认识同周期元素性质的递变规律课件.ppt

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,沾化一中：孔令杰,一、第3周期元素原子得失电子能力的比较1.钠、镁、铝三种元素失电子能力的比较：,剧烈,不,缓慢,不,剧烈,较剧烈,难,强,中强,减弱,逐渐减弱,【微点拨】原子失电子能力的强弱与失去电子数的多少无关,而与其核电荷数和原子半径大小有关。,2.硅、磷、硫、氯单质及化合物性质的比较：,点燃或光照,容易,强,弱,强,增强,增强,【微点拨】中间价态氧化物的水化物酸性强弱不能用来比较原子得电子能力的强弱。,二、同周期元素得失电子能力的递变规律1.规律：同一周期,从左往右,随着原子序数的递增,元素原子失电子能力逐渐_,得电子能力逐渐_。,减弱,增强,2.理论解释：,减小,逐渐增强,逐渐减弱,逐渐增强,【微点拨】失去电子能力差的原子得电子能力也不一定强。,【自我小测】1.思考辨析：(1)C、N、O、F得电子能力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱。()分析：。同周期从左到右元素原子得电子能力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱。,(2)同周期元素原子半径越大,得电子越容易。()分析：。同周期元素原子半径越大,失去电子越容易。(3)元素原子越难形成氢化物,相应的氢化物越稳定。()分析：。越难形成氢化物,氢化物稳定性越差。,(4)元素原子得电子能力越强,其氧化物对应的水化物的酸性越强。()分析：。元素原子得电子能力越强,其最高价氧化物对应的水化物(最高价含氧酸)酸性越强。,2.下列气态氢化物中最不稳定的是()A.PH3B.SiH4C.H2SD.HCl【解析】选B。Si、P、S、Cl是第3周期的非金属元素,原子序数依次增大,元素原子得电子能力依次增强,气态氢化物的稳定性依次增强,故SiH4最不稳定。,3.(LK必修2P26改编)下列关于铍元素的说法中不正确的是()A.铍化学性质活泼B.铍离子最外层有8个电子C.铍原子的半径大于硼原子的半径D.相同条件下,单质铍与酸反应不如单质锂与酸反应剧烈,【解析】选B。铍原子最外层只有两个电子,容易失去电子,化学性质活泼,A正确；铍离子最外层只有2个电子,B错误；锂、铍、硼同属于第2周期的元素,且原子序数递增,故原子半径BeB,与酸反应时锂比铍更剧烈,C、D正确。,4.下列氧化物对应的含氧酸酸性最强的是()A.SiO2B.N2O5C.P2O5D.CO2【解析】选B。元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性就越强。显然其非金属性强弱的顺序为NPCSi。,5.原子序数为310的元素中,随着核电荷数的递增而逐渐增大的是()A.电子层数B.最外层电子数C.原子半径D.与水反应置换出氢的能力,【解析】选B。原子序数为310的元素属于第2周期元素,同一周期元素电子层数相同,A错；原子序数为310的元素最外层电子数从1递增到8,B对；同一周期元素,从左到右,随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,元素的金属性逐渐减弱,与水反应置换出氢的能力逐渐减弱,C、D错。,6.(LK必修2P26改编)元素X的单质的分子是双原子分子X2；元素X的单质与金属镁反应时元素X的原子形成-1价的阴离子。下列说法中不正确的是()A.X是A族的元素B.X2可能为气态也可能为液态C.X的最高化合价一定等于其族序数D.若X-与Mg2+具有相同的核外电子数,则离子半径X-Mg2+,【解析】选C。双原子单质分子,与镁反应形成-1价阴离子,说明X应该为A族的元素,A、B正确；氟元素没有正化合价,C错误；阴离子与Mg2+核外电子排布相同,应该为F-,核电荷数小于镁,故离子半径X-Mg2+,D正确。,一、同周期元素原子结构与性质的递变规律典题探究：1.(2014天津高考节选)元素单质及其化合物有广泛用途,对于元素周期表中第3周期的元素来说,按原子序数递增的顺序(稀有气体除外),以下说法正确的是()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,【解题指南】解答本题需注意以下两点：(1)同一周期元素性质递变规律：从左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。