2017 2018高中化学第1章原子结构与元素周期律第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同

1、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,目标导航,1,以第,3,周期为例，掌握同周期元素性质的递变规,律,2,能运用原子结构理论初步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,4,初步学会利用元素周期表,一、第,3,周期元素原子得失电子能力的比较,1,钠、镁、铝三种元素原子失电子能力的比较,实验方案,实验操作,实验现象,实验结论,钠、镁、铝,与水的反应,钠与水剧烈反应,镁与水加热前不反,应，加热后反应缓,慢,有,_,_,钠与冷水反应,反应方程式,2Na,2H,2,O,2NaOH,H,2,无色气泡冒,出,实

2、验,方案,实验操作,实验现象,实验结论,钠,镁,铝与,水的,反应,溶液变为,_,色；铝与冷水,_,与,热水,_,镁与冷水,_,能与热水反应，反应,的化学方程式为,Mg,2H,2,O,_,_,铝与水不反,应,浅红,无现象,无现象,不反应,Mg(OH,2,H,2,实验方案,实验操作,实验现象,实验结论,镁和铝与,酸的反应,两支试管内,都有无色气,泡冒出，但,放,_,的,试管中生成,气体速率较,快,镁,铝都能置换出酸中,的氢,但,_,更容易,反应的化学方程式为,Mg,2HCl=MgCl,2,H,2,2Al,6HCl,2AlCl,3,3H,2,镁条,镁,实验方案,实验操作,实验现象,实验结论,比较,N

3、aOH,Mg(OH,2,的碱性强,弱,加入,NaOH,溶液,后产生白色沉淀,把沉淀分成两份,其,中,一份,加入,稀,盐酸,沉淀,_,另,一,份,加,入,NaOH,溶液,沉淀,_,碱性由强,到弱的顺,序为,_,_,_,溶解,不溶解,NaOH,Mg(OH,2,Al(OH,3,实验方案,实验操作,实验现象,比较,NaOH,Al(OH,3,的碱性强,弱,加入,NaOH,溶液后产生白,色沉淀,把沉淀分成两份,其中一份加入稀盐酸，沉,淀,_,另,一,份,加,入,NaOH,溶液，沉淀,_,结论,钠、镁、铝元素原子失去电子能力,_,溶解,溶解,NaMgAl,2,硅、磷、硫、氯四种元素原子得电子能力的比较,元素

4、,Si,P,S,Cl,单质与,H,2,反,应条件,高温、生,成少量化,合物,磷蒸气与,H,2,能反应,需,_,_,或点燃,剧烈反应,单质与,H,2,化,合的难易,由,_,到,_,气态,氢化,物,化学式,_,_,_,_,稳定性,很不稳定,不稳定,较稳定,_,由,_,到,_,加热,光照,难,易,SiH,4,PH,3,H,2,S,HCl,很稳定,弱,强,元素,Si,P,S,Cl,最高价氧化物,_,_,_,_,最高价,氧化物,的水化,物,化学式,_,_,_,_,酸性,_,_,_,强于硫酸,由,_,到,_,结论,硅,磷,硫,氯,元,素,原,子,得,电,子,能,力,_,SiO,2,P,2,O,5,SO,3

5、,Cl,2,O,7,H,4,SiO,4,H,3,PO,4,H,2,SO,4,HClO,4,弱酸,中强酸,强酸,弱,强,Si,P,S,Cl,议一议,1,元素原子得,失,电子数目越多，得,失,电子能力越强吗,答案,不一定，元素原子得,失,电子能力与得失电子的难,易有关，而与得失电子的多少无关,2,所有的非金属元素都有最高价含氧酸吗,答案,不一定，氧元素和氟元素没有,3,同一周期非金属元素对应氧化物水化物的酸性从左到右,依次增强”的说法正确吗,答案,不正确。同一周期，随着原子序数的递增，非金属,元素最高价氧化物对应的水化物,即最高价含氧酸,酸性逐,渐增强，但低价含氧酸,如,HClO,不符合此规律,二

