第2課時　元素周期表和元素周期律的應(yīng)用核心微網(wǎng)絡(luò)素養(yǎng)新要求1.能利用元素在元素周期表中的位置和原子結(jié)構(gòu)，分析、預(yù)測、比較元素及其化合物的性質(zhì)。2．體會元素周期律(表)在學(xué)習(xí)元素及其化合物知識及科學(xué)研究中的重要作用。 學(xué)業(yè)基礎(chǔ)——自學(xué)·思記·嘗試一、元素周期表的分區(qū)及化合價規(guī)律1．金屬元素和非金屬元素的分區(qū)及性質(zhì)遞變規(guī)律 　　族周期　 　ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA　　0　1234567　　位于周期表中金屬和非金屬元素分界線附近的元素(如Al、Si等)既能表現(xiàn)________，又能表現(xiàn)________。2．元素化合價與其在周期表中的位置關(guān)系(1)價電子可在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生變化、與元素的化合價有關(guān)的電子稱為價電子。主族元素的價電子就是其最外層電子。(2)化合價規(guī)律二、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用1.2．在生產(chǎn)中的應(yīng)用[即學(xué)即練]1．判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”(1)氮元素的最高正價與最低負價絕對值之差為2。(　　)(2)第ⅥA族的所有元素的最高正價均為＋6價。(　　)(3)元素的原子得電子越多，非金屬性越強；失電子越多，金屬性越強。(　　)(4)原子最外層電子數(shù)大于3(小于8)的元素一定是非金屬元素。(　　)(5)元素周期表中位于金屬與非金屬元素分界線附近的元素屬于過渡元素。(　　)2．[2022·青島二中高一檢測]砒霜主要成分為三氧化二砷。下列敘述正確的是(　　)A．砷元素的最高化合價為＋6B．砷元素是第五周期的主族元素C．砷原子的第3個電子層含有18個電子D．與砷同主族的上一周期元素原子序數(shù)為253．下列說法錯誤的是    (　　)A．作半導(dǎo)體材料的元素大多數(shù)位于周期表中金屬元素和非金屬元素的分界線附近B．農(nóng)藥中常含有的元素通常在元素周期表的右上方區(qū)域內(nèi)C．構(gòu)成催化劑的元素通常在元素周期表的左下方區(qū)域內(nèi)D．在周期表過渡元素中尋找作耐高溫和耐腐蝕的合金材料的元素4．某主族元素R的最高化合價與最低化合價的代數(shù)和為4，下列敘述不正確的是  (　　)A．R的氣態(tài)氫化物為RH2B．R的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為H2RO4C．R可能是第ⅥA族元素D．R的最高價氧化物為RO35．鐳是元素周期表中第七周期第ⅡA族元素，下列關(guān)于鐳的性質(zhì)描述中不正確的是(　　)A．在化合物中呈＋2價B．單質(zhì)能和水反應(yīng)，放出氫氣C．鐳比鈣的金屬性弱D．碳酸鐳難溶于水6．我國著名化學(xué)家張青蓮精確地測定了鍺(Ge)、鋅等九種元素的相對原子質(zhì)量，得到的新值被作為國際新標準。已知鍺的原子序數(shù)為32。(1)它位于元素周期表中第________周期第________族。(2)鍺類似于鋁，能溶于氫氧化鈉溶液，其主要原因是________(填序號)。①它與硅位于同一主族②它位于周期表中金屬與非金屬分界線附近③它位于邊界線附近④它是兩性物質(zhì)(3)材料科學(xué)是目前全世界研究的熱點，為了尋找半導(dǎo)體材料，科學(xué)家應(yīng)在元素周期表中某區(qū)域?qū)ふ以亟M成材料，該區(qū)域是________(填字母)。A．左上角B．右上角C．過渡元素D．金屬與非金屬分界線附近核心素養(yǎng)——合作·探究·分享　目標1　元素周期表和周期律的應(yīng)用 例1 門捷列夫在研究周期表時預(yù)言了包括“類鋁”“類硅”在內(nèi)的11種元素。(1)門捷列夫預(yù)言的“類硅”，多年后被德國化學(xué)家文克勤發(fā)現(xiàn)，命名為鍺(Ge)。①已知主族元素鍺的最高化合價為＋4價，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物為兩性氫氧化物。試比較元素的非金屬性Si________Ge(用“＞”或“＜”表示)。②若鍺位于硅的下一周期，寫出“鍺”在周期表中的位置________。根據(jù)鍺在周期表中處于金屬和非金屬分界線附近，預(yù)測鍺單質(zhì)的一種用途是__________________________。③硅和鍺單質(zhì)分別與H2反應(yīng)時，反應(yīng)較難進行的是________(填“硅”或“鍺”)。(2)“類鋁”在門捷列夫預(yù)言4年后，被布瓦博德朗在一種礦石中發(fā)現(xiàn)，命名為鎵(Ga)。①由鎵的性質(zhì)推知，鎵與鋁同主族，且位于鋁的下一周期。試從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋鎵與鋁性質(zhì)相似的原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②為判斷Ga(OH)3是否為兩性氫氧化物，設(shè)計實驗時，需要選用的試劑有GaCl3溶液，________和________。