(2)在用酸碱性大小来比较金属性、非金属性强弱时,一定要指明最高价氧化物对应的水化物。,【解析】选B。A项,原子序数递增,阳离子半径减小,阴离子半径减小,但阴离子半径大于阳离子半径,错误；B项,第3周期元素从左到右,金属性减弱,非金属性增强,正确；C项,没有指明最高价氧化物,错误；D项,单质的熔、沸点硅大于钠,错误。,2.下列所述变化规律正确的是()A.Na、Mg、Al还原性依次增强B.HCl、PH3、H2S的稳定性依次减弱C.Al(OH)3、Mg(OH)2、NaOH的碱性依次减弱D.S2-、Cl-、K+、Ca2+半径依次减小,【解题指南】解答本题应注意以下3点：(1)同周期元素性质的递变规律；(2)同周期元素得失电子能力的判断方法；(3)电子层结构相同的离子半径大小比较方法。,【解析】选D。Na、Mg、Al失电子能力依次减弱,还原性依次减弱,A错；HCl、H2S、PH3的稳定性依次减弱,B错；Al(OH)3、Mg(OH)2、NaOH的碱性依次增强,C错；S2-、Cl-、K+、Ca2+的电子层结构相同,原子序数越大,半径越小,D对。,【归纳总结】,【点拨】金属性、非金属性与氧化性、还原性的关系元素原子的失电子能力即为元素的金属性,元素原子的得电子能力即为元素的非金属性。金属性与非金属性讨论的对象是元素,它是一个广义的概念,而氧化性与还原性具体表现为该元素单质或特定化合物的性质,学习过程中,极易混淆。,【对点训练】(2015菏泽高一检测)A、B、C、D、E是同周期的五种主族元素。A和B的最高价氧化物对应的水化物均呈碱性,且碱性BA；C和D的最高价氧化物对应的水化物均呈酸性,且酸性CD,E是这五种元素中原子半径最小的元素,它们的原子序数由小到大的顺序是()A.ABCDEB.CDABEC.BADCED.ECDBA,【解析】选C。同周期元素从左到右,元素的金属性逐渐减弱,其最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,原子序数BD；同周期元素自左至右,原子半径逐渐减小,E的原子序数最大,故五种元素的原子序数为BADH3ZO4。则下列说法中正确的是()A.气态氢化物的稳定性：HXH2YZH3B.非金属活泼性：YYZD.原子最外电子层上的电子数关系：Z=,【解题指南】解答本题需注意以下3点：(1)元素的非金属性强弱与氢化物稳定性的关系。(2)元素的最高正化合价与族序数相同。(3)同周期元素原子半径的变化规律。【解析】选A。可用特例法求解,符合题意的X、Y、Z可以是Cl、S、P,然后利用元素周期表相关规律作答。,【归纳总结】1.元素原子失去电子能力的判断依据：(1)金属活动性顺序表中越靠前,金属原子失电子能力越强。(2)同一周期的金属元素,从左往右,原子失电子能力依次减弱。(3)金属与水或酸置换出氢时,置换反应越容易发生,金属原子失电子能力越强。,(4)金属与盐溶液反应,较活泼金属(失电子能力强)置换出较不活泼的金属。(5)最高价氧化物对应的水化物碱性越强,失电子能力越强。,2.元素原子得到电子能力的判断依据：(1)同周期的非金属元素,从左到右得电子能力依次增强(不包括稀有气体)。(2)非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强,得电子能力越强。,(3)非金属元素的单质与氢化合越容易,得电子能力越强；生成的气态氢化物越稳定,得电子能力越强。(4)不同的非金属单质M和N在溶液中发生置换反应,若M能置换出N,则得电子能力MN。,【警示】利用元素含氧酸的酸性比较非金属元素原子得电子能力强弱时,必须是最高价氧化物对应的水化物。,【拓展深化】元素原子得电子能力强弱的三种判断方法(1)与同一种多价金属反应后金属价态的变化。反应后金属价态越高,其元素得电子能力越强。例如,Cl2与Fe反应生成FeCl3,S与Fe反应生成FeS,说明得电子能力ClS。(2)阴离子的还原性越强,说明阴离子越易失电子,则对应的这种非金属原子则越不易得电子,其得电子能力就越弱。例如,Cl-比S2-还原性弱,说明Cl2的氧化性比S的强。,(3)根据元素在元素周期表中的相对位置,在元素周期表右上方的元素原子得电子能力较强。例如,氟元素是元素周期表中最右上角的非金属元素(稀有气体除外),所以氟元素是非金属性最强的元素。