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(共28张PPT)
4.2.2 元素周期表和元素
周期律的应用
一、宏观辨识与微观探析
通过对元素周期表中元素位置、性质等宏观信息的观察，能从微观层面理解元素性质的周期性变化规律，如化合价、金属性与非金属性等，实现宏观现象与微观本质的相互关联与解释。
二、变化观念与平衡思想
认识元素性质随原子序数递增呈现周期性变化的规律，理解这种变化是动态且有规律可循的。
三、科学态度与社会责任
了解元素周期表在寻找新材料、研制新农药等实际应用中的价值，增强社会责任感，树立利用化学知识服务社会的意识。
核心素养目标
重点：
1.掌握元素周期表中元素化合价与元素位置的关系，包括主族元素最高正
化合价、非金属元素负化合价的规律
2. 理解元素周期表在推测元素原子结构和性质、寻找新元素及新材料等
方面的应用。
难点：
1. 运用元素周期表的规律准确推测元素的化合价、金属性与非金属性等性质。
学习重难点
新课导入
在化学发展的历史长河中，有一个伟大的发现如同一座灯塔，照亮了化学研究的道路，那就是元素周期律的发现。而元素周期表作为元素周期律的具体表现形式，更是化学家们的 “神器”。
大家是否还记得，在 19 世纪，门捷列夫凭借着他的智慧和敏锐的洞察力，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，并为它们在周期表中留下了空位。就像他预言在铝的下方有一个与铝类似的元素 “类铝”，后来法国化学家真的发现了镓，其性质与门捷列夫的预言惊人地相似。这不仅仅是一个巧合，而是元素周期表强大预测能力的有力证明。
那么，元素周期表究竟是如何帮助我们预测元素性质、寻找新元素和新材料的呢？
01 元素周期表和元素周期律的应用
第一章
原子最外层电子排布变化规律
元素金属性和非金属性的递变
金属元素和非金属元素在元素周期表中有相对明确的分区现象。
如图所示，虚线左下方是金属元素，虚线右上方是非金属元素，最右一个纵列是稀有气体元素。
特别提醒
01
在分界线的左侧(第IA族)还包括非金属元素H
02
元素周期表中金属性最强的金属是左下方的Cs(Fr是放射性元素，不考虑)，最高价氧化物对应水化物的碱性最强的是CsOH。非金属性最强的是右上方的F，但最高价氧化物水化物的酸性最强的是HClO4(因为F无正价)
03
由于元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线，位于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
思考讨论
下列元素在元素周期表中位于哪一主族？画出其原子结构示意图，指出其最高正价和最低负价分别是多少？
C
Na
S
CI
第ⅣA族
+4
-4
第ⅠA族
+1
无负价
第ⅥA族
+6
-2
第ⅦA族
+7
-1
元素化合价与元素在周期表中位置的关系
价电子：可在化学反应中发生变化、与元素的化合价有关的电子。主族元素的价电子就是其最外层电子。
同主族元素的最高正价和最低负价相同。
主族元素最高正化合价＝主族序数＝最外层电子数＝价电子数 。
非金属元素的最低负价＝最高正价－8。
Oganesson是一种人工合成的化学元素，原子量为297，半衰期12毫秒(1%秒)。属于气体元素，化学性质很不活泼。属于稀有气体一类。 Og具放射性，其原子十分不稳定。
指导新元素的发现及预测他们的原子结构和性质
Og——118号元素
第七周期第0族（稀有气体）
判断元素性质的强弱
位置
结构
性质
同一周期
(左→右)
最外层电子数递增
非金属性增强，金属性减弱
同一主族
(上→下)
电子层数递增
金属性增强，非金属性减弱
发现物质的新用途，寻找新材料
在周期表中金属与非金属的分界处可以找到半导体材料，如硅、锗、镓。
硅
锗
镓
发现物质的新用途，寻找新材料
通常农药所含有的氟、氯、硫、磷、砷等元素在周期表中位置靠近，对这个区域内的元素进行研究，有助于制造出新品种的农药。
发现物质的新用途，寻找新材料
在过渡元素中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素。
耐高温、耐腐蚀的铱合金用于制造发动机的火花塞
元素的原子结构、位置与性质之间的关系
原子结构
元素位置
元素性质
互推
反映
决定
反映
决定
化合价
原子半径
元素金属性/非金属性
单质还原性/氧化性
离子氧化性/还原性
原子序数
周期
族
最外层
电子数
电子
层数
核电荷数
02 元素金属性和非金属性
强弱的比较
元素金属性强弱的比较的常见依据
（1）根据原子结构(元素在元素周期表中的位置)判断
①同一周期，从左到右，随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐减弱。
②同一主族，从上到下，随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐增强。
（2）根据单质与水或酸的反应判断
金属单质与水(或酸)反应越剧烈，元素的金属性越强。
元素金属性强弱的比较的常见依据
（3）根据金属单质间的置换反应判断
除K、Ca、Na等单质外，前面的金属单质可以把后面的金属单质从其盐溶液中置换出来。
（4）根据金属阳离子氧化性的强弱判断
金属(非变价金属)阳离子的氧化性越强，则对应金属元素的金属性越弱。
元素金属性强弱的比较的常见依据
（5）根据最高价氧化物对应水化物的碱性判断
最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素的金属性越强。
元素非金属性强弱的比较的常见依据
（1）根据原子结构(元素在元素周期表中的位置)判断
①同一周期，从左到右，随着原子序数的递增，元素的非金属性逐渐增强。
②同一主族，从上到下，随着原子序数的递增，元素的非金属性逐渐减弱。
（2）根据单质与氢气化合的难易及氢化物的稳定性判断
单质越易与H2化合，生成的氢化物越稳定，元素的非金属性越强。
元素非金属性强弱的比较的常见依据
（3）根据非金属单质间的置换反应判断
较活泼的非金属单质可以把较不活泼的非金属单质从其盐溶液中置换出来。
（4）根据非金属单质的氧化性或简单阴离子的还原性判断
非金属元素的简单阴离子的还原性越强，或其单质的氧化性越弱，元素的非金属性越弱。
元素非金属性强弱的比较的常见依据
（5）根据与变价金属的反应判断
根据与同一变价金属反应的难易程度，以及生成的化合物中金属元素的化合价高低进行判断。反应越易发生、金属被氧化后的价态越高，则元素的非金属性越强。
（6）根据最高价氧化物对应水化物的酸性判断
最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素的非金属性越强。
随堂练习
1. 元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是( )
A. 事物的性质总在不断地发生明显的变化
B. 紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素
C. 可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)
D. 可在虚线的右上方寻找耐高温材料
C
随堂练习
2. W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数的变化如图。已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的非金属性在同周期元素中最强。下列说法不正确的是( )
A. 对应的简单离子的半径：XB. 对应的简单气态氢化物的稳定性：YC. 元素X、Z和W能形成多种化合物
D. Y的最高价氧化物的水化物具有强酸性
D
随堂练习
3. 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一定是第四周期元素
B. R一定是第ⅣA族元素
C. R一定是第ⅦA族元素
D. R的氢化物化学式为H2R
D
随堂练习
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
随堂练习
5. 请运用元素周期表的有关理论分析判断，下面几种元素及其化合物性质的推断中正确的是(　　)
A. 铊(Tl)的氧化物的水化物可能具有两性
B. 砹(At)为无色固体，HAt不稳定，AgAt具有感光性，且不溶于水
C. 硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体
D. H2Se 是无色、有毒、比H2S稳定的气体
C
谢谢聆听

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