4.2.2+元素金属性和非金属性变化规律【知识专讲精研】高一化学高效备课 （人教版2019必修第一册）

2023-2024学年必修第一册(人教版2019)第四章

物质结构元素周期律第二节

元素周期率第2课时元素性质的周期性变化规律【结构规律小结】随着原子序数的递增原子的核外电子排布原子半径元素的主要化合价呈现周期性的变化原子的核外电子排布、原子半径、化合价较为抽象比较平时接触较多的元素性质——金属性与非金属性元素的金属性、非金属性是否也呈现周期性变化？目录元素金属性的周期性变化01元素非金属性的周期性变化02习学目标1．结合有关数据和实验事实认识原子核外电子排布，元素的化合价，原子半径的周期性变化规律，培养“证据推理与科学探究”的核心素养。2．以第三周期元素为例，认识同周期元素的金属性、非金属性的周期性变化规律，培养“科学探究与模型认知”的核心素养。1.以第3周期元素为例，核外电子排布、原子半径如何变化？原子半径逐渐变小同一周期主族元素从左到右，最外层电子数依次增多，原子半径依次减小。IAⅡAⅢAIVAVAVIAⅦA【思考】AlSiPSClNaMg2.根据第3周期元素的结构特点预测，同一周期元素的原子的得电子能力和失电子能力如何变化？元素的原子得、失电子能力与原子半径和核电荷数相关，一般原子半径越小，核电荷数越大得电子能力越强，失电子能力越弱。失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强（金属性减弱，非金属性增强。）金属元素失电子的能力称为金属性如何实验验证：元素原子失电子能力：钠>镁>铝元素原子失电子能力强弱判断？金属性比较①比较金属单质与水或酸反应置换出氢的难易程度，置换出氢越容易,则金属性越强。②比较金属元素最高价氧化物对应的水化物碱性强弱,碱性越强，则金属性越强。③单质还原性越强，金属性越强。④活泼金属置换不活泼金属。NO.1同周期元素金属性的变化规律第三周期元素性质的递变Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar如何设计实验证明三者金属性的强弱？比较金属与水反应难易比较金属与酸反应难易比较最高价氧化物的水化物的碱性强弱实验用品：表面积相同的镁条和铝条、金属钠、酚酞、蒸馏水、1mol/LAlCl3溶液、1mol/LMgCl2溶液、氨水、2mol/LNaOH溶液、2mol/L盐酸、试管、砂纸、酒精灯、试管夹、。方案1：金属Na、Mg、Al单质分别与水反应，观察其反应条件难易。方案2：金属Na、Mg、Al单质分别与酸反应，观察其反应剧烈程度。方案3：NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3分别滴入酚酞，观察溶液颜色深浅。设计方案？镁与冷水反应缓慢，滴入酚酞试液粉红色。加热至沸腾后反应加快，产生气泡，溶液红色加深。镁的金属性比钠弱Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2△与金属钠对比实验1

取一小段镁带，用砂纸磨去表面的氧化膜,放入试管中。向试管中加入2mL水,并滴入2滴酚酞溶液。观察现象。过一会儿加热试管至水沸腾。观察现象。现象：化学方程式：结论：实验2

取一小片铝和一小段镁带镁带，用砂纸擦去氧化膜,分别放入两试管，再各加入2mL

1mol/L盐酸。观察现象。现象：化学方程式：

结论：

镁与铝均能与盐酸反应产生气泡。但镁反应比铝剧烈。Mg+2HCl=MgCl2+H22Al+6HCl=2AlCl3+3H2镁的金属性比铝强【实验3】向硫酸铝溶液中加入氨水，将生成的沉淀分装在两个试管中，分别加入盐酸和氢氧化钠溶液，观察现象。AlCl3溶液氨水HCl溶液NaOH溶液Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl(OH)3+OH－

