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1、元素周期律和元素周期表的应用,门捷列夫预言了锗的存在和性质,预测 锗 相对原子质量 72 72.6 密度/ 5.5 5.32 氧化物 MO2 GeO2 氧化物密度/ 4.7 4.72 氯化物 MCl4 GeCl4 氯化物熔点 / 100 84,g/cm3,g/cm3,思考:如果不提供任何资料,仅凭你掌握的元素周期表和元素周期律的知识,你能推出“类铝”即镓的哪些性质?,化合价 +3 氧化物化学式 GaO3 氯化物化学式 GaCl3,还可以推出它的原子结构: 原子序数: 13+18=31,原子核外有四个电子层,最外层有三个电子,是金属元素,易失去三个电子,金属性强于铝,氢氧化物碱性强于铝,思考:如
2、果给你时间查阅一些资料,你认为还能知道哪些性质?,铝,2.70,660.37,26.98,锌,65.41,419.58,7.14,铟,114.8,7.31,156.61,锗,72.64,5.32,937.4,类铝?,类铝（Ea）镓（Ga） 1871年门捷列夫预言 1875年发现后测定 原子量约为69 原子量约为69.72 密度约为5.96.0g/cm3密度约为5.94g/cm3 熔点应该很低 熔点为530.1 可用分光镜发现其存在镓是用分光镜发现的 最高价氧化物Ea2O3 最高价氧化物Ga2O3,一.发现和预测新元素的性质和原子结构,原子序数 : 116,周期表中位置 : 第七周期 VI A族
3、,核外电子层数:,7,最外层电子数:,6,最高正价:,+6,最高价氧化物:,MO3,最高价氯化物:,MCl6,是否为金属元素?,是否为放射性元素?,二.寻找特定的材料或某一用途的材料,思考: 1. 本片中介绍的太阳能电池板,是用什么元素的单质制作的? 2.它是一种具有什么性能的材料? 3.最初使用的锗也是有此性能的材料,镓和硒也有.查阅周期表,找出它们分别在周期表中的位置,得出什么结论?为什么?,硅,半导体,1.半导体材料,结论:在金属和非金属楼梯型交界处附近寻找半导体材料,如锗.硅等.,2.催化剂,(1).汽车尾气处理: 2NO+2CO=2CO2+N2,铂-铑,(2).有机物催化加氢: C2
4、H2+2H2 C2H6,Ni,加热,此类反应中也可使用Pd或Pt代替Ni为催化剂,(3).合成氨工业: N2+H2 NH3,铁触媒,(4).工业制硫酸: SO2+O2 SO3,V2O5,结论:在过渡元素中寻找催化剂材料.,日本的水俣病和痛痛病 20世纪50年代,日本水俣市的一家化工厂将含有汞的废水排入港湾.水中的汞经食物链富集到鱼和贝类中,当地居民因长期食用富含汞的鱼和贝类等而造成慢性汞中毒,这就是震惊世界的公害事件水俣病.水俣病患者语言不清,走路不稳,四肢麻木,严重的眼睛失明,精神错乱,甚至死亡. 而几乎同一时期发生在日本的痛痛病,则是患者长期食用含镉污水灌溉的水稻造成的.痛痛病患者骨骼变脆
5、,全身骨节疼痛难忍,严重者最终因剧痛而死亡.,锌.铜.银.铅等有毒离子也会引起水体的污染.而水中的钾.钠.镁.钙等离子则无毒. 思考:请大家分别分析两类元素的相对原子质量,能得出什么结论?,3.重金属离子的污染,4.耐高温.高强度.耐腐蚀的合金材料,钛. 钼. 钨. 铬 等可以用来合成此类合金. 飞机起落架: 钛. 钒. 铁. 铝 组成的多钛合金 飞机发动机叶片: 镍. 铁. 碳. 钴 组成的镍钴合金.,结论:从过渡元素中寻找此类合金材料.,此外,在工业致冷剂的研制,矿物的寻找,农药的制造等方面,元素周期律和元素周期表均有非常重要的指导作用.,强调:以上这些特殊用途的材料的合成所需元素均处于元
6、素周期表的某一区域内,但并不代表在这一区域的所有元素均有特殊的用途.所有的应用都必须以成百上千次的实验为基础,这正说明了科学探究道路上的艰辛和曲折.,思考: 1.镧系元素和钇元素通常称为稀土元素,它们的化学性质十分相似,多共生在同一矿物中.稀土元素在地壳中的分布稀少,但应用广泛.我国是稀土元素的资源大国,储量约占世界的百分之八十.,(1).指出镧系元素在周期表中的位置 (2).表中包含元素种类最多的族是:,IIIB族,(3).课后上网查找资料,了解稀土元素的应用.,2.如果再发现一种未知的非金属元素,据周期表的有关知识,推断其是第几号元素?处于周期表的什么位置? 称为什么元素?,118,第七周期O族,稀有气体元素,作业:查阅有关元素周期律发现和应用的史料,写一篇阅读笔记.,谢谢同学们的配合!,
高一化学元素周期律和元素周期表的应用.ppt
