鲁科版必修2 第1章第3节 元素周期表的应用（第1课时） 学案 (1).doc

第3节元素周期表的应用第1课时认识同周期元素性质的递变规律学习目标定位1.以第3周期元素为例，掌握同周期元素的性质递变规律，并能用实验等间接的方法验证规律的正确性。2.能用原子结构理论解释同周期元素性质的递变规律。3.了解原子结构、元素性质及该元素在周期表中的位置三者之间的关系。一、同周期元素原子失电子能力的判断1按表中实验操作要求完成实验，填写下表：实验操作实验现象实验结论加热前不反应镁与冷水不反应，与热水反应，反应的化学方程式为mg2h2omg(oh)2h2加热至沸腾后反应缓慢，溶液变为浅红色两支试管内都有无色气泡冒出，但放镁条的试管中逸出气体的速率较快镁、铝都能置换出酸中的氢，但镁更容易，反应的化学方程式为mg2hcl=mgcl2h2，2al6hcl=2alcl33h22比较钠、镁、铝最高价氧化物对应水化物碱性的强弱最高价氧化物对应的水化物naohmg(oh)2al(oh)3滴加酚酞溶液的现象变红浅红不显红色碱性强弱强碱中强碱两性3.由上述实验可知：(1)钠、镁、铝置换出水(或酸)中的氢时，由易到难的顺序是namgal。(2)钠、镁、铝的最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序为naohmg(oh)2al(oh)3。(3)钠、镁、铝原子失电子能力由强到弱的顺序为namgal。在同一周期中，各元素原子的核外电子层数相同，但从左到右核电荷数依次增多，原子半径逐渐减小(稀有气体元素除外)，原子核对外层电子的吸引力逐渐增大，原子失电子能力逐渐减弱，金属性逐渐减弱。1能证明al的金属性比mg弱的实验事实是()aal的导电性比mg强bal的原子半径比mg小cal(oh)3能溶于naoh溶液，而mg(oh)2则不能dmg(oh)2的溶解度比al(oh)3的溶解度略大答案c解析元素的金属性是指元素原子的失电子能力。金属的导电性、溶解度与元素的金属性强弱无关；原子半径大小不能作为判断元素金属性强弱的依据。规律总结元素原子失电子能力(即金属性)强弱的判断依据(1)比较元素的单质与水(或非氧化性酸)反应置换出氢气的难易程度。置换反应越容易发生，元素原子失电子的能力越强。(2)比较元素最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱。一般来说，碱性越强，元素原子失电子的能力越强。(3)比较金属阳离子的氧化性的强弱。对主族元素而言，最高价金属阳离子的氧化性越强，则对应金属元素原子失电子的能力越弱。(4)比较金属单质间的置换反应。一般在水溶液里若xnyxym，则y比x失电子能力强。2下列叙述中能判断a金属比b金属失电子能力强的是()aa原子的最外层电子数比b原子的最外层电子数少ba原子的电子层数比b原子的电子层数多c1 mol a从酸中置换出的h2比1 mol b从酸中置换出的h2多d常温时，a能从水中置换出h2，而b不能答案d解析a项，只指出a、b两种元素原子的最外层电子数的多少，不能确定两元素原子核电荷数及其原子半径的大小，不能确定a、b失电子能力的强弱；b项，电子层数少的原子不一定比电子层数多的原子失电子能力弱；c项，原子失电子的多少不能说明原子失电子能力的强弱，如1 mol al比 1 mol na 与足量稀hcl反应时生成的h2多，但al不如na活泼；d项，说明a比b失电子能力强。易错警示以下不能作为比较元素金属性强弱的依据(1)单质或化合物的物理性质。(2)原子在反应中失去电子的数目。(3)原子的电子层数或最外层电子数。(4)等物质的量的金属与足量稀盐酸反应置换出h2的多少。3对na、mg、al的有关性质的叙述正确的是()a碱性：naohmg(oh)2mg2al3c单质的还原性：namgmg2al3答案d解析na、mg、al金属原子失电子能力减弱，单质的还原性减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性减弱，由于离子半径：namg2al3，故氧化性：namg2spsi。(2)硅、磷、硫、氯最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为hclo4h2so4h3po4h2sio3。(3)硅、磷、硫、氯元素原子得电子能力由强到弱的顺序为clspsi。同周期元素原子得电子能力的递变规律在同一周期中，各元素原子的核外电子层数相同，但从左至右核电荷数依次增多，原子半径逐渐减小，原子核对外层电子的吸引力逐渐增大，原子得电子能力逐渐增强，非金属性逐渐增强。