2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第一章 原子結(jié)構(gòu)與元素周期律 1.3 元素周期表的應(yīng)用課件 魯科版必修2.ppt

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1、第3節(jié)元素周期表的應(yīng)用 認(rèn)識(shí)同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,一、認(rèn)識(shí)同周期元素性質(zhì)的遞變,交流研討： 1.第三周期元素的原子結(jié)構(gòu)是如何遞變的？,從左到右，核電荷數(shù)逐漸增大，最外層電子數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸減小。,交流研討： 2.嘗試根據(jù)元素原子結(jié)構(gòu)的遞變規(guī)律預(yù)測(cè)第三周期元素原子失電子能力或得電子能力的相對(duì)強(qiáng)弱（即它們單質(zhì)的氧化性還原性強(qiáng)弱如何比較）。,方法導(dǎo)引,元素原子失電子能力（還原性或非金屬性）的強(qiáng)弱，可以采用下列方法間接判斷： 1、比較元素單質(zhì)與水（或酸）反應(yīng) 置換出氫的難易程度。置換反應(yīng)越容易發(fā)生，元素原子的失電子能力越強(qiáng)。 2、比較元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱。一般說(shuō)來(lái)，堿性

2、越強(qiáng)，元素原子失電子的能力越強(qiáng)。,實(shí)驗(yàn)探究,鈉、鎂、鋁失電子能力比較 試劑： 酚酞溶液，PH試紙，面積相同的鎂條和鋁條，MgCl2溶液，金屬鈉（切成小塊），鹽酸（1mol/L），NaOH溶液，AlCl3溶液，蒸餾水. 儀器： 燒杯，試管，玻璃片，酒精燈，試管夾。,實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)： 1、鈉如何取用？ 2、鎂、鋁與水反應(yīng)時(shí)，看不到明顯現(xiàn)象，可適當(dāng)加熱，加熱至沸騰后立即停止加熱，觀察現(xiàn)象。 3.鎂鋁與鹽酸反應(yīng)時(shí)，鹽酸取大約兩滴管。 注意：及時(shí)將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄在提綱上。,實(shí)驗(yàn)探究：,1. 鈉、鎂、鋁和水的反應(yīng),2.鈉、鎂、鋁和鹽酸的反應(yīng),金屬性 NaMg,Mg + 2HCl = MgCl2+H2,

3、,2Al + 6HCl = 2AlCl3+3H2,,有氣泡放出,鎂反應(yīng)劇烈,有氣泡放出,反應(yīng)較劇烈,,,方法導(dǎo)引,元素原子得電子（氧化性或非金屬性）能力的強(qiáng)弱，可以采用下列方法間接判斷： 1、元素單質(zhì)與氫氣化合的難易程度，一般說(shuō)來(lái)，反應(yīng)越容易進(jìn)行，元素原子得電子的能力越強(qiáng)。 2、比較氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，元素原子得電子的能力越強(qiáng)。 3、比較元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱。一般說(shuō)來(lái)，酸性越強(qiáng)，元素原子得電子的能力越強(qiáng)。,SiO2,P2O5,SO3,Cl2O7,H4SiO4,H3PO4,H2SO4,HClO4,弱酸,中強(qiáng)酸,強(qiáng)酸,最強(qiáng)酸,高溫,加熱,加熱,點(diǎn)燃 或光照,

4、SiH4,PH3,H2S,HCl,得電子能力逐漸增強(qiáng),冷水劇烈,熱水,較難,,,,,,,,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性,,,,,,,得失電子能 力遞變規(guī)律,,,,,,,與氫氣反應(yīng)及氫化物穩(wěn)定性,Cl,S,P,,單質(zhì)和水,Si,Al,Mg,Na,元素符號(hào),17,16,15,14,13,12,11,原子序數(shù),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng),強(qiáng)堿,中強(qiáng)堿,兩性氫 氧化物,弱酸,中強(qiáng)酸,強(qiáng)酸,最強(qiáng)酸,高溫,磷蒸氣與H2能反應(yīng),需加 熱,光照或 點(diǎn)燃 爆炸,NaOH,Mg(OH)2,Al(OH)3,H4SiO4,H3PO4,H2SO4,HClO

5、4,歸納總結(jié),得電子能力逐漸增強(qiáng),失電子能力逐漸增強(qiáng),歸納總結(jié),1、判斷下列說(shuō)法是否正確： (1) C、N、O、F原子半徑依次增大 (2) PH3、H2S、HCl 穩(wěn)定性依次增強(qiáng) (3) HClO比H2SO4酸性強(qiáng)。 (4)甲、乙兩種非金屬元素與金屬鈉反應(yīng)時(shí)， 甲得電子的數(shù)目多，所以甲活潑。,課堂練習(xí)：,錯(cuò),對(duì),錯(cuò),錯(cuò),2、已知X、Y、Z三種元素原子的電子層數(shù)相同，且原子序數(shù)X

