《元素周期表的应用(1)》名师课件

第一章第三节元素周期表的应用（1）高一年级化学主讲人张颖北京市丰台区丰台第二中学1871年门捷列夫元素周期表含63种已发现的元素和几十个空位1871年门捷列夫元素周期表含63种已发现的元素和几十个空位类硼类铝类硅镓（1875）锗（1875）钪（1879）预测证实元素性质递变规律第3周期研究问题：同周期元素的性质有怎样的递变规律？化合价、原子半径、原子的得失电子能力第3周期原子失电子能力Na＞Mg＞Al，原子得电子能力Si＜P＜S＜Cl预测：第3周期元素原子失电子能力或得电子能力的相对强弱解释：预测原子得失电子能力的依据是什么呢？元素符号NaMgAlSiPSCl电子层数核电荷数核对最外层电子的引力原子半径原子结构最外层电子数得失电子能力元素性质元素位置元素符号NaMgAlSiPSCl第三周期从左到右，从第IA族到VIIA族NaMgAl＜4SiPSCl≥4电子层数相同核电荷数从左到右逐渐增大核对最外层电子的引力从左到右逐渐增大原子半径从左到右逐渐减小Na→Mg→Al，失电子能力减弱Si→P→S→Cl，得电子能力增强原子结构最外层电子数得失电子能力元素性质元素位置元素位置原子结构元素符号NaMgAlSiPSCl第三周期从左到右，从第IA族到VIIA族NaMgAl＜4SiPSCl≥4电子层数相同核电荷数从左到右逐渐增大核对最外层电子的引力从左到右逐渐增大原子半径从左到右逐渐减小Na→Mg→Al，失电子能力减弱Si→P→S→Cl，得电子能力增强原子结构最外层电子数得失电子能力元素性质元素位置决定原子得失电子趋势主要决定因素元素符号NaMgAlSiPSCl第三周期从左到右，从第IA族到VIIA族NaMgAl＜4SiPSCl≥4电子层数相同核电荷数从左到右逐渐增大核对最外层电子的引力从左到右逐渐增大原子半径从左到右逐渐减小Na→Mg→Al，失电子能力减弱Si→P→S→Cl，得电子能力增强原子结构最外层电子数得失电子能力元素性质元素位置依据原子结构Na到Cl处于同一周期，从左到右，原子的电子层数相同，核电荷数越大，原子半径逐渐减小，原子失电子能力减弱，得电子能力增强。预测：原子失电子能力Na＞Mg＞Al，原子得电子能力Si＜P＜S＜Cl元素性质元素位置最外层电子数，电子层数，核电荷数周期，主族原子半径原子得失电子能力方法如何验证预测是正确的呢？原子失电子能力Na＞Mg＞Al，原子得电子能力Si＜P＜S＜Cl预测抽象元素性质具体实验事实元素位置原子结构元素性质活动：设计实验方案比较钠、镁、铝三种元素原子失电

子能力的相对强弱方案1将金属钠、镁条分别放入滴有酚酞溶液的水中，观察现象。方案2将表面积相同的镁条、铝条打磨后放入试管中，分别放入等浓度等体积盐酸，观察现象。原子单质和水、酸反应评价方案：2Na+2H2O2NaOH+H2

