元素周期表的应用.ppt

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1、 法国化学家布瓦博德朗发表了论文，讲述了自己发法国化学家布瓦博德朗发表了论文，讲述了自己发现新元素镓的经过，并论述了镓的化学性质和物理性质。现新元素镓的经过，并论述了镓的化学性质和物理性质。论文发表后，没隔多少日子，布瓦博德朗收到一封来自论文发表后，没隔多少日子，布瓦博德朗收到一封来自彼得堡的陌生人的来信。彼得堡的陌生人的来信。信里这样写道：信里这样写道：“镓就是我四年前预言的镓就是我四年前预言的类铝类铝。我预言。我预言类铝类铝的原子量的原子量大约是大约是68，你测定的结果是，你测定的结果是59.72。但是，比重一项，。但是，比重一项，跟我的预言相差比较大，我的预言是镓的比重为跟我的预言相差比

2、较大，我的预言是镓的比重为5.9到到6.0，你测定的结果是，你测定的结果是4.70。建议您再查一查，最好重。建议您再查一查，最好重新测定一下比重新测定一下比重”信尾署名信尾署名“德米特里德米特里伊凡诺维奇伊凡诺维奇门捷列夫门捷列夫”。布瓦博德朗感到奇怪，镓明明是我经过千辛万苦发布瓦博德朗感到奇怪，镓明明是我经过千辛万苦发现的，怎么会是你未卜先知，早就预言过的呢？当时世现的，怎么会是你未卜先知，早就预言过的呢？当时世界上只有他的实验室里，有一块一毫克重的镓。别人根界上只有他的实验室里，有一块一毫克重的镓。别人根本连镓都没有看到过，怎么居然说他的比重测错了！他本连镓都没有看到过，怎么居然说他的比重

3、测错了！他在给门捷列夫的回信中说，自己的测定不会有错。可是，在给门捷列夫的回信中说，自己的测定不会有错。可是，门捷列夫再次写信，坚持要布瓦博德朗重新测定镓的比门捷列夫再次写信，坚持要布瓦博德朗重新测定镓的比重。他认为，这是由于布瓦博德朗手中的镓不够纯净所重。他认为，这是由于布瓦博德朗手中的镓不够纯净所造成的。布瓦博德朗到底是科学家，他相信那个千里之造成的。布瓦博德朗到底是科学家，他相信那个千里之外的人不会是凭空要他重做实验的。他决定用实验来判外的人不会是凭空要他重做实验的。他决定用实验来判断谁是谁非。布瓦博德朗重新提纯金属镓，再次测定镓断谁是谁非。布瓦博德朗重新提纯金属镓，再次测定镓的比重。果

4、真，比重的比重。果真，比重5.96，恰恰是门捷列夫所预言恰恰是门捷列夫所预言的的5.9到到6.0之间！之间！元素周期律的发现和元素周期表的诞生所具有的意义元素周期律的发现和元素周期表的诞生所具有的意义 利用元素周期表利用元素周期表,人们不仅可以系统地总结人们不仅可以系统地总结已有的元素知识已有的元素知识,而且可以结合原子结构的知识而且可以结合原子结构的知识,研究元素性质的递变规律研究元素性质的递变规律,并在此基础上预测未并在此基础上预测未被发现的新物质的性质和应用被发现的新物质的性质和应用,继而把它们合成继而把它们合成出来出来.一、认识同周期元素性质的递变认识同周期元素性质的递变第第3周期元素

5、的名称和元素符号：周期元素的名称和元素符号：钠钠Na 镁镁Mg 铝铝Al 硅硅Si 磷磷P 硫硫S 氯氯Cl 氩氩Ar交流交流 研讨研讨1、第三周期元素原子的核外电子排布、原子半径如何第三周期元素原子的核外电子排布、原子半径如何递变？递变？Na Mg Al Si P S Cl Ar 电子层数相同，原子半径递减电子层数相同，原子半径递减2 2、预测第三周期元素原子失电子能力或得电子能力、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？即的相对强弱？即（1 1）钠、镁、铝失电子能力的递变？）钠、镁、铝失电子能力的递变？（2 2）硅、磷、硫、氯得电子能力的递变？）硅、磷、硫、氯得电子能力的递变