=AlO2－+2H2O白色絮状沉淀探究Al(OH)3的碱性两性氢氧化物：既能与酸反应生成盐和水又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。实验：用氯化镁溶液代替氯化铝溶液做上述实验，观察现象。并比较。沉淀溶解沉淀不溶解Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O结论：金属性：Mg___Al>“金属性”变化规律探讨NaMgAl与水反应与冷水反应——与热水反应————与盐酸的反应——最高价氧化物对应水化物碱性结论NaOH强碱Mg(OH)2中强碱Na＞Mg＞Al剧烈反应不反应反应较快剧烈反应反应较快结论：失电子能力Na>Mg>Al金属性Na>Mg>Al同周期金属元素的金属性从左到右逐渐减弱下列说法能证明钾元素比镁元素金属性强的是()A.金属钾与冷水剧烈反应，镁与冷水几乎没有现象。B.KOH的碱性比Mg(OH)2强C.金属钾与MgCl2的水溶液反应可置换出金属镁D.在化学反应中，钾失去1个电子，镁失去2个电子AB课堂练习失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强如何实验验证：得电子能力硅<磷<硫<氯非金属元素得电子的能力称为非金属性元素原子得电子能力强弱判断：非金属性比较①比较元素单质与氢气化合的难易程度：一般化合越容易进行,则非金属性越强。②气态氢化物的稳定性：气态氢化物越稳定，非金属性越强。③比较元素最高价氧化物对应的水化物酸性强弱,酸性越强，则非金属性越强。④活泼非金属置换不活泼非金属。⑤单质氧化性越强，非金属性越强。NO.2同周期元素非金属性的变化规律“金属性与非金属性”变化规律探讨第三周期元素性质的递变探究如何设计实验证明三者非金属性的强弱？比较非金属与氢气反应难易比较非金属氢化物的稳定性比较最高价氧化物的水化物的酸性强弱Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、ArSi、P、S、Cl非金属性强弱的比较SiPSCl最高价氧化物的水化物酸性酸性变化结论H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4（硅酸）（磷酸）（硫酸）（高氯酸）弱酸中强酸强酸强酸（强于硫酸）逐渐增强探究：非金属性逐渐增强元素符号SiPSCl与氢气反应的条件气态氢化物的稳定性高温蒸气与氢气反应加热光照或点燃化合越来越容易很不稳定不稳定不很稳定稳定氢化物的稳定性增强结论：Si、P、S、Cl元素原子得电子能力逐渐增强结论：得电子能力Si<P<S<Cl非金属性Si<P<S<Cl同周期非金属元素的非金属性从左到右逐渐增强“金属性与非金属性”变化规律探讨11～18号元素性质的变化中得出如下的结论：NaMgAl

SiPSClAr稀有气体元素金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强最高价氧化物对应水化物碱性逐渐减弱酸性逐渐增强同周期元素性质的递变NaMgAlSiPSCl同周期（从左到右）

原子半径

电子层数相同金属性/还原性/失电子能力

金属阳离子氧化性

最高价氧化物对应水化物碱性与酸/水置换H2

非金属性/氧化性/得电子能力非金属阴离子还原性

氢化物稳定性

最高价氧化物对应水化物酸性Na>Mg>AlNa+<Mg2+<Al3+NaOH>Mg(OH)2>

Al(OH)3困难Si<P<S<Cl

P3-

>S2-

>Cl-SiH4<PH3

<H2S<HClH2SiO3<

H3PO4<

H2SO4<

HClO4（硅酸）（磷酸）（硫酸）（高氯酸）同周期元素从左到右得失电子能力得电子能力失电子能力由弱到强由强到弱最高价氧化物对应的水化物碱性酸性由强到弱由弱到强非金属气态氢化物化合稳定性由弱到强由难到易下列说法能够证明氯元素的非金属性比硫元素强的是（双选）（）A.氯气与氢气化合的条件比硫与氢气化合的条件更容易B.HCl的酸性比H2S强C.HCl的稳定性比H2S强D.HClO