Mg+2H2OMg(OH)2+H2

Mg+2H+Mg2+

+H2

2Al+6H+2Al3+

+3H2

2e-2e-2e-6e-金属单质+水或酸还原剂氧化剂原子失电子能力方案1将金属钠、镁条分别放入滴有酚酞溶液的水中，观察现象。方案2方案3将金属钠、镁条、铝条分别放入滴有酚酞的蒸馏水中，观察现象。将金属钠、镁条、铝条分别放入等浓度等体积的盐酸中，观察现象。评价方案：多种方案的讨论将表面积相同的镁条、铝条打磨后放入试管中，分别放入等浓度等体积盐酸，观察现象。方案4三种元素一起比较取局部两两比较证据组合思维方案实施：比较钠、镁单质分别与水反应的难易程度方案实施：比较镁、铝单质分别与盐酸反应置换出氢气的难易程度实验结论：钠熔成银白色小球,浮在水面，四处游动,溶液变红。镁与水反应缓慢，少量气泡，镁条周围溶液略微变红。镁与盐酸剧烈反应，产生大量气泡。铝与盐酸混合一段时间后出现少量气泡。实验现象：原子失电子能力：Na＞Mg＞Al金属单质的还原性：Na＞Mg＞Al查阅资料：一般来说，一种元素最高价氧化物对应水化物的碱性越强，表明这种元素原子失电子的能力越强。推测：碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3实验验证：设计实验比较Mg(OH)2和Al(OH)3碱性的强弱已知：Mg(OH)2和Al(OH)3均难溶于水实验1：向盛有Mg(OH)2和Al(OH)3的试管中分别加入盐酸，观察现象。实验2：向盛有Mg(OH)2和Al(OH)3的试管中分别加入NaOH溶液，观察现象。方案设计：方案实施：向MgCl2和AlCl3溶液中分别滴加NaOH溶液，均产生较多白色浑浊后，分别滴加盐酸，白色浊液均变澄清。实验1：实验2：向盛有Mg(OH)2和Al(OH)3的试管中分别加入NaOH溶液Mg(OH)2溶于盐酸，不溶于氢氧化钠溶液。Al(OH)3溶于盐酸，也溶于氢氧化钠溶液。实验现象：Mg(OH)2溶于盐酸，不溶于氢氧化钠溶液。Al(OH)3溶于盐酸，也溶于氢氧化钠溶液。实验现象：现象解释：Al(OH)3+NaOHNa[Al(OH)4]四羟基合铝酸钠Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2OAl(OH)3+3H+Al3++3H2OAl(OH)3+OH-

[Al(OH)4]-四羟基合铝酸根两性氢氧化铝碱性氢氧化镁Mg(OH)2溶于盐酸，不溶于氢氧化钠溶液。Al(OH)3溶于盐酸，也溶于氢氧化钠溶液。实验现象：现象解释：Al(OH)3+NaOHNa[Al(OH)4]四羟基合铝酸钠Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2OAl(OH)3+3H+Al3++3H2OAl(OH)3+OH-

[Al(OH)4]-四羟基合铝酸根两性氢氧化铝实验结论：原子失电子能力：Mg＞Al碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3碱性氢氧化镁研究思路元素位置原子结构元素性质原子失电子能力Na＞Mg＞Al预测验证金属钠、镁条与水反应的难易程度镁条、铝条与酸反应的难易程度金属单质还原性氢氧化镁、氢氧化铝与盐酸、氢氧化钠能否反应最高价氧化物对应水化物的碱性物质性质体现研究思路元素位置原子结构元素性质原子失电子能力Na＞Mg＞Al预测验证金属钠、镁条与水反应的难易程度镁条、铝条与酸反应的难易程度金属单质还原性氢氧化镁、氢氧化铝与盐酸、氢氧化钠能否反应最高价氧化物对应水化物的碱性物质性质实验目的的转化实验设计采用证据组合的方式预测原子得电子能力Si＜P＜S＜Cl如何证明预测是正确的呢？你的方法与手段是什么？物质的性质采用实验探究、查阅资料的方式元素的性质查阅资料利用有关物质的性质来判断元素原子得电子能力的强弱时，可以采用以下方法：1.比较元素的单质与氢气化合的难易程度，以及所生成的气态氢化物的稳定性。一般来说，反应越容易进行，生成的气态氢化物越稳定，表明元素原子得电子能力越强。2.比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性。一般来说，一种元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强，表明这种元素原子得电子的能力越强。通过上述资料，如何进一步查找资料寻找证据？元素：Si

