4.2.2元素周期表和元素周期律的应用（课件）(共32张PPT)2023-2024学年高一化学（人教版2019必修第一册）
文档属性
| 名称 | 4.2.2元素周期表和元素周期律的应用（课件）(共32张PPT)2023-2024学年高一化学（人教版2019必修第一册） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 40.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-07 18:06:49 | ||
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文档简介
(共32张PPT)
金属元素
非金属元素
强
强
【温故知新】元素周期周期表递变规律
同一周期从左到右，元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
同一主族从上到下，元素金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
第二课时 元素周期表和元素周期律的应用
第四章 物质结构 元素周期律
第二节 元素周期律
素养要求
1.了解元素周期表中元素的分区，理解元素的化合价与元素在周期表中位置的关系。
2.了解元素周期表与元素周期律的应用，理解元素原子结构、在周期表中的位置和元素性质三者之间的关系，建立“位—构—性”关系应用的思维模型。
俄国科学家
门捷列夫
2019年被联合国批准为“国际化学元素周期表年”。2019年是国际纯粹与应用化学联合会IUPAC成立100周年,同时也是化学元素周期表发明150周年。
任务一 科学史话
【阅读】请同学们阅读课本110页至111页，开启门捷列夫的伟大之行。
1
元素周期表的分区与性质
任务一 科学史话
门捷列夫的预言
门捷列夫在研究元素周期表时，科学地预言了11种当时尚未发现的元素，为它们在周期表中留下空位。例如，他认为在铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”，并预测了它的性质。1875年，法国化学家发现了这种元素，将它命名为镓。
门捷列夫还预言了锗的存在和性质，多年后也得到了证实。
镓的故事
布瓦博德朗
门捷列夫
1875年发现一种新元素，将其命名为镓(纪念法国)，并公布了所测镓的主要性质
比重为4.70
您所说的镓就是我四年前所预言的“类铝”
它的比重应该为5.9左右
请您再测一下吧
镓的比重是 5.94
任务一 科学史话
元素周期律的发现，对化学的发展有很大影响。作为元素周期律表现形式的元素周期表，它反映了元素内在联系，是学习、研究和应用化学的一种重要工具
思考：门捷列夫是依靠什么规律神奇的预言镓的性质的呢？
元素周期律:
元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化
本质原因:
元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化的必然结果
科学意义:
任务二 元素周期表的分区及性质规律
1．元素周期表的分区
金属元素
（共计94种）
非金属元素
（包括0族元素，共计24种）
非金属性增强
非金属性增强
金属性增强
金属性增强
既表现金属元素的性质,又表现非金属元素的性质。
任务二 元素周期表的分区及性质规律
【归纳】
结论1：元素周期表分区
金属元素位于周期表的左下方，金属性最强的是Cs(放射性元素除外)，
非金属元素位于周期表分界线的右上方(稀有气体除外)，非金属性最强的是F。
结论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
金 属 区：
非金属区
共计94种
共计24种
结论3：分界线附近可寻找半导体材料
任务二 元素周期表的分区及性质规律
2．元素化合价与元素在周期表中位置的关系
族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
最高正价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5 ＋6 ＋7
最低负价 － －4 －3 －2 －1
绝对值之和 － 8 8 8 8
①主族元素最高正化合价＝主族序数＝最外层电子数（价电子）
特例：O无最高正价
F无正价
②最低负价等于使它达到稳定结构所需要得到的电子数
③|最高正价| ＋|最低负价|＝8(H、O、F除外)
特例：金属无负价
(1)定义：
可在化学反应中发生变化，与元素的化合价有关的电子
(2)具体内容：
主族元素的价电子数＝最外层电子数，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