[提升1]　[2022·濰坊高一檢測]2022年是門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期表153周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z為短周期主族元素，W與X的最高化合價之和為8。下列說法錯誤的是(　　)   W  XYZ A.  原子半徑：W＜XB．常溫常壓下，Y單質(zhì)為固態(tài)C．簡單氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性：Z<WD．X的最高價氧化物對應(yīng)的水化物是強堿關(guān)鍵能力目標2　元素“位、構(gòu)、性”的綜合判斷例2  金屬元素(前18號)甲～戊在元素周期表中的相對位置如圖所示，下列判斷中正確的是(　　)甲乙 丙丁戊A.原子半徑：丙<丁<戊B．金屬性：甲>丙C．氫氧化物堿性：丙>丁>戊D．最外層電子數(shù)：甲>乙 狀元隨筆　在比較元素的性質(zhì)時，有時需要借助參照物，如比較Ca(OH)2和Al(OH)3的堿性大小，可借助鎂，三種元素在周期表中的位置如圖，故金屬性是Ca>Mg>Al，故堿性是>Al(OH)3。鎂鋁鈣  [提升2]　X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，部分信息如下表所示： XYZMRQ原子半徑/nm  0.1860.0740.0990.143主要化合價 －4，＋4 －2－1，＋7＋3其他陽離子核外無電子半導(dǎo)體材料焰色試驗呈黃色   (1)R在元素周期表中的位置是________；R在自然界中有質(zhì)量數(shù)為35和37的兩種核素，它們之間的關(guān)系為________。(2)Z的單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。(3)Y與R相比，非金屬性較強的是________(用元素符號表示)，下列事實能證明這一結(jié)論的是________(填字母)。a．常溫下Y的單質(zhì)呈固態(tài)，R的單質(zhì)呈氣態(tài)b．穩(wěn)定性：XR>YX4c．最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性：HRO4>H2YO3(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)推測Y的原子半徑的范圍：________nm<rY<________nm。(5)甲、乙是上述部分元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物，且甲＋乙―→丙＋水，則丙的化學(xué)式為________(寫一種即可)。  狀元隨筆　金屬性越強單質(zhì)與水或酸反應(yīng)放出氫氣越容易最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性越強非金屬性越強單質(zhì)與H2越易化合最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性越強氫化物越穩(wěn)定關(guān)鍵能力“位、構(gòu)、性”三角關(guān)系1．原子結(jié)構(gòu)元素在周期表中的位置。原子結(jié)構(gòu)位置。2．原子結(jié)構(gòu)元素的化學(xué)性質(zhì)。原子結(jié)構(gòu)性質(zhì)。3．元素在周期表中的位置原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)。 “位、構(gòu)、性”中的三個規(guī)律(1)“三角形”規(guī)律所謂“三角形”，即A、B處于同周期，A、C處于同主族(圖中ABC位置)，可推出三者原子結(jié)構(gòu)、性質(zhì)方面的規(guī)律。如原子序數(shù)：C>B>A；原子半徑：r(C)>r(A)>r(B)。 A、B、C若為非金屬元素，則非金屬性：B>A>C；單質(zhì)的氧化性：B>A>C；氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：B>A>C；陰離子的還原性：C>A>B。若A、B、C為金屬，則金屬性：C>A>B；單質(zhì)的還原性：C>A>B；最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性：C>A>B；陽離子的氧化性：B>A>C。(2)“對角線”規(guī)律在第二、第三周期中，某些元素處于不同的主族。但其化學(xué)性質(zhì)卻很相似，如Li與Mg、Be與Al、B與Si等，這一規(guī)律稱為“對角線”規(guī)律[注意：此對角線只能是左上右下的對角線，即第二周期第N主族元素與第三周期第(N＋1)主族元素的性質(zhì)相似](圖中A、D位置)。應(yīng)用此規(guī)律可根據(jù)已知元素及其化合物的性質(zhì)，推導(dǎo)未知元素及其化合物的性質(zhì)。(3)兩性規(guī)律周期數(shù)等于其主族序數(shù)的元素一般具有兩性，由此可推斷元素及其化合物的性質(zhì)。 　