元素周期表的应用.pptx

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1、元素周期表的应用 一、A族(除H外)元素性质的递变规律探究 1.原子结构特点 (1)原子结构 (2)对比归纳 相似性:最外层电子数都是_。 递变性:随着核电荷数的增加,电子层数_, 原子半径_。 1 逐渐增多 逐渐增大 2.单质及化合物性质的递变性 3.碱金属元素的性质与原子结构之间的关系 从LiCs,最外层电子数均为1,但随核电荷数的增加, 电子层数逐渐_原子半径逐渐_原子核对 最外层电子(1个)的引力逐渐_元素原子的失电 子能力逐渐_元素的金属性逐渐_。 增多增大 减弱 增强增强 【情境思考】 某兴趣小组在实验室中完成了如图所示的实验: (1)请叙述上述实验现象的异同点。 提示:相同点有:

2、金属浮在水面上,熔成闪亮的小球,小 球四处游动,发出“嘶嘶”的响声;反应后的溶液呈红 色。不同点有:钾与水的反应有轻微爆炸声并着火燃烧 。 (2)你从上述实验能得出什么样的结论? 提示:通过上述实验可以得出与水反应剧烈程度:KNa; 金属的活泼性:KNa。 二、卤族元素性质的递变规律探究 1.卤族元素原子结构和性质的相似性 元素 (名称与符号) 氟(F)氯(Cl)溴(Br)碘(I) 最外层电子数都为_ 最高正价无_价 最低负价都为_价 自然界中 存在形态 全部以_形式存在 7 +7 -1 化合态 元素 (名称与符号) 氟(F)氯(Cl)溴(Br)碘(I) 最高价 含氧酸 无_ 气态氢化物_ H

3、ClO4HBrO4HIO4 HFHClHBrHI 2.卤族元素性质的递变性 (1)卤族元素单质的物理性质及递变性。 单质 物理 性质 F2Cl2Br2I2 颜色 浅黄 绿色 _色_色_色 状态气体气体液体固体 密度逐渐_ 熔、沸点逐渐_ 黄绿深红棕紫黑 增大 升高 (2)卤素单质的结构及化学性质递变性。 3.卤族元素的性质与原子结构之间的关系 从FI,随着核电荷数的增加,电子层数逐渐_原 子半径逐渐_原子核对最外层电子的引力逐渐 _元素原子的得电子能力逐渐_元素的非金 属性逐渐_。 增多 增大 减弱减弱 减弱 【巧判断】 (1)同主族元素自上至下,碱金属和卤族元素单质的熔 、沸点都逐渐增大。(

4、 ) 提示:。同主族元素自上至下,碱金属单质的熔、沸 点逐渐降低,卤素单质的熔、沸点逐渐增大。 (2)同主族元素随核电荷数的增加,气态氢化物的稳定 性逐渐增强。( ) 提示:。同主族元素随核电荷数的增加,气态氢化物 的稳定性逐渐减弱。 三、同主族元素性质的递变规律 【微思考】 你能说明同主族元素性质相似性和递变性的原因吗? 提示:同主族元素原子的最外层电子数相同,所以同主族 元素性质具有相似性。同主族元素原子的电子层数逐渐 增多,原子半径增大,所以元素原子失电子能力增强,得电 子能力减弱,元素的金属性增强,非金属性减弱。 知识点一 碱金属元素单质化学性质的相似性和递变 性 【重点释疑】 1.相

5、似性(R表示碱金属元素) 2.递变性 随着原子序数的递增,原子半径逐渐增大,原子核对最 外层电子的引力逐渐减小,碱金属元素的原子失电子能 力逐渐增强,金属性逐渐增强。 (1) (2)碱金属的化学性质及比较 【思考讨论】 (1)K比Na活泼,K可以从钠盐溶液中置换出Na吗?为什么 ? 提示:不能。钾与水反应生成KOH和氢气。 (2)碱金属的阳离子没有还原性,所以有强氧化性,这句 话对吗?为什么? 提示:不对。碱金属的阳离子很稳定,不具有强氧化性 。 【案例示范】 【典例】下列对碱金属性质的叙述中,正确的是( ) A.碱金属元素的单质具有强还原性,可置换出硫酸铜溶 液中的铜单质 B.碱金属单质在空

