元素周期表的应用与意义

元素周期律和元素周期表的重要意义

元素周期律和周期表，揭示了元素之间的内在联系，反映了元素性质与它的原子结构的关系，在哲学、自然科学、生产实践各方面都有重要意义。

（1）在哲学方面，元素周期律揭示了元素原子核电荷数递增引起元素性质发生周期性变化的事实，有力地论证了事物变化的量变引起质变的规律性。元素周期表是周期律的具体表现形式，它把元素纳入一个系统内，反映了元素间的内在联系，打破了曾经认为元素是互相孤立的形而上学观点。通过元素周期律和周期表的学习，可以加深对物质世界对立统一规律的认识。

（2）在自然科学方面，周期表为发展物质结构理论提供了客观依据。原子的电子层结构与元素周期表有密切关系，周期表为发展过渡元素结构、镧系和锕系结构理论、甚至为指导新元素的合成、预测新元素的结构和性质都提供了线索。元素周期律和周期表在自然科学的许多部门，首先是化学、物理学、生物学、地球化学等方面，都是重要的工具。

（3）在生产上的某些应用

由于在周期表中位置靠近的元素性质相似，这就启发人们在周期表中一定的区域内寻找新的物质。

① 农药多数是含Cl、P、S、N、As等元素的化合物。

② 半导体材料都是周期表里金属与非金属接界处的元素，如Ge、Si、Ga、Se等。

③ 催化剂的选择：人们在长期的生产实践中，已发现过渡元素对许多化学反应有良好的催化性能。进一步研究发现，这些元素的催化性能跟它们原子的d轨道没有充满有密切关系。于是，人们努力在过渡元素（包括稀土元素）中寻找各种优良催化剂。例如，目前人们已能用铁、镍熔剂作催化剂，使石墨在高温和高压下转化为金刚石；石油化工方面，如石油的催化裂化、重整等反应，广泛采用过渡元素作催化剂，特别是近年来发现少量稀土元素能大大改善催化剂的性能。

④ 耐高温、耐腐蚀的特种合金材料的制取：在周期表里从ⅢB到ⅥB的过渡元素，如钛、钽、钼、钨、铬，具有耐高温、耐腐蚀等特点。它们是制作特种合金的优良材料，是制造火箭、导弹、宇宙飞船、飞机、坦克等的不可缺少的金属。

元素周期表的应用

认识同周期元素性质的递变规律

第1课时

【教材整体分析】

本节在学生学习了原子结构、元素周期律、元素周期表和大量元素化合物知识之后，通过探究第三周期元素原子得失电子能力的递变规律，使学生学习同周期元素性质的递变规律，通过整合ⅶA族元素及化合物的性质和探究金属钾的性质，使学生学习同主族元素性质的递变规律。让学生了解元素周期律，认识元素周期表，体会元素在周期表中的位置、元素的原子结构、元素的性质(即位、构、性)的关系，初步学会在元素周期律和元素周期表的指导下探究化学知识的学习方法；对化学1和初中学过的元素化合物知识进行整合；同时体会元素周期律、元素周期表在指导生产实践中的意义

【教学目标】

1. 以第3周期元素为例，使学生掌握同周期元素性质递变规律，并能用原子结构理论初步加以解释；

2. 通过“实验探究”、“观察思考”，培养学生实验能力以及对实验结果的分析、处理和总结能力；

【教学重点】

同周期元素性质递变规律

【教学难点】

同周期元素性质递变规律

【教学方法】

1. 通过“活动·探究”，学会运用具体事物来研究抽象概念的思想方法；

2. 通过“阅读探究”、“交流·研讨”、“观察思考”等活动，培养学生获取并整合信息的能力；

【教师具备】

实验器材药品 Na、Mg、Al及MgCl2、AlCl3溶液NaOH溶液

多媒体课件

【教学过程】

教师活动

学生活动

设计意图

【引 课】前面我们认识了元素周期律基本结构以及排列方式，那么它对我们学习化学有什么作用呢？大家知道，门捷列夫在编制元素周期表时，曾做出很多大胆的预测，如他就预测过在铝和铟之间存在一种元素—-“类铝”，4年后该元素被法国化学家布瓦博朗发现，被命名为“镓”。

