元素周期表及其应用(精)
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元素周期表与生活应用知识点详细总结
1. 元素周期表的基本结构
- 元素周期表由一系列元素按照一定规律排列而成
- 每个元素都有一个原子序数,表示元素在元素周期表中的位置
- 元素周期表的水平行称为周期,垂直列称为族
2. 元素周期表常见的元素组别和周期规律
- 元素周期表中的元素可以分为多个族和周期
- 常见的元素族包括:碱金属族、碱土金属族、卤族、稀有气体族等
- 元素周期表中的周期规律:周期性变化和周期规律
3. 元素周期表与生活的联系
- 元素周期表是化学研究和应用的重要工具
- 元素周期表的信息可以应用于各个领域,如药物研发、环境保护、工程材料等
- 通过元素周期表可以了解元素的性质、用途和特点,有助于我们更好地理解和应用化学知识
4. 生活中常见的元素及其应用
4.1 碳
- 碳是生命体中的重要元素,可以形成多种有机化合物
- 碳化物可以用于制作材料,如金刚石、石墨等
4.2 氢
- 氢是宇宙中最丰富的元素之一,也是化学反应中常见的参与元素
- 氢气广泛应用于氢能源、化工生产等领域
4.3 氧
- 氧是生命中必需的元素,用于呼吸和氧化反应
- 氧气广泛应用于医疗、气体割炬等领域
4.4 铁
- 铁是常见的金属元素,被广泛应用于制造、建筑、交通等领域
5. 总结
- 元素周期表是化学知识的重要组成部分,它帮助我们了解元素的性质和应用
- 生活中的许多物质和现象都与元素有关,了解元素周期表有助于我们更好地理解和应用化学知识
- 元素周期表的信息可以应用于多个领域,推动科学研究和技术进步
以上是对元素周期表与生活应用知识点的详细总结,希望对您有帮助。
化学元素周期表的应用领域化学元素周期表是化学科学中的重要工具,通过整理、分类和归纳元素,帮助我们理解元素的性质和特点。
它不仅在教学中被广泛应用,还有许多实际的应用领域。
本文将探讨化学元素周期表在材料科学、药物研发、环境保护和农业领域的应用。
一、材料科学化学元素周期表在材料科学领域具有重要的应用价值。
通过周期表,我们可以获得关于元素的丰富信息,如原子半径、电子亲和力、电离能等。
这些信息对于材料的设计与合成具有决定性影响。
举例来说,元素周期表中的金属元素常常被用于合金的制备。
通过合理选择不同金属元素的比例和性质,可以调节合金的硬度、耐腐蚀性、导电性等特性,从而得到适用于不同工业领域的材料。
另外,利用周期表中的半导体元素,可以研发出具有特殊光学、电学性能的材料,如太阳能电池、LED等。
二、药物研发化学元素周期表在药物研发领域也扮演着重要的角色。
通过周期表中的元素信息,科学家可以设计和合成具有特定活性和功效的药物分子。
例如,利用周期表中的碳、氮、氧、硫等元素,可以合成出各类有机化合物,用于抗生素、抗癌药物等药物的研发。
此外,多个元素周期表列上的金属元素,如铂、铁、铜等,也常被应用于药物催化剂的设计和应用中。
这些化合物可以提高药物的活性和选择性,降低剂量和毒性,进而提高疗效和减少副作用。
三、环境保护化学元素周期表在环境保护领域的应用非常广泛。
通过对元素的了解,我们可以更好地研究和解决环境污染问题。
举个例子,周期表中的元素能够提供关于化学反应、毒性和环境行为的信息。
这些信息对于研究污染物的来源、传输和转化路径非常有帮助。
此外,周期表中的过渡金属元素,如铁、锰等,被广泛应用于废水处理、空气净化等环境治理技术中。
这些元素具有催化和吸附等特性,可以帮助我们去除有害物质,改善环境质量。
四、农业领域化学元素周期表还在农业领域展现出其重要性。
通过研究元素的特性和作用机制,我们可以合理利用和调控元素,提高农作物产量和质量。