6、？验证钠、镁、铝失电子能力相对强弱的预测验证钠、镁、铝失电子能力相对强弱的预测实验探究实验探究判断元素原子失电子能力强弱的方法：判断元素原子失电子能力强弱的方法：1、比较单质跟水（或酸）反应置换出氢的难易程度。、比较单质跟水（或酸）反应置换出氢的难易程度。置换反应越置换反应越_，原子的失电子能力越，原子的失电子能力越_。2、比较元素最高价氧化物的水化物、比较元素最高价氧化物的水化物氢氧化物的碱氢氧化物的碱性强弱。一般来说，碱性越性强弱。一般来说，碱性越_，元素失电子能，元素失电子能力越力越_。【阅读】教材【阅读】教材P21页页“方法导引方法导引”。容易容易强强强强强强实验内容实验内容实验现象实

7、验现象化学方程式化学方程式钠投入冷水中钠投入冷水中镁投入冷水中，镁投入冷水中，后加热至沸腾后加热至沸腾结论结论与冷水反应剧与冷水反应剧烈；放出气泡烈；放出气泡与冷水反与冷水反应缓应缓慢慢;与沸水反应与沸水反应迅速迅速，放出气放出气泡，溶液变红泡，溶液变红2Na+2H2O=2NaOH+H2沸水沸水Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2失电子的能力失电子的能力 NaMg【实验【实验1】取一小段镁带，用砂纸磨去表面的氧化膜，】取一小段镁带，用砂纸磨去表面的氧化膜，放入试管中。向试管中加入放入试管中。向试管中加入2mL水，并滴入水，并滴入2滴酚酞滴酚酞溶液。观察现象。过一会儿加热试管至水沸腾。观察溶液。

8、观察现象。过一会儿加热试管至水沸腾。观察现象。现象。【实验【实验2】取一小段镁带和一小片铝，用砂纸磨去表面的】取一小段镁带和一小片铝，用砂纸磨去表面的氧化膜，分别放入两支试管中。向试管中各加入氧化膜，分别放入两支试管中。向试管中各加入2mL1mol/L盐酸。观察现象。盐酸。观察现象。实验实验内容内容实验现实验现象象化学方程式化学方程式镁带镁带与与2mL1mol/L盐盐酸酸反反应应等面等面积积的的铝铝与与2mL1mol/L盐盐酸酸反反应应结论结论剧烈反应，剧烈反应，放出气泡。放出气泡。比镁反应慢比镁反应慢Mg+2HCl=MgCl2+H22Al+6HCl=2AlCl3+3H2失电子的能力失电子的能

9、力 MgAl剧烈反应，剧烈反应，放出气泡。放出气泡。【讨论】比较钠、镁和铝的最高价氧化物对应水化物的【讨论】比较钠、镁和铝的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，你又得出什么结论？碱性强弱，你又得出什么结论？最高价最高价氧化物氧化物对应对应水水化物化物化学化学式式NaOH碱碱 性性中中强强碱碱两性两性氢氢氧化氧化物物结结 论论Mg(OH)2Al(OH)3强碱强碱钠钠、镁镁、铝铝三种元素原子失去三种元素原子失去电电子能力逐子能力逐渐渐减弱减弱,金属性逐金属性逐渐渐减弱减弱【讨论】我们又如何判断硅、磷、硫、氯四种非金属【讨论】我们又如何判断硅、磷、硫、氯四种非金属元素原子得电子能力的相对强弱呢？元素原

10、子得电子能力的相对强弱呢？【阅读】教材【阅读】教材P22页页“方法导引方法导引”。判断元素原子得电子能力强弱的方法：判断元素原子得电子能力强弱的方法：1、比较单质与氢气化合的难易程度以及气态氢化物、比较单质与氢气化合的难易程度以及气态氢化物的稳定性。一般说来，反应越的稳定性。一般说来，反应越_，生成的气态，生成的气态氢化物越氢化物越_，元素原子得电子能力越，元素原子得电子能力越_。2、比较元素最高价氧化物的水化物、比较元素最高价氧化物的水化物最高价含氧酸最高价含氧酸的酸性强弱。一般说来，酸性越的酸性强弱。一般说来，酸性越_，元素原子得，元素原子得电子能力越电子能力越_。容易容易稳定稳定强强强强

11、强强【阅读】教材【阅读】教材P21、22页页“阅读探究阅读探究”。元元 素素硅硅磷磷硫硫氯氯单质单质与与氢氢气反气反应难应难易易气气态氢态氢化化物物化学式化学式稳稳定性定性最高价氧最高价氧化物化物对应对应水化物水化物化学式化学式酸酸 性性结结 论论高温高温点燃或光点燃或光照爆炸照爆炸磷蒸气磷蒸气加热加热很不稳定很不稳定SiHSiH4 4不稳定不稳定PHPH3 3 较稳定较稳定H H2 2S S 稳定稳定HClHClH H4 4SiOSiO4 4H H3 3POPO4 4H H2 2SOSO4 4HClOHClO4 4弱酸弱酸中强酸中强酸强酸强酸最强酸最强酸SiSi、P P、S S、ClCl元素