學(xué)考評價——夯實·測控·演練1．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)。下列說法正確的是(　　)A．同一元素不可能既表現(xiàn)金屬性又表現(xiàn)非金屬性B．第三周期元素的最高正化合價等于它所處的主族族序數(shù)C．短周期元素形成離子后，最外層都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D．同一主族的元素的原子，最外層電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)完全相同2．某元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式為H2XO3。這種元素的氣態(tài)氫化物的化學(xué)式是(　　)A．HX    B．H2XC．XH3    D．XH43.XYZ 已知短周期主族元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如圖所示，下列說法正確的是(　　)A．原子半徑：Z>Y>XB．X元素位于第二周期C.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：X>Y>ZD．最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性：Y>Z>X4．短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，R的最簡單氣態(tài)氫化物是天然氣的主要成分，X的＋1價陽離子的電子層結(jié)構(gòu)與氖原子相同。元素X和Z形成化合物G，G中X和Z元素的質(zhì)量之比為23∶16?？扇苄曰衔?/span>E和F分別含元素Y、X，在10 mL 1.0 mol·L－1E溶液中滴加1.0 mol·L－1F溶液，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量與F溶液體積的關(guān)系如圖所示。下列說法一定正確的是(　　)A．原子半徑：X＞Y＞RB．最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：Z＞Y＞RC．X和Y的單質(zhì)組成的混合物不能完全溶于水D．金屬性：Y＞X5．下表是周期表中的一部分，根據(jù)A～I在元素周期表中位置，用元素符號或化學(xué)式回答下列問題：   族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA01A       2   DE GI3B C FH  (1)表中元素，化學(xué)性質(zhì)最不活潑的是________，只有負價而無正價的是__________，氧化性最強的單質(zhì)是__________，還原性最強的單質(zhì)是________。(2)元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物中，堿性最強的是________，酸性最強的是________，呈兩性的是________。(3)A分別與D、E、F、G、H形成的簡單常見化合物的化學(xué)式分別為______________，最穩(wěn)定的是________。(4)在B、C、D、E、F、G、H中，原子半徑最大的是________。6．[2022·海南三亞一中高一檢測]短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，它們原子的最外層電子數(shù)之和為16。Y的單質(zhì)是空氣中含量最多的氣體，Z原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，W是短周期中金屬性最強的元素。下列說法正確的是(　　)A．X位于元素周期表中第二周期第ⅤA族B．原子半徑：r(X)>r(Y)>r(Z)>r(W)C．X、Y、Z的非金屬性依次減弱D．由Z和W組成的化合物不止一種練后感悟元素“位、構(gòu)、性”規(guī)律中的特例(1)絕大多數(shù)原子的原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的，只有氫無中子。(2)元素周期表中的周期一般都是從金屬元素開始，但第一周期例外，是從氫元素開始的。(3)所有元素中，碳元素形成的化合物種類最多。(4)非金屬氧化物一般是酸性氧化物，但NO、CO等不是酸性氧化物。(5)氟、氧無正價：在Na2O2中氧顯－1價；在NaH中氫顯－1價。  第2課時　元素周期表和元素周期律的應(yīng)用學(xué)業(yè)基礎(chǔ)一、1．金屬性　非金屬性2．(2)主族序數(shù)　8即學(xué)即練1．答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×2．答案：C3．答案：C4．答案：A5．解析：鐳是第七周期第ⅡA族元素，根據(jù)同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律可知，鐳在化合物中的化合價為＋2價，A正確；Ca能與水反應(yīng)放出H2，則比Ca活潑的鐳也能與水反應(yīng)放出H2，B正確；鐳的金屬性比鈣強，C錯誤；BaCO3難溶于水，則碳酸鐳也難溶于水，D正確。