高中化學 131 認識同周期元素性質的遞變規(guī)律課件 魯科版必修2

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1、1寫出鈉與水反應的化學方程式，并說明鈉是如何保存的。提示2Na2H2O=2NaOHH2，少量鈉保存在煤油中。第三節(jié)元素周期表的應用第三節(jié)元素周期表的應用 2寫出Cl2和H2及NaBr溶液反應的化學方程式并說明Cl2和Br2的活潑性。1理解金屬鉀及其化合物的有關的性質。以A、A族元素為例，使學生掌握同周期、同主族元素性質遞變規(guī)律，并能用原子結構理論初步加以解釋。2了解元素的原子結構、周期表中的位置與元素性質的關系。3了解元素周期表在指導生產實踐等方面的作用。 第1課時認識同周期元素性質的遞變規(guī)律1.方法導引方法導引判斷元素原子失電子難易的方法判斷元素原子失電子難易的方法(1)根據元素的單質與水或

2、酸發(fā)生反應置換出氫的難易：根據元素的單質與水或酸發(fā)生反應置換出氫的難易：越易置換出氫，失電子越越易置換出氫，失電子越。(2)根據元素的最高價氧化物的水化物的堿性強弱：堿性根據元素的最高價氧化物的水化物的堿性強弱：堿性越強，失電子的能力越強，失電子的能力 。篤學一篤學一元素原子失電子能力的遞變規(guī)律元素原子失電子能力的遞變規(guī)律 容易容易越強越強2鈉、鎂、鋁失電子能力驗證實驗實驗內容實驗內容實驗現象實驗現象實驗結論實驗結論鈉、鎂、鈉、鎂、鋁與水鋁與水(或或酸酸)的反應的反應情況情況(1)鈉與冷水鈉與冷水(或酸或酸)的反應情的反應情況：況： ；(2)鎂與冷水反應鎂與冷水反應 ，與沸水，與沸水 放出放出

3、H2，與，與 放出放出H2；(3)鋁鋁與酸迅速反應放出與酸迅速反應放出H2(但比鎂但比鎂跟酸反應的劇烈程度要跟酸反應的劇烈程度要 )鈉、鎂、鋁失電子鈉、鎂、鋁失電子能力能力 .最高價氧最高價氧化物對應化物對應水化物的水化物的堿性對比堿性對比(1)鈉與水反應后的溶液滴加鈉與水反應后的溶液滴加酚酞顯酚酞顯 色；色；(2)鎂跟熱水鎂跟熱水反應后的溶液滴加酚酞顯反應后的溶液滴加酚酞顯 色；色；(3)Al(OH)3既能溶既能溶于稀硫酸，又能溶于于稀硫酸，又能溶于NaOH溶溶液液NaOH顯強堿性，顯強堿性，Mg(OH)2堿性較堿性較NaOH弱，弱，Al(OH)3屬屬 氫氧化物；氫氧化物；鈉、鎂、鋁失電子鈉

4、、鎂、鋁失電子能力能力 .劇烈反應放出劇烈反應放出H2緩慢緩慢迅速反應迅速反應酸劇烈反應酸劇烈反應差差逐漸減弱逐漸減弱深紅深紅淺紅淺紅兩性兩性逐漸減弱逐漸減弱1.方法導引判斷元素原子得電子難易的方法(1)根據元素的單質與H2化合的難易程度：化合越容易，得電子能力。(2)根據元素的氫化物的穩(wěn)定性：穩(wěn)定性越強，得電子能力 。(3)根據元素的最高價氧化物對應的水化物的酸性強弱：酸性越強，得電子能力 。篤學二篤學二元素原子得電子能力的遞變規(guī)律元素原子得電子能力的遞變規(guī)律 越強越強越強越強越強越強2硅、磷、硫、氯性質的遞變元素元素(單質單質)SiPSCl與與H2反應反應高溫、生成高溫、生成少量化合物少量