4具有相同电子层数的x、y、z三种元素，已知它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序为hxo4h2yo4h3zo4，则下列判断中正确的是()a离子半径：xyzb单质的氧化性：xyzc气态氢化物的稳定性：xyyz答案b解析根据最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱判断出同周期元素x、y、z在周期表中的位置从左到右的顺序为z、y、x，也可以根据最高化合价(分别为7、6、5)进行判断，进而再运用元素周期律判断元素及其单质的各项性质。规律总结(1)解此类题目须明确元素在周期表中的位置，再利用元素性质变化规律判断。(2)同周期从左到右：非金属单质氧化性增强，非金属阴离子的还原性减弱。5下列不能说明氯的得电子能力比硫强的事实是()hcl比h2s稳定hclo氧化性比h2so4强hclo4酸性比h2so4强cl2能与h2s反应生成s cl原子最外层有7个电子，s原子最外层有6个电子 cl2与fe反应生成fecl3，s与fe反应生成fesa bc d答案a解析气态氢化物稳定性越高，元素非金属性越强，可以说明；最高价氧化物的水化物酸性越强，元素非金属性越强，不能说明，可以说明；cl2能置换出h2s中的s，可以说明；最外层电子数的多少不能说明元素非金属性的强弱，不可以说明；fe与cl2、s分别反应生成fecl3、fes，说明非金属性cls，可以说明。只有不能说明氯的得电子能力比硫强的事实。易错警示以下不能判断元素非金属性或原子得电子能力的强弱(1)非金属单质或其化合物的物理性质。(2)原子得电子的多少。(3)气态氢化物水溶液的酸性强弱。(4)最高价氧化物对应水化物的氧化性。(5)不是最高价氧化物对应水化物的酸性。同周期元素(稀有气体元素除外)原子结构与性质的递变规律项目同周期(从左到右)最外层电子数由1逐渐增加到7主要化合价最高正价17，负价41原子半径逐渐减小失电子能力与得电子能力失电子能力减弱，得电子能力增强单质的氧化性、还原性还原性减弱，氧化性增强最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性减弱，酸性增强非金属的氢化物生成由难到易，稳定性由弱到强同周期，从左至右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强1下列能说明非金属性s强于p的是()as的颜色比p4的颜色深bp4能在常温下自燃，而s不能c酸性：h2sh3po4答案d解析物理性质不能作为非金属性强弱的比较依据；p4的自燃是其着火点低的缘故，与非金属性无关；h2s不是s的最高价氧化物对应的水化物，不能作为比较的依据。2下列事实不能用于判断金属元素失电子能力强弱的是()a金属间发生的置换反应b1 mol金属单质在反应中失去电子的多少c金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱d金属元素的单质与水或酸置换出氢的难易答案b解析活泼性强的金属能置换出活泼性弱的金属；最高价氧化物对应水化物碱性越强，元素原子失电子能力越强；金属越活泼越容易置换出氢。3下列关于第3周期元素的相关内容叙述不正确的是()ana、mg、al最外层电子数依次增多，其单核离子的氧化性依次增强bp、s、cl最高正价依次升高，对应的气态氢化物的稳定性依次增强c第3周期a族元素的原子半径最大dna、mg、al的氢氧化物的碱性依次减弱答案c解析na、mg、al原子的最外层电子数依次为1、2、3，其原子的还原性依次减弱，但离子的氧化性依次增强；p、s、cl的最高正价分别为5、6、7，依次升高，由于p、s、cl的得电子能力依次增强，其所对应的气态氢化物稳定性也依次增强；除稀有气体外，第3周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，因此这一周期a族元素的原子半径最小；因na、mg、al的失电子能力依次减弱，则它们的氢氧化物的碱性应依次减弱。4x、y为同一周期的元素，如果x原子半径大于y的原子半径，则下列说法不正确的是()a若x、y均为金属元素，则x的金属性强于yb若x、y均为金属元素，则x的阳离子的氧化性比y的阳离子的氧化性强c若x、y均为非金属元素，则y的气态氢化物比x的气态氢化物稳定d若x、y均为非金属元素，则最高价含氧酸的酸性y强于x答案b解析x、y为同一周期元素，x原子半径大于y的原子半径，则x的原子序数小于y的原子序数，即y在x的右边。依据同周期元素的性质递变规律知，若x、y均为金属元素，从x到y，金属性逐渐减弱，元素原子的还原性逐渐减弱，其形成的阳离子氧化性增强，a项正确，b项错误；若x、y均为非金属元素，同周期元素的非金属性逐渐增强，气态氢化物的稳定性也逐渐增强，c、d项均正确。