元素周期表的应用复习.pptx

2同同主主族族元元素素的的最最外外层层电电子子数数 ，但但电电子子层层数数 ，原原子子半半径径从从上上往往下下逐逐渐渐 ，失失电电子子能能力力 ，得得电电子子能能力力 ，最最高价氧化物对应水化物的高价氧化物对应水化物的 增增强强，酸酸性性 。同同主主族族元元素素从从上往下，金属性上往下，金属性 ，非金属性减弱。，非金属性减弱。【想一想想一想】元元素素的的性性质质随随着着元元素素原原子子序序数数的的递递增增而而呈呈周周期期性性的的变变化化，这这里里的的“周周期期性性”是是物物理理学学中的中的“周期性周期性”吗？吗？答答：不不是是。物物理理学学中中的的“周周期期性性”是是一一种种简简单单重重复复，而而化化学学中中的的“周周期期性性”在在“大大周周期期性性”的的前前提提下下有有微微小小变变化化，整整体体是是“螺螺旋旋式式”的的“周期性周期性”。相同相同不同不同增大增大增强增强减弱减弱碱性碱性减弱减弱增强增强元元素素的的原原子子结结构构、元元素素性性质质以以及及它它在在周周期期表表中的位置之间关系的应用：中的位置之间关系的应用：(1)对对化化学学学学习习和和研研究究的的意意义义在在于于我我们们可可以以利利用用“位位、构构、性性”的的关关系系来来指指导导我我们们对对化化学学的的学习和研究。学习和研究。(2)科科学学预预言言方方面面的的意意义义在在于于为为 的的发发现现及预测它们的及预测它们的 和性质提供了线索。和性质提供了线索。(3)对对工工农农业业生生产产的的指指导导意意义义在在于于在在周周期期表表中中一定的区域内寻找一定的区域内寻找 。(4)从从自自然然科科学学方方面面有有力力地地论论证证了了事事物物变变化化中中量变引起质变的规律性。量变引起质变的规律性。新元素新元素原子结构原子结构新的物质新的物质【想一想想一想】如如何何利利用用元元素素周周期期律律和和元元素素周周期期表表预预测测元元素素的性质？的性质？答答：预预测测元元素素的的性性质质：常常见见题题目目是是给给出出一一种种不不常常见见的的主主族族元元素素或或尚尚未未发发现现的的主主族族元元素素，推推测测该该元元素素及及其其单单质质或或化化合合物物所所具具有有的的性性质质，如如下图。下图。【例例1】(2009四四川川理理综综，10)X、Y、Z、M是是元元素素周周期期表表中中前前20号号元元素素，其其原原子子序序数数依依次次增增大大，且且X、Y、Z相相邻邻。X的的核核电电荷荷数数是是Y的的核核外外电电子子数数的的一一半半，Y与与M可可形形成成化化合合物物M2Y。下列说法正确的是。下列说法正确的是()A还还原原性性：X的的氢氢化化物物Y的的氢氢化化物物Z的的氢化物氢化物B简简单单离离子子的的半半径径：M的的离离子子Z的的离离子子Y的离子的离子X的离子的离子CYX2、M2Y都是含有极性键的极性分子都是含有极性键的极性分子DZ元元素素的的最最高高价价氧氧化化物物的的水水化化物物的的化化学学式为式为HZO4解解析析：X、Y相相邻邻，只只能能为为同同周周期期左左右右相相邻邻或或同同主主族族上上下下相相邻邻，又又因因X的的核核电电荷荷数数是是Y的的核核外外电电子子数数的的一一半半，所所以以X、Y为为同同主主族族上上下下相相邻邻，符符合合条条件件的的为为O、S。根根据据题题意意，可可推推出出Z为为Cl，M为为K。答案：答案：D位位构构性之间的关系性之间的关系元元素素周周期期表表是是元元素素周周期期律律的的具具体体表表现现形形式式。元元素素在在周周期期表表中中的的位位置置、原原子子结结构构和和元元素素的的性性质之间质之间(即即“位位构构性性”)存在着内在的联系。存在着内在的联系。