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第四章 物质结构 元素周期律
第二节 原子结构与元素周期表
第二课时 元素性质的周期性变化规律
课前导入
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门捷列夫的预言
门捷列夫在研究元素周期表时，科学地预言了11种当时尚未发现的元素，为它们在周期表中留下空位。例如，他认为在铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”，并预测了它的性质。1875年，法国化学家发现了这种元素，并命名为镓。
元素在周期表中的分布及性质规律
元素周期律的发现，对化学的发展有很大的影响。作为元素周期律表现形式的元素周期表，反映了元素之间的内在联系。
我们可以在周期表中给金属元素和非金属元素分区。
既表现金属性，又表现出一定非金属性，所以无严格界线。
元素在周期表中的分布及性质规律
1.主族元素最高正化合价=族序数=最外层电子(价电子)数。
2.非金属元素的化合价:
(1)最高正化合价等于原子所能失去或偏移的最外层电子数。
(2)负化合价等于使原子达到8电子稳定结构所需得到的电子数(H为2电子稳定结构)。
(3)同一元素的最高正化合价与负化合价的绝对值之和等于8。
问：什么元素(放射性元素除外)的金属性最强 什么元素的非金属性最强 分别位于元素周期表中的什么位置
铯的金属性最强(放射性元素除外),氟的非金属性最强,分别位于元素周期表的左下角和右上角。
元素在周期表中的分布及性质规律
已知X、Y为周期表中相邻的两元素,且它们的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为X>Y,能否确定它们的相对位置
可根据元素非金属性的变化规律确定它们的相对位置。由已知条件可确定非金属性为X>Y,所以如果它们位于同周期,则X在Y的右面;如果它们位于同主族,则X在Y的上面。
元素中在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和性质。在认识了元素周期律之后，可以根据元素周期表中的位置推测其原子结构和性质，并研究元素性质的变化规律。
元素在周期表中的分布及性质规律
非金属性增强
非金属性增强
金属性增强
金属性增强
既表现金属元素的性质,又表现非金属元素的性质。
金属元素
（共94种）
非金属元素
（包括0族，共24种）
元素周期表和元素周期律的应用
常见半导体材料：硅、锗、砷化镓
结论：半导体材料在金属与非金属交界处寻找
→ 分界线附近元素
砷化镓
太阳能电池
硅基芯片
锗半导体
元素周期表和元素周期律的应用
通常农药中含有的元素集中在周期表的右上角
→ 氟氯磷硫砷等元素
元素周期表和元素周期律的应用
可以在过渡元素中寻找催化剂或耐腐蚀、耐高温材料
→ 过渡元素
元素周期表和元素周期律的应用
元素周期表中的一些特殊规律
1.各周期元素种数(分别为2、8、8、18、18、32、32)。
2.稀有气体元素原子序数(分别为2、10、18、36、54、86、118)和所在周期(分别在一到七周期)。
3.同族上下相邻元素原子序数的关系(相差2、8、18、32等各种情况)。
4.同周期第ⅡA族与第ⅢA族元素原子序数差值(有1、11、25等情况)。
元素周期表和元素周期律的应用
1.预测未知元素的性质。
依据：同主族元素性质的递变规律。
如根据卤族元素的性质递变规律，可推知At2应为有色固体，与氢难化合，HAt不稳定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。
2.比较元素的性质。
依据：元素周期律。
元素周期表和元素周期律的应用
如比较H2SO4和H2SeO4的酸性强弱，因为S、Se同主族，从上至下，元素的非金属性减弱，最高价氧化物对应的水化物酸性减弱，故酸性：H2SO4>H2SeO4。
3.解释实验现象：如氟气通入氯化钠溶液中，不是置换出氯气，而是与水发生剧烈反应，由元素非金属性的递变规律知氟元素的非金属性最强，氟气是氧化性最强的非金属单质。
4.寻找新材料：如在金属与非金属的分界处可以找到半导体材料。
元素的“位、构、性”关系及应用
元素在周期表中的位置
反映
原子结构
元素性质
反映
推测
推测
元素 周期律
推测
推测
科学家依据元素周期律和周期表，对元素性质进行系统研究，可以为新元素的发现，以及预测它们的原子结构和性质提供线索。
元素的“位、构、性”关系及应用
应用“位置、结构、性质”三者的关系解答问题时要注意以下几个方面：
元素的“位、构、性”关系及应用
应用“位置、结构、性质”三者的关系解答问题时要注意以下几个方面：
随堂训练
1.如果把元素周期表分为下面3个区域，则最活泼的金属、最活泼的非金属、最不活泼的非金属元素分别位于（ ）
A.①区、③区、③区 B.①区、③区、②区
C.①区、②区、②区 D.②区、③区、③区
A
随堂训练
2.下列有关元素化合价的说法正确的是(　　)
A．主族元素的最高正价均等于其族序数
B．非金属元素的最低负价均等于最高正价－8
C．金属元素无负价，氟元素无正价
D．氯元素只有－1、＋1、＋5、＋7四种价态
C
随堂训练
3.如图是周期表中短周期的一部分，A、B、C三种元素的原子核外电子总数等于B的质量数，B元素的原子核内质子数等于中子数，下列叙述正确的是(　　)
A C
B
A．B为第二周期元素
B．C为第ⅤA族元素
C．A、C元素简单氢化物的稳定性：A>C
D．C元素的单质是化学性质最活泼的非金属单质
D
随堂训练
4.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Y原子最外层只有2个电子，Z单质可制成半导体材料，W与X位于同一主族。下列叙述不正确的是(　　)
A．元素X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
B．元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱
C．利用水可证明单质Y与单质Na的金属性相对强弱
D．原子半径的大小顺序：Y>Z>W>X
B
随堂训练
5.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)最外层电子数相同的元素性质一定相似。(　　)
(2)锗元素属于金属元素,但也具有一定的非金属性。(　　)
(3)元素R的最高价氧化物对应水化物的化学式为H2RO4,则其气态氢化物为H2R。(　　)
(4)第三周期主族元素的最高正价等于它所处的主族序数。(　　)
(5)元素所在的主族序数与最外层电子数之比为1的元素都是金属元素。(　　)
(6)原子及离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数。(　　)
(7)原子最外层电子数大于3(小于8)的元素一定是非金属元素。(　　)
×
×
×
×
√
√
√
随堂训练
6. 如图所示是元素周期表的一部分，下列说法中正确的是(　　)
A．元素的简单离子半径大小：④＞⑤＞②
B．气态氢化物的稳定性：⑤＞②
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：⑥＞⑤
D．元素的最高正化合价：③＝⑥
C
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