6、同主族元素的性質(zhì),判斷元素的金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的方法,非金屬性強(qiáng)弱,金屬性強(qiáng)弱,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性的強(qiáng)弱,單質(zhì)間的置換反應(yīng) 單質(zhì)從酸或者水中置換出氫的難易,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性的強(qiáng)弱,單質(zhì)與氫氣化合生成氣態(tài)氫化物的難易及氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性,,,復(fù)習(xí)回顧,單質(zhì)間的置換反應(yīng),門(mén)捷列夫做過(guò)很多大膽的預(yù)測(cè)，如他預(yù)測(cè)在硅和錫之間存在一種元素“類(lèi)硅”。多年后該元素被德國(guó)化學(xué)家文克勒發(fā)現(xiàn)并命名為“鍺”，它的相對(duì)原子質(zhì)量、密度和有關(guān)性質(zhì)都與門(mén)捷列夫的預(yù)言相似。,門(mén)捷列夫的預(yù)言,【思考】（1）硅和鍺在周期表中的相對(duì)位置關(guān)系如何？（2）你知道門(mén)捷列夫是根據(jù)什么規(guī)律推算出如此準(zhǔn)確的結(jié)果嗎？,回

7、憶在同一周期內(nèi)，隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子有什么變化規(guī)律？,預(yù)測(cè)同主族元素的性質(zhì),在周期表中的變化規(guī)律,交流研討,在元素周期表中，同主族元素原子的核外電子排布有什么特點(diǎn)？它對(duì)元素的性質(zhì)有何影響？ 同主族元素最外層電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)相似；但從上到下，隨著原子核外電子層數(shù)增多，原子半徑增大，原子核對(duì)最外層電子的吸引力減小，元素原子失電子能力增強(qiáng)，得電子的能力減弱。,表格,7 7 7 7,0 +7 +7 +7,-1 -1 -1 -1,HF HCl HBr HI,無(wú) HClO4 HBrO4 HIO4,鹵素單質(zhì)物理性質(zhì)的遞變,鹵族元素單質(zhì)與氫氣化合的反應(yīng)

8、條件,小結(jié),對(duì)A族元素原子從上到下，電子層數(shù)依次增多，原子半徑逐漸增大，失電子能力逐漸增強(qiáng)，得電子能力逐漸減弱。其單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)在依次的增大。,同樣對(duì)其它的主族而言也是適應(yīng)的！,預(yù)測(cè)金屬鉀的性質(zhì),觀察鉀元素在元素周期表中的位置，預(yù)測(cè)金屬鉀的性質(zhì)，并與鈉的性質(zhì)進(jìn)行比較。 鉀元素位于元素周期表中第四周期，A族，與鈉元素處于同一主族，并且，它應(yīng)該比金屬鈉更容易失去電子，如果與水反應(yīng)，應(yīng)該更劇烈。,實(shí)驗(yàn)步驟,分別向兩只培養(yǎng)皿中加水至其體積的1/2，然后分別加入綠豆大小的一塊金屬鉀和金屬鈉，用表面皿蓋在培養(yǎng)皿口上，注意觀察反應(yīng)的劇烈程度，記錄所發(fā)生的現(xiàn)象。待冷卻后，分別向兩只培養(yǎng)皿中加入23滴酚酞，觀

9、察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,鈉跟水劇烈反應(yīng)，鈉浮在水的表面，并迅速的熔成一個(gè)閃亮的小球，在水面四處游動(dòng)，發(fā)出“嘶嘶”聲，但未見(jiàn)爆炸現(xiàn)象，加入酚酞后，溶液顯紅色。,2 Na+2H2O=2NaOH+H2 2K+2H2O=2KOH+H2,鉀跟水反應(yīng)更劇烈，鉀浮在水的表面， 在水面四處游動(dòng)，熔成一個(gè)閃亮的火球，發(fā)出紫色的火焰，并伴有輕微的爆炸現(xiàn)象，加入酚酞后，溶液顯紅色。,焰色反應(yīng),問(wèn)題：,1、如何鑒別K2CO3溶液和Na2SO4溶液？,2、焰色反應(yīng)是不是化學(xué)反應(yīng)？,3、什么叫焰色反應(yīng)？,4、做焰色反應(yīng)時(shí)應(yīng)如何操作？,5、有何應(yīng)用？,焰色反應(yīng),1概念： 金屬或其化合物在灼燒時(shí)會(huì)使火焰 呈現(xiàn)出特殊的