答案：C6．解析：根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)可知，鍺屬于第四周期第ⅣA族元素。鍺位于元素周期表中金屬與非金屬分界線附近，它具有某些金屬元素的性質(zhì)，又具有某些非金屬元素的性質(zhì)，它是金屬元素。答案：(1)四　ⅣA　(2)②　(3)D核心素養(yǎng)例1　答案：(1)①＞　②第四周期第ⅣA族　半導(dǎo)體材料　③鍺(2)①原子最外層電子數(shù)都是3個　②稀硫酸(或鹽酸)　NaOH溶液提升1　答案：D例2　解析：丙、丁、戊同周期，原子半徑：丙>丁>戊；甲、丙同主族，金屬性：甲<丙；氫氧化物堿性：丙>丁>戊；甲、乙同周期，最外層電子數(shù)：甲<乙。答案：C提升2　解析：由題中所給信息可知，X為H，Y為Si，Z為Na，M為O，R為Cl，根據(jù)原子半徑和Q的主要化合價為＋3，可知Q為Al。(4)由同周期元素原子半徑的遞變規(guī)律，知rCl<rSi<rAl，所以0.099 nm<rSi<0.143 nm。(5)題中元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物能相互反應(yīng)生成水：NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O，所以丙為NaAlO2(其它合理答案也可)答案：(1)第三周期第ⅦA族　互為同位素　(2)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑　(3)Cl　bc　(4)0.099　0.143(5)NaAlO2學(xué)考評價1．解析：有些非金屬元素，如Si既有非金屬性也有金屬性，故A錯誤；H＋最外層無電子，Li＋最外層2個電子，因此并非所有的短周期元素原子形成離子后，最外層都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故C錯誤；同主族元素的原子，化學(xué)性質(zhì)有相似性，但并不完全相同，故D錯誤。答案：B2．解析：由H2XO3知X呈＋4價，則最外層有4個電子，其最低負價為－4價，氫化物為XH4，故選D。答案：D3．解析：由X、Y、Z為短周期元素及三者位置可推測X元素位于第二周期，B正確；原子半徑Z>X>Y，A錯誤；非金屬性越強，對應(yīng)的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性越強，因非金屬性Y>X>Z，則氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性Y>X>Z，最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性Y>X>Z(X、Y不是O、F)，若X、Y為O、F則無最高價氧化物，C、D錯誤。答案：B4．解析：根據(jù)題意可推知，R、X、Y、Z分別為C、Na、Al、S。鈉與鋁位于第三周期，鈉原子半徑大于鋁，碳位于第二周期，所以原子半徑Na＞Al＞C，選項A正確；碳的最高價氧化物對應(yīng)水化物為碳酸，為弱酸，硫的最高價氧化物對應(yīng)水化物為硫酸，為強酸，鋁的最高價氧化物對應(yīng)水化物為氫氧化鋁，為兩性氫氧化物，酸性最弱，選項B錯誤；鈉單質(zhì)與鋁單質(zhì)投入水中，若鈉過量，與水反應(yīng)可生成的氫氧化鈉可以將鋁全部溶解，選項C錯誤；同周期主族元素從左到右非金屬性逐漸減弱，故金屬性Na＞Al，選項D錯誤。答案：A5．解析：根據(jù)元素在元素周期表中位置，可推出A～I元素分別為H、Na、Al、C、N、P、F、S、Ne。聯(lián)系相應(yīng)遞變規(guī)律，這些元素中，Ne是稀有氣體，性質(zhì)最穩(wěn)定；氟元素原子得電子能力最強，只有負價沒有正價，其單質(zhì)氧化性最強，氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定；鈉元素原子失電子能力最強，其單質(zhì)還原性最強；最高價氧化物對應(yīng)水化物中堿性最強的是NaOH，H2SO4酸性最強，Al(OH)3呈兩性。原子的電子層數(shù)越多，半徑越大；電子層數(shù)相同的原子，核電荷數(shù)越大，半徑越小，故原子半徑最大的是Na。答案：(1)Ne　F　F2　Na(2)NaOH　H2SO4　Al(OH)3(3)CH4、NH3、PH3、HF、H2S　HF(4)Na6．解析：Y的單質(zhì)是空氣中含量最多的氣體，則Y是氮(N)元素，Z原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，則Z是氧(O)元素，W是短周期中金屬性最強的元素，即鈉(Na)元素，原子序數(shù)依次增大，它們原子的最外層電子數(shù)之和為16，則X只能是碳(C)元素。碳位于元素周期表中第二周期第ⅣA族，A項錯誤；同周期從左到右原子半徑依次減小，則r(Li)＞r(C)＞r(N)＞r(O)，同主族從上到下原子半徑依次增大，則r(Na)＞r(Li)，故r(Na)＞r(C)＞r(N)＞r(O)，B項錯誤；同周期C、N、O的非金屬性依次增強，C項錯誤；由O和Na可以組成Na2O和Na2O2，D項正確。答案：D 

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