,【对点训练】下列不能说明氯原子的得电子能力比硫原子强的事实是()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,氯原子最外层有7个电子,硫原子最外层有6个电子Cl2与Fe反应生成FeCl3,S与Fe反应生成FeSA.B.C.D.,【解析】选A。氢化物的稳定性、最高价含氧酸的酸性、单质的氧化性的相对强弱,都能用来比较相应元素的得电子能力的相对强弱。含氧酸的氧化性与含氧酸的稳定性有关,不能用来比较元素得电子能力的相对强弱。最外层电子数和原子半径等共同决定元素的非金属性强弱,不能仅根据最外层电子数的多少比较元素原子得电子能力的相对强弱。,【补偿训练】(2015浏阳高一检测)短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如右图所示,下列说法正确的是()A.X、Y、Z三种元素中,X的非金属性最强B.Y的氢化物的稳定性比Z的弱C.Y的最高正化合价为+7价D.X的单质的熔点比Z的低,【解析】选D。根据短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的相对位置可知分别为He、F、S。非金属性最强的为F,A错；HF的稳定性强于H2S,B错；F没有正化合价,C错；常温下He为气态,S为固态,He的熔点低,D正确。,【备选要点】元素的金属性和非金属性1.元素的金属性：元素的金属性是指元素原子失去电子的能力。元素原子失去电子的能力越强或形成阳离子的倾向越大,元素的金属性就越强。元素金属性的强弱取决于原子失电子能力的大小,而与失电子数目的多少、最外层电子数的多少、电子层数的多少及与酸反应生成氢气的多少均没有直接关系。,2.元素的非金属性：元素的非金属性是指元素原子得到电子的能力。元素原子得到电子的能力越强或形成阴离子的倾向越大,元素的非金属性就越强。同样元素非金属性的强弱也与得电子数的多少无关。元素的金属性和非金属性是元素性质的综合体现。元素的金属性和非金属性没有绝对的界限,而决定元素性质的主要因素是元素原子结构中的三要素：核电荷数、原子半径和核外电子排布。一般元素的性质可以通过单质的性质来体现,但要注意元素的性质与单质性质有联系也有区别,不能混为一谈。,【对点训练】1.(2015太原高一检测)下列事实不能作为实验判断依据的是()A.钠和镁分别与冷水反应,判断金属活动性强弱B.铁投入CuSO4溶液中,能置换出铜,钠投入CuSO4溶液中不能置换出铜,判断钠与铁的金属活动性强弱C.酸性H2CO3BB.通常条件下,元素A的单质是气态,元素B的单质是固态C.A的气态氢化物比B的气态氢化物分解温度高D.A的最高价氧化物对应的水化物的酸性弱于B的最高价氧化物对应的水化物的酸性,【解析】选C。A选项,A、B处于同一周期且原子半径AB,即A在B的左边,说明非金属性AB；D选项,A的最高价氧化物对应的水化物酸性比B的最高价氧化物对应的水化物酸性弱,说明非金属性AB。,钠、镁、铝的金属性强弱的实验探究,【合作探究】分析上述甲、乙、丙三种实验设计,回答下列相关问题。1.与甲方案相比,乙方案增加了金属钠与水的反应,这样的实验设计有何优点?提示：甲方案需要学生先回顾以往的钠与水的反应,再与镁与水的反应做比较,不如乙方案的实验现象更为直观,更容易得出钠、镁的活动性强弱的结论。,2.与甲、乙两方案相比,丙方案在给出方法导引的基础上,要求学生自主设计实验方案,并进行实验验证。请思考以下几个问题：(1)比较金属元素原子失电子能力强弱的依据有哪些?提示：比较金属单质与水(或酸)置换氢的难易；最高价氧化物的水化物的碱性强弱。(2)从实验设计的角度来分析,上述的判断依据哪一项更容易实施?提示：与水(或酸)置换氢的难易程度更容易实施。,(3)在设计实验时需要注意哪些问题?提示：既然是设计对比实验,需要相同的反应条件,如金属表面积应该大致相同,用相同浓度的酸等。(4)比较元素原子失电子的能力还可以用哪些判断依据?提示：根据金属活动性顺序表,越靠前的越容易失去电子；金属阳离子氧化性越弱的,相应的原子失电子能力越强。,【探究总结】1.实验探究是一种重要的化学实验学习方式,发展实验探究能力是化学实验教学的重要目标。作为科学探究的一种重要表现形式,实验探究也包括提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。,2.对比实验是指设计两个或两个以上实验组,通过对结果的比较分析,探究某因素与实验现象的关系,揭示事物的成因,认识事物的本质。实验设计要