2019-2020学年新教材高中化学 第一章 原子结构 元素周期律 第三节 元素周期表的应用 第1课

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第1章原子结构元素周期律课程标准核心素养1.以第3周期元素为例，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.通过“第3周期元素原子得失电子能力的比较”的探究，培养设计实验和实验操作的能力。1.宏观辨识与微观探析建立原子结构、元素性质与物质性质之间的认识模型。2.证据推理与模型认知构建“位”“构”“性”关系认识模型，发展对元素及其化合物化学性质的认识模型。3.科学探究与创新意识形成实验探究元素性质递变规律、比较物质性质的思路，提高基于理论进行预测、提出假设的能力和基于实验事实概括、推理得出结论的能力。第1章原子结构元素周期律元素原子得失电子能力的比较1．判断元素原子失电子能力强弱的间接方法(1)比较元素的单质与______(或______)反应置换出氢气的难易程度。置换反应越容易发生，说明元素原子失电子的能力越______。(2)比较元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。一般来说，碱性越强，说明元素原子失电子的能力越______。水酸强强2．判断元素原子得电子能力强弱的间接方法(1)比较元素的单质与氢气化合的难易程度，以及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____________，说明元素原子得电子的能力越强。(2)比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱。一般来说，酸性越强，说明元素原子得电子的能力越强。稳定元素金属性和非金属性强弱的判断方法1．判断正误(1)很难失电子的原子一定易得到电子。()(2)酸性：HCl＞H3PO4，故得电子能力：Cl＞P。()(3)碱性：NaOH＞Mg(OH)2，故失电子能力：Na＞Mg。()(4)元素原子得电子越多，非金属性越强；失电子越多，金属性越强。()(5)热稳定性：NH3＜H2O，故非金属性：N＜O。()××√×√2．现有金属元素A、B、C，B的最高价氧化物的水化物碱性比A的最高价氧化物的水化物碱性强；A可以从C的盐溶液中置换出C。则这三种元素的金属性由强到弱的顺序正确的是()A．ABCB．BACC．BCAD．CBA解析：选B。B的最高价氧化物的水化物碱性比A的最高价氧化物的水化物碱性强，则元素B的金属性比元素A的强；A可以从C的盐溶液中置换出C，则元素A的金属性比元素C的强。3．下列叙述能说明氯元素原子得电子能力比硫元素原子强的是()①HCl的溶解度比H2S大②盐酸的酸性比氢硫酸强③HCl的稳定性比H2S强④HCl的还原性比H2S强⑤HClO的酸性比H2SO4强⑥Cl2与铁反应生成FeCl3，而S与铁反应生成FeS⑦Cl2能与H2S反应生成S⑧在元素周期表中Cl与S同周期且Cl在S的右侧⑨还原性：Cl－S2－A．③④⑤⑦⑧⑨B．③⑥⑦⑧C．③⑥⑦⑧⑨D．①②③④⑤⑥⑦⑧⑨解析：选C。不能根据氢化物的溶解度、酸性来比较元素原子的得电子能力强弱，①②错误；HCl的稳定性比H2S强，说明Cl元素原子的得电子能力强，③正确；H2S的还原性比HCl强，④错误；比较原子得电子能力的强弱，可比较元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，HClO不是最高价含氧酸，⑤错误；非金属单质在相同条件下与变价金属反应，产物中变价金属元素的价态越高，说明非金属元素原子的得电子能力越强，⑥正确；Cl2与H2S反应置换出S，说明Cl2的氧化性强，则Cl元素原子的得电子能力强，⑦正确；同周期元素自左向右，元素得电子能力增强，⑧正确；阴离子的还原性越强，对应元素原子的得电子能力越弱，⑨正确。认识同周期元素性质的递变规律1．第3周期元素原子得失电子能力的比较(1)钠、镁、铝原子失电子能力的比较元素NaMgAl单质与水反应与冷水_______反应与冷水_______反应，与沸水_______反应与冷水、沸水_______反应剧烈不缓慢均不元素NaMgAl单质与盐酸反应反应非常剧烈，放出大量气泡反应_______，放出大量气泡反应_______，缓慢放出气泡―――――――――――――――――→与酸（或水）反应置换出氢气越来越____最高价氧化物对应水化物的碱性NaOH_______碱Mg(OH)2_______碱Al(OH)3两性氢氧化物――――――――→碱性逐渐________结论―――――――→NaMgAl失电子能力逐渐________剧烈较剧烈难强中强减弱减弱(2)硅、磷、硫、氯原子得电子能力的比较元素SiPSCl单质与H2化合条件高温较高温度加热_______或光照―――――――――→与H2化合越来越_______气态氢化物的稳定性SiH4很不稳定PH3不稳定H2S较不稳定HCl稳定―――――――――→稳定性越来越_______点燃容易强元素SiPSCl最高价氧化物对应水化物的酸性H2SiO3_____酸H3PO4中强酸H2SO4_____酸HClO4最强无机含氧酸――――――→酸性逐渐_______结论――――――――→SiPSCl得电子能力逐渐_______增强增强弱强2.同周期主族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________。(2)理论解释同周期主族元素，从左到右，原子的核外电子层数相同，核电荷数依次增多，原子半径逐渐________，原子核对核外电子的吸引力逐渐________，原子失电子能力逐渐________，得电子能力逐渐________。减弱增强减小增强减弱增强3．元素周期表中金属元素与非金属元素的分区分界线附近的元素既能表现出一定的____________________，又能表现出一定的_____________________________。例如，硅元素属于非金属元素，锗元素属于金属元素，但它们的单质均具有________________的性质。