项目项目同周期同周期(左左右右)同主族同主族(上上下下)原原子子结结构构核电荷数核电荷数逐渐增大逐渐增大逐渐增大逐渐增大电子层数电子层数相同相同逐渐增多逐渐增多原子半径原子半径逐渐减小逐渐减小逐渐增大逐渐增大离子半径离子半径阳离子逐渐减阳离子逐渐减小小阴离子逐渐减阴离子逐渐减小小r(阴离子阴离子)r(阳离子阳离子)逐渐增大逐渐增大性性质质化合价化合价最高正化合价最高正化合价由由17(氟无正价，氟无正价，氧无最高正价氧无最高正价)负化合价负化合价(8主族序数主族序数)(由由4到到1)相同相同最高正化合最高正化合价族序数价族序数元素的金属性元素的金属性和非金属性和非金属性金属性逐渐减金属性逐渐减弱弱非金属性逐渐非金属性逐渐增强增强金属性逐渐金属性逐渐增强非金属增强非金属性逐渐减弱性逐渐减弱离子的氧化性、离子的氧化性、还原性还原性阳离子氧化性阳离子氧化性增强增强阴离子还原性阴离子还原性减弱减弱阳离子氧化阳离子氧化性逐渐减弱性逐渐减弱阴离子还原阴离子还原性逐渐增强性逐渐增强气态氢化物的气态氢化物的稳定性稳定性逐渐增强逐渐增强逐渐减弱逐渐减弱最高价氧化物最高价氧化物对应水化物的对应水化物的酸碱性酸碱性碱性逐渐减弱碱性逐渐减弱酸性逐渐增强酸性逐渐增强碱性逐渐增碱性逐渐增强强酸性逐渐减酸性逐渐减弱弱1某某短短周周期期元元素素X，其其原原子子的的电电子子层层数数为为n，最最外外层层电电子子数数为为(2n1)，原原子子核核内内质质子子数数是是(2n21)。下下列列有有关关X的的说说法法中中不不正正确确的的是是()AX能与某些金属元素形成化合物能与某些金属元素形成化合物 BX可可能能形形成成化化学学式式为为KXO3的的含含氧氧酸酸钾钾盐盐CX不可能为第一周期元素不可能为第一周期元素 D由由X形成的含氧酸均为强酸形成的含氧酸均为强酸解解析析：当当n1时时，2n13不不合合理理，故故C项项正正确确；当当n2时时推推出出X为为N，当当n3时时，推推出出X为为Cl，故故B、C均均正正确确；Cl形形成成的的HClO是是弱弱酸酸，故故D项错。项错。答案：答案：D2.下下列列关关于于元元素素周周期期表表和和元元素素周周期期律律的的说说法法不正确的是不正确的是()A从从氟氟到到碘碘，生生成成的的氢氢化化物物熔熔、沸沸点点逐逐渐升高，稳定性逐渐减弱渐升高，稳定性逐渐减弱B因因为为钠钠原原子子比比铝铝原原子子容容易易失失去去电电子子，所以钠比铝的还原性强所以钠比铝的还原性强C从从钠钠到到氯氯，最最高高价价氧氧化化物物对对应应的的水水化化物的碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强物的碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强D氧氧与与硫硫为为同同主主族族元元素素，氧氧比比硫硫的的原原子子半径小，氧比硫的氧化性强半径小，氧比硫的氧化性强解解析析：从从氯氯到到碘碘，生生成成的的氢氢化化物物熔熔、沸沸点点逐逐渐渐升升高高，稳稳定定性性逐逐渐渐减减弱弱，但但HF分分子子间间存存在氢键，比在氢键，比HCl沸点高。沸点高。答案：答案：A【例例2】氯氯元元素素在在人人们们的的工工农农业业生生产产和和日日常常生生活中具有广泛的应用。回答下列问题：活中具有广泛的应用。回答下列问题：(1)自自然然界界中中，氯氯元元素素有有两两种种稳稳定定的的核核素素35Cl、37Cl，这两种核素原子中中子，这两种核素原子中中子数数之之比比为为：_，质质量量数数之之比比为为：_。