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第3節(jié) 元素周期表的應用,第1課時 認識同周期元素性質 的遞變規(guī)律,目標導航,預習導引,目標導航,預習導引,1.填寫下表,熟悉第3周期元素:,,,,,,,,,,,,,,,,,目標導航,預習導引,,,,,,,,,,,,,,,,,目標導航,預習導引,,,,,,,,,,,,,目標導航,預習導引,2.Si、P、S、Cl原子半徑逐漸減小,得電子能力逐漸增強,與氫氣化合越來越容易,最高價氧化物對應的水化物的酸性逐漸增強。 預習交流 根據(jù)所學知識解釋Si、P、S、Cl得電子能力逐漸增強的原因是什么? 答案:Si、P、S、Cl電子層數(shù)相同,原子序數(shù)依次增大,核電荷數(shù)依次增大,原子半徑依次減小,導致原子核對核外電子吸引能力依次增強,因此得電子能力逐漸增強。,,,,,問題導學,即時檢測,一,二,一、同周期金屬元素原子性質遞變規(guī)律(以第3周期元素為例) 活動與探究 提供下列試劑與儀器,設計一個簡單實驗證明鈉、鎂、鋁三種金屬失電子能力的強弱。 提供的試劑:鈉粒、鎂帶、鋁片、蒸餾水、稀鹽酸、酚酞溶液、石蕊溶液、NaOH溶液 提供的儀器:試管、小燒杯、鑷子、濾紙、酒精燈、試管夾、小刀、砂布 (1)實驗中必須用到的儀器有: ,試劑有: 。 (2)簡單的實驗步驟: 。 (3)結論: 。,問題導學,即時檢測,一,二,答案:(1)試管、酒精燈、試管夾、鑷子、濾紙、小刀、砂布 鈉粒、鎂帶、鋁片、蒸餾水、稀鹽酸、酚酞溶液 (2)①切一小塊鈉,用濾紙吸干表面上的煤油,放入潔凈試管中。向試管中加入3 mL蒸餾水,并滴2滴酚酞溶液,觀察現(xiàn)象。 ②取兩小段鎂帶,用砂布擦去表面的氧化膜,放入潔凈試管中。向試管中加入3 mL蒸餾水,并滴2滴酚酞溶液,觀察現(xiàn)象。然后,加熱試管至沸騰,觀察現(xiàn)象。 ③取一小片鋁和一小段鎂帶,用砂布擦去表面的氧化膜,分別放入兩支潔凈試管,再加入2 mL稀鹽酸,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 (3)金屬失電子的能力由強到弱的順序:鈉鎂鋁,問題導學,即時檢測,一,二,遷移與應用 例1下列敘述能肯定金屬A比金屬B更活潑的是( ) A.A原子的最外層電子數(shù)比B原子的最外層電子數(shù)少 B.A原子電子層數(shù)比B原子的電子層數(shù)多 C.1 mol A從酸中置換H+生成的H2比1 mol B從酸中置換H+生成的H2多 D.常溫時,A能從水中置換出氫,而B不能,問題導學,即時檢測,一,二,解析:A項只指出A、B兩種元素原子的最外層電子數(shù)的多少,因而不能確定A、B的金屬性的強弱。B項只說明了A、B原子電子層數(shù)的多少,但電子層數(shù)少的不一定比電子層數(shù)多的原子的金屬性弱。C項說明了等物質的量的A、B金屬與酸反應生成H2的多少,未說明與酸反應的快慢。同等條件下,與酸反應越劇烈,放出H2越快,則金屬越活潑,與放出H2的多少無關。D項正確,因為只有很活潑的金屬(如K、Ca、Na)才能在常溫下與水反應放出H2,而較不活潑的金屬在常溫下與水不反應。 答案:D,問題導學,即時檢測,一,二,遷移訓練1下列事實不能用于判斷元素金屬性強弱的是( ) A.金屬間發(fā)生的置換反應 B.1 mol金屬單質在反應中失去電子的多少 C.金屬元素的最高價氧化物對應水化物的堿性強弱 D.金屬元素的單質與水(或酸)反應置換出氫氣的難易程度 答案:B 解析:金屬單質在反應中失去電子的多少,不能作為判斷金屬性強弱的依據(jù),如1 mol Al 與酸反應失去的電子比1 mol Mg與酸反應失去的電子多,但Al的金屬性比Mg的弱。,問題導學,即時檢測,一,二,元素原子失電子能力強弱的判斷方法 1.根據(jù)物質的性質 (1)比較元素的單質與水(或酸)反應置換出氫的難易程度。置換反應越容易進行,元素原子的失電子能力 越強。 (2)比較元素最高價氧化物對應的水化物的堿性強弱。一般來說,堿性越強,元素原子失電子的能力越強。 (3)比較金屬陽離子氧化性強弱。一般來說,對主族元素而言,最高價金屬陽離子的氧化性越強,則金屬元素原子失電子能力越弱。特別注意,Fe屬于Ⅷ族元素,不適合該規(guī)律。 (4)金屬單質間的置換反應。