三节元素周期表的应用.ppt

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1、第三节 元素周期表的应用 1871年,门捷列夫预言：一定存在一种元素，在 元素周期表中它紧排在锌（Zn)的后面，处于铝(Al) 和铟(In)之间。门捷列夫将其称为”类铝”，并预测了 它的性质。4年以后，法国化学家布瓦博德朗 (P.E.L.de Boisbaudran)发现了这种元素镓(Ga)， 并通过实验验证了门捷列夫的预言。你 知道门捷列 夫是如何作出如此准确的预测的吗？你知道元素周期 表中元素的性质呈现怎样的变化规律吗？ 联 想 质 疑 交流研讨： 尝试根据元素原子结构的递变规律预 测第三周期元素原子失电子能力或得电 子能力的相对强弱。 第三周 期元素 11钠 12镁 13铝 14硅 15

2、磷 16硫 17氯 18氩 Na Mg Al Si P S Cl Ar 金属元素非金属元素 稀有气 体元素 失电子能力的强弱 得电子能力的强弱 方法导引 元素原子失电子能力的强弱，可以 采用下列方法间接判断： 1、比较元素单质与水（或酸）反应 置换出氢的难易程度。置换反应越容 易发生，元素原子的失电子能力越强 。 2、比较元素最高价氧化物对应水化 物的碱性强弱。一般说来，碱性越强 ，元素原子失电子的能力越强。 实验探究 钠、镁、铝失电子能力比较 试剂：试剂： 酚酞溶液，PH试纸，面积相同的镁 条和铝条，MgCl2溶液，金属钠（切成小 块），盐酸（1mol/L），NaOH溶液， AlCl3溶液，

3、蒸馏水. 仪器仪器： 烧杯，试管，玻璃片，酒精灯，试管 夹。 实验实验 内容实验现实验现 象结论结论 Na+H2O Mg+H2O Mg+HCl(aq) Al+HCl(aq) 常温下,反应剧烈,酚 酞变红 加热反应缓慢,酚酞 变浅红色 反应剧烈生成大 量气体 反应较剧烈,生成气 体 失电子能力 : NaMg 失电子能力 : Mg Al 元素名称钠钠(Na) 镁镁(Mg) 铝铝(Al) 最高价氧化物对应对应 的水化物的碱性强弱 NaOHMg(OH)2 Al(OH)3 强碱 中强碱 弱碱 实验结论: 失电子能力 钠镁铝 方法导引 元素原子得电子能力的强弱，可以采 用下列方法间接判断： 1、元素单质与

4、氢气化合的难易程度， 一般说来，反应越容易进行，元素原子得 电子的能力越强。 2、比较气态氢化物的稳定性，气态氢 化物越稳定，元素原子得电子的能力越强 。 3、比较元素最高价氧化物对应水化物的 酸性强弱。一般说来，酸性越强，元素原 子得电子的能力越强。 元素名称（或符 号） 硅（Si） 磷（P） 硫（S） 氯氯（Cl ） 最高价氧化物对对 应应水化物的酸性 强弱 生 成气态氢态氢 化物 的难难易 气态氢态氢 化物的稳稳 定性 实验结论实验结论 H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4 弱酸 中强酸 强酸 最强酸 SiH4 PH3 H2S HCl 越来越易 SiH4 PH3 H2S HC

5、l 得电子能力 硅磷硫氯 高温高温 加热加热加热加热 点燃或光照点燃或光照 同周期元素性质的递变规律(从左到右) (1)失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强; (2)最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱, 酸性逐渐增强; (3) 气态氢化物的稳定性逐渐增强; 在同一周期中，各元素原子的 核外电子层数 ，但从左到右 核电荷数依次 ，最外层电子 数依次 ，原子半径逐渐 （稀有气体元素除外）， 原子失电子能力逐渐 ， 得电子能力逐渐 。 练习 ： 相同 增大 增多 减小 减弱 增强 1、判断下列说法是否正确： (1) C、N、O、F原子半径依次增大 (2) PH3、H2S、HCl 稳定性依次增强

6、(3) HClO比H2SO4酸性强。 (4)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。 错 对 错 错 2、已知X、Y、Z三种元素原子的电子层数 相同，且原子序数XCl2 Br2 I 2 (2)卤化氢的稳定性关系：HF HCl HBr HI 2、递变性 Br2 H2O=HBrHBrO 反 应 越 来 越 难 以 发 生 2F22H2O=4HFO2 （特例） Cl2 H2O=HClHClO 2)卤素与水反应 通式：X2 H2O=HXHXO （X:Cl、Br、I） I2 H2O=HIHIO 卤素单质物理性质的递变 单质单质色态态密度熔点沸点 F2 淡黄绿绿色 气体 1.