6、气中燃烧生成的都是过氧化物 C.碱金属单质都能与水反应生成碱和氢气 D.碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的递增而升高 【解题指南】解答本题需注意以下两点: (1)明确碱金属的物理和化学性质; (2)明确碱金属性质上的差异性。 【解析】选C。A项,碱金属元素的单质具有强还原性, 但活泼的金属易与H2O反应,故不能从盐溶液中置换出不 活泼的金属,错误;B项,锂在空气中燃烧生成的是氧化 锂,而不是过氧化锂,错误;D项,碱金属单质的熔、沸点 随着原子序数的递增而降低,错误;C项,碱金属都能与 水反应生成对应的碱和氢气,只是反应越来越剧烈,正 确。 【误区警示】碱金属元素性质的差异性 同主族元素的性质,

7、不但要记住其相似性和递变性,还 要注意违背一般规律的特殊性质。 (1)碱金属单质的密度逐渐增大,但K单质的密度小于 Na;Na、K都可以保存在煤油中,但Li不能保存在煤油中 ,而应保存在石蜡中。 (2)碱金属元素只有Li与O2反应生成Li2O 一种产物,其 他与O2反应的产物至少有两种。 (3)碱金属元素的最高价氧化物对应的水化物中只有 LiOH微溶,其他均为易溶于水的碱。 【迁移应用】 关于碱金属元素的说法中正确的是 ( ) A.A族元素都是碱金属元素 B.Rb与K分别与酸反应,K更剧烈 C.金属钾具有强还原性,K+具有强氧化性 D.Fr常温下与水反应会发生爆炸 【解析】选D。A族元素还有氢

8、元素,A错;Rb的金属性 强于K,与酸反应,Rb更剧烈,B错;由于钾原子的最外层 只有1个电子,钾单质具有较强的还原性,但是其失去电 子后形成的K+最外层已经达到8电子的稳定结构,其氧化 性非常弱,C错;Fr是还原性比Li、Na、K、Rb都强的金 属单质,与水反应会发生爆炸,D正确。 【补偿训练】 1.(2019云南高一检测)下列有关碱金属的说法不正 确的是( ) A.均为A族元素,最外层均有1个电子 B.单质的还原性:LiNaKRbCs C.碱性:LiOHHClHBrHI 还原性:HFHBrO4HIO4 (氟没有含氧酸) 3.特殊性 (1)F2能与水反应,反应方程式为2F2+2H2O=4HF

9、+O2。 因此,F2不能从溶液中置换出其他卤素单质。 (2)通常情况下,氟没有正价,所以氟没有含氧酸。 (3)溶解性:通常情况下,除F2外,卤素单质在水中的溶解 度都不大,但是均易溶于有机溶剂。 (4)卤素单质都有毒,液溴易挥发,保存时常用水密封。 【知识拓展】 1.卤素的特性 (1)氟元素无正价,无含氧酸。F-的还原性极弱。 (2)X2+H2O=HX+HXO而2F2+2H2O=4HF+O2 (3)在常温下,Br2是唯一一种液态非金属单质。 (4)碘为紫黑色固体,易升华,淀粉遇I2变蓝色。 (5)氢氟酸为弱酸,而盐酸、氢溴酸、氢碘酸为强酸。 2.溴和碘在有机溶剂中的颜色 溴和碘在有机溶剂中浓度

10、不同,颜色不同。碘在水中一 般为黄色到褐色,在有机溶剂中一般为紫色到紫红色; 溴在水中一般为黄色到棕色,在有机溶剂中一般为橙色 到橙红色。在一定条件下,溶液颜色可以作为判断是否 有相应物质生成的依据。 【思考讨论】 (1)已知还原性I-Br-Cl-F-,试从原子结构的角度分析 其原因是什么? 提示:还原性即微粒失去电子的能力。按I-Br-Cl- F-的顺序,离子的半径逐渐减小,原子核对最外层电子 的吸引力逐渐增大,失去电子的能力逐渐减弱,故还原 性逐渐减弱。 (2)相对分子质量小的卤素单质一定可将相对分子质量 大的卤素从它的卤化物溶液里置换出来吗? 提示:不一定,将F2通入NaCl溶液中不能置

