人教版 (新课标)必修2第一节 元素周期表导学案

这是一份人教版 (新课标)必修2第一节 元素周期表导学案，共7页。

2.掌握元素周期表和元素周期律的应用。重点
3.通过对前面所学知识的归纳比较，掌握“位、构、性”三者的关系。重难点
[基础·初探]
教材整理1 元素周期表的分区及化合价规律
1．金属元素与非金属元素的分区及性质递变规律
(1)金属元素与非金属元素的分区及性质递变：
请填写出图中序号所示内容：
①增强 ②增强 ③增强 ④增强
⑤Al ⑥Si ⑦金属 ⑧非金属
(2)第2、3、4、5、6周期除过渡元素外，依次有2、3、4、5、6种金属元素，有6、5、4、3、2种非金属元素(含稀有气体)。
(3)分界线附近元素的性质：既表现出金属元素的性质，又表现出非金属元素的性质。
2．元素化合价与其在周期表中的位置关系
(1)价电子
①定义：可在化学反应中发生变化、与元素的化合价有关的电子。
②具体内容：主族元素的价电子就是最外层电子，过渡元素的价电子包括最外层电子及次外层或倒数第三层的部分电子。
(2)化合价规律
教材整理2 元素周期表和元素周期律的应用
1．根据元素在周期表中的位置推测原子结构和性质。
2．根据元素的原子结构推测它在周期表中的位置。
3．指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质。
4．指导其他与化学相关的科学技术。
(1)在周期表中金属与非金属的分界处，可以找到半导体材料。
(2)在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。
(3)在元素周期表的右上角，寻找制取农药的元素。
[题组·冲关]
题组 元素周期表和周期律的应用
1．科学家预测原子序数为114的元素，具有相当稳定的同位素，它的位置在第七周期第ⅣA族，称为类铅。关于它的性质，预测错误的是( )
A．它的最外层电子数为4
B．它的最高价氧化物的水化物是强酸
C．它具有＋2、＋4价
D．它的金属性比铅强
【解析】 由题意知，该元素位于第ⅣA族铅元素下面，金属性比铅强，D正确，B不正确；因处于第ⅣA族，其原子最外层有4个电子，A正确；由第ⅣA族元素常见化合物如CO、CO2、PbO2、PbSO4，可知C正确。
【答案】 B
2．下列根据元素周期表和元素周期律得出的推断中，正确的是( )
【导学号：30032025】
A．金属元素原子最外层电子数越少，该金属失电子能力越强
B．若存在简单阴离子R2－，则R一定位于第ⅥA族
C．P和As都是第ⅤA族元素，则PH3的还原性比AsH3的还原性强
D．铅位于周期表中金属和非金属的交界处，可作半导体材料
【解析】 金属失电子能力强弱与原子核大小及电子层数有关，A错；R元素最低负价是－2价，则最高正价是＋6价，属于第ⅥA族元素，B对；As和P是同主族元素，非金属性：P>As，则还原性：As3－>P3－，C错；Pb是导体，D错误。
【答案】 B
3．元素周期表具有重要的应用价值，其中之一是根据元素在周期表中的位置，推断其可能的用途，由此为人们寻找有价值的新材料、新产品提供便利。下列有关说法正确的是( )
A．制造农药的元素主要位于元素周期表的左上方
B．制造半导体材料的元素主要位于元素周期表中金属与非金属的交界附近
C．制造金属材料的元素主要位于元素周期表的左方
D．制造催化剂的材料主要位于元素周期表的右方
【解析】 一般选择半导体材料要在元素周期表中金属与非金属的交界附近寻找，如硅和锗等；而农药中主要含有氯、磷、硫等元素，这些元素位于周期表的右上方；我们知道，过渡元素都是金属元素，常见的金属材料均位于这一区域，故制造金属材料时要将目光锁定在这一范围内；大多数催化剂的主要成分是金属，故催化剂的寻找也应在过渡元素这一范围。
【答案】 B
4.如图是元素周期表的一部分，关于元素X、Y、Z的叙述正确的是( )
①X的气态氢化物与Y的最高价氧化物对应的水化物能发生反应生成盐 ②Y、Z的气态氢化物的水溶液的酸性：YA．①②③④B．①②③④⑤
C．只有③D．只有①④
【解析】 根据元素周期表的结构，可知R为He，X为N，Y为S，Z为Br；2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4；氢硫酸的酸性小于氢溴酸；Br2在常温下是液体，能与铁粉反应；Br的原子序数为35，S的原子序数为16；Br处于第四周期，该周期包括18种元素。
【答案】 A
[核心·升华]