7、69gL (15) -219.6-188.1 Cl2 黄绿绿色 气体 3.214 gL (0) -101-34.6 Br2 深红红棕色 液体 3.119 gcm3 (20) -7.258.78 I2 紫黑色 固体 4.93 gcm3113.5184.4 变变化 规规律依次加深依次升高 依次升高 依次升高 小结 v 对A族元素原子从上到下，电子层数依 次增多，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐 增强，得电子能力逐渐减弱。其单质的熔、沸 点在依次的增大。 对其它的主族而言适应吗？ 预测金属钾的性质 v 观察钾元素在元素周期表中的位置，预测 金属钾的性质，并与钠的性质进行比较。 v 钾元素位于元素周期

8、表中第四周期，A 族，与钠元素处于同一主族，并且，它应该 比金属钠更容易失去电子，如果与水反应， 应该更剧烈。 实验步骤 v分别向两只培养皿中加水至其体积的1/2，然 后分别加入绿豆大小的一块金属钾和金属钠 ，用表面皿盖在培养皿口上，注意观察反应 的剧烈程度，记录所发生的现象。待冷却后 ，分别向两只培养皿中加入23滴酚酞，观察 实验现象。 实验现象 v钠跟水剧烈反应，钠浮在水的表面，并迅速 的熔成一个闪亮的小球，在水面四处游动， 发出“嘶嘶”声，但未见爆炸现象，加入酚酞后 ，溶液显红色。 n2 Na+2H2O=2NaOH+H2 n 2K+2H2O=2KOH+H2 钾跟水反应更剧烈，钾浮在水的表

9、 面， 在水面四处游动，熔成一个闪 亮的火球，发出紫色的火焰，并伴 有轻微的爆炸现象，加入酚酞后， 溶液显红色。 碱金属元素 655铯6 537铷5 419钾4 311钠3 1 23锂 A 族 2 性质预测 最外 层电 子数 电子 层数 核电 荷数 元素族周期 易失去最外层的1 个电子，达稳定结 构。最高正价是+1 ，对应的碱是ROH ，碱性强。 随原子序数的递 增，失电子的能力 逐渐增强。ROH的 碱性逐渐增强。 更为复杂 K2O、K2O2、KO2 Li2O 更为复杂 Na2O、Na2O2 Cs K Li Rb Na 反应程度 与O2反应单质 越来越剧烈 碱金属与氧气反应比较 碱金属的物理性

10、质 有何相似 性和递变 性？ 碱金属的物理性质的比较 相 似 点 递 变 性 颜色 硬度 密度 熔沸点 导电导热性 密度变化 熔沸点变化 Li Na K Rb Cs 均为银白色（Cs略带金色） 柔软 较小 较低 强 逐渐增大（K特殊） 单质的熔沸点逐渐降低 总结 v在同一主族内，元素原子最外层电子数相同，而原 子核外最外层电子数又是决定元素性质的主要因素 ，所以同主族元素的性质相似。 v又因为同主族元素原子的电子层数随着原子序数的 增加而增加，原子半径逐渐增大，原子核对最外层 电子的吸引力逐渐减小，所以同主族元素原子得电 子的能力随着原子序数的增加而减小，失电子能力 随着原子序数的增加而增加。

11、 在周期表中元素原子的变化规律 元素原子序数依次增加，原子半径逐渐减小 元素原子失电子的能力逐渐减弱，得电子的能力逐渐增强 原子序数递增原子半径增大 元素原子失电子能力增强， 元素原子得电子能力减弱。 随堂练习1 v1 第四周期某主族元素的原子，它的最外电 子层上有2个电子，下列关于此元素的叙述正 确的是（ ） A.原子半径比钾的原子半径大 B.氯化物难溶于水 C.原子半径比镁的原子半径大 D.碳酸盐难溶于水 v2 下列各组中的性质比较正确的是（ ） A.稳定性：NH3PH3 SiH4 B.酸性：HClO4 H2SO4 H3PO4 C.碱性：KOH NaOH Mg(OH)2 D.还原性：F-