【设问】你知道门捷列夫是如何做出如此准确的预测的吗？

激发学生的学习欲望,引导他们关注元素周期表的重要作用

2分钟

【回 顾】元素周期表的结构。要想深入的理解元素周期表元素之间的内在联系，需搞清楚同周期元素和同主族元素性质的递变规律。本节课共同探索同周期元素性质的递变。

元素周期表的应用

元素周期表可以系统总结已有元素性质的关系，对同周期元素从左到右，随原子序数的增加，原子核对核外电子吸引能力逐渐增强，则元素失电子能力减弱，得电子能力增强，故元素的金属性减弱，非金属性增强；同主族元素原子的最外层电子数相同，得失电子数目相同，具有相似的性质，但同时又有递变性。随原子序数的增加，电子层数增多，原子核对核外电子的吸引力逐渐减弱，元素失电子能力增强，得电子能力减弱，即元素的金属性增强，非金属性减弱。依据上述变化规律，可预知未知元素的性质。

重点：同周期元素和同主族元素性质的变化。

难点：如何用实验验证和理论分析来说明元素性质的周期性变化及预测未知元素的性质。

【知识讲解】

自从门捷列夫等科学家发现了元素周期律，编排了元素周期表，使人们对于千变万化的化学世界的认识有了理论指导。科学家们不仅能系统总结已有元素的性质，还可以预测未知元素的结构及性质，如门捷列夫预测了镓(Ga)、钪(Sc)、锗(Ge)，这些元素后来被一一证实。我们在学习化学的过程中，必须熟练掌握元素周期表的结构，以及同周期、同主族元素性质的相似性和递变性。

一、认识同周期元素性质的递变规律

【活动·探究】

第三周期元素原子得失电子能力的比较。

1、实验原理

通过元素单质与H2化合的难易程度以及气态氢化物的稳定性，或者元素最高价氧化物对应的水化物酸性强弱可以比较元素非金属强弱。通过元素单质与酸或水反应置换氢的难易，或者元素最高价氧化物对应的水化物碱性强弱可以比较元素金属性强弱。

(1)元素非金属性强弱的比较

元素非金属性越强，元素原子的得电子能力越强，越易与H2化合生成气态氢化物，气态氢化物的稳定性越强；

元素非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强。

(2)元素金属性强弱的比较

元素金属性越强，元素原子失电子能力也就越强，其相应单质越易与酸反应生成H2，对金属性特别强的元素，其单质甚至能置换水中的氢。

化学读后感元素周期表的发现与应用

化学读后感：元素周期表的发现与应用

元素周期表是化学科学中的重要工具，它的发现与应用对于化学学科的发展和实践应用有着重大的意义。下面将围绕元素周期表的发现与应用展开论述。

一、元素周期表的发现

元素周期表是由俄国化学家门捷列夫于1869年发现并提出的。他根据元素的物理性质和化学性质，将已知的元素按照原子质量排列在一张表格中，形成了最初的元素周期表。这一表格使得化学家们可以更好地理解元素之间的关系，为后来的元素探索和研究奠定了基础。

二、元素周期表的应用

1. 元素周期表的分类法

元素周期表将元素按照原子序数排列，使得化学家们可以清晰地了解每个元素的基本信息。通过周期表的分类法，我们知道元素周期表分为主族元素、过渡元素、稀土元素等。这种分类法有助于我们理解元素间的共性和特性。

2. 化学反应的预测和解释

元素周期表为化学反应的预测和解释提供了重要的依据。我们可以通过元素周期表中元素的位置，判断其对应化合物的稳定性和反应性。例如，根据周期表中的规律，我们可以判断铁和氧会发生反应形成铁的氧化物。

3. 元素的发现和合成

元素周期表的存在为元素的发现和合成提供了指导。在周期表中，有一些元素被留空，这激发了科学家们对这些未知元素的研究兴趣。通过对周期表的分析和实验研究，科学家们成功地合成了新的元素，并对元素的性质进行了深入研究。

4. 材料科学与工程中的应用

元素周期表在材料科学与工程领域有着广泛的应用。通过周期表，我们可以了解不同元素的特性和相互作用，从而设计出具有特定功能的材料。例如，利用周期表中过渡元素的催化性能，科学家们研制出高效的催化剂，用于加速化学反应。

5. 医药领域的发展

元素周期表对医药领域的发展也起到了积极的推动作用。许多药物的研发和精细化制造都需要借助元素周期表中元素的特性和相互作用。通过对元素周期表的深入研究，科学家们开发出了许多新型药物，为医药领域的治疗和预防提供了更多选择和可能性。