(2)X、Y、Z与与Cl元元素素的的位位置置关关系系如如右右图图所所示，其中示，其中X元素元素的的某某种种单单质质也也常常常常作作为为消消毒毒剂剂，且且消消毒毒原原理与次氯酸钠理与次氯酸钠的的消消毒毒原原理理相相似似，Y元元素素是是核核聚聚变变的的重重要要原料。原料。起起消消毒毒作作用用的的X单单质质为为_(写写化化学学式式)，作作为为核核聚聚变变的的Y元元素素的的元元素素符符号号是是_。元元 素素 X与与 元元 素素 Z的的 非非 金金 属属 性性 大大 小小 关关 系系 是是_(填元素符号填元素符号)。(3)下列说法正确的是下列说法正确的是_。A次次氯氯酸酸钠钠溶溶液液显显碱碱性性，故故次次氯氯酸酸钠钠在在碱碱性性条件下消毒效果最好条件下消毒效果最好B次次氯氯酸酸钠钠消消毒毒效效果果比比高高氯氯酸酸强强，故故次次氯氯酸酸酸性比高氯酸强酸性比高氯酸强C高氯酸的酸性比硫酸强，但比高溴酸弱高氯酸的酸性比硫酸强，但比高溴酸弱D氟尽管与氯同主族，但没有高氟酸盐氟尽管与氯同主族，但没有高氟酸盐解解析析：(1)35Cl、37Cl是是Cl元元素素的的两两种种核核素素，其其中中子子数数分分别别为为18、20，质质子子数数、电电子子数数相相同同，都是都是17，质量数分别为，质量数分别为35、37。(2)通通过过X、Y、Z与与Cl在在元元素素周周期期表表中中的的位位置置关关系系可可知知X、Y、Z分分别别为为O、He、P。起起消消毒毒作作用用的的氧氧的的单单质质是是臭臭氧氧；同同周周期期元元素素的的非非金金属属性性逐逐渐渐增增强强，而而同同主主族族元元素素的的非非金金属属性性从从上上到到下逐渐减弱，所以非金属性下逐渐减弱，所以非金属性OP。(3)次次氯氯酸酸钠钠消消毒毒的的原原理理是是次次氯氯酸酸的的作作用用，所所以以在在酸酸性性条条件件下下的的消消毒毒效效果果好好，A错错；消消毒毒效效果果不不是是酸酸性性的的作作用用，而而是是次次氯氯酸酸的的强强氧氧化化性性所所致致，故故B错错；非非金金属属性性：Cl S，Cl Br，故故高高氯氯酸酸的的酸酸性性最最强强，C错错；氟氟的的氧氧化化性性比比氧氧强强，不能形成氟的含氧酸，不能形成氟的含氧酸，D正确。正确。答答案案：(1)910 3537(2)O3 He(或或答答“3He”)OP(3)D1比较元素金属性强弱的实验方法比较元素金属性强弱的实验方法(1)根根据据金金属属单单质质与与水水(或或酸酸)反反应应的的难难易易程程度度：越越易易反反应应，则则对对应应金金属属元元素素的的金金属属性性越越强。强。(2)根根据据金金属属单单质质与与盐盐溶溶液液的的置置换换反反应应。A置置换换出出B，则则A对对应应的的金金属属元元素素比比B对对应应的的金金属元素金属性强。属元素金属性强。(3)根根据据金金属属单单质质的的还还原原性性或或对对应应阳阳离离子子的的氧氧化化性性强强弱弱：单单质质的的还还原原性性越越强强，对对应应阳阳离离子子的的氧氧化化性性越越弱弱，元元素素的的金金属属性性越越强强(Fe对对应应的是的是Fe2，而不是，而不是Fe3)。(4)根根据据最最高高价价氧氧化化物物对对应应水水化化物物的的碱碱性性强强弱：碱性越强，则对应金属元素的金属性越强。弱：碱性越强，则对应金属元素的金属性越强。(5)根根据据电电化化学学原原理理：不不同同金金属属形形成成原原电电池池时时，一一般般作作负负极极的的金金属属活活泼泼；在在电电解解池池中中的的惰惰性电极上，先析出的金属其对应的元素不活泼。性电极上，先析出的金属其对应的元素不活泼。2比较元素非金属性强弱的实验方法比较元素非金属性强弱的实验方法(1)根根据据非非金金属属单单质质与与H2化化合合的的难难易易程程度度：越易化合则其对应元素的非金属性越强。越易化合则其对应元素的非金属性越强。