6、、同周期元素原子得失电子能力的变化规律,1,规律,同周期从左到右，元素原子失电子能力,_,得电子能力,_,2,原因,在同一周期中，各元素原子的核外电子层数,_,从左至,右核电荷数依次,_,原子半径逐渐,_,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,_,得,电子能力逐渐,_,减弱,增强,相同,增多,减小,减弱,增强,议一议,1,难失电子的原子，得电子一定容易吗,答案,不一定，如稀有气体原子难失电子，也难得电子,2,同周期元素的离子半径从左到右依次减小吗？以第,3,周期元,素的离子半径说明,答案,不是。如第,3,周期部分元素的离子半径由大到小的顺,序为,r,P,3,r,S,2,r,C

7、l,r,Na,r,Mg,2,r,Al,3,一、同周期元素原子结构与性质的递变规律,内容,同周期,左右,原子结构,电子层数,相同,最外层电子数,1,8,个,第,1,周期,1,2,原子半径,逐渐减小,元素性质,原子得电子能力,逐渐增强,原子失电子能力,逐渐减弱,元素的金属性,逐渐减弱,元素的非金属性,逐渐增强,内容,同周期,左右,元,素,性,质,金属单质还原性,逐渐减弱,非金属单质氧化性,逐渐增强,元素的主要化合价,最高正价,由,1,7(O,F,除外,最低负价,由,4,1,非金属气态氢化物,形成,难易,稳定性,逐渐增强,还原性,逐渐减弱,最高价氧化,物的水化物,酸性,逐渐增强,碱性,逐渐减弱,金属

8、阳离子氧化性,逐渐增强,非金属阴离子还原性,逐渐减弱,易错提醒,1,相对原子质量随原子序数的递增，不呈周,期性变化,2,根据含氧酸的酸性强弱比较元素非金属性的强弱时，必,须是最高价含氧酸,3,在元素周期表中，无氧酸的酸性变化规律与元素非金属,性的变化规律不一致。其规律是：左弱右强，上弱下强,如非金属性,S,Cl,酸性：氢硫酸,盐酸；非金属性,FCl,而酸性：氢氟酸,HF,盐酸,4,氟无正价，氧没有最高正价,如：根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族,元素最高正价都是,7,价；元素原子的最外层电子数等于元,素的最高化合价。两种说法均不正确,5,同周期从左到右，金属单质的还原性、非金属阴

9、离子的还,原性逐渐减弱；非金属单质的氧化性、金属阳离子的氧化性逐,渐增强,例,1,同周期三种元素,X,Y,Z,的最高价氧化物对应水化,物,分,别,是,HXO,4,H,2,YO,4,H,3,ZO,4,下,列,判,断,正,确,的,是,A,含氧酸的酸性,HXO,4,H,2,YO,4,H,3,ZO,4,B,阴离子还原性按,X,Y,Z,顺序减弱,C,气态氢化物稳定性按,X,Y,Z,顺序减弱,D,原子半径按,X,Y,Z,顺序减小,解析,HXO,4,H,2,YO,4,H,3,ZO,4,X,Y,Z,的最高正价分别为,7,6,5,所以,X,Y,Z,的原子序数依次减小，同周期,元素自右向左，酸性,H,3,ZO,4

10、,H,2,YO,4,HXO,4,A,不正,确；阴离子的还原性,X,Y,2,Z,3,B,不正确；气态氢化,物的稳定性,ZH,3,H,2,Y,HX,C,正确；原子半径,X,Y,Z,D,不正确,答案,C,方法思路,1,解此类题的技巧方法,2,注意充要条件的使用,确定元素在周期表,的位置及相互关系,运用规律判断元素原子,得失电子能力大小,判断酸、碱性强弱或气态,氢化物的稳定性强弱等,变式训练,1,根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正,确的是,A,A,族元素的金属性比,A,族元素的金属性强,B,A,族金属元素是同周期中金属性最强的元素,C,第,2,周期元素从左到右，最高正化合价从,1,递增到,7,