某元素X的气态氢化物化学式为H2X，下列叙述不正确的是( )
A.该元素的原子最外电子层上有6个电子
B.该元素最高价氧化物的化学式为XO2
C.该元素是非金属元素
D.该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2XO4
B
典例·剖析
2
元素周期表
元素周期律的应用
任务三 元素周期表和元素周期律的应用
1.元素“位—构—性”关系
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，而根据元素的原子结构又可推测它在元素周期表中的位置和性质。
原子结构
表中位置
元素性质
决定
决定
反映
反映
推断
推断
电子层数
最外层电子数
周期序数
主族序数
物理性质
化学性质
（1）结构与位置的关系
位置：
第 周期第 A/B族
周 期 序 数=电 子 层 数
主族族序数=最外层电子数
位置
结构
（2）结构与性质的关系
结构
原子电子层数越多最外层电子数越少
原子电子层数越少
最外层电子数越多
原子越易失电子
元素的金属性越强
原子越易得电子
元素非金属性越强
性质
任务三 元素周期表和元素周期律的应用
（3）位置、结构与性质的关系
非金属性、氧化性、氢化物稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性增强
金属性、还原性、原子半径、最高价氧化物对应水化物的碱性增强
最外层电子数递增
电子层数递增
电子层数递减
最外层电子数递减
任务三 元素周期表和元素周期律的应用
（4）元素“位、构、性”关系中的特例
(1)一般原子的原子核是由质子和中子构成的，但氕(11H)无中子
(2)元素周期表中每个周期一般都是从金属元素开始的，但第一周期例外，是从氢元素开始的
(3)所有元素中，碳元素形成的化合物种类最多
(4)非金属单质一般不导电，但石墨导电
(5)非金属氧化物一般是酸性氧化物，但NO、CO不是酸性氧化物
(6)F是第ⅦA族元素，只有－1价，无正价
O元素一般显－2价，在Na2O2中显－1价
H元素一般显＋1价，但在NaH中显－1价
任务三 元素周期表和元素周期律的应用
任务三 元素周期表和元素周期律的应用
2．启发人们在一定区域内寻找新物质
寻找半导体
寻找催化剂
钯铂铑合金催化剂
寻找农药
任务三 元素周期表和元素周期律的应用
曾科学地预言了11种当时尚未发现的元素。
例如，他预言了“类铝”元素——镓的存在，并预测了它的性质。
发现了镓，并证实了门捷列夫预测的正确性。
3．为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索
任务三 元素周期表和元素周期律的应用
4元素周期表和元素周期律的理论应用
（1）预测元素的性质
1. 镭是第七周期第ⅡA族元素，下列关于镭的性质的描述中不正确的是( )
A.镭比钙金属性更强 B.氢氧化物呈两性
C.在化合物中呈+2价 D.碳酸盐难溶于水
B
应用·典例
任务三 元素周期表和元素周期律的应用
（2）比较元素的性质
2. 下列说法正确的是( )
A. C、N、O、F原子半径依次增大
B. NH3、H2O(g)、HF 稳定性依次增强
C. HClO比H2SO4酸性强
D. 甲、乙两种非金属元素与金属钠反应时，甲得电子的数目多，所以甲活泼
应用·典例
B
方法点拨
1、性质与位置的互推是解题的关键
①根据元素的金属性和非金属性变化规律，推断元素在周期表中处于同周期、同主族的相对位置关系。
②根据元素在周期表中的位置，推断元素的性质变化，如金属性和非金属性、简单氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性(或碱性)等。
2、结构与性质的互推是解题的要素
①电子层数和最外层电子数决定元素的金属性和非金属性强弱。
②同主族元素原子的最外层电子数相同，其化学性质具有相似性。
③正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点。
(2022·银川回民中学高一期末)短周期的三种元素a、b、c在周期表中的位置关系如图所示，下列有关这三种元素的叙述中，正确的是( )
A.非金属性a＞b＞c
B.b的最高价氧化物对应水化物是一种强酸
C.氢化物稳定性：c>b
D.c的一种氧化物具有漂白性
D
应用·典例
元素综合推断的思想建模
质量数、中子数
电子层结构特征
最高价化合物
最低价化合物
周期表中的位置关系
其他化学事实
推断
质子数
推断
原子序数
周期数、族序数
推断
推断
推断
元素名称
推断
元素综合推断的具体方法
阅读题目
根据题设特点
短周期元素原子结构特点
元素在周期表中的特殊位置
