金属性：Sr答案：BC
5.下列有关原子结构和元素周期律的表述中正确的是 ( )
A.原子序数为15的元素的最高正化合价为+3价
B.第ⅦA族元素是同周期元素中非金属性最强的元素
C.Li、Na、K、Rb、Cs的得电子能力逐渐增强
D.原子序数为16的元素位于元素周期表的第三周期第ⅣA族
答案：B
6.(1)X元素的原子核外有2个电子层，其中L层有5个电子，该元素在元素周期表中的位置为 ，其气态氢化物的化学式为 ，最高价氧化物的化学式为 ，该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为 。
(2)R为1~18号元素中的一种非金属元素，若其最高价氧化物对应水化物的化学式为HnROm，则此时R元素的化合价为 价，R原子的最外层电子数为 ，其气态氢化物的化学式为 。
答案： (1)第二周期第ⅤA族 NH3 N2O5 HNO3 (2)+(2m-n) 2m-n H8-2m+nR
【拓展提高】
7.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子层数的2 倍，X、Y的核电荷数之比为3∶4。W-的最外层为8电子稳定结构。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法中正确的是 ( )
A.X与Y能形成多种化合物，一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应
B.金属单质Z在空气中燃烧产生淡紫色火焰
C.X与W形成化合物可作为萃取剂，其密度比水小
D.Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂
解析：短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍，所以X为C元素，又因为X、Y的核电荷数之比为3∶4，Y元素为O元素，金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物与水发生氧化还原反应，所以Z为Na元素，W-的最外层为8电子稳定结构，所以W为Cl元素。碳、氧元素能形成多种化合物，如CO、CO2等，Na的最高价氧化物的水化物是氢氧化钠，氢氧化钠与一氧化碳不反应，故A项错误；金属钠在空气中燃烧产生黄色火焰，故B项错误； CCl4可作为萃取剂，其密度比水的大，故C项错误；O3、Cl2单质以及两元素之间形成的某些化合物(如ClO2)具有氧化性，一般可作水的消毒剂，故D项正确。
答案：D
8.元素在元素周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。如图是元素周期表的一部分。
请回答下列问题：
(1)阴影部分元素N在元素周期表中的位置为第 周期第 族。根据元素周期律预测，酸性：H3AsO4 (填“>”或“<”)H3PO4。
(2)在一定条件下，S与H2反应有一定难度，请判断：在相同条件下Se与H2反应的难度比S与H2反应的难度 (填“更大”“更小”或“相同”)。
(3)下列说法中正确的是 (填字母)。
A.C、N、O、F的原子半径随着原子序数的增大而减小
B.氯气能置换出NaBr溶液中的溴
C.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
答案： (1)二 ⅤA < (2)更大 (3)ABC
9.下表为元素周期表的一部分。
碳 氮 Y
X 硫 Z
(已知S单质不溶于水)
回答下列问题。
(1)Z元素在元素周期表中的位置为 。
(2)表中元素原子半径最大的是 (填元素符号)。
(3)下列事实能说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强的是 (填字母)。
A.Y单质与H2S溶液反应，溶液变浑浊
B.在氧化还原反应中，1 mol Y单质比1 mol S得电子多
C.Y和S两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高
答案： (1)第三周期第ⅦA族 (2)Si (3)AC
【挑战创新】
10.下表是元素周期表的一部分，根据要求回答下列问题。
周期 族
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 E H F I
3 A C D G R
4 B
(1)十种元素中化学性质最不活泼的元素是 (填元素符号)。
(2)A、C、D三种元素的最高价氧化物对应的水化物中碱性最强的是
(填化学式)。
(3)I元素与A元素形成的化合物的化学式是 。高温灼烧该化合物时，火焰呈 色。
(4)G元素的单质与B元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式是 。
答案： (1)Ar (2)NaOH (3)NaF 黄 (4)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
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第四章 物质结构 元素周期律
第二节 元素周期律
第2课时 元素周期表和元素周期律的应用
知识点一、元素在周期表中的分布及性质规律
元素周期表与元素周期律的关系
（1）元素周期表是元素周期律的具体表现形式，反映了元素之间的内在联系。
（2）元素周期表中元素的金属性和非金属性变化的规律。
同周期元素由左向右金属性减弱，非金属性增强；同主族元素由上向下金属性增强，非金属性减弱。
2．元素周期表的金属区和非金属区
INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W298.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W298.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W298.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W298.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W298.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W298.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W298.TIF" \* MERGEFORMATINET