(2)根根据据形形成成的的氢氢化化物物的的稳稳定定性性或或还还原原性性：越越稳稳定定或或还还原原性性越越弱弱，则则其其对对应应元元素素的的非非金金属属性越强。性越强。(3)根根据据非非金金属属单单质质之之间间的的相相互互置置换换：A能能置置换换出出B，则则A对对应应的的非非金金属属元元素素的的非非金金属属性性强强于于B对应非金属元素的非金属性。对应非金属元素的非金属性。(4)根根据据最最高高价价氧氧化化物物对对应应的的水水化化物物的的酸酸性性强强弱：酸性越强，则元素的非金属性越强。弱：酸性越强，则元素的非金属性越强。(5)根根据据非非金金属属单单质质的的氧氧化化性性或或对对应应阴阴离离子子的的还还原原性性强强弱弱：单单质质的的氧氧化化性性越越强强，其其对对应应阴阴离子的还原性越弱，元素的非金属性越强。离子的还原性越弱，元素的非金属性越强。3下列叙述正确的下列叙述正确的是是()A发发生生化化学学反反应应时时失失去去电电子子越越多多的的金金属属原子，还原能力越强原子，还原能力越强B金金属属阳阳离离子子被被还还原原后后，一一定定得得到到该该元元素素的单质的单质C核核外外电电子子总总数数相相同同的的原原子子，一一定定是是同同种元素的原子种元素的原子D能能与与酸酸反反应应的的氧氧化化物物，一一定定是是碱碱性性氧氧化物化物解解析析：还还原原性性强强弱弱与与失失电电子子的的多多少少无无关关，取取决决于于失失电电子子的的难难易易，选选项项A不不正正确确。Fe3被被还还原原成成Fe2，所所以以选选项项B不不正正确确。核核外外电电子子数数相相同同的的原原子子，它它的的核核电电荷荷数数也也必必相相同同，也也就就是是同同种种元元素素的的原原子子，选选项项C正正确确。与与酸酸反反应应的的氧氧化化物物，如如Al2O3是是两两性性氧氧化化物物，选选项项D不正确。不正确。答案：答案：C4下列实验操作与实验目的相符下列实验操作与实验目的相符的是的是()序序号号实验操作实验操作实验目的实验目的A测定测定HF、HCl溶点、溶点、沸点沸点比较比较F和和Cl的非金的非金属性强弱属性强弱BMgSO4、Al2(SO4)3溶液中分别滴加足量溶液中分别滴加足量氨水氨水比较镁、铝的金属比较镁、铝的金属性强弱性强弱C测定等浓度的测定等浓度的Na2CO3、Na2SO3两两溶液的溶液的pH比较碳、硫的非金比较碳、硫的非金属性强弱属性强弱D向氯化铵、氯化铝混向氯化铵、氯化铝混合溶液中滴加氢氧化合溶液中滴加氢氧化钠溶液至过量钠溶液至过量比较氨水和氢氧化比较氨水和氢氧化铝的碱性强弱铝的碱性强弱解解析析：A选选项项中中熔熔沸沸点点只只与与分分子子间间作作用用力力有有关关，与与非非金金属属活活泼泼性性没没有有关关系系；B选选项项均均生生成成白白色色沉沉淀淀，且且最最终终沉沉淀淀不不溶溶解解，所所以以无无法法确确定定镁镁、铝铝的的活活泼泼性性；C选选项项测测定定等等浓浓度度的的Na2CO3、Na2SO3两两溶溶液液的的pH，只只能能说说明明碳碳酸酸与与亚亚硫硫酸酸的的酸酸性性强强弱弱，不不能能说说明明碳碳酸酸与与硫硫酸酸的的酸酸性性强强弱弱，故故不不能能选选；D选选项项，滴滴加加氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液时时，如如果果先先产产生生沉沉淀淀即即说说明明氨氨水水碱碱性性强强于于氢氢氧氧化化铝铝，否则反之。否则反之。答案：答案：D【例题例题】(2009北京理综，北京理综，10)甲甲、乙、丙、乙、丙、丁丁4种物质分别含种物质分别含2种或种或3种元素，它们的分子种元素，它们的分子中各含中各含18个电子。甲是气态氢化物，在水中个电子。甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子。下列推断合理的是分步电离出两种阴离子。下列推断合理的是()A某钠盐溶液含甲电离出的阴离子，则某钠盐溶液含甲电离出的阴离子，则该溶液显碱性，只能与酸反应该溶液显碱性，只能与酸反应B乙与氧气的摩尔质量相同，则乙一定含乙与氧气的摩尔质量相同，则乙一定含有极性键和非极性键有极性键和非极性键C丙中含有第丙中含有第2周期周期A族的元素，则丙族的元素，则丙一定是甲烷的同系物一定是甲烷的同系物D丁和甲中各元素质量比相同，则丁中丁和甲中各元素质量比相同，则丁中一定含有一定含有1价的元素价的元素 审题视点：审题视点：1.掌握掌握“10”电子和电子和“18”电子微电子微粒。粒。2熟练应用元素周期律知识解决问题。熟练应用元素周期律知识解决问题。思路点拨：思路点拨：首先要认真审题，四种物质分别首先要认真审题，四种物质分别含含2种或种或3种元素，则种元素，则F2、Ar不符题意。但也不符题意。但也有启发，由有启发，由F2可推出可推出H2O2、N2H4、C2H6、CH3NH2、CH3OH、H2NOH也有也有18个电子；个电子；由由Ar可推出可推出HCl、H2S、PH3也有也有18个电子。个电子。由由“甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种甲是气态氢化物，在水中分步电离出两种阴离子阴离子”，则甲为，则甲为H2S，H2S HSH，HS HS2。A项，项，NaHS既能与酸反应又能与碱反应；既能与酸反应又能与碱反应；B项，项，CH3OH与与O2的摩尔质量相同，无非极性的摩尔质量相同，无非极性键；键；C项，项，CH3NH2含氮元素，就不是含氮元素，就不是CH4的的同系物；同系物；D项，项，H2S中中H与与S的质量比为的质量比为1 16，H2O2中中H与与O的质量比为的质量比为1 16，H2O2中氧为中氧为1价。价。正确答案：正确答案：D 错因分析错因分析对对18电子微粒不熟悉，不能迅速判断出甲，对电子微粒不熟悉，不能迅速判断出甲，对常见物质的结构和性质应用不熟练。常见物质的结构和性质应用不熟练。【例题例题】(15分分)(2009全国全国理综，理综，29)已已知周知周期表中，元素期表中，元素Q、R、W、Y与元素与元素X相邻。相邻。Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题：下列问题：(1)W与与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。可以形成一种高温结构陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面体结构，的氯化物分子呈正四面体结构，W的氧化的氧化物的晶体类型是物的晶体类型是_；(2)Q的具有相同化合价且可以相互转变的的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是氧化物是_；(3)R和和Y形成的二元化合物中，形成的二元化合物中，R呈现最高化呈现最高化合价的化合物的化学式是合价的化合物的化学式是_；(4)这这5个元素的氢化物分子中，个元素的氢化物分子中，立体结构类立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是(填化学式填化学式)_，其原因是其原因是_；电子总数相同的氢化物的化学式和立体结电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是构分别是_；(5)W和和Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下：方法如下：W的氯化物与的氯化物与Q的氢化物加热反应，的氢化物加热反应，生成化合物生成化合物W(QH2)4和和HCl气体；气体；W(QH2)4在高温下分解生成在高温下分解生成Q的氢化物和该陶的氢化物和该陶瓷材料。