12、原子得元素原子得电电子能力子能力逐逐渐渐增增强强,非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强同周期元素同周期元素(自左至右自左至右)性质变化规律性质变化规律:原子半径原子半径:元素得失电子的能力：元素得失电子的能力：金属性金属性 、非金属性、非金属性 ；最高价氧化物对应水化物的最高价氧化物对应水化物的碱性碱性_,酸性酸性_;气态氢化物的稳定性气态氢化物的稳定性_；化合价变化化合价变化最高正价最高正价_(_和和_除外除外)。最低负化合价最低负化合价_。【小结】【小结】元素原子失去电子的能力逐渐减弱，得到电子的能力逐渐增强元素原子失去电子的能力逐渐减弱，得到电子的能力逐渐增强逐渐增强逐渐增强逐渐减小逐渐减小

13、逐渐减弱逐渐减弱逐渐增强逐渐增强逐渐增强逐渐增强逐渐升高逐渐升高 ，+1+7氧氧 氟氟逐渐升高：逐渐升高：-4-1逐渐减弱逐渐减弱二、预测同主族元素的性质二、预测同主族元素的性质交流交流 研讨研讨1、元素周期表中，同主族元素原子的核外电子排布有、元素周期表中，同主族元素原子的核外电子排布有何特点？请推测同主族元素的性质？何特点？请推测同主族元素的性质？+927+17287+352818 7+532818 187FClBrI最最外外层层电电子子数数相相同同，原原子子半半径径递递增增具具有有相相似似性性和和递递变变性性【阅读】教材【阅读】教材P23页第一、第二自然段，完成下列内容页第一、第二自然段

14、，完成下列内容 1、相似性：、相似性：原子的最外层均为原子的最外层均为_个电子，元素的最高化合价为个电子，元素的最高化合价为_（F除外），最低化合价为除外），最低化合价为_；原子得电子能力；原子得电子能力_，都是活泼的，都是活泼的_元素。元素的最高价元素。元素的最高价氧化物对应的水化物具有很强的氧化物对应的水化物具有很强的_性；都能形成性；都能形成气态氢化物；在氧化还原反应中，单质常作气态氢化物；在氧化还原反应中，单质常作_剂。剂。2、递变性：、递变性：（1）核电荷数依次增多，电子层数）核电荷数依次增多，电子层数_;原子半径原子半径_，元素原子失电子能力，元素原子失电子能力_，得电子能力，得电

15、子能力_。A族元素（族元素（F、Cl、Br、I）的相似性和递变性：）的相似性和递变性：7+7很强很强非金属非金属酸酸氧化氧化依次增多依次增多逐渐增大逐渐增大逐渐减弱逐渐减弱逐渐增强逐渐增强-1（2）单质与氢气反应的情况）单质与氢气反应的情况 F2Cl2Br2I2反反应应条件条件化学方程化学方程式式反反应应程度程度氢氢化物的化物的稳稳定性定性结论结论暗处暗处 光照或点燃光照或点燃 加热加热 不断加热不断加热 H2+F2=2HF H2+Cl2=2HCl点燃点燃H2+Br2=2HBr加热加热高温高温H2+I2=2HI 爆炸爆炸 剧烈剧烈 缓慢缓慢 缓慢缓慢 很稳定很稳定 稳定稳定 较稳定较稳定 不稳

16、定不稳定 得电子能力：得电子能力：FClBrI单质与氢气的化合越来越难单质与氢气的化合越来越难;生成的气态生成的气态氢化物稳定性氢化物稳定性HFHClHBrHI【观察【观察思考】请你根据钾在周期表中的位置，预测金思考】请你根据钾在周期表中的位置，预测金属钾的性质。属钾的性质。【实验实验3】分别向两只培养皿中加水至其体积的】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金属钾和钠，观察反应的然后分别加入绿豆大小的金属钾和钠，观察反应的剧烈程度，记录现象。剧烈程度，记录现象。实验实验内容内容实验现实验现象象化学方程式化学方程式钠钠与水与水钾钾与水与水实验结论实验结论“浮、熔、游、响