考点26 元素周期律及其应用一、1~18号元素性质的周期性变化规律 1.原子最外层电子排布变化规律周期序号 原子序数 电子层数最外层电子数结论第一周期 1→2 1 1→2 同周期由左向右元素的原子最外层电子数逐渐增加(1→8)第二周期 3→10 2 1→8 第三周期11→1831→8规律:随着原子序数的递增,元素原子的核外电子排布呈现周期性变化2.周期序号 原子序数 原子半径(nm)结论第一周期 1→2 ……同周期由左向右元素的原子半径逐渐减小(不包括稀有气体)第二周期 3→9 0.152→0.071大→小 第三周期11→170.186→0.099大→小规律:随着原子序数的递增,元素的原子半径呈现周期性变化3周期序号 原子序数 主要化合价 结论第一周期1→2+1→0 ①同周期由左向右元素的最高正价逐渐升高(+1→+7,O 和F 无最高正价); ②元素的最低负价由ⅣA 族的-4价逐渐升高至ⅦA 族的-1价; ③最高正价+|最低负价|=8第二周期3→9最高价+1→+5(不含O 、F) 最低价-4→-1规律:随着原子序数的递增,元素的主要化合价呈现周期性变化以第三周期元素为例探究元素性质的递变规律。
1.第三周期元素电子层数相同,由左向右元素的原子最外层电子数逐渐增加,原子半径依次减小,失电子的能力依次减弱,得电子的能力依次增强,预测它们的金属性依次减弱,非金属性依次增强。
2.钠、镁、铝元素金属性的递变规律 (1)钠、镁元素金属性强弱的实验探究 ①原理:金属与水反应置换出H 2的难易。
②实验操作:③现象:加热前,镁条表面附着了少量无色气泡,加热至沸腾后,有较多的无色气泡冒出,滴加酚酞溶液变为粉红色。
④结论:镁与冷水几乎不反应,能与热水反应,反应的化学方程式为Mg +2H 2O=====△Mg(OH)2+H 2↑。
结合前面所学钠与水的反应,可得出金属性:Na>Mg 。
(2)镁、铝元素金属性强弱的实验探究AlMg原理最高价氧化物对应水化物的碱性强弱实验操作沉淀溶解情况 沉淀逐渐溶解 沉淀逐渐溶解 沉淀溶解 沉淀不溶解相关反应的化学方程式 Al(OH)3+3HCl ===AlCl 3+3H 2OAl(OH)3+NaOH ===NaAlO 2+2H 2OMg(OH)2+2HCl ===MgCl 2+ 2H 2O实验结论金属性:Mg>Al(3)钠、镁、铝的最高价氧化物对应水化物的碱性NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 分类 强碱中强碱(属于弱碱)两性氢氧化物碱性强弱 NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 结论金属性:Na>Mg>Al3.Si PSCl最高价氧化物对应水化物的酸性H 2SiO 3:弱酸H 3PO 4:中强酸H 2SO 4:强酸 HClO 4:强酸酸性:HClO 4>H 2SO 4>H 3PO 4>H 2SiO 3 结论Si 、P 、S 、Cl 的非金属性逐渐增强4.同一周期从左到右,元素金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。
元素周期表中元素的性质及其应用研究元素周期表是化学的基础。
它是指按照元素的原子序数从小到大排列的表格。
每个元素都有自己独特的原子序数和化学性质。
元素周期表是用来描述和分类这些元素的。
元素周期表被广泛应用于化学和其他领域中。
元素周期表中的元素具有不同的性质。
其中,有些元素是光泽、硬度和导电性等传统意义上的物理性质,而其他元素则表现出化学反应性质。
这些性质向我们展示了元素周期表的多样性和丰富性。
下面我们将简要介绍一些元素周期表中元素的性质及其在不同领域的应用。
1. 氢元素氢元素是元素周期表中最简单的元素之一。
氢元素具有非常特殊的化学性质。
这些性质使得氢元素在许多领域都有广泛的应用。
例如,氢元素是在航空航天领域作为燃料使用的,同时也可以用于制造化学品和材料。
2. 氦元素氦元素是一种稳定的惰性气体。
它具有非常低的密度和熔点。
这使得氦元素在制冷和空调等领域中非常有用。
氦元素也被广泛用于激光技术和原子能领域。
3. 锂元素锂元素是一种银白色的金属。
其密度和硬度都比较低。
锂元素也具有良好的导电性能,耐腐蚀性能和轻量化的特点。
这使得锂元素在电池和航空航天工业等领域得到了广泛的应用。
4. 氧元素氧元素是一种无色、无味和清洁的气体。
它与许多物质反应,同时也支持地球上的所有生命。
氧元素是许多化学反应和生物过程的基础,包括腐热、呼吸和燃烧等。
氧元素与水和空气一样,是我们日常生活中不可缺少的基础物质。
5. 铁元素铁元素是元素周期表中最常见的元素之一。
铁元素具有很高的熔点和热导率,同时也是非常坚固和耐腐蚀的。