金属元素的性质非金属元素的性质半导体同周期主族元素原子结构与性质的递变规律项目同周期(从左到右，稀有气体元素除外)最外层电子数1→7(第1周期除外)主要化合价最高正价＋1→＋7(O、F除外)，最低负价－4→－1原子半径逐渐减小原子得失电子能力失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强项目同周期(从左到右，稀有气体元素除外)单质的氧化性、还原性还原性逐渐减弱，氧化性逐渐增强元素的金属性和非金属性金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强气态氢化物生成由难到易，稳定性由弱到强原子的失电子能力越强，对应单质的还原性越强；原子的得电子能力越强，对应单质的氧化性越强。1．判断正误(1)得电子能力：C＞N＞O＞F。()(2)失电子能力：Na＞Mg＞Al。()(3)稳定性：CH4＞NH3＞H2O＞HF。()(4)碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3。()(5)酸性：H2SiO3＞H3PO4＞H2SO4＞HClO4。()×√×√×2．四种短周期元素在周期表中的位置如图所示。T的最高价氧化物对应的水化物是酸性最强的无机含氧酸。下列推断正确的是()XYZTA．原子半径：X＜Y＜Z＜TB．气态氢化物的还原性：Z＜TC．X的氢氧化物既能与酸反应，又能与碱反应D．Y和T可以组成多种化合物解析：选C。由题意可知T为Cl，再根据其他元素在周期表中的位置可以推出Z为S、Y为Si、X为Al。四种元素位于同一周期，电子层数相同，核电荷数越大，原子半径越小，则原子半径大小关系为T＜Z＜Y＜X，A项错误；Z、T分别为S、Cl，它们的非金属性强弱顺序为Cl＞S，非金属性越强，气态氢化物的还原性越弱，所以气态氢化物的还原性强弱关系为Z＞T，B项错误；X为Al，Al(OH)3具有两性，既能与酸反应，又能与碱反应，C项正确；Y和T只能组成四氯化硅，D项错误。3．A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素，A和B的最高价氧化物对应水化物显碱性，且碱性：B＞A；C、D两种元素对应的简单气态氢化物的稳定性：C＞D；E是这五种元素中形成的简单离子中半径最小的元素。则它们的原子序数由小到大的顺序是()A．B＜A＜C＜D＜EB．A＜E＜B＜C＜DC．E＜B＜A＜C＜DD．B＜A＜E＜D＜C解析：选D。因A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素，A和B的最高价氧化物对应水化物显碱性，且碱性：B＞A，则金属性：B＞A；C、D两种元素对应简单气态氢化物的稳定性：C＞D，则非金属性：C＞D；由同周期从左到右，元素的金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强，则A、B、C、D的原子序数由小到大的顺序为B＜A＜D＜C；E是这五种元素中形成的简单离子中半径最小的元素，A、B、E均为金属元素，离子具有相同的电子排布，根据离子半径的比较规律：“序大径小”，则三者中E的原子序数最大；故这五种元素的原子序数由小到大的顺序为B＜A＜E＜D＜C。课堂小结合格考训练1．已知同周期的X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序为HZO4H2YO4H3XO4，下列说法中正确的是()A．三种元素的原子序数按Z、Y、X的顺序增大B．单质的氧化性按X、Y、Z的顺序减弱C．原子半径按X、Y、Z的顺序增大D．气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序增强解析：选D。由三种元素最高价氧化物的水化物的化学式可知，X、Y、Z的最高正价分别为＋5、＋6、＋7，它们分别处在同一周期的ⅤA、ⅥA、ⅦA族，故三种元素的原子序数XYZ；原子半径XYZ；单质的氧化性XYZ；气态氢化物的稳定性XYZ。2．下列事实不能用于判断元素金属性强弱的是()A．金属间发生的置换反应B．1mol金属单质在反应中失去电子的多少C．金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱D．金属元素的单质与水或酸置换出氢的难易解析：选B。金属单质在反应中失去电子的多少不能用于判断元素金属性强弱。例如：与酸反应时，1molAl失电子数比1molMg多，但Al的金属性比Mg弱。3．已知33As、35Br位于同一周期。下列关系正确的是()A．原子半径：AsBrB．热稳定性：AsH3HBrC．还原性：As3－Br－D．酸性：H3AsO4HBrO4答案：A4．下列元素的单质中，最容易跟氢气反应生成氢化物的是()A．硼B．氮C．氟D．碳解析：选C。四种元素均位于第2周期，同周期从左往右非金属性逐渐增强，结合氢气生成氢化物越来越容易，所以答案为C。5．下列氧化物按其水化物的酸性由弱到强的顺序排列的是()A．SiO2P2O5Cl2O7SO3B．SiO2P2O5SO3Cl2O7C．P2O5SiO2SO3Cl2O7D．P2O5SO3Cl2O7SiO2解析：选B。Si、P、S、Cl四种元素位于第3周期，从左往右依次排列，非金属性依次增强，最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强，所以答案为B。6．用“”或“”填空。(1)酸性：H2SiO3________H3PO4。(2)碱性：Mg(OH)2________Al(OH)3。(3)气态氢化物稳定性：H2S________HCl。(4)还原性：H2S________HCl。(5)酸性：HClO4________HClO。从以上答案中可以归纳出：①元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越________。②元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越________。③元素的________性越强，其对应的气态氢化物的稳定性越________。④非金属性越强的元素，形成的气态氢化物的还原性越________。⑤同种非金属元素形成的含氧酸中，该非金属元素的价态越高，其酸性越________。答案：(1)(2)(3)(4)(5)①强②强③非金属强④弱⑤强本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放