《同周期、同主族元素性质的递变》课件

实验活动3同周期、同主族元素性质的递变自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑课标定位1.通过实验活动,探究同周期、同主族元素性质的递变规律2.通过实验活动,体会元素周期表和元素周期律在学习元素化合物知识中的应用素养阐释1.能依据元素周期律,预测物质的化学性质和变化,设计实验进行初步验证,并能分析、解释有关实验现象2.通过实验活动,养成严谨的科学态度,增强合作意识,养成独立思考、敢于质疑的精神

自主预习·新知导学【实验目的】1.加深对同周期、同主族元素性质递变规律的认识。2.体会元素周期表和元素周期律在学习元素化合物知识中的重要作用。【实验用品】【实验步骤】1.同主族元素性质的递变2.同周期元素性质的递变(1)通过钠、镁与水的反应,比较钠和镁的金属性强弱。实验结果:Na的金属性比Mg的金属性强。

(2)设计实验,通过MgCl2、AlCl3与碱的反应,比较Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性强弱,以此说明镁和铝的金属性强弱。实验结果:Mg(OH)2不溶于NaOH溶液只溶于盐酸,说明它有碱的性质,没有酸的性质;而Al(OH)3溶于盐酸说明它具有碱的性质,又能溶于NaOH溶液,说明已经显示出酸的性质,说明它的碱性比Mg(OH)2的碱性弱,进而说明金属镁比铝失电子的能力强,即镁的金属性比铝的金属性强。

合作探究·释疑解惑探究任务元素周期表中的递变性规律【问题讨论】1.实验中所用的氯水为什么要用新制的?提示:久置的氯水成分已经改变,实际上已变成稀盐酸了。2.通过上面的两组实验,你能得出什么结论?你对原子结构与元素性质的关系及元素周期律和元素周期表有什么新的认识?提示:同周期元素从左到右,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。原子结构决定元素性质,同样元素性质反映原子结构;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,从自然科学上有力地论证了事物变化的量变引起质变的规律性。元素周期表是元素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,打破了认为元素是互相孤立的形而上学观点。通过元素周期律和元素周期表的学习,可以加深对物质世界对立统一规律的认识。【知识铺垫】1.元素周期表中,第三周期主族元素的名称是钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯。2.元素周期表中的周期数等于该周期元素原子的电子层数,主族元素族序数等于原子的最外层电子数。同一主族自上而下,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。3.镁、铝、硫、氯的原子结构示意图分别为【必备知识】一、元素性质的周期性变化规律1.1~18号元素的核外电子排布、原子半径和主要化合价(最高正化合价和最低负化合价)的变化原子序数电子层数最外层电子数原子半径的变化(不考虑稀有气体元素)最高或最低化合价的变化1~211~2—+1→03~1021~80.152nm→0.071nm;大→小+1→+5;-4→-1→011~1831~80.186nm→0.099nm;大→小+1→+7;-4→-1→0结论:随着原子序数的递增,元素原子的核外电子排布、原子半径和主要化合价都呈周期性变化。【微思考1】C、N、O、F的最高正价是否依次增大?提示

否,F无正价,O无最高正价。【微思考2】非金属元素的最高正价与最低负价有什么关系?提示

非金属元素的最高正价与最低负价的绝对值之和等于8(H、B、O、F除外)。2.第三周期元素的金属性和非金属性的递变规律(1)Na、Mg、Al金属性的比较①与水反应钠与冷水剧烈反应,生成强碱NaOH和氢气,同时放出大量的热。而镁与冷水反应缓慢,加热至水沸腾,Mg可与水反应,生成Mg(OH)2和氢气。【微思考3】试比较Na、Mg、Fe与H2O反应时水的状态及是否需要加热。提示

Na与冷水可剧烈反应,并放出大量热;Mg与冷水反应缓慢,而与沸水可剧烈反应;Fe与冷水、沸水都不反应,但在高温下可与水蒸气反应。②最高价氢氧化物的生成与溶解Al(OH)3:AlCl3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4Cl、Al(OH)3+NaOH

===NaAlO2+2H2O。Mg(OH)2:MgCl2+2NH3·H2O===Mg(OH)2↓+2NH4Cl、Mg(OH)2在NaOH溶液中不溶解。【微思考4】向AlCl3溶液中逐渐加入足量的氢氧化钠溶液,会产生什么现象?提示

首先生成Al(OH)3,后Al(OH)3逐渐溶于氢氧化钠溶液,故现象为先产生白色絮状沉淀后逐渐溶解。③氢氧化铝的两性氢氧化铝既能与酸反应生成盐和水,又能与强碱溶液反应生成盐和水,Al(OH)3为两性氢氧化物。反应的离子方程式分别为Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O、Al(OH)3+OH-===

+2H2O。结论:NaOH是强碱,Mg(OH)2是中强碱,Al(OH)3是两性氢氧化物,Na、Mg、Al的金属性逐渐减弱。(2)Si、P、S、Cl非金属性的比较结论:Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强。非金属元素SiPSCl最高价氧化物的水化物(含氧酸)名称硅酸磷酸硫酸高氯酸化学式H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4酸性强弱弱酸中强酸强酸强酸(酸性比H2SO4强)(3)第三周期元素的金属性、非金属性递变规律

二、元素周期律1.元素性质与原子结构的关系2.元素周期律

【情境链接】有一种管道疏通剂,主要成分为铝粉和氢氧化钠混合粉末。工作原理:利用铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热,加快氢氧化钠对毛发等淤积物的腐蚀,同时产生氢气增加管道内的气压,利于疏通。已知铝单质与水难反应是由于生成的Al(OH)3难溶于水。阻止了铝与水的反应,那么铝单质与氢氧化钠溶液反应的原因是什么?提示

Al与水反应生成Al(OH)3,Al(OH)3难溶于水,阻止了铝与水的反应,但Al(OH)3易溶于氢氧化钠溶液,使铝与水的反应继续。【自我小测】1.判断正误:(1)同周期元素,从左到右,原子半径逐渐减小,离子半径也逐渐减小。(

)(2)元素的原子得电子越多,非金属性越强;失电子越多,金属性越强。(

)(3)AlCl3溶液中加足量氨水可生成Al(OH)3沉淀。(

)(4)元素的氧化物的水化物酸性越强,非金属性越强;碱性越强,金属性越强。(