5、化合物磷蒸氣與磷蒸氣與H2能反應能反應需加熱需加熱光照劇光照劇烈反應烈反應氣氣態(tài)態(tài)氫氫化化物物化學式化學式穩(wěn)定性穩(wěn)定性很不穩(wěn)定很不穩(wěn)定不穩(wěn)定不穩(wěn)定較穩(wěn)定較穩(wěn)定很穩(wěn)定很穩(wěn)定SiH4PH3H2SHCl元素元素(單質單質)SiPSCl最高價氧化物最高價氧化物最高最高價氧價氧化物化物的水的水化物化物化學式化學式酸性酸性弱酸弱酸中強酸中強酸強酸強酸酸性比酸性比硫酸還硫酸還強強SiO2P2O5SO3Cl2O7H4SiO4H3PO4H2SO4HClO4元素元素(單質單質)SiPSCl與與H2化合的難易化合的難易(難難)(易易)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性(弱弱)(強強)最高價氧化物對應水最高價氧化物

6、對應水化物的酸性化物的酸性(弱弱)(強強)結論結論得電子能力：得電子能力： .SiPSCl1.遞變規(guī)律同一周期從左到右，由活潑 元素開始過渡到不太 的金屬元素，再過渡到 元素，最后是性質極其穩(wěn)定的元素。2遞變原因隨著元素原子序數的遞增，元素原子的核電荷數 ，原子半徑逐漸 ，原子失電子的能力逐漸 ，得電子的能力逐漸。篤學三篤學三認識同周期元素性質的遞變規(guī)律認識同周期元素性質的遞變規(guī)律 金屬金屬活潑活潑非金屬非金屬稀有氣體稀有氣體增加增加減小減小減弱減弱增強增強3性質表現從左到右金屬性逐漸 ，非金屬性逐漸 。表現在金屬單質與或水反應置換出氫越來越 ，最高價氧化物對應水化物的越來越弱；而非金屬單質與

7、氫氣化合越來越，氫化物的 性越來越強，最高價氧化物對應水化物的 越來越強。這種情況周而復始，元素周期表清楚地體現了元素的性質隨原子 的遞增呈現的變化。 減弱減弱增強增強酸酸難難堿性堿性容易容易穩(wěn)定穩(wěn)定酸性酸性序數序數周期性周期性【慎思1】 元素的金屬性，非金屬性的含義是什么？提示元素的金屬性是指元素的原子失去電子的能力，元素的非金屬性是指元素的原子獲得電子的能力。元素的原子失電子能力越強，該元素的金屬性越強；得電子能力越強，該元素的非金屬性越強。【慎思2】 元素的金屬性強弱與失電子多少有沒有關系？提示沒有任何關系，失電子多少是由原子結構所決定的，失電子多，但失電子能力不一定強，如Na和Al相比

8、，因為二者的最外層分別有1個e和3個e，它們表現其金屬性時，最外層電子都要失去，二者多少不等，但失電子能力Na強于Al，不能因為Al失e多而說它的金屬性強?！旧魉?】 同一周期中，非金屬元素對應的所有含氧酸的酸性都隨原子序數的增大而增強嗎？提示不是。同一周期，隨著原子序數的遞增，非金屬元素最高價氧化物對應的水化物(即最高價含氧酸)酸性逐漸增強，但低價含氧酸(如HClO)不符合此規(guī)律?！旧魉?】 如何從原子結構的角度解釋第3周期元素性質的遞變規(guī)律？提示同周期元素的電子層數相同，隨原子序數遞增，原子核對最外層電子的吸引力增大，原子半徑減小，失電子能力減弱，得電子能力增強。 (1)金屬元素原子失電子

9、能力強弱判斷方法：比較元素的單質與水(或酸)反應置換出氫的難易程度。一般來說，置換反應越容易發(fā)生，元素原子失電子的能力越強。要點一要點一 |比較元素最高價氧化物對應水化物的堿性。一般來說，堿性越強，元素原子失電子的能力越強。比較元素單質間的置換反應。一般來說，失電子能力強的金屬能把失電子能力弱的金屬從其鹽溶液或熔融物中置換出來。比較金屬陽離子氧化性強弱。一般來說，對主族元素而言，最高價金屬陽離子氧化性越強，則金屬元素原子的失電子的能力就越弱。(2)非金屬元素原子得電子能力強弱判斷方法：比較元素的單質與氫氣化合的難易程度及氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性。一般來說，反應越容易進行，生成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，元素