元素及其化合物的特殊性质
建立印象
模糊性
找除突破口
假设
验证
意向性
确定性
课堂小结
寻找特定性质的物质
找元素之最
找半导体：在分界线附近 Si Ge Ga
制农药：在磷附近 P As S C1 F
找催化剂、耐高温、耐腐蚀材料：
过渡元素 Fe Ni Pt Pd Rh
最活泼金属铯、最活泼非金属氟
最稳定的气态氢化物HF，含氢量最大的是CH4
最强酸HC1O4、最强碱CsOH
地壳中含量最多的金属和非金属 A1 O
课堂小结
当 堂 练 习
3
任务四 限时训练
1.判断正误
(1)已知37号元素铷(Rb)和钠元素属于同一主族，可推测RbOH为强碱（ ）
(2)可在元素周期表右上方非金属区寻找耐高温材料（ ）
(3)通过元素周期律可推断氢氧化铍[Be(OH)2]的碱性比氢氧化镁强（ ）
(4)已知硒元素的氢化物的分子式为H2Se，可推知硒元素位于第ⅣA族（ ）
(5)周期表中族序数等于周期数3倍的只有氧元素（ ）
√
×
×
×
√
任务四 限时训练
2.(2022·佛山高一质检)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X和Z位于同一主族，Z与冷水反应生成X的单质，X、Y、Z的原子序数之和为20，W的最外层电子数比次外层少2个。下列说法正确的是（ ）
A.Y和X形成的化合物液态时只有水
B.简单气态氢化物的稳定性：W>Y
C.简单离子半径大小：Y>Z
D.X和W形成的化合物中，各原子均为8电子稳定结构
C
任务四 限时训练
3.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.可在虚线的右上方寻找耐高温材料
D.可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)
D
任务四 限时训练
4.(2022·安庆高一期末)不能用元素周期律解释的是( )
A.酸性：HCl＞H2CO3 B.碱性：NaOH＞Mg(OH)2
C.与水反应：K比Na剧烈 D.与H2反应：F2比Cl2剧烈
A
5.(2022·渭南高一期末)锗(Ge)是第四周期第ⅣA族元素，处于元素周期表中金属区与非金属区的交界线处，下列叙述正确的是( )
A.锗的单质具有半导体的性能
B.锗的最高价含氧酸是强酸
C.锗是一种金属性很强的元素，极容易与空气反应
D.锗与盐酸反应生成GeCl4
A
任务四 限时训练
6.已知P、S、Cl、As、Br五种元素在元素周期表中的位置如图所示。下列比较关系正确的是( )
A.原子半径：As>Cl>P
B.热稳定性：HCl>AsH3>HBr
C.还原性：As3－>S2－>Cl－
D.酸性：H3AsO4>H2SO4>H3PO4
C
P S Cl
As Br
金属元素
非金属元素
强
强
【温故知新】元素周期周期表递变规律
同一周期从左到右，元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
同一主族从上到下，元素金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
第二课时 元素周期表和元素周期律的应用
第四章 物质结构 元素周期律
第二节 元素周期律
素养要求
1.了解元素周期表中元素的分区，理解元素的化合价与元素在周期表中位置的关系。
2.了解元素周期表与元素周期律的应用，理解元素原子结构、在周期表中的位置和元素性质三者之间的关系，建立“位—构—性”关系应用的思维模型。
俄国科学家
门捷列夫
2019年被联合国批准为“国际化学元素周期表年”。2019年是国际纯粹与应用化学联合会IUPAC成立100周年,同时也是化学元素周期表发明150周年。
任务一 科学史话
【阅读】请同学们阅读课本110页至111页，开启门捷列夫的伟大之行。
1
元素周期表的分区与性质
任务一 科学史话
门捷列夫的预言
门捷列夫在研究元素周期表时，科学地预言了11种当时尚未发现的元素，为它们在周期表中留下空位。例如，他认为在铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”，并预测了它的性质。1875年，法国化学家发现了这种元素，将它命名为镓。
门捷列夫还预言了锗的存在和性质，多年后也得到了证实。
镓的故事
布瓦博德朗
门捷列夫
1875年发现一种新元素，将其命名为镓(纪念法国)，并公布了所测镓的主要性质
比重为4.70
您所说的镓就是我四年前所预言的“类铝”
它的比重应该为5.9左右
请您再测一下吧
镓的比重是 5.94
任务一 科学史话
元素周期律的发现，对化学的发展有很大影响。作为元素周期律表现形式的元素周期表，它反映了元素内在联系，是学习、研究和应用化学的一种重要工具
