人教版高中化学必修第一册精品课件 第四章 物质结构 元素周期律 第二节 第2课时 元素周期表和元素周期律的应用.ppt

3.寻找新元素和发现物质的新用途重难探究?能力素养全提升探究一元素周期表中“位—构—性”的关系【情境探究】氮族元素包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)共六种元素。N2用于制造氨、硝酸、硝酸盐,也可用作保护气、冷却剂等。磷可用于制造有机磷类农药等,砷可用于制造农药、除草剂、杀虫剂等。如图是氮族元素在部分元素周期表中的位置:根据氮族元素在周期表中的位置判断(填“”或“”):(1)原子半径:PAs;离子半径:N3-Na+。?(2)稳定性:NH3AsH3;还原性:PH3AsH3。?(3)非金属性:NP;酸性:H3PO4H3AsO4。?【方法突破】元素周期表中“位—构—性”的关系【应用体验】【例1】(2022湖南郴州高一期末)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示,四种原子最外层电子数之和为24。下列说法正确的是(C)A.元素X和元素Z的最高正化合价相同B.单核阴离子半径的大小顺序为r(W)r(X)C.气态简单氢化物的热稳定性顺序为YZXWD.元素Z的氧化物对应的水化物都是强酸解析由四种元素在周期表中相对位置可知,X、W处于第二周期,Y、Z处于第三周期。设X、Z原子最外层电子数为x,则Y、W原子的最外层电子数分别为x-1、x+1,又知四种元素原子最外层电子数之和为24,则有x-1+2x+x+1=24,解得x=6,从而推知元素X、Y、Z、W分别为O元素、P元素、S元素、F元素。X是O元素,无最高正化合价;Z是S元素,最高正化合价为+6,A错误。电子层结构相同的阴离子,其核电荷数越小,离子半径越大,则阴离子半径:r(O2-)r(F-),B错误。根据元素周期律,元素的非金属性:PSOF,C正确。Z是S元素,其氧化物对应的水化物有H2SO4、H2SO3等,H2SO3是弱酸,D错误。考题点睛【变式设问】Y、Z元素的最高价氧化物对应水化物的酸性:H2SO4H3PO4(填化学式)。?针对训练1(2022广西钦州高一期末)如图为元素周期表的一部分,下列说法错误的是(C)A.原子半径大小关系为TXYB.Y的单质存在同素异形体C.Q元素的氧化物对应水化物的酸性比E的强D.Q的单质或氧化物溶于水后所得溶液可能具有漂白性解析由五种元素在周期表中的相对位置可知,X是N元素,Y是O元素,T是Si元素,E是S元素,Q是Cl元素。根据周期表中原子半径变化规律,原子半径:SiNO,A正确;Y是O元素,可形成O2、O3两种单质,互为同素异形体,B正确;非金属性:ClS,最高价含氧酸的酸性:HClO4H2SO4,但低级含氧酸则不一定,C错误;Q是Cl元素,Cl2、ClO2等溶于水所得溶液具有较强氧化性,具有漂白性,D正确。探究二短周期主族元素的推断及元素周期律的应用【情境探究】我国“嫦娥五号”探测器带回1.731kg的月球土壤,经分析发现其构成与地球土壤类似,土壤中含有短周期元素W、X、Y、Z,其原子序数依次增大,最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素,且均不与W同族。(1)根据上述信息推断四种元素:WO,XMg,YAl,ZSi。?解析短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,最外层电子数之和为15;X、Y、Z为同周期相邻元素,且均不与W同族,设X的最外层电子数为a,W的最外层电子数为b,Y、Z的最外层电子数分别为a+1、a+2,则a+a+1+a+2+b=15,即3a+b=12。讨论:a=1时b=9(舍弃);a=2时b=6;a=3时b=3(舍弃),结合原子序数大小可知,W为O元素,X为Mg元素,Y为Al元素,Z为Si元素。(2)最高价氧化物对应水化物的碱性:X(填“”或“”,下同)Y;简单气态氢化物的稳定性:WZ。?【方法突破】1.基于短周期主族元素及其化合物的特性推断元素(1)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:N。(2)地壳中含量最多的元素或简单氢化物在通常情况下呈液态的元素:O。(3)地壳中含量最多的金属元素:Al。(4)短周期中非金属性最强的元素:F;短周期中金属性最强的元素:Na。(5)焰色试验呈黄色的元素:Na;焰色试验呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素:K。(6)最高价氧化物及其对应水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素:Al。2.基于短周期主族元素原子结构特点推断元素(1)族序数等于周期序数的元素:H、Be、Al。(2)族序数等于周期序数2倍的元素:C、S。(3)最外层电子数等于次外层电子数(或周期序数)3倍的元素:O。(4)最高正价与最低负价代数和为0的短周期元素:H、C、Si。(5)短周期