11、换出Cl2,而发 生反应2F2+2H2O=4HF+O2。 【案例示范】 【典例】(2019镇江高一检测) 1940年,意大利化学 家西格雷发现了第85号元素,它被命名为“砹(At)”。 在希腊文里,砹的意思是“不稳定”。西格雷后来迁居 到了美国,和美国科学家科里森、麦肯齐在加利福尼亚 大学用“原子大炮”回旋加速器加速氦原子核, 轰击金属铋209,由此制得了第85号元素“亚碘”, 即是砹。砹(At)是卤族元素中位于碘后面的元素,推测 砹和砹的化合物正确的是( ) A.与H2化合的能力:At2I2 B.砹在常温下是白色固体 C.砹原子的最外层上有7个电子 D.砹易溶于水,难溶于四氯化碳 【解题指南

12、】解答本题重点注意以下两个方面: (1)卤素单质性质的相似性。 (2)卤素单质与氢气等化合能力的递变性。 【解析】选C。 A () 从F到At,元素的非金属减弱,与H2化合的能力逐渐减 弱 B () 从F到At,单质的颜色逐渐加深。I2是紫黑色固体,故 砹在常温下不可能是白色固体 C () 卤素原子的最外层上都有7个电子 D () 由I2微溶于水,易溶于四氯化碳,可推知砹不可能易 溶于水,难溶于四氯化碳 【迁移应用】 1.(2019临沂高一检测)下列说法中,不符合A族元 素性质特征的是 ( ) A.从上到下元素的非金属性增强 B.易形成-1价离子 C.从上到下,最高价氧化物的水化物酸性减弱(F

13、除外) D.从上到下,氢化物的还原性依次增强 【解析】选A。同主族元素,从上到下,元素的非金属性 逐渐减弱,选项A符合题意;第A族元素原子最外层有7 个电子,易得1个电子形成-1价离子,选项B不符合题意; 从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,所以最高价氧化 物的水化物酸性逐渐减弱,选项C不符合题意;同主族元 素,从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,所以氢化物的 还原性依次增强,选项D不符合题意。 2.元素周期表中卤族元素的单质、化合物的性质从上 到下呈现一定的递变性,下列叙述正确的是( ) 单质的氧化性增强 单质的颜色加深 气态氢化物的稳定性增强单质的沸点升高 阴离子的还原性增强 A.B.C.D.

14、 【解析】选C。的分析如下: 物理 性质 单质的颜色加深正确 单质的沸点升高正确 化学 性质 单质的氧化性减弱错误 阴离子的还原性增强正确 气态氢化物的稳定性减弱错误 【补偿训练】 1.下列各组物质性质的比较中,正确的是 ( ) A.还原性:HFHClHBrHI B.稳定性:HFBr2I2F2 D.密度:F2HBrHClHF;B项应为 HFHClHBrHI;C项应为F2Cl2Br2I2。 2.下列关于卤素(用X表示)及其化合物的性质的叙述, 正确的是( ) A.其单质都能与水反应,通式为X2+H2O=HX+HXO B.HX易溶于水,其水溶液都是强酸 C.其单质都有颜色,都有毒 D.最高价含氧酸

15、的通式为HXO4 【解析】选C。本题考查卤素及有关化合物的基本性质 ,解答本题,除掌握一般规律外,还要注意F2及氟的化合 物的特殊性:F2与水反应置换H2O中的氧生成O2,不像 其他卤素单质;F是最强的非金属,在化合物中不表现 正价,HF的溶液表现弱酸性。 【素养提升】 2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善 周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授 曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值, 被采用为国际新标准。 (1)请确定铟在元素周期表中的位置? 提示:In为49号元素,根据元素周期表中元素的排布规 律,In是第五周期第A族元素。 (2) In的中子数与电子数的差值为多少。 提示: In的中子数为115-49=66,电子数为49,中子数 与电子数的差值为66-49=17。 (3)根据铟在元素周期表中的位置,判断下列对In元素 性质的推测是否正确。 可能的性质正误判断 能与酸反应产生氢气_ 能与碱反应产生氢气_ 氧化物既能与酸反应又能与碱反应_ 原子半径: InAl_ (4)若铟与铷(37Rb)同周期,试比较In(OH)3与RbOH碱性 的强弱。 提示:In是第五周期第A族元素,Rb为第五周期第A 族元素,金属性InNaMgAl B.原子的氧化性:FClSP C.最高价含氧酸的酸性:H2CO3H2S PH3SiH4。 【课堂回眸】