思考：门捷列夫是依靠什么规律神奇的预言镓的性质的呢？
元素周期律:
元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化
本质原因:
元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化的必然结果
科学意义:
任务二 元素周期表的分区及性质规律
1．元素周期表的分区
金属元素
（共计94种）
非金属元素
（包括0族元素，共计24种）
非金属性增强
非金属性增强
金属性增强
金属性增强
既表现金属元素的性质,又表现非金属元素的性质。
任务二 元素周期表的分区及性质规律
【归纳】
结论1：元素周期表分区
金属元素位于周期表的左下方，金属性最强的是Cs(放射性元素除外)，
非金属元素位于周期表分界线的右上方(稀有气体除外)，非金属性最强的是F。
结论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
金 属 区：
非金属区
共计94种
共计24种
结论3：分界线附近可寻找半导体材料
任务二 元素周期表的分区及性质规律
2．元素化合价与元素在周期表中位置的关系
族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
最高正价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5 ＋6 ＋7
最低负价 － －4 －3 －2 －1
绝对值之和 － 8 8 8 8
①主族元素最高正化合价＝主族序数＝最外层电子数（价电子）
特例：O无最高正价
F无正价
②最低负价等于使它达到稳定结构所需要得到的电子数
③|最高正价| ＋|最低负价|＝8(H、O、F除外)
特例：金属无负价
(1)定义：
可在化学反应中发生变化，与元素的化合价有关的电子
(2)具体内容：
主族元素的价电子数＝最外层电子数，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
某元素X的气态氢化物化学式为H2X，下列叙述不正确的是( )
A.该元素的原子最外电子层上有6个电子
B.该元素最高价氧化物的化学式为XO2
C.该元素是非金属元素
D.该元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2XO4
B
典例·剖析
2
元素周期表
元素周期律的应用
任务三 元素周期表和元素周期律的应用
1.元素“位—构—性”关系
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，而根据元素的原子结构又可推测它在元素周期表中的位置和性质。
原子结构
表中位置
元素性质
决定
决定
反映
反映
推断
推断
电子层数
最外层电子数
周期序数
主族序数
物理性质
化学性质
（1）结构与位置的关系
位置：
第 周期第 A/B族
周 期 序 数=电 子 层 数
主族族序数=最外层电子数
位置
结构
（2）结构与性质的关系
结构
原子电子层数越多最外层电子数越少
原子电子层数越少
最外层电子数越多
原子越易失电子
元素的金属性越强
原子越易得电子
元素非金属性越强
性质
任务三 元素周期表和元素周期律的应用
（3）位置、结构与性质的关系
非金属性、氧化性、氢化物稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性增强
金属性、还原性、原子半径、最高价氧化物对应水化物的碱性增强
最外层电子数递增
电子层数递增
电子层数递减
最外层电子数递减
任务三 元素周期表和元素周期律的应用
（4）元素“位、构、性”关系中的特例
(1)一般原子的原子核是由质子和中子构成的，但氕(11H)无中子
(2)元素周期表中每个周期一般都是从金属元素开始的，但第一周期例外，是从氢元素开始的
(3)所有元素中，碳元素形成的化合物种类最多
(4)非金属单质一般不导电，但石墨导电
(5)非金属氧化物一般是酸性氧化物，但NO、CO不是酸性氧化物
(6)F是第ⅦA族元素，只有－1价，无正价
O元素一般显－2价，在Na2O2中显－1价
H元素一般显＋1价，但在NaH中显－1价
任务三 元素周期表和元素周期律的应用
任务三 元素周期表和元素周期律的应用
2．启发人们在一定区域内寻找新物质
寻找半导体
寻找催化剂
钯铂铑合金催化剂
寻找农药
任务三 元素周期表和元素周期律的应用
曾科学地预言了11种当时尚未发现的元素。
例如，他预言了“类铝”元素——镓的存在，并预测了它的性质。
发现了镓，并证实了门捷列夫预测的正确性。
3．为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索
任务三 元素周期表和元素周期律的应用