P

S

Cl物质：单质，气态氢化物，最高价氧化物对应的水化物物质的性质：单质与氢气化合的难易气态氢化物的稳定性最高价氧化物对应水化物的酸性1.硅的最高价氧化物（SiO2）对应的水化物是硅酸（H2SiO3）。硅酸难溶于水，是一种很弱的酸。2.磷的最高价氧化物（P2O5）对应的水化物是磷酸（H3PO4）。磷酸属于中强酸。磷蒸气与氢气能反应生成气态氢化物——磷化氢（PH3）。收集相关材料3.硫的最高价氧化物（SO3）对应的水化物是硫酸（H2SO4）。硫酸是一种强酸。硫在加热时能与氢气反应生成气态氢化物——硫化氢（H2S）。硫化氢在较高温度时可以分解。4.氯的最高价氧化物（Cl2O7）对应的水化物是高氯酸（HClO4）。高氯酸的酸性比硫酸强。氯气与氢气能在光照或点燃的条件下反应生成稳定的气态氢化物——氯化氢。收集相关材料有序梳理材料元素最高价氧化物最高价氧化物对应的水化物酸性强弱SiSiO2硅酸（H2SiO3）很弱的酸PP2O5磷酸（H3PO4）中强酸SSO3硫酸（H2SO4）强酸ClCl2O7高氯酸（HClO4）酸性比硫酸强酸性：H2SiO3＜H3PO4

＜H2SO4

＜HClO4结论有序梳理材料元素单质与氢气化合的难易氢化物稳定性P磷蒸气与氢气能反应生成气态氢化物——磷化氢（PH3）S硫在加热时能与氢气反应生成气态氢化物——硫化氢（H2S）。硫化氢在较高温度时可以分解。Cl氯气与氢气能在光照或点燃的条件下反应生成稳定的气态氢化物——氯化氢。氯化氢是稳定的气态氢化物单质与氢气化合的难易程度：P

S

Cl2难

易结论:有序梳理材料元素单质与氢气化合的难易氢化物稳定性P磷蒸气与氢气能反应生成气态氢化物——磷化氢（PH3）S硫在加热时能与氢气反应生成气态氢化物——硫化氢（H2S）。硫化氢在较高温度时可以分解。Cl氯气与氢气能在光照或点燃的条件下反应生成稳定的气态氢化物——氯化氢。氯化氢是稳定的气态氢化物单质与氢气化合的难易程度：P

S

Cl2难

易结论:气态氢化物稳定性：H2S＜HCl有序梳理材料元素单质与氢气化合的难易氢化物稳定性P磷蒸气与氢气能反应生成气态氢化物——磷化氢（PH3）S硫在加热时能与氢气反应生成气态氢化物——硫化氢（H2S）。硫化氢在较高温度时可以分解。Cl氯气与氢气能在光照或点燃的条件下反应生成稳定的气态氢化物——氯化氢。氯化氢是稳定的气态氢化物单质与氢气化合的难易程度：P

S

Cl2难

易结论:氢气是还原剂,磷单质、硫单质、氯气是氧化剂梳理材料得到的结论（1）酸性：H2SiO3＜H3PO4

＜H2SO4

＜HClO4（2）单质与氢气化合的难易程度：最高价氧化物对应水化物的酸性单质的氧化性：与氢气化合的难易原子得电子能力Si＜P＜S＜Cl物质性质元素性质（3）气态氢化物稳定性：H2S＜HCl气态氢化物的稳定性P

S

Cl2难易研究思路元素位置原子结构元素性质预测验证(实验+查资料）单质还原性：与水的或酸反应的难易单质氧化性：与氢气化合的难易最高价氧化物对应水化物的酸碱性物质性质原子失电子能力Na＞Mg＞Al，原子得电子能力Si＜P＜S＜Cl气态氢化物的稳定性体现总结第3周期元素原子的得失电子能力具有什么规律？结论：在第3周期中，从Na到Cl，各元素原子的核外电子层数相同，核电荷数增多，原子半径逐渐减小，元素原子的失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强。而氩为稀有气体元素，性质十分稳定，其原子既不易得电子也不易失电子。其他周期你能得出什么结论呢？比如第2周期锂（Li）铍（Be）硼（B）碳（C）氮（N）氧（O）氟（F）氖（Ne）在第2周期中，从Li到F，各元素原子的核外电子层数相同，核电荷数增多，原子半径逐渐减小，元素原子的失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强。Ne为稀有气体元素，性质稳定，其原子既不易得电子也不易失电子。锂（Li）铍（Be）硼（B）碳（