（1）金属性强的在周期表的左下方，最强的是Cs(放射性元素除外)，非金属性强的在周期表的右上方(稀有气体除外)，最强的是F。
（2）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。
3．元素化合价与元素在周期表中位置的关系
（1）同主族元素的最高正价和最低负价相同(O、F除外)。
（2）主族元素最高正化合价＝主族序数＝最外层电子数。
（3）非金属元素的最高正价和最低负价的绝对值之和等于8(H最低价为－1，O、F除外)。
【例1】判断正误
（1）金属元素只表现金属性，非金属元素只表现非金属性( )
（2）氟元素非金属性最强，所以其最高价氧化物对应水化物的酸性最强( )
（3）原子最外层电子数大于3且小于8的元素一定是非金属元素( )
（4）最外层电子数是2的元素，最高正价一定是＋2价( )
（5）第二周期元素的最高正价等于它所处的主族序数( )
【例2】X元素能形成H2X和XO2两种化合物，则该元素的原子序数可能是( )
A．13 B．14 C．15 D．16
【例3】下列元素最高正化合价依次增大的是( )
A．Al、Si、P、Cl B．C、N、O、F
C．Si、P、S、Se D．Si、Al、Mg、Na
【例4】已知某原子最外层有7个电子，推测下列选项不正确的是( )
A．单质有氧化性 B．最高正价一定为＋7价
C．是非金属元素 D．同周期元素中原子半径最小
【例5】某短周期主族元素R的最高正价与最低负价的代数和为4，下列叙述中不正确的是( )
A．R是ⅣA族元素 B．R气态氢化物的化学式为H2R
C．R的最高价氧化物的化学式为RO3 D．R的气态氢化物的水溶液显酸性
【例6】在一定条件下，RO3n-和I－发生反应的离子方程式为RO3n-＋6I－＋6H＋===R－＋3I2＋3H2O，则RO3n-中R元素的化合价及R所在的族是( )
A．＋5价，第ⅦA族 B．＋5价，第ⅤA族
C．＋7价，第ⅦA族 D．＋7价，第ⅤA族
【例7】短周期主族元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是________，碱性最强的是_______。气态氢化物稳定性最强的是________。
知识点二、元素周期表和周期律的应用
1．预测元素及其化合物的性质
（1）比较同主族元素的金属性、非金属性、最高价氧化物对应水化物的酸碱性、氢化物的稳定性等。
碱性：Ra(OH)2＞Ba(OH)2； 气态氢化物稳定性：CH4＞SiH4
（2）比较同周期元素及其化合物的性质。
酸性：HClO4＞H2SO4； 稳定性：HCl＞H2S
（3）比较不同周期、不同主族元素性质（找参照物），如碱性：Mg(OH)2＜KOH
（4）推断一些未学过的元素的某些性质。如：Be(OH)2的溶解性为难溶于水
根据元素周期表和元素周期律，互相交流讨论，填写下表：
元素名称及符号 溴(Br) 原子序数 35
是金属还是非金属 非金属 原子结构示意图 INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W300.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W300.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W300.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W300.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W300.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W300.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W300.TIF" \* MERGEFORMATINET
最高正价 ＋7 最低负价 －1
中间价 ＋1、＋3、＋5 预测依据 氯元素有＋1、＋3、＋5的化合物
最高价氧化物 Br2O7 最高价氧化物的水化物 HBrO4
酸性 HClO4>HBrO4> H2SeO4
稳定性 H2Se
2．指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质
3．寻找有特殊用途的新物质
（1）在金属与非金属交界处寻找半导体材料，如：硅Si、锗Ge、镓Ga等。
（2）在过渡元素中寻找优良催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料，如：Fe、Ni等。
（3）在周期表右上方如：F、Cl、P、S等元素中寻找研制农药的材料。
【例8】关于元素周期表，下列叙述中不正确的是( )
A．在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素
B．在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温和耐腐蚀的元素
C．在非金属元素区域可以寻找制备新型农药材料的元素
D．在地球上元素含量的分布和它们在元素周期表中的位置有密切关系
【例9】元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是( )
A．元素的性质总在不断地发生明显的变化 B．紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素
C．可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等) D．可在虚线的右上方寻找耐高温材料
【例10】四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示，T是地壳中含量最高的金属元素。下列说法不正确的是( )
