高中 化学 必修 第一册 第四章 物质结构 元素周期律《第二节 第2课时 元素周期表和元素周期律的应用》教学设计.docxVIP

第2课时元素周期表和元素周期律的应用

[学习目标]1.能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构，分析、预测、比较元素及其化合物的性质。2.体会元素周期律(表)在学习元素及其化合物知识及科学研究中的重要作用。

任务一元素周期表的分区和元素化合价规律

1．元素周期表的金属区和非金属区

请填写出图中序号所示内容：①增强；②Al；③Si；④非金属；⑤金属；⑥增强；⑦增强；⑧增强。

[交流研讨]结合上图，回答下列问题：

(1)元素周期表的金属区和非金属区是如何分布的？并指出金属性、非金属性最强的元素(放射性元素除外)。

(2)位于分界线处的元素的性质有何特点？

提示：(1)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，非金属性最强的是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。

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

结合表格数据归纳化合价规律：

(1)主族元素最高正化合价＝主族序数＝最外层电子数(O、F除外)。

(2)非金属元素的化合价

①最高正价等于原子所能失去或偏移的最外层电子数(O、F除外)。

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)。

3．价电子

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。

1．正误判断，错误的说明原因。

(1)金属元素只表现金属性，非金属元素只表现非金属性：_________________。

(2)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：___________________。

(3)最外层电子数是2的元素，最高正价一定是＋2价：________________。

答案：(1)错误。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

(2)错误。如第ⅣA主族元素Ge为金属元素

(3)错误。如稀有气体元素He，最外层电子数为2，其化合价为0

2．某主族元素R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4，由此可以判断()

A．R的简单气态氢化物的化学式为H2R

B．R一定是第ⅣA族元素

C．R的简单气态氢化物比同周期其他元素的简单气态氢化物稳定

D．R一定是第四周期元素

答案：A

解析：某主族元素R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4，说明该元素的最高正化合价为＋6价，该元素可为第ⅥA族元素中除了氧元素外的其他元素。该元素最低负化合价为－2价，则元素R的简单气态氢化物的化学式为H2R，故A正确；R一定是第ⅥA族元素，故B错误；同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，简单气态氢化物的稳定性逐渐增强，故C错误；根据题干信息不能确定元素R所在的周期，故D错误。

3．雄黄是一种矿物质，俗称“鸡冠石”，其主要成分是硫化砷，As位于元素周期表第ⅤA族。另外，与As同周期、第ⅥA族元素Se在生活中也有广泛的应用。

(1)砷元素的最高价态是________；Se的最高价氧化物对应水化物的化学式为________。

(2)试比较As、Se的气态氢化物的热稳定性：________________。

答案：(1)＋5价H2SeO4(2)H2Se＞AsH3

任务二元素周期表和元素周期律的应用

1．在理论上的应用

(1)比较不同周期、不同主族元素的性质

如金属性：Mg＞Al、Ca＞Mg，可推知碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，得碱性：Ca(OH)2＞Al(OH)3。

(2)推测未知元素的某些性质

例如：①已知Ca(OH)2微溶、Mg(OH)2难溶，可推知Be(OH)2难溶。

②根据卤族元素性质的递变规律，可推知不常见元素砹(At)应为黑色固体，与氢气难化合，HAt不稳定，其水溶液呈酸性，AgAt难溶于水等。

(3)指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质。

2．在科技生产中的应用

[交流研讨]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”在周期表中的位置是____________。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____________________