17、、消浮、熔、游、响、消”，有气泡有气泡“浮、熔、游、响、消浮、熔、游、响、消”，有气泡，轻微爆炸有气泡，轻微爆炸2Na+2H2O=2NaOH+H22K+2H2O=2KOH+H2K比比Na性质活泼性质活泼【思考】根据钾和钠的性质，预测【思考】根据钾和钠的性质，预测A族其它金属的性质。族其它金属的性质。A族元素包含族元素包含H 和碱金属元素：和碱金属元素：_(填元素符号填元素符号)1、相似性：、相似性：原子的最外层均为原子的最外层均为_个电子，元素的最高化合价个电子，元素的最高化合价为为_，原子失电子能力，原子失电子能力_，都是活泼的，都是活泼的_元素。单质都能与氧气、水、酸等反应，元素。单质都能

18、与氧气、水、酸等反应，作作_剂；元素的最高价氧化物对应的水化物一剂；元素的最高价氧化物对应的水化物一般为般为_。2、递变性：、递变性：（1）核电荷数依次）核电荷数依次_，电子层数，电子层数_;原子半径依次原子半径依次_，元素的原子失电子能力，元素的原子失电子能力_。Li Na K Rb Cs Fr1+1很强很强金属金属还原还原强碱强碱增加增加增多增多增大增大逐渐增强逐渐增强2、单质与氧气、水的反应、单质与氧气、水的反应碱金属元素碱金属元素LiNa KRbCs单质与氧气反单质与氧气反 应应单质与水反应单质与水反应最高价氧化物的最高价氧化物的水化物的碱性水化物的碱性金属性比较金属性比较加热加热反应

19、反应加热加热燃烧燃烧加热加热燃烧燃烧常温常温燃烧燃烧常温常温燃烧燃烧能反应能反应剧烈剧烈反应反应轻微轻微爆炸爆炸爆炸爆炸爆炸爆炸LiOH NaOH KOH RbOH CsOH Li Na K Rb Cs Mg(OH)Mg(OH)2 2 Ca(OH)Ca(OH)2 2 Ba(OH)Ba(OH)2 2 B B酸性酸性:H:H2 2SOSO4 4 H H3 3POPO4 4 HNO HNO3 3 HH2 2COCO3 3 HH3 3BOBO3 3C C稳定性稳定性:AsH:AsH3 3 PH PH3 3 NH NH3 3 H H2 2O HF O HF D.D.氧化性：氧化性：S IS I2 2 B

20、r Br2 2 Cl Cl2 2 F F2 2E.E.还原性：还原性：SiH SiH4 4 CH CH4 4 NH NH3 3 H H2 2O HF O HF E2、下列有关性质变化的比较不正确的是、下列有关性质变化的比较不正确的是()A.酸性：酸性：HNO3H3PO4H2SiO3 B.碱性：碱性：KOH NaOH LiOH C.原子半径：原子半径：OSNa D.还原性：还原性：IClF D4.4.已已知知铍铍(Be)(Be)的的原原子子序序数数为为4 4，下下列列对对铍铍及及其其化化合合物物的的叙叙述中，正确的是述中，正确的是()()A.A.铍的原子半径小于硼原子半径。铍的原子半径小于硼原子

21、半径。B.B.氯化铍分子中铍原子的电子数是氯化铍分子中铍原子的电子数是8 8。C.C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙弱。氢氧化铍的碱性比氢氧化钙弱。D.单质铍与冷水反应产生氢气。单质铍与冷水反应产生氢气。3 3、同主族的、同主族的X X、Y Y、Z Z三种元素，已知最高价氧化物的水三种元素，已知最高价氧化物的水化化物物的的酸酸性性是是HXOHXO4 4HYOHYO4 4HZOHZO4 4，则则下下列列判判断断正正确确的的是是：()A.A.非金属性强弱为非金属性强弱为X XY YZ Z。B.B.气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为X X、Y Y、Z ZC.C.原子序数大

22、小为原子序数大小为Z ZY YX XD.阴离子的还原性由强至弱的顺序为阴离子的还原性由强至弱的顺序为X、Y、Z DCA A元素的金属性元素的金属性逐渐减弱逐渐减弱,非金属性非金属性逐渐增强逐渐增强元素原子失电子能力逐渐减弱，得到电子能力逐渐增强元素原子失电子能力逐渐减弱，得到电子能力逐渐增强元元素素的的金金属属性性增增强强，非非金金属属性性减减弱弱原原子子失失电电子子能能力力增增强强，得得电电子子能能力力减减弱弱一一 二二 三三 四四 五五 六六 七七周周期期最外层电子数最外层电子数=主族序数主族序数原子结构原子结构元素在周期元素在周期表中的位置表中的位置元素的性质元素的性质电子层数电子层数=