A．W的氢化物比R的氢化物稳定
B．T的最高价氧化物对应的水化物可能为强碱
C．Q的原子半径比T的小
D．W和Q的原子序数相差10
【例11】下列事实不能用元素周期律解释的是( )
A．酸性：H2SO3>H2CO3 B．还原性：S2－>Cl－
C．气态氢化物的稳定性：NH3>CH4 D．Cl2从KI溶液中置换出I2
【例12】借助碱金属和卤族元素的递变性分析下面的推断，其中正确的是( )
A．已知Ca是第四周期ⅡA族的元素，故Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性弱
B．已知As是第四周期ⅤA族的元素，故AsH3的稳定性比NH3的稳定性强
C．已知Cs的原子半径比Na的原子半径大，故Cs与水反应不如Na与水反应剧烈
D．已知Cl的核电荷数比F的核电荷数多，故Cl的原子半径比F的原子半径大
【例13】根据元素周期表回答下列问题：
（1）在上面元素周期表中，全部是金属元素的区域为________(填字母)。
A．Ⅰ区 B．Ⅱ区 C．Ⅲ区 D．Ⅳ区
（2）a～m中，化学性质最不活泼的是_____元素(填元素符号，下同)。只有负化合价而无正化合价的是_____。
（3）最高价氧化物对应水化物呈两性的是__________(填化学式，下同)，写出它分别与a、l的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式：______________________、________________________。
（4）a、c的最高价氧化物对应水化物的碱性_________>_________。
【例14】下表列出了①～ 种元素在元素周期表中的位置：
族周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
一 ①
二 ② ③ ④ ⑤
三 ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
四
请按要求回答下列问题：
（1）画出这11种元素中，非金属性最强的元素的原子结构示意图________________________。
（2）元素④⑤⑩分别和①形成的气体化合物中，最稳定的是(填化合物的化学式)____________。
（3）元素⑨⑩ 的最高价氧化物的水化物中，酸性最强的是(填化合物的化学式)____________。
（4）在盛有水的小烧杯中加入元素⑩的单质，发生反应的离子方程式：____________________。
（5）请从原子结构的角度解释，解释元素⑩的非金属性比元素 强的原因_________________。
【例15】门捷列夫在研究周期表时预言了包括“类铝”“类硅”在内的11种元素。
（1）门捷列夫预言的“类硅”，多年后被德国化学家文克勤发现，命名为锗(Ge)。
①已知主族元素锗的最高化合价为＋4价，其最高价氧化物对应的水化物为两性氢氧化物。试比较元素的非金属性Si________Ge(用“>”或“<”表示)。
②若锗位于硅的下一周期，写出“锗”在周期表中的位置________。根据锗在周期表中处于金属和非金属分界线附近，预测锗单质的一种用途是________。
③硅和锗单质分别与H2反应时，反应较难进行的是________(填“硅”或“锗”)。
（2）“类铝”在门捷列夫预言4年后，被布瓦博德朗在一种矿石中发现，命名为镓(Ga)。
①由镓的性质推知，镓与铝同主族，且位于铝的下一周期。试从原子结构的角度解释镓与铝性质相似的原因_________________________________________________________________。
②为判断Ga(OH)3是否为两性氢氧化物，设计实验时，需要选用的试剂有GaCl3溶液，________和________。
例题答案
例1 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)×； 例2 D； 例3 A； 例4 B
例5 A； 例6 A； 例7 HClO4 NaOH HF；
例8 D； 例9 C； 例10 B； 例11 A； 例12 D；
例13 （1）B （2）Ar F （3）Al(OH)3 Al(OH)3＋OH－==AlO＋2H2O
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O （4）NaOH Mg(OH)2
例14（1） INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W79.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W79.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W79.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W79.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W79.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W79.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W79.TIF" \* MERGEFORMATINET （2）HF （3）HClO4 （4）Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO
（5）Cl和Br在同一主族，Br比Cl多一个电子层，Br原子半径大，得电子能力弱
例15 （1）①> ②第四周期ⅣA族 半导体材料 ③锗
（2）①原子最外层电子数都是3个 ②NaOH溶液 稀硫酸(或盐酸)
课后练习
1.元素周期表中金属元素和非金属元素分界线附近的元素可能用于( )
A.制新农药 B.制半导体材料 C.制新医用药物 D.制耐高温合金
答案：B
2.A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c，它们的离子An+、Bn-、Cm-具有相同的电子层结构，且n>m，则下列关系中正确的是( )