10、顏色,2、實(shí)質(zhì)： 元素的性質(zhì),4某些金屬或金屬離子的焰色反應(yīng)的顏色。,3應(yīng)用：（1）物質(zhì)的鑒別 （2）節(jié)日焰火,元素 鉀 鈉 鋰 銣 鈣 鍶 鋇 銅焰色,紫色 黃色 紫紅 紫 磚紅 洋紅 黃綠 綠,焰色反應(yīng)的說(shuō)明：,1.焰色反應(yīng)是物理變化，不是化學(xué)變化。,,本質(zhì)是電子的躍遷而產(chǎn)生,2.并非所有金屬都有焰色（Pt、Fe、Al、Ni、 Cr、W等就沒(méi)有）,3.用管口鍍水晶的煤氣燈，效果要強(qiáng)于酒精燈. （避免Cu 和 Na 的干擾）, 點(diǎn)燃酒精燈(最好用煤氣燈,火焰顏色較淺),操 作, 鉑絲在酒精燈上灼燒至火焰呈原色, 鉑絲蘸取固體或溶液灼燒,觀察。,若是鉀元素，應(yīng)透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃，, 鉑絲

11、用稀鹽酸洗凈，在火焰上灼燒至原色。 （不能用稀硫酸）,濾去遮蓋紫色的黃光。,觀察鉀的焰色反應(yīng)為什么需透過(guò)藍(lán)色的鈷玻璃?,因?yàn)樵阝浀幕衔镏型煊幸恍┾c的化合物（不易分離），在進(jìn)行焰色反應(yīng)時(shí)，由于鈉元素的存在（焰色反應(yīng)呈黃色）干擾了鉀的焰色反應(yīng)（紫色）的觀察，必須把黃色的光濾去，由光的互補(bǔ)色原理可知，黃色與藍(lán)色互為互補(bǔ)色，用藍(lán)色的鈷玻璃可將黃色的光濾去，即可清楚地觀察到鉀的焰色------紫色。,,,課堂練習(xí)：,1、做焰色反應(yīng)時(shí)，使用的鉑絲每次蘸待測(cè)液前都要 A、用濾紙擦干凈 B、有水洗滌多次 C、在酒精燈火焰上燒紅為止 D、用稀鹽酸洗滌，再灼燒到火焰呈無(wú)色為止 2、用光潔的鉑絲蘸取某無(wú)色溶液

12、，在無(wú)色燈焰上灼燒時(shí)觀察到黃色火焰，則下列有關(guān)敘述正確的是 A、只含有Na+ B、一定含Na+ ，也可能含K+ C、既可能含Na+ ，又可能含K+ D、可能含Na+或K+中的一種,B,,D,堿金屬元素,易失去最外層的1個(gè)電子，達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。最高正價(jià)是+1，對(duì)應(yīng)的堿是ROH ，堿性強(qiáng)。 隨原子序數(shù)的遞增，失電子的能力逐漸增強(qiáng)。ROH的堿性逐漸增強(qiáng)。,總 結(jié),在同一主族內(nèi)，元素原子最外層電子數(shù)相同，而原子核外最外層電子數(shù)又是決定元素性質(zhì)的主要因素，所以同主族元素的性質(zhì)相似。 又因?yàn)橥髯逶卦拥碾娮訉訑?shù)隨著原子序數(shù)的增加而增加，原子半徑逐漸增大，原子核對(duì)最外層電子的吸引力逐漸減小，所以同主

13、族元素原子得電子的能力隨著原子序數(shù)的增加而減小，失電子能力隨著原子序數(shù)的增加而增加。,在周期表中元素原子的變化規(guī)律,,,尋找催化劑材料，尋找耐酸堿腐蝕的材料,三、元素周期律及元素周期表的其他應(yīng)用,尋找 用于 制農(nóng) 藥的 材料,,,,,在金屬和非金屬分界處， 尋找半導(dǎo)體材料,,,,,,,,依次增加1層,相同,逐漸增大,相同,逐漸增強(qiáng),逐漸減弱,逐漸減弱,逐漸增強(qiáng),逐漸減弱,逐漸增強(qiáng),逐漸增多,同 主 族 從 上 到 下,隨堂練習(xí),1 第四周期某主族元素的原子，它的最外電子層上有2個(gè)電子，下列關(guān)于此元素的敘述正確的是（ ） A.原子半徑比鉀的原子半徑大 B.氯化物難溶于水 C.原子半徑比鎂的原子半徑大 D.碳酸鹽難溶于水 2 下列各組中的性質(zhì)比較正確的是（ ） A.穩(wěn)定性：NH3PH3 SiH4 B.酸性：HClO4 H2SO4 H3PO4 C.堿性：KOH NaOH Mg(OH)2 D.還原性：F- Cl- Br-,C D,B,隨堂練習(xí),3 下列氧化物按其形成的含氧酸酸性遞增的順序排列的是（ ） A.SiO2 CO2 SO3 P2O5 B.SiO2 CO2 P2O5 SO3 C. CO2 SiO2 P2O5 SO3 D. CO2 P2O5 SO3 SiO2,B,