这些特点使得铁元素在建筑、交通和制造等领域中得到了广泛的应用。
6. 钛元素钛元素具有非常高的强度和重量比。
同时,钛元素也是一种非常耐腐蚀的金属。
这些特点使得钛元素在航空航天、制造和医疗技术等领域中受到了广泛的关注。
钛元素在制造假肢和人工骨骼方面也有很大的潜力。
7. 金元素金元素是一种黄色的贵金属。
它在许多领域中都有广泛的应用,包括珠宝、货币和电子器件等。
元素周期表及其应用
知识与技术
1、知道元素周期表是元素周期律的具体表现形式,能描述元素周期表的结构,初步学会
运用元素周期表。
2、知道同周期、同主族元素性质的递变规律。
3、理解元素在周期表中的位置与它的原子结构、元素化学性质三者之间关系。
过程与方法
1、运用直接观察法学习元素周期表的结构。
2、运用逻辑推理方法研究学习同主族元素性质的递变规律。
3、采用研究性学习学方式学习有关周期表的史料。
情感、态度与价值观
1、了解周期表的编制过程,了解科学发现和发展的历程。
2、认识周期表的理论对实践的指导作用。
教学重点
元素周期表的结构及其应用
教学难点
元素在周期表中的位置与原子结构、元素化学性质三者之间的关系。
教具准备
多媒体,
元素周期表及其应用 (第一课时)
导入新课:
我们已经学习过了元素周期律的有关内容,现在请大家来完成一个任务:将1—18号元素排列在一张表格中,这张表格必须体现出周期律内容。
学生活动,交流:
评价:
展示:元素周期表
投影: [问题与探究]
1、元素周期表有几行几列?
2、什么叫周期?什么叫族?
3、有几种不同的族?族是如何排列的?
4、如何确定周期和主族序数?
学生交流、讨论:
板书:一、元素周期表结构
1周期
短周期:第1、2、3行分别有2、8、8种元素
长周期:第4、5、6行分别有18、18、32种元素
不完全周期:第7行有26种元素
2族
主族:(A)有7个
副族:(B)有7个
Ⅷ族:1个有3纵横
0族:1个
提问:请写出氮、铝、氖元素周期中的位置?
t h n
g 学生活动:
提问:通过以上练习你能看出这些元素原子的核外电子数,最外层电子数,主要化合价与周期数及族的序数是什么关系?学生思考、交流:
板书:周期序数=电子层数 主族序数=最外层电子数
投影:指出下列主族元素在周期表中的位置,并推测其主要化合价
学生回答:
投影:锂、钠、钾、铷、铯的性质具有哪些相似性?学生活动
演示实验:钾与水反应学生观察:
视频:锂、钠、钾、铷、铯与水反应结论:性质相似,但金属性逐渐增强。
投影:氟、氯、溴、碘元素讲述:(性质的递变)[练习]
依据碳、氮元素在周期表中的位置,在下列空格中填上必要的内容。
[板书]
(1)、核电荷数: 碳 氮(2)、原子半径: 碳 氮(3)、非金属性: 碳 氮(4)、氧 化 性: 碳 氮气(5)、热稳定性: 甲烷 氨气(6)、酸 性: 碳酸 硝酸[结论]
同周期元素由左向右,随着核电荷递增,最外层电子逐渐增多,原子半径逐渐减小,原子得电子能力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱;金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。
[思考与探究]
根据氟、氯、溴、碘在周期表中的位置及原子结构,对下列事实给出合理解释(1(、它们的单质与氢气反应越来越难。
(2(、它们的单质与水反应越来越难。
(3(、氯、溴、碘的置换顺序为:氯>溴>碘。
(4(、它们气态氢化物的热稳定性顺序为:氟>氯>溴>碘。
(5(、它们最高价氧化物的水化物的酸性强弱顺序为:氯>溴>碘。
[结论]
同主族元素,随着核电荷数递增,电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大,原子失去电子能力逐渐增强,得电子能力逐渐减弱;元素金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。
[思考题]
根据氮、磷、砷在周期表中的位置,对以下各物质的性质排序
(1)热稳定性:PH3、 NH3、AsH3。
(2)酸性强弱:H3PO4、 HNO3、H3AsO4。
[作业]