10、原子得電子的能力越強。比較元素最高價氧化物對應水化物的酸性。一般來說，酸性越強，元素原子得電子的能力越強。比較非金屬間的置換反應。一般來說，得電子能力強的非金屬單質能把得電子能力弱的非金屬從其鹽溶液中置換出來。比較非金屬元素的陰離子還原性強弱。非金屬元素的陰離子還原性越強，元素原子的得電子能力就越弱。如陰離子還原性：IBrCl，則元素原子得電子能力：IBrCl。根據兩元素化合時電子轉移或化合價判斷。一般來說，當兩種非金屬元素化合時，得到電子而顯負價的元素原子得電子能力強?！纠?】X、Y為同一周期的元素，如果X原子半徑大于Y的原子半徑，則下列說法不正確的是()。A若X、Y均為金屬元素，則X的金屬

11、性強于YB若X、Y均為金屬元素，則X的陽離子的氧化性比Y的陽離子氧化性強C若X、Y均為非金屬元素，則Y的氣態(tài)氫化物比X的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定D若X、Y均為非金屬元素，則最高價含氧酸的酸性Y強于X解析X、Y為同一周期的元素，X原子半徑大于Y的原子半徑，則X的原子序數小于Y的原子序數，即Y在X的右邊。依據同周期元素的性質遞變規(guī)律知，若X、Y均為金屬元素，從X到Y，金屬性逐漸減弱，元素原子的還原性逐漸減弱，其形成的陽離子氧化性增強，故A項正確，B項錯誤；若X、Y均為非金屬元素，同周期元素的非金屬性逐漸增強，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性也逐漸增強，故C、D項均正確。答案B在化學反應中元素的原子得電子能力叫做元素的非金

12、屬性。元素原子得電子能力越強，元素的非金屬性就越強。元素的非金屬性強弱，不能依據得電子的多少，而要看得電子的難易程度。金屬性、非金屬性是元素的性質，而還原性、氧化性是具體某物質的性質，這是兩個范疇的概念，不能混為一談。【體驗1】下列敘述中肯定能說明金屬A比金屬B的活潑性強的是()。A常溫時，A能從酸中置換出氫，而B不能BA原子電子層數比B原子的電子層數多C1 mol A從酸中置換生成的H2比1 mol B從酸中置換生成的H2多DA原子最外層電子數比B原子的最外層電子數少解析判斷元素的金屬性強弱不是依據“最外層電子數的多少”、“電子層數”、“和酸反應置換出氫的多少”，而是依據單質與水或酸反應的難

13、易程度進行判斷。答案A要點二要點二 |元素周期表中同周期元素性質的變化規(guī)律元素周期表中同周期元素性質的變化規(guī)律 同周期同周期(從左到右從左到右)原子半徑原子半徑逐漸減小逐漸減小主要化合價主要化合價1741元素原子的失電子能力元素原子的失電子能力逐漸減弱逐漸減弱元素原子的得電子能力元素原子的得電子能力逐漸增強逐漸增強單單質質氧化性氧化性逐漸增強逐漸增強還原性還原性逐漸減弱逐漸減弱續(xù)表離子離子陽離子的氧化性陽離子的氧化性逐漸增強逐漸增強陰離子的還原性陰離子的還原性逐漸減弱逐漸減弱氣態(tài)氫化物氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性穩(wěn)定性逐漸增強逐漸增強還原性還原性逐漸減弱逐漸減弱最高價氧化最高價氧化物對應的水物對應的水化物

14、化物酸性酸性逐漸增強逐漸增強堿性堿性逐漸減弱逐漸減弱【例2】已知同周期X、Y、Z 三種元素的最高價氧化物對應水化物的酸性由強到弱的順序是HZO4H2YO4H3XO4，下列判斷正確的是()。A3種元素陰離子的還原性按X、Y、Z的順序增強B單質的氧化性按X、Y、Z的順序減弱C原子半徑按X、Y、Z的順序減小D氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性按X、Y、Z的順序減弱解析本題有兩種解法。方法1(一般解法)：因為自左向右，同周期元素最高價氧化物的水化物酸性逐漸增強，所以X、Y、Z三元素的原子序數由小到大為：XYZ。同周期元素自左向右：原子半徑逐漸減小，C項正確；氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強，D項錯誤；單質的氧化性逐漸增強，