在水溶液里若Xn++Y→X+Ym+,則Y比X失電子能力強。,問題導學,即時檢測,一,二,2.根據(jù)元素周期表 同一周期從左到右,元素原子失電子能力逐漸減弱;同一主族從上到下,元素原子失電子能力逐漸增強。 友情提示元素原子失電子的能力即元素的金屬性,原子易失電子,元素的金屬性強;反之則弱。,問題導學,即時檢測,一,二,二、同周期非金屬元素原子性質的遞變規(guī)律(以第3周期元素為例) 活動與探究 小明同學查閱了Si、P、S、Cl四種元素的相關性質如下表:,問題導學,即時檢測,一,二,請你認真分析對比表中的信息,你能總結出哪些規(guī)律?得出什么結論? 答案:規(guī)律: ①與H2反應越來越容易 ②氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越來越強 ③最高價氧化物對應的水化物的酸性逐漸增強 結論:隨著原子序數(shù)的遞增,同周期的Si、P、S、Cl得電子能力逐漸增強,非金屬性逐漸增強。,問題導學,即時檢測,一,二,遷移與應用 例2甲、乙兩種非金屬:①甲比乙容易與H2化合;②甲原子能與乙陰離子發(fā)生置換反應;③甲的最高價氧化物對應的水化物的酸性比乙的最高價氧化物對應的水化物酸性強;④與某金屬反應時,甲原子得電子數(shù)目比乙的多;⑤甲的單質熔、沸點比乙的低。能說明甲比乙的非金屬性強的是( ) A.④ B.只有⑤ C.①②③ D.①②③④ 思路點撥解答本題,要抓住兩點,一是“非金屬性”就是“得電子的能力”,二是“強”就是“易得”,不要與得到的多少相混淆。,問題導學,即時檢測,一,二,解析:非金屬元素原子得電子能力越強越容易與H2化合,其最高價氧化物對應的水化物酸性越強,所以①③正確。非金屬元素原子得電子能力強的置換非金屬元素原子得電子能力弱的,②正確。得電子數(shù)目的多少、單質熔、沸點的高低與得電子能力的強弱無關,④錯、⑤錯。 答案:C,問題導學,即時檢測,一,二,遷移訓練2能說明Cl元素的非金屬性比S元素的非金屬性強的是( ) A.含氧酸的酸性:HClO3強于H2SO4 B.Cl元素的最高正價比S元素的最高正價要高 C.氣態(tài)氫化物溶于水后的酸性:HCl比H2S強 D.Cl2能與H2S水溶液反應,生成S單質 答案:D 解析:比較酸性時,應比較最高價含氧酸,A不能;化合價越高,元素的非金屬性不一定越強,如I元素的最高正價比S元素的最高正價高,但非金屬性SI,故B不能;氫化物的穩(wěn)定性能用于比較非金屬性的強弱,但其酸性不能,C不能;D項說明氧化性Cl2S,故得電子能力ClS,D能說明。,問題導學,即時檢測,一,二,元素原子得電子能力強弱的判斷方法 1.根據(jù)物質的性質 (1)比較元素的單質與氫氣化合的難易程度以及氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性。一般說來,反應越容易進行,生成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,元素原子得電子的能力越強。 (2)比較元素最高價氧化物對應的水化物的酸性強弱。一般說來,酸性越強,元素原子得電子的能力越強。 (3)非金屬單質間的置換反應。一般得電子能力強的物質能把得電子能力弱的物質從其鹽溶液中置換出來。 (4)非金屬陰離子還原性的強弱。非金屬陰離子還原性越強,元素的得電子能力就越弱。 (5)與同一種金屬單質反應,其劇烈程度或金屬化合價的高低。,問題導學,即時檢測,一,二,2.根據(jù)元素周期表 同一周期從左到右,元素原子得電子能力逐漸增強;同一主族從上到下,元素原子得電子能力逐漸減弱。 友情提示元素原子得電子的能力即元素的非金屬性,原子易得電子,元素的非金屬性強;反之則弱。,問題導學,即時檢測,1,2,3,4,5,6,7,1.下列敘述不正確的是( ) A.Na、Mg、Al最外層電子數(shù)依次增多 B.Na、Mg、Al失電子能力依次減弱 C.Na、Mg、Al對應的氫氧化物的堿性依次減弱 D.Na可以從AlCl3溶液中置換出金屬Al 答案:D 解析:根據(jù)同周期元素的原子性質遞變規(guī)律可知A、B、C正確;Na還原性比Al強,但由于與水劇烈反應,故不能從AlCl3溶液中置換出金屬Al。,問題導學,即時檢測,1,2,3,4,5,6,7,2.下列元素的單質中,最易與氫氣反應生成氫化物的是 ( ) A.硼 B.氮 C.氟 D.