砹,原子序数85,是一种人工放射性元素,化学符号源于希腊文,原意是“不稳定”。
化学性质与碘类似。
试较为详细地描述其金属性与非金属性,最高价氧化物水化物酸性,氢化物的热稳定性等,并与其它卤素加以比较。
元素周期表及其应用 (第二课时)
[思考与讨论]
依据元素周期表,回答下列问题。
(1)、主族元素,副族元素所在的区域。
(2)、金属元素、非金属元素所在的区域,以及二者的分界线。
(3)、了解过渡元素,所在的区域及其核外电子排布特征。
[问题情景]
铝,硅处在第三周期的金属与非金属分界线两侧。
处于该分界线二侧的元素,既有一定的金属性又有一定的非金属性。
[问题与探究]
已知有如下反应式:
2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑
Si + 2NaOH + H2O == Na2SiO3 + 2H2↑
2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2↑
Si + HCl== 不反应。
3S + 6NaOH == 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O
Cl2 + 2NaOH == NaCl + NaClO + H2O
依据上述反应事实,解释铝,硅是否同时具有金属性与非金属。
[结论]:
铝的金属性较为明显。
铝、硅、硫、氯单质均可与碱反应。
铝、硅单质与碱反应有氢气产生,明显不同于硫、氯气与氢氧化钠的反应。
说明它们有一定的非金属性。
[问题与讨论]
为什么制造半导体材料的元素,集中在金属与非金属元素分界线两侧?
[结论]
金属一般是导体,非金属单质一般不导电(石墨等少数非金属单质例外)。
在金属与非金属元素分界线两侧的元素,既具有一定的金属性,又具有一定的非金属性,故其单质适合制造半导体材料。
[问题情景]
门捷列夫据其提出的元素周期律,所画出的元素周期表,尚有许多空格。
他认为这些空格是一些有待发现的未知元素。
例如,门捷列夫预测的类铝、类硅元素的有关资料如下:
类铝(1871年门捷列夫的预言)镓(1875年布瓦博德朗发现镓后测定)
1、原子量约为68
2、比重约为5.9-6.0
3、熔点应很低
4、不受空气的侵蚀
5、将在酸液和碱液中逐渐溶解
6、其氢氧化物必能溶于酸和碱中
7、能生成类似明矾的矾类
8、可用分光镜发现其存在1、原子量为69.72
2、比重等于5.94
3、熔点为30.150C
4、灼热时略起氧化
5、在各种酸液和碱液中逐渐溶解
6、氢氧化物为两性,能溶于强酸和强碱中
7、能生成结晶较好的镓矾
8、镓是用光谱分析法发现的
类硅,门捷列夫15年前预言1886年德国人温克勒尔发现锗的实际值
1、原子量约为72
2、比重约为5.5
3、氯化物比重大约是 1.91、原子量为72-73
2、比重等于5.47
3、氯化物比重 1.887
上述现象表明科学理论的一个重要价值,在于它能预测未知的事实。
[问题与讨论]
各种化学现象中,存在一个重要的规律,这一规律就是物质的结构决定物质的性质。
试指出如何根据原子结构的特征,确定元素金属性、非金属性的强弱。
[结论]
元素电子层数较多,最外层电子数较少,则金属性较强;元素电子层较少,最外层电子数较多,则非金属性较强。
[思考题]
元素周期表中蕴含着一个重要的哲学观点。
当物质的某些性质在数量上发生改变,到一定程度后,这些性质会发生明显的改变。
在周期表中,找出对应的现象。
[结论]
同周期元素,核电荷数增多,元素金属性减弱,非金属性增强。
同主族元素,电子层数增多,元素金属性增强,非金属性减弱。
[作业]
1865年,英国化学家纽兰兹提出了"八音律"。
他把当时已知的元素按原子量递增顺序排列成表,发现元素的性质有周期性的重复,第八个元素与第一个元素性质相近。
下表选取了其中的三个纵列。
试指出:
(1)该表与课本中元素周期表的的主要差别,
(2)该表前三个纵列中的缺陷。
H1F8Cl15
Li2Na9K16
G3Mg10Ca17
Bo4Al11Cr18
C5Si12Ti19
N6P13Mn20
O7S14Fe21
[教学反思]
让学生理解科学研究中科学家的研究方法与思维方式,既是本单元的精髓,也是本单元教学的最大难点。