11、D,第,3,周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强,答案,B,解析,比较元素性质时没有指明同周期,A,不正确；同周期元,素的金属性从左到右逐渐减弱，故,A,族金属元素是同周期中,金属性最强的元素,B,项正确,第,2,周期元素中,O,元素无,6,价,F,元素没有正价，则第,2,周期元素从左到右，最高正价从,1,递增到,5,C,不正确；没有指明最高价含氧酸的酸性,D,不正确,易错提醒,解答同周期元素性质变化规律题时要慎防试题,中常设置的一些“陷阱,1,比较含氧酸的酸性时不指明最高价。如本题,D,项,2,比,较酸性时把无氧酸当成最高价含氧酸。如：从,HF,HCl,HBr,HI,酸性递增的事实，推

12、出,F,Cl,Br,I,的非金属递,增的规律,不正确,3,比较元素性质时不指明同周期或同,主族。如本题,A,选项,4,比较元素最高正价时忽略特殊元,素,F,和,O,如：本题,C,项,二、元素原子得失电子能力强弱的比较,1,元素金属性强弱的比较方法,比较方法,结论,根据原子结构,原子半径越大,电子层数越多,最外层,电子数越少，元素的金属性越强,金属单质与水,或酸,反应置换氢的难易,越易置换出,H,2,元素的金属性越强,最高价氧化物水化,物的碱性,碱性越强，元素的金属性越强,金属与盐溶液的置,换反应,若金属单质,A,与金属,B,的盐溶液反应置换,出,B,单质，则,A,元素的金属性强于元素,B,比较

13、方法,结论,金属单质的还原性,或,金属阳离子的氧化性,一般单质的还原性越强,或金属阳离,子的氧化性越弱,元素的金属性越强,单质与同种非金属反,应的难易,单质越易反应，元素的金属性越强,如由反应,Fe,S,FeS,2Na,S,Na,2,S,知金属性,NaFe,金属性强弱顺序,一般金属的位置越靠前,极少数例,外,金属元素的金属性越强,2,元素非金属性强弱的比较方法,比较方法,结论,根据原子结构,原子半径越小,电子层数越少,最外层电子,数越多，元素的非金属性越强,单质与,H,2,化合,的,难,易,氢,化,物的稳定性,单质与,H,2,化合越容易、形成的气态氢化物越,稳定，其对应元素的非金属性越强,最高

14、价氧化物,水化物的酸性,酸性越强，其对应元素的非金属性越强,非金属与盐溶,液的置换反应,若非金属单质,A,与非金属,B,的盐溶液反应置换,出,B,单质，则,A,元素的非金属性强于,B,元素,比较方法,结论,单质的氧化性,或非金属阴离,子的还原性,一般单质氧化性越强,或非金属阴离子的还,原性越弱,对应元素的非金属性越强,单质与同种金,属反应的难易,单质越易反应,元素的非金属性越强,如由,反应,Cu,Cl,2,点燃,CuCl,2,2Cu,S,Cu,2,S,知非金属性,ClS,非金属性强弱,顺序,按,F,Cl,Br,I,顺序，元素的非金属性减,弱,关键提醒,1,决定元素非金属,金属,性强弱的是元素原

15、子,得,失,电子的难易，而不是得,失,电子的多少,如镁原子比钠原子失电子数多，但钠原子比镁原子失电子,容易，故钠的金属性比镁强；氟原子比氧原子得电子数,少，但氟原子比氧原子得电子容易，故,F,的非金属性比,O,强,2,元素的金属性强弱与金属的活动性顺序不完全一致,元素的金属性是指金属原子失电子的能力，而金属活动性,是指在水溶液中金属单质失去电子的倾向。二者顺序基本,一致，极少数例外。如,Sn,和,Pb,的金属性,PbSn,但金属活,动性,SnPb,3,元素的非金属性与非金属单质的活泼性顺序不完全一致,元素的非金属性是指非金属原子得电子的能力；非金属单质的,活泼性是指单质分子与其他物质反应的难易