上述相关反应的化学方程式瓷材料。上述相关反应的化学方程式(各物质各物质用化学式表示用化学式表示)是是_。该生回答的第该生回答的第(1)、(5)问正确，未丢分，但第问正确，未丢分，但第(5)问的第一个方程式中问的第一个方程式中“HCl”不能用不能用“”，因为反应物中，因为反应物中“NH3”是气体，第二个方程式是气体，第二个方程式中中“NH3”该加该加“”。回答第。回答第(2)问时未明确题问时未明确题目要求，答非所问，丢失目要求，答非所问，丢失2分。回答第分。回答第(3)问时问时未正确推出未正确推出R和和Y两元素。不熟悉主族元素的两元素。不熟悉主族元素的元素符号。丢失元素符号。丢失1分。回答第分。回答第(4)问问时未注意时未注意到到“立体结构类型相同的氢化物立体结构类型相同的氢化物”这一信息的这一信息的含义，叙述原因也是错误的，未掌握好含义，叙述原因也是错误的，未掌握好“NH3”分子间可形成氢键这一特殊知识点，丢失分子间可形成氢键这一特殊知识点，丢失4分；分；回答第回答第(4)问问时未明确题目要求是时未明确题目要求是“写化学写化学式和立体结构式和立体结构”，且少写一种，且少写一种“PH3”，丢失，丢失2分。该生解答本题只得分。该生解答本题只得6分，丢失分，丢失9分，失分严分，失分严重。重。解答本题的关键是推出五种元素的名称并会写解答本题的关键是推出五种元素的名称并会写元素符号。欲推出五种元素，必须将题干已知元素符号。欲推出五种元素，必须将题干已知条件与问题中给出的信息相结合，条件与问题中给出的信息相结合，W的氯化物的氯化物分子呈正四面体结构，通常应是分子呈正四面体结构，通常应是SiCl4或或CCl4，又又W与与Q可形成高温结构陶瓷材料，那么可形成高温结构陶瓷材料，那么W为为Si；根据第；根据第(2)问的信息，可确定问的信息，可确定Q为为N，由，由N和和Si在周期表中的位置，再结合在周期表中的位置，再结合Y的最高价氧化的最高价氧化物的水化物是强酸推出物的水化物是强酸推出Y是是S、X是是P、R是是As。分析这类试题必须依据元素周期表，化学键。分析这类试题必须依据元素周期表，化学键及分子结构及分子结构(立体结构类型等立体结构类型等)，等电子体，等电子体(如如18电子微粒有电子微粒有Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4、C2H6、CH3OH、K、Ca2、S2等等)，元素化合物的性质，元素化合物的性质(如如NO2与与N2O4在常在常温下可相互转变温下可相互转变)等知识为基础。等知识为基础。(1)原子晶体原子晶体(2)NO2和和N2O4(3)As2S5(4)NH3、AsH3、PH3NH3分子间存在氢键，分子间存在氢键，所以沸点最高，相对分子质量所以沸点最高，相对分子质量AsH3大于大于PH3，分子间作用力分子间作用力AsH3大于大于PH3，故，故AsH3沸点高于沸点高于PH3SiH4正四面体，正四面体，PH3三角锥，三角锥，H2S角形角形(V形形)(5)SiCl44NH3 Si(NH2)44HCl，3Si(NH2)4 Si3N48NH3 抓突破点时不仅要在题干中寻找，还要在问题中给出的信息中挖掘。抓突破点时不仅要在题干中寻找，还要在问题中给出的信息中挖掘。点击此处进入点击此处进入 作业手册作业手册