15、B項錯誤；陰離子的還原性逐漸減弱，A項錯誤。方法2(巧解法)：由酸性：HZO4H2YO4H3XO4，且X、Y、Z為同周期元素可設定X、Y、Z分別為：P、S、Cl(或其他元素)，則答案易知。答案C在同一周期中，各元素的原子核外電子層數相同，但從左到右核電荷數依次增多，原子半徑逐漸減小(稀有氣體除外)，原子失電子能力逐漸減弱、得電子能力逐漸增強?！倔w驗2】(原創(chuàng)題)按C、N、O、F的順序，下列遞變規(guī)律正確的是()。A原子半徑逐漸增大B元素原子得電子能力逐漸增強C最高正化合價逐漸增大D氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱解析C、N、O、F元素處于周期表中的第2周期，結合元素周期律，在同一周期中，隨著元素原子序數

16、遞增的順序，各元素原子的原子半徑逐漸減小、最高正化合價逐漸增大、氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸增強、原子失電子能力逐漸減弱、得電子能力逐漸增強，故A項錯誤，D項錯誤。但由于氧一般情況下無正價，氟無正價，故C項錯誤。答案B規(guī)律探究五第3周期元素金屬性和非金屬性的遞變規(guī)律【實驗原理】(1)利用置換反應比較Cl和S的非金屬性強弱。(2)利用Na、Mg、Al與H2O或H反應的劇烈程度比較Na、Mg、Al的金屬性強弱。(3)測定同濃度H2SO4和H3PO4的pH，把H3PO4滴入Na2SiO3溶液中比較H3PO4和H2SiO3的酸性強弱，從而比較Si、P、S的非金屬性強弱?！咎骄炕顒印?1)探究Na、Mg、Al的

17、金屬性強弱(見下表)(2)探究Cl、S、P、Si的非金屬性強弱(見下表)【操作提示】(1)鈉要取“黃豆?！贝笮?，且要用試紙擦干其表面的煤油，放在大的燒杯或玻璃水槽中進行實驗。(2)鎂條、鋁條最好取形狀、大小一樣的且放入等體積等濃度的鹽酸中進行實驗。(3)氯水和H2S溶液均要新制的。(4)測溶液的pH的操作：把一小片pH試紙放在干凈的表面皿上，用干凈的玻璃棒(或膠頭滴管)蘸取一滴待測液點在pH試紙的中央，待變色后立即與標準比色卡進行比較?！緦嶒炐〗Y】金屬性：NaMgAl；非金屬性：ClSPSi?！緦嶒炋骄俊緼、B、C、D四種元素的核電荷數依次增加，它們的離子電子層數相同且最外層電子數均為8。A原

18、子的L層電子數與K、M層電子數之和相等，D原子的K、L層電子數之和等于電子總數的一半?；卮鹣铝袉栴}：(1)這4種元素的符號依次是A_，B_，C_，D_。它們的原子半徑由大到小的順序是_。(2)分別寫出這4種元素的最高價氧化物對應水化物的化學式：_，分別比較酸性和堿性的強弱：_。(3)寫出氣態(tài)氫化物的化學式：_。比較其穩(wěn)定性：_，理由是_ _。解析由A原子的L層電子數與K、M層電子數之和相等，所以A的核電荷數為2816，A為硫元素。D原子的K、L層電子數之和等于電子總數的一半，所以D原子的核電荷數是(28)220，D為鈣元素。根據核電荷數依次增大，并都形成離子，排除氬元素和磷元素，B為氯元素，C為鉀元素。答案(1)SClKCar(K)r(Ca)r(S)r(Cl)(2)H2SO4、HClO4、KOH、Ca(OH)2酸性：HClO4H2SO4，堿性：KOHCa(OH)2(3)HCl、H2SHClH2S因氯的原子半徑小于硫，氯原子得電子能力比硫原子強