5下列所述变化规律正确的是()ana、mg、al还原性依次增强bhcl、ph3、h2s稳定性依次减弱cal(oh)3、mg(oh)2、naoh碱性依次减弱ds2、cl、k、ca2的离子半径依次减小答案d解析na、mg、al还原性依次减弱，a项错误；hcl、h2s、ph3稳定性依次减弱，b项错误；al(oh)3、mg(oh)2、naoh碱性依次增强，c项错误；s2、cl、k、ca2核外电子排布相同，随原子序数递增离子半径逐渐减小，d项正确。6请根据周期表中第3周期元素相关知识回答下列问题(除稀有气体元素外)：(1)按原子序数递增的顺序，以下说法正确的是_(填字母)。a原子半径和离子半径均减小b金属性减弱，非金属性增强c氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强d单质的熔点降低(2)原子半径最小的元素的原子结构示意图为_，金属性最强的元素是_(填元素符号)；氧化性最弱的简单阳离子是_(填离子符号)。(3)最不稳定的气态氢化物是_(填化学式)。(4)最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的是_(填化学式，下同)，酸性最强的是_，显两性的是_，该两性氢氧化物与盐酸、烧碱溶液分别反应的离子方程式为_、_。答案(1)b(2)nana(3)sih4(4)naohhclo4al(oh)3al(oh)33h=al33h2oal(oh)3oh=al(oh)4解析(1)除稀有气体外，第3周期元素随原子序数的递增原子半径逐渐减小，而离子半径不一定减小，如r(na)al(oh)3h2sal，取决于其失电子难易程度，不取决于其失电子数目多少。2下列叙述中，通常不能作为判断两种元素得电子能力强弱依据的是()a其气态氢化物稳定性的强弱b单质氧化性的强弱c其最高价氧化物的水化物酸性强弱d单质熔点的高低答案d解析熔点属于物理性质，与元素得电子能力无关。3下列有关说法正确的是()ah2so4的酸性比hclo的酸性强，所以s的非金属性比cl强bmg(oh)2是中强碱，al(oh)3是两性氢氧化物，所以al比mg活泼ch2s 300 时开始分解，h2o 1 000 时开始分解，说明o的非金属性比s强dna和mg与酸都能剧烈反应放出氢气，故无法比较它们的金属性强弱答案c解析a项，比较非金属性强弱时，应比较最高价氧化物对应水化物的酸性；b项，mg比al活泼；d项，na与水反应比mg更剧烈，故金属性：namg。4甲、乙两种非金属：甲比乙容易与h2化合；甲原子能与乙的阴离子发生置换反应；甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强；与金属反应时，甲原子得电子数目比乙的多；甲的单质熔、沸点比乙的低。能说明甲比乙的非金属性强的是()a只有 b只有c d答案c解析是判断非金属性相对强弱常用的三种方法；错在用得电子数目的多少衡量非金属性强弱，应比较得电子的难易程度，如得电子数目nf，但非金属性nsi，而氯气的熔、沸点远低于金刚石，但非金属性clc。题组2同周期元素性质递变规律及应用5按c、n、o、f的排列顺序，下列递变规律错误的是()a原子半径逐渐减小b元素原子得电子能力逐渐增强c最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强d气态氢化物稳定性逐渐增强答案c解析c、n、o、f属同一周期的元素，且原子序数依次增大，原子半径逐渐减小，得电子能力依次增强；气态氢化物稳定性依次增强；o无最高正价、f无正价，也无最高价氧化物的水化物，故无法比较。6同周期x、y、z三种元素的单质与等量h2化合时，释放出的能量大小关系为xyz，下列判断不正确的是()a元素原子得电子能力：xyzb原子半径：xyyxd气态氢化物的稳定性按x、y、z的顺序逐渐增强答案d解析元素的单质与h2化合时，其非金属性越强，化合时释放的能量越多，故非金属性：xyz，气态氢化物的稳定性按x、y、z的顺序逐渐减弱。7同周期的三种元素x、y、z，它们的最高价氧化物对应的水化物分别是hxo4、h2yo4、h3zo4，则下列判断正确的是()a含氧酸的酸性：h3zo4h2yo4hxo4b得电子能力：xyzc气态氢化物的稳定性按x、y、z顺序增强d元素的最低负价的绝对值按x、y、z顺序增大答案d解析由hxo4、h2yo4、h3zo4可确定x、y、z的最高化合价分别为7、6、5，在周期表中的位置由左到右依次为z、y、x，即非金属性：zyh2yo4h3zo4；气态氢化物的稳定性：hxh2yzh3；x、y、z最低负价绝对值依次为1、2、3。8如图所示为元素周期表中短周期的一部分。若a原子的最外层上有5个电子，则下列说法中不正确的是()ad的单质可与b的氢化物的水溶液反应ba的最高价氧化物对应的水化物比b的最高价氧化物对应的水化物的酸性弱cb的氢化物比c的氢化物稳定d原子半径：abc答案c解析由图可推知a、b、c、d分别为p、s、cl、o，则b的氢化物为h2s，c的氢化物为hcl，c的氢化物比b的氢化物稳定，故c项符号题意。