同一元素的“位、构、性”关系可表示如下：
1．结构与位置的互推
(1)掌握四个关系式。
①电子层数＝周期数
②质子数＝原子序数
③主族元素原子最外层电子数＝主族序数
④主族元素的最高正价＝族序数(氧、氟除外)，最低负价＝主族序数－8
(2)同主族上下相邻元素原子序数的位置、关系及实例。
2.性质与位置的互推
(1)根据元素的性质可以推知元素在周期表中的位置：若同周期元素A、B、C的金属性逐渐增强，则A、B、C在同周期中按照C、B、A的顺序从左到右排列。
(2)根据元素在周期表中的位置关系可以推断元素的性质：若同主族元素A、B、C在同一主族中从上往下排列，则可推知A、B、C的单质的氧化性依次减弱或还原性依次增强。
3．结构与性质的互推
(1)若某元素原子的最外层电子数小于4，则该元素原子在反应中容易失电子；若某元素原子的最外层电子数大于4，则该元素原子在反应中容易得电子。
(2)若某元素原子在反应中容易得电子，则该元素原子的最外层电子数大于4；若某元素原子在反应中容易失电子，则该元素原子的最外层电子数小于4。
[题组·冲关]
题组1 “位—构—性”的关系
1.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如右图所示，其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍。下列说法不正确的是( )
A．原子半径：W＞Z＞Y＞X
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X＞W＞Z
C．最简单气态氢化物的热稳定性：Y＞X＞W＞Z
D．元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等
【解析】 从元素周期表的局部图可知X、Y、Z、W为二、三周期元素，W位于第三周期，W原子的质子数是其最外层电子数的三倍，故W是P元素，据此推出X、Y、Z分别是氮、氧、硅。根据四种元素在周期表中的位置关系可知，原子半径：Z＞W＞X＞Y，A项错误；非金属性：O＞N＞P＞Si，最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3＞H3PO4＞H2SiO3，即X＞W＞Z，氢化物的热稳定性：H2O＞NH3＞PH3＞SiH4，即Y＞X＞W＞Z，B、C项正确；主族元素除O、F外，其他元素最高化合价都等于其主族序数，D项正确。
【答案】 A
2．X、Y、Z均为短周期元素，X、Y处于同一周期，X、Z的最低价离子分别为X2－和Z－，Y＋和Z－具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( )
A．原子最外层电子数：X>Y>Z
B．非金属性：X＞Z＞Y
C．离子半径：X2－>Y＋>Z－
D．原子序数：X>Y>Z
【解析】 短周期Y＋和Z－具有相同的电子层结构，可确定Y为Na，Z为F，进而确定X为S。A项，最外层电子数Z(7)＞X(6)＞Y(1)，错误；B项，非金属性Z(F)＞X(S)＞Y(Na)，错误；C项，离子半径X2－(S2－)＞Z－(F－)＞Y＋(Na＋)，错误。
【答案】 D
题组2 元素的综合推断
3．a、b、c、d为短周期元素，a的原子中只有1个电子，b2－和c＋离子的电子层结构相同，d与b同族。下列叙述错误的是( )
【导学号：30032026】
A．a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为＋1
B．b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物
C．c的原子半径是这些元素中最大的
D．d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性
【解析】 由题中所给的信息可知，a为H，b为O，c为Na，d为S。A项中，H与Na可以形成化合物NaH，H的化合价为－1；B项中，O与其他三种元素可以形成H2O、H2O2、Na2O、Na2O2、SO2、SO3等二元化合物；C项中，四种元素原子半径大小顺序为Na>S>O>H；D项中，H与S形成化合物H2S，其水溶液呈弱酸性。
【答案】 A
4．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子最外层有6个电子，Y是至今发现的非金属性最强的元素，Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置，W的单质广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是( )
A．原子最外层电子数由多到少的顺序：Y、X、W、Z
B．原子半径由大到小的顺序：W、Z、Y、X
C．元素非金属性由强到弱的顺序：Z、W、X
D．简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：X、Y、W
【解析】 由“Y是至今发现的非金属性最强的元素”可知，Y为F；由X原子序数小于Y且“X原子最外层有6个电子”可知，X为O；由“Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置”可知，Z为Al；由“W的单质广泛用作半导体材料”可知，W是Si。A选项，原子最外层电子数由多到少的顺序是F、O、Si、Al，所以正确；B选项，原子半径由大到小的顺序：Z、W、X、Y，所以错误；C选项，元素非金属性由强到弱的顺序：X、W、Z，所以错误；D选项，简单气态氢化物的稳定性Y的最强，所以错误。
【答案】 A
元素周期表和周期律的应用
族
周期
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
1
2
3
4
5
6
7
元素“位—构—性”的关系及应用
位置
关系
实例
位于过渡元素左侧的主族元素，即第ⅠA族、第ⅡA族
同主族、邻周期元素原子序数之差为上一周期元素所在周期所能容纳的元素种数
钠与钾的原子序数差为19－11＝8(即钠原子所在第三周期所能容纳的元素种数)
位于过渡元素右侧的主族元素，即第ⅢA族～ⅦA族
同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含的元素种数
氯和溴的原子序数之差为35－17＝18(即溴原子所在第四周期所能容纳的元素种数)