碳 答案:C 解析:推斷已知元素與氫氣化合的難易其實質是比較元素原子的得電子能力的強弱。根據(jù)同一周期從左到右元素原子的得電子能力逐漸增強,可知它們與氫氣反應生成氫化物由易到難的順序為FNCB,即元素原子得電子能力越強,與氫氣化合越容易。,問題導學,即時檢測,1,2,3,4,5,6,7,3.下列氧化物對應的含氧酸酸性最強的是( ) A.SiO2 B.N2O5 C.P2O5 D.CO2 答案:B 解析:元素的非金屬性越強,其最高價氧化物對應水化物的酸性就越強。顯然其非金屬性強弱的順序為NPCSi。,問題導學,即時檢測,1,2,3,4,5,6,7,4.下列事實不能作為實驗判斷依據(jù)的是( ) A.鈉和鎂分別與冷水反應,判斷金屬性強弱 B.鐵投入CuSO4溶液中,能置換出銅,鈉投入CuSO4溶液中不能置換出銅,判斷鈉與鐵的金屬活動性強弱 C.酸性H2CO3H2SO4,判斷硫與碳的非金屬性強弱 D.根據(jù)Br2和I2分別與H2反應的劇烈程度,判斷溴與碘的非金屬性強弱 答案:B 解析:A項符合根據(jù)金屬與水反應難易判斷金屬性強弱的依據(jù);因Na的金屬性太強,與CuSO4溶液反應時會先與H2O反應,故B項不能作為判斷依據(jù);C項,H2CO3、H2SO4都是最高價含氧酸,由它們的酸性強弱可以推知硫的非金屬性比碳的強;D項所述符合根據(jù)非金屬單質與H2反應難易判斷非金屬性強弱的依據(jù)。,1,2,3,4,5,6,問題導學,即時檢測,7,5. 下列各組物質的性質比較,不正確的是( ) A.酸性:HClO4H3PO4H2SO4 B.氫化物穩(wěn)定性:HFH2ONH3 C.堿性:NaOHMg(OH)2Al(OH)3 D.氧化性:F2O2N2 答案:A 解析:同周期元素隨原子序數(shù)遞增,元素的金屬性減弱,非金屬性增強(稀有氣體元素除外)。,1,2,3,4,5,6,問題導學,即時檢測,7,6.在第3周期中,從水或酸中置換氫能力最強的元素的符號為 ;化學性質最穩(wěn)定的元素的符號是 。最高價氧化物對應水化物酸性最強的物質的化學式是 ,堿性最強的物質的化學式是 ,顯兩性的氫氧化物的化學式是 ,該兩性氫氧化物與鹽酸、燒堿溶液分別反應的離子方程式為 、 ;原子半徑最大的金屬元素的名稱是 ;原子半徑最小的元素的原子結構示意圖為 ;穩(wěn)定性最強的氣態(tài)氫化物是 。 答案:Na Ar HClO4 NaOH Al(OH)3,1,2,3,4,5,6,問題導學,即時檢測,7,7.下面是某科學興趣小組的同學做同周期元素性質遞變規(guī)律的實驗時,設計了一套實驗方案。實驗步驟如下:,1,2,3,4,5,6,問題導學,即時檢測,7,請整理并完成實驗報告。 (1)實驗目的: 。 (2)實驗用品: ①試劑:金屬鈉、鎂條、鋁條、稀鹽酸、新制氯水、新制Na2S溶液、AlCl3溶液、NaOH溶液等。 ②儀器: , , ,試管夾,鑷子,小刀,玻璃片,砂紙等。,1,2,3,4,5,6,問題導學,即時檢測,7,(3)實驗內容:(完成下列表格中的實驗現(xiàn)象和化學方程式) (4)實驗結論: 。 (5)請用原子結構的知識簡單解釋上述結論: 。,1,2,3,4,5,6,問題導學,即時檢測,7,答案:(1)探究同周期元素性質的遞變規(guī)律 (2)試管 酒精燈 表面皿 (3),1,2,3,4,5,6,問題導學,即時檢測,7,1,2,3,4,5,6,問題導學,即時檢測,7,(4)同周期元素隨著原子序數(shù)遞增,元素原子失電子能力逐漸減弱,得電子能力逐漸增強 (5)同周期的元素原子電子層數(shù)相同,核電荷數(shù)逐漸增大,原子半徑逐漸減小,原子核對核外電子的作用力逐漸增強,失電子能力減弱,得電子能力增強,1,2,3,4,5,6,問題導學,即時檢測,7,解析:該小組同學使用的試劑是第3周期的單質或化合物,且利用①和③、④和⑤比較出鈉、鎂、鋁三者從水或鹽酸中置換出氫氣的難易,進而推出三者的金屬性強弱,而通過⑥可得出Al(OH)3具有兩性的結論;通過②的置換反應可以得出氯的非金屬性比硫強的結論。所以該實驗的目的是研究同周期元素性質的遞變規(guī)律。同周期元素性質的變化規(guī)律是由其原子的核外電子排布的變化造成的,同周期的元素原子電子層數(shù)相同,核電荷數(shù)逐漸增大,原子半徑逐漸減小,原子核對核外電子的作用力逐漸增強,失電子能力減弱,得電子能力增強。,