9r、w、x、y、z为原子序数依次递增的同一短周期元素，下列说法中一定正确的是(m、n均为正整数)()a若r(oh)n为强碱，则w(oh)n1也为强碱b若hnxom为强酸，则y是活泼非金属元素c若y的最低化合价为2，则z的最高正化合价为7d若x的最高正化合价为5，则五种元素都是非金属元素答案b解析同周期元素从左到右，金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱，r(oh)n为强碱，w(oh)n1不一定为强碱，a项错误；hnxom为强酸，说明x非金属性强，y的非金属性比x的非金属性更强，且知y不是稀有气体元素，b项正确；若y为氧元素，z只有负价，而没有7价，c项错误；若五种元素同为第3周期元素，当x最高正化合价为5价时，r为金属元素，d项错误。10已知118号元素的离子aw3、bx、cy2、dz都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是()a质子数：cdb离子的还原性：y2zc氢化物的稳定性：h2yhzd原子半径：xx且同周期，zy且同周期，非金属性zy，故a错误，b正确，c错误；由质子数ab，则原子半径xw，d错误。能力提升11下表为元素周期表的一部分。碳氮yx硫z回答下列问题：(1)z元素在周期表中的位置为_。(2)表中元素原子半径最大的是_(填元素符号)。(3)下列事实能说明y元素的非金属性比s元素的非金属性强的是_(填字母)。ay单质与h2s溶液反应，溶液变浑浊b在氧化还原反应中，1 mol y单质比1 mol s得电子多cy和s两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高答案(1)第3周期a族(2)si(3)ac解析(1)z(cl)在周期表中的位置为第3周期a族。(2)x(si)、s、z(cl)的电子层数相同，比c、n、o多一个电子层，且根据“核大径小”的规律知si原子半径最大。(3)a项，置换反应说明氧化性：o2s，故非金属性：os；b项，得电子数的多少不能说明元素非金属性的强弱；c项，氢化物分解所需的温度越高，说明氢化物越稳定，故非金属性：os。12.(1)请判断：硫、碳、硅的非金属性由强到弱的顺序为_。(2)请从下列给出的试剂中选择合理的实验试剂，利用所给装置验证你的结论(提示：h2sio3难溶于水)。实验试剂：浓盐酸、稀硫酸、饱和h2so3溶液、大理石、na2co3粉末、na2sio3溶液。实验装置如图所示。甲仪器中盛_，乙仪器中盛_，丙仪器中盛_。乙仪器中的现象是_。结论：酸性_。答案(1)硫碳硅(2)稀硫酸na2co3粉末na2sio3溶液产生大量气泡h2so4h2co3h2sio3解析根据硫、碳、硅的气态氢化物的稳定性强弱或它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱，可以来比较这三种元素的非金属性强弱。结合题目中提供的试剂可知，应通过比较最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来验证三种元素非金属性的强弱。13a、b、c、d 4种元素的原子序数依次增大，它们的离子的电子层数相同，且对应离子最外层电子数均为8。a原子的l层电子数与k、m层电子数之和相等，d原子的k、l层电子数之和等于电子总数的一半。请回答下列问题：(1)4种元素的符号依次是a_，b_，c_，d_。它们的原子半径由大到小的顺序是_。(2)试写出4种元素的离子结构示意图：a对应的离子_，b对应的离子_，c对应的离子_，d对应的离子_。它们的离子半径由大到小的顺序是_。(3)它们最高价氧化物对应水化物的化学式分别是_，分别比较它们酸性和碱性的强弱：_。(4)写出能够生成的气态氢化物的化学式：_，比较其稳定性：_，理由是_。答案(1)sclkcar(k)r(ca)r(s)r(cl)(2)r(s2)r(cl)r(k)r(ca2)(3)h2so4、hclo4、koh、ca(oh)2酸性：hclo4h2so4；碱性：kohca(oh)2(4)hcl、h2shclh2s非金属性氯元素强于硫元素解析a原子的l层电子数与k、m层电子数之和相等，所以a的核电荷数为28616，a为硫元素。d原子的k、l层电子数之和等于电子总数的一半，所以d原子的核电荷数是(28)220，d为钙元素。根据核电荷数依次增大，它们的离子的电子层数相同，且对应离子最外层电子数均为8可以判断出b为氯元素、c为钾元素。14w、x、y、z是原子序数依次增大的同一短周期元素，w、x是金属元