A.a>b>c B.a>c>b C.a=b+m+n D.a=c-n-m
解析：离子An+、Bn-、Cm-具有相同的电子层结构，则有a-n=b+n=c+m，n>m，可知a>c>b，故A项错误、B项正确；由关系式可知a=c+m+n，故C、D项错误。
答案：B
3.砷为第四周期第ⅤA族元素，根据它在元素周期表中的位置推测，砷不可能具有的性质是 ( )
A.AsH3比NH3稳定性强 B.可以存在-3价、+3价、+5价等多种化合价
C.As2O5对应水化物的酸性比H3PO4弱 D.砷的非金属性比磷的非金属性弱
答案：A
4.(双选)根据元素周期律和元素周期表的知识分析下面的推断，其中错误的是 ( )
A.铍(Be)的氧化物及氢氧化物可能具有两性 B.Sr(OH)2 的碱性强于Ba(OH)2
C.砹(At)的单质是有色固体，HAt 很稳定 D.AsH3是无色、有毒的气体
解析：Be与Al在元素周期表中位于对角线位置，性质相似，氢氧化铝具有两性，则铍(Be)是一种金属，它的最高价氧化物的水化物可能具有两性，A项正确。同主族元素从上到下金属性增强，金属性：Sr
5.下列有关原子结构和元素周期律的表述中正确的是 ( )
A.原子序数为15的元素的最高正化合价为+3价
B.第ⅦA族元素是同周期元素中非金属性最强的元素
C.Li、Na、K、Rb、Cs的得电子能力逐渐增强
D.原子序数为16的元素位于元素周期表的第三周期第ⅣA族
答案：B
6.(1)X元素的原子核外有2个电子层，其中L层有5个电子，该元素在元素周期表中的位置为 ，其气态氢化物的化学式为 ，最高价氧化物的化学式为 ，该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为 。
(2)R为1~18号元素中的一种非金属元素，若其最高价氧化物对应水化物的化学式为HnROm，则此时R元素的化合价为 价，R原子的最外层电子数为 ，其气态氢化物的化学式为 。
答案： (1)第二周期第ⅤA族 NH3 N2O5 HNO3 (2)+(2m-n) 2m-n H8-2m+nR
【拓展提高】
7.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子层数的2 倍，X、Y的核电荷数之比为3∶4。W-的最外层为8电子稳定结构。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法中正确的是 ( )
A.X与Y能形成多种化合物，一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应
B.金属单质Z在空气中燃烧产生淡紫色火焰
C.X与W形成化合物可作为萃取剂，其密度比水小
D.Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂
解析：短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍，所以X为C元素，又因为X、Y的核电荷数之比为3∶4，Y元素为O元素，金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物与水发生氧化还原反应，所以Z为Na元素，W-的最外层为8电子稳定结构，所以W为Cl元素。碳、氧元素能形成多种化合物，如CO、CO2等，Na的最高价氧化物的水化物是氢氧化钠，氢氧化钠与一氧化碳不反应，故A项错误；金属钠在空气中燃烧产生黄色火焰，故B项错误； CCl4可作为萃取剂，其密度比水的大，故C项错误；O3、Cl2单质以及两元素之间形成的某些化合物(如ClO2)具有氧化性，一般可作水的消毒剂，故D项正确。
答案：D
8.元素在元素周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。如图是元素周期表的一部分。
请回答下列问题：
(1)阴影部分元素N在元素周期表中的位置为第 周期第 族。根据元素周期律预测，酸性：H3AsO4 (填“>”或“<”)H3PO4。
(2)在一定条件下，S与H2反应有一定难度，请判断：在相同条件下Se与H2反应的难度比S与H2反应的难度 (填“更大”“更小”或“相同”)。
(3)下列说法中正确的是 (填字母)。
A.C、N、O、F的原子半径随着原子序数的增大而减小
B.氯气能置换出NaBr溶液中的溴
C.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
答案： (1)二 ⅤA < (2)更大 (3)ABC
9.下表为元素周期表的一部分。
碳 氮 Y
X 硫 Z
(已知S单质不溶于水)
回答下列问题。
(1)Z元素在元素周期表中的位置为 。
(2)表中元素原子半径最大的是 (填元素符号)。
(3)下列事实能说明Y元素的非金属性比S元素的非金属性强的是 (填字母)。
A.Y单质与H2S溶液反应，溶液变浑浊
B.在氧化还原反应中，1 mol Y单质比1 mol S得电子多
C.Y和S两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高
答案： (1)第三周期第ⅦA族 (2)Si (3)AC
【挑战创新】
10.下表是元素周期表的一部分，根据要求回答下列问题。
周期 族
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 E H F I
3 A C D G R
4 B
(1)十种元素中化学性质最不活泼的元素是 (填元素符号)。
(2)A、C、D三种元素的最高价氧化物对应的水化物中碱性最强的是
(填化学式)。
(3)I元素与A元素形成的化合物的化学式是 。高温灼烧该化合物时，火焰呈 色。
(4)G元素的单质与B元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式是 。
答案： (1)Ar (2)NaOH (3)NaF 黄 (4)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
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