12、Cl- Br- C D B 随堂练习2 v3 下列氧化物按其形成的含氧酸酸性递增 的顺序排列的是（ ） A.SiO2 CO2 SO3 P2O5 B.SiO2 CO2 P2O5 SO3 C. CO2 SiO2 P2O5 SO3 D. CO2 P2O5 SO3 SiO2 B 作业： v 课本26页“练习与活动 ” 2，题 27页1,2题 元素周期表的应用 (第三课时) 已知磷元素位于第3周期A族， （1）画出磷的原子结构示意图； （2）磷元素的最高化学价为 ， 其氢化物的化学式为 。 【练习】 原子结构 表中位置 元素性质 原子序数= 核电荷数 周期数= 电子层数 主族序数=最外层电子数 同位化学

13、性质相同 周期表中元素位、构、性的关系 相似性（最外层电子数相同，化学性质相似） 递变性（从上至下，失电子能力增强，得电子能力减弱） 同周期 同主族 递变性（从左到右，失电子能力减弱，得电子能力增强） 电子层数相同 （主族）化合价 最外层电子数 = 最高正价 最外层电子数8 = 负价 【训练】1、由A、B两种元素组成的化合物，如 果A、B两种元素的原子最外层电子数分别是1 和6，则化合物的化学式可能是（ ）。 A、AB2 BA2B C、AB D、A2B2 2、有X、Y、Z三种元素，其中X、Y属于同一主族 ，加热时，其单质都能与氢气形成气态氢化物 H2X，H2Y。常温下，X单质为气态，X与Y可形

14、成 两种化合物YX2和YX3，Y、Z均在X的下一周期， 而Z可与X生成化合物Z2X和Z2X2。试写出： （1）元素名称X 、Y 、Z ； （2）化合物Z2X2与H2X反应的化学方程式 ； （3）两个由X、Y、Z三种元素所组成物质的化学 式 。 1 B Al Si Ge As Sb Te 2 3 4 5 6 7 AA A A AA A 0 Po At 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 非金属性逐渐增强 最活 泼 的金 属 最活泼 的非金 属 Fr F 三 元素周期表 在生产实践中的应用 1寻找新材料 2 合成新农药 (1)在金属元素和非金属元素的交界处寻找半导体材料; (2)在过

15、渡元素中寻找催化剂 (3)在B到B的过渡元素中寻找耐高温、耐腐蚀的材料,制造 火箭、导弹、宇宙飞船。 (4 )利用元素周期表，还可寻找合适的超导材料，磁性材料等 。 研究元素周期表右上角的元素，合成新农药。 3 地球上化学元素的分布与元素在周期表 中的位置密切相关 （1）相对原子质量小的元素，地壳中含量多；相对原子质量 大的元素，地壳中含量少。 （2）原子序数是偶数的元素在地壳中含量多，原子序数是奇 数的元素在地壳中含量少。 （3）地球表面的元素多数呈现高价态，地层深处的元素多数 处于低价态。 （4）碱金属一般是强烈的亲石元素，主要富集在岩石圈的上 层。 （5）科学家把元素周期表分为十个区，同一区域里的元素往 往是同生矿。 4 制冷剂“氟利昂”的研制 制冷剂的寻找 1、砹是原子序数最大的卤族元素，推测砹和 砹的化合物不可能具有的性质是（ ） 。 A.砹是有色固体 B.砹易溶于有机溶剂 C.砹化氢很稳定 D.砹化银不溶于水 课堂练习 C 课堂练习 2、已知铍(Be)的原子序数为4。下列对铍及其 化合物的叙述中，正确的是( ) A.铍的原子半径大于硼的原子半径 B.氯化铍化学式中铍原子的最外层电子数是8 C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱 D.单质铍跟冷水反应产生氢气 C 课本28页“本章自我评 价”第4题 作业： CaK 一 认识同周期元素性质的递变 原子半径的递变 元素化合价