4元素周期表和元素周期律的理论应用
（1）预测元素的性质
1. 镭是第七周期第ⅡA族元素，下列关于镭的性质的描述中不正确的是( )
A.镭比钙金属性更强 B.氢氧化物呈两性
C.在化合物中呈+2价 D.碳酸盐难溶于水
B
应用·典例
任务三 元素周期表和元素周期律的应用
（2）比较元素的性质
2. 下列说法正确的是( )
A. C、N、O、F原子半径依次增大
B. NH3、H2O(g)、HF 稳定性依次增强
C. HClO比H2SO4酸性强
D. 甲、乙两种非金属元素与金属钠反应时，甲得电子的数目多，所以甲活泼
应用·典例
B
方法点拨
1、性质与位置的互推是解题的关键
①根据元素的金属性和非金属性变化规律，推断元素在周期表中处于同周期、同主族的相对位置关系。
②根据元素在周期表中的位置，推断元素的性质变化，如金属性和非金属性、简单氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性(或碱性)等。
2、结构与性质的互推是解题的要素
①电子层数和最外层电子数决定元素的金属性和非金属性强弱。
②同主族元素原子的最外层电子数相同，其化学性质具有相似性。
③正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点。
(2022·银川回民中学高一期末)短周期的三种元素a、b、c在周期表中的位置关系如图所示，下列有关这三种元素的叙述中，正确的是( )
A.非金属性a＞b＞c
B.b的最高价氧化物对应水化物是一种强酸
C.氢化物稳定性：c>b
D.c的一种氧化物具有漂白性
D
应用·典例
元素综合推断的思想建模
质量数、中子数
电子层结构特征
最高价化合物
最低价化合物
周期表中的位置关系
其他化学事实
推断
质子数
推断
原子序数
周期数、族序数
推断
推断
推断
元素名称
推断
元素综合推断的具体方法
阅读题目
根据题设特点
短周期元素原子结构特点
元素在周期表中的特殊位置
元素及其化合物的特殊性质
建立印象
模糊性
找除突破口
假设
验证
意向性
确定性
课堂小结
寻找特定性质的物质
找元素之最
找半导体：在分界线附近 Si Ge Ga
制农药：在磷附近 P As S C1 F
找催化剂、耐高温、耐腐蚀材料：
过渡元素 Fe Ni Pt Pd Rh
最活泼金属铯、最活泼非金属氟
最稳定的气态氢化物HF，含氢量最大的是CH4
最强酸HC1O4、最强碱CsOH
地壳中含量最多的金属和非金属 A1 O
课堂小结
当 堂 练 习
3
任务四 限时训练
1.判断正误
(1)已知37号元素铷(Rb)和钠元素属于同一主族，可推测RbOH为强碱（ ）
(2)可在元素周期表右上方非金属区寻找耐高温材料（ ）
(3)通过元素周期律可推断氢氧化铍[Be(OH)2]的碱性比氢氧化镁强（ ）
(4)已知硒元素的氢化物的分子式为H2Se，可推知硒元素位于第ⅣA族（ ）
(5)周期表中族序数等于周期数3倍的只有氧元素（ ）
√
×
×
×
√
任务四 限时训练
2.(2022·佛山高一质检)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X和Z位于同一主族，Z与冷水反应生成X的单质，X、Y、Z的原子序数之和为20，W的最外层电子数比次外层少2个。下列说法正确的是（ ）
A.Y和X形成的化合物液态时只有水
B.简单气态氢化物的稳定性：W>Y
C.简单离子半径大小：Y>Z
D.X和W形成的化合物中，各原子均为8电子稳定结构
C
任务四 限时训练
3.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.可在虚线的右上方寻找耐高温材料
D.可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)
D
任务四 限时训练
4.(2022·安庆高一期末)不能用元素周期律解释的是( )
A.酸性：HCl＞H2CO3 B.碱性：NaOH＞Mg(OH)2
C.与水反应：K比Na剧烈 D.与H2反应：F2比Cl2剧烈
A
5.(2022·渭南高一期末)锗(Ge)是第四周期第ⅣA族元素，处于元素周期表中金属区与非金属区的交界线处，下列叙述正确的是( )
A.锗的单质具有半导体的性能
B.锗的最高价含氧酸是强酸
C.锗是一种金属性很强的元素，极容易与空气反应
D.锗与盐酸反应生成GeCl4
A
任务四 限时训练
6.已知P、S、Cl、As、Br五种元素在元素周期表中的位置如图所示。下列比较关系正确的是( )
A.原子半径：As>Cl>P
B.热稳定性：HCl>AsH3>HBr
C.还原性：As3－>S2－>Cl－
D.酸性：H3AsO4>H2SO4>H3PO4
C
P S Cl
As Br