16、，二者不一定一,致。如,N,和,P,的非金属性,NP,而单质活泼性,N,2,P,因为单质,的性质与其分子的结构有关,4,处于金属与非金属分界线处的元素既有金属性，又有非金,属性,例,2,研究表明,26,Al,可以衰变为,26,Mg,可以比较这两种元,素金属性强弱的方法是,_,填字母,a,比较这两种元素的单质的硬度和熔点,b,在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氢氧化钠溶,液,c,将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用，并滴入酚酞溶,液,d,将空气中放置已久的这两种元素的单质分别和热水作用,解析,a,项不可以，单质熔、沸点与元素的金属性强弱无关,b,项可以，在该实验操作中,Mg,2,转化为,Mg(

17、OH,2,沉淀,Al,3,转化为,Al(OH,3,沉淀,Al(OH,3,沉淀继续溶于过量,NaOH,溶液,说明,Mg(OH,2,比,Al(OH,3,碱性强，进而说明,26,Mg,比,26,Al,金属性,强,c,项可以，有镁带的热水中酚酞溶液变为红色，有铝片的,热水中酚酞溶液不变色，说明镁与热水反应生成了,Mg(OH,2,铝与热水反应不明显，证明,26,Mg,比,26,Al,金属性强,d,项不可,以，在空气中放置已久的镁和铝，表面都形成致密的保护膜,使得镁和铝不能与热水接触发生化学反应，则该实验操作不可,用作比较镁和铝的金属性强弱,答案,bc,解题感悟,1,其他方案：设计实验证明镁比铝的金属性,

18、强，除采用本题的,b,和,c,方案外，还通常采用的方案是：在,相同温度下，取相同表面积的,Mg,条,Al,条分别加入相同体,积、相同物质的量浓度的稀盐酸,Mg,比,Al,反应产生氢气的,速率快,2,方法思路：非金属性,金属性,强弱的比较依据是原子得,失电子能力的强弱，而不是原子得失电子的多少,可以从有关反应的难易、水溶液中的置换反应、金属单质的还,原性、非金属单质的氧化性、金属阳离子的氧化性、非金属阴,离子或气态氢化物的还原性、最高价氧化物对应的水化物的碱,性,或酸性,的强弱等方面来判断,3,易错提醒：以下则不能用于比较元素金属性的强弱,单质或其化合物的物理性质；等物质的量的金属与足量稀,盐酸

19、反应中置换出,H,2,的多少；原子在反应中失去电子数目,的多少；原子最外层电子数的多少或元素的最高价的高低,变式训练,2,可以说明硫元素的非金属性比氯元素的非金属性,弱的是,HCl,的溶解度比,H,2,S,的大,HClO,的氧化性比,H,2,SO,4,的,强,HClO,4,的酸性比,H,2,SO,4,的强,HCl,比,H,2,S,稳定,氯原子最外层有,7,个电子，硫原子最外层有,6,个电子,Cl,2,能与铁反应生成,FeCl,3,硫与铁反应生成,FeS,Cl,2,可以从,H,2,S,溶液中置换出,S,HCl,水溶液酸性比,H,2,S,强,HCl,或,Cl,还原性比,H,2,S,或,S,2,弱,A,B,C,D,答案,D,解析,1,溶解度与元素的非金属性强弱没有直接关系,应该用最高价氧化物对应水化物的酸性来比较元素非金属性的,强弱；元素原子得电子能力的强弱不仅与原子最外层电子数,有关，还与电子层数等有关，电子层数少的原子不一定得电子,能力强，元素的非金属性就不一定强；不能根据无氧酸的