23、周期序数周期序数最外层电子数最外层电子数原子半径原子半径 决定得失电子能力决定得失电子能力同周期：左同周期：左右，金属性右，金属性减弱，非金属性增强减弱，非金属性增强 同主族：上同主族：上下，性质具下，性质具有相似性和递变性有相似性和递变性 原子序数原子序数=核电荷数核电荷数最外层电子数最外层电子数8=负价负价最外层电子数最外层电子数=最高正价最高正价主族元素主族元素三、元素三、元素“位、构、性位、构、性”之间的关系之间的关系 四、元素周期表的重要意义四、元素周期表的重要意义元素周期律和元素周期表的诞生是元素周期律和元素周期表的诞生是19世纪化学科学的重大成就之世纪化学科学的重大成就之一，具有

24、重要的哲学意义、自然科学意义和实际应用价值。请你一，具有重要的哲学意义、自然科学意义和实际应用价值。请你根据教材第根据教材第24页资料，将下表中页资料，将下表中A、B两栏描述的内容对应起来。两栏描述的内容对应起来。ABAB制半制半导导体的元素体的元素（a）B至至B的的过过渡元素渡元素制催化制催化剂剂的元素的元素（b）F、Cl、Br、N、S“三三角地角地带带”制耐高温材料的制耐高温材料的元素元素（c）金属与非金属元素分界）金属与非金属元素分界线线附近附近制冷制冷剂剂的元素的元素（d）相）相对对原子原子质质量量较较小的元小的元素素地壳中含量地壳中含量较较多多的元素的元素（e）过过渡元素渡元素（c）

25、（e）（a）（b）（d）例例7、下表、下表为为元素周期表的一部分，元素周期表的一部分，请请回答有关回答有关问题问题：IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0234（1）和和的元素符号是的元素符号是和和；（2）表中最活）表中最活泼泼的金属是的金属是，非金属最，非金属最强强的元素是的元素是；（填写元素符号）；（填写元素符号）（3）表中能形成两性）表中能形成两性氢氢氧化物的元素是氧化物的元素是，分，分别别写出写出该该元素的元素的氢氢氧化物与氧化物与、最高价氧化物的水化物反最高价氧化物的水化物反应应的的化学方程式：化学方程式：，；（4）请设计请设计一个一个实验实验方案，比方案，比较较、单质单质氧化

26、性的氧化性的强强弱：弱：。SiArKF铝铝(或或Al)2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2OAl(OH)3+KOH=KAl(OH)4在在NaBr溶液中通入溶液中通入氯氯气（或加入气（或加入氯氯水），溶液水），溶液变红变红棕色（或橙色）棕色（或橙色）1 1、在在周周期期表表中中金金属属和和非非金金属属的的分分界界线线附附近近能能找找到到：()A.A.制农药的元素制农药的元素 B.B.制催化剂的元素制催化剂的元素 C.C.做半导体的元素做半导体的元素D.D.制耐高温材料的元素制耐高温材料的元素练习练习2 2、0.75 0.75 mol mol RORO2-2-3 3共共有有3

27、0 30 molmol电电子子，则则R R在在周周期期表表中中的的位置是：位置是：()()A.A.第二周期第二周期 B.B.第三周期第三周期 C.C.第第AA族族 D.D.第第AA族族CBC 1B Al SiGe As Sb Te 2 3 4 5 6 7A AAA AAA 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3、周期表的分区、周期表的分区1 1、X X、Y Y、Z Z三种元素的原子核外最外层电子数分别为三种元素的原子核外最外层电子数分别为1 1、4 4、6 6，则由这三种元素形成的化合物可能是，则由这三种元素形成的化合物可能是()()A.XYZA.XYZ4 4 B.XB.X2 2YZYZ3 3 C.XYZ C.XYZ3 3 D.XD.X4 4YZYZ4 42 2、元元素素A A的的最最高高正正价价和和负负价价的的绝绝对对值值之之差差为为6 6，B B元元素素和和A A元元素素原原子子的的次次外外层层都都有有8 8个个电电子子，ABAB2 2在在水水溶溶液液中中电电离离出电子层结构相同的离子，则出电子层结构相同的离子，则ABAB2 2是是()()A.MgF2 B.CaCl2 C.K2S D.Na2O 练习练习BDB