高中化學(xué) 1-3-1 認(rèn)識(shí)同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律課件 魯科版必修2.ppt

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1．寫出鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式，并說明鈉是如何保存的。 提示 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，少量鈉保存在煤油中。,第三節(jié) 元素周期表的應(yīng)用,2．寫出Cl2和H2及NaBr溶液反應(yīng)的化學(xué)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(guān)的性質(zhì)。 以ⅦA、ⅠA族元素為例，使學(xué)生掌握同周期、同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律，并能用原子結(jié)構(gòu)理論初步加以解釋。 2．了解元素的原子結(jié)構(gòu)、周期表中的位置與元素性質(zhì)的關(guān)系。 3．了解元素周期表在指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐等方面的作用。,第1課時(shí) 認(rèn)識(shí)同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,1.方法導(dǎo)引 判斷元素原子失電子難易的方法 (1)根據(jù)元素的單質(zhì)與水或酸發(fā)生反應(yīng)置換出氫的難易：越易置換出氫，失電子越 。 (2)根據(jù)元素的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性強(qiáng)弱：堿性越強(qiáng)，失電子的能力 。,容易,越強(qiáng),2．鈉、鎂、鋁失電子能力驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),劇烈反應(yīng)放出H2,緩慢,迅速反應(yīng),酸劇烈反應(yīng),差,逐漸減弱,深紅,淺紅,兩性,逐漸減弱,1.方法導(dǎo)引 判斷元素原子得電子難易的方法 (1)根據(jù)元素的單質(zhì)與H2化合的難易程度：化合越容易，得電子能力 。 (2)根據(jù)元素的氫化物的穩(wěn)定性：穩(wěn)定性越強(qiáng)，得電子能力 。 (3)根據(jù)元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱：酸性越強(qiáng)，得電子能力 。,越強(qiáng),越強(qiáng),越強(qiáng),2．硅、磷、硫、氯性質(zhì)的遞變,SiH4,PH3,H2S,HCl,SiO2,P2O5,SO3,Cl2O7,H4SiO4,H3PO4,H2SO4,HClO4,Si＜P＜S＜Cl,1.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(zhì)極其穩(wěn)定的 元素。 2．遞變?cè)?隨著元素原子序數(shù)的遞增，元素原子的核電荷數(shù) ，原子半徑逐漸 ，原子失電子的能力逐漸 ，得電子的能力逐漸 。,金屬,活潑,非金屬,稀有氣體,增加,減小,減弱,增強(qiáng),3．性質(zhì)表現(xiàn) 從左到右金屬性逐漸 ，非金屬性逐漸 。表現(xiàn)在金屬單質(zhì)與 或水反應(yīng)置換出氫越來越 ，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的 越來越弱；而非金屬單質(zhì)與氫氣化合越來越 ，氫化物的 性越來越強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的 越來越強(qiáng)。這種情況周而復(fù)始，元素周期表清楚地體現(xiàn)了元素的性質(zhì)隨原子 的遞增呈現(xiàn) 的變化。,減弱,增強(qiáng),酸,難,堿性,容易,穩(wěn)定,酸性,序數(shù),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(qiáng)，該元素的金屬性越強(qiáng)；得電子能力越強(qiáng)，該元素的非金屬性越強(qiáng)。,【慎思2】 元素的金屬性強(qiáng)弱與失電子多少有沒有關(guān)系？ 提示 沒有任何關(guān)系，失電子多少是由原子結(jié)構(gòu)所決定的，失電子多，但失電子能力不一定強(qiáng)，如Na和Al相比，因?yàn)槎叩淖钔鈱臃謩e有1個(gè)e－和3個(gè)e－，它們表現(xiàn)其金屬性時(shí)，最外層電子都要失去，二者多少不等，但失電子能力Na強(qiáng)于Al，不能因?yàn)锳l失e－多而說它的金屬性強(qiáng)。,【慎思3】 同一周期中，非金屬元素對(duì)應(yīng)的所有含氧酸的酸性都隨原子序數(shù)的增大而增強(qiáng)嗎？ 提示 不是。同一周期，隨著原子序數(shù)的遞增，非金屬元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物(即最高價(jià)含氧酸)酸性逐漸增強(qiáng)，但低價(jià)含氧酸(如HClO)不符合此規(guī)律。 【慎思4】 如何從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋第3周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律？ 提示 同周期元素的電子層數(shù)相同，隨原子序數(shù)遞增，原子核對(duì)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(qiáng)。,(1)金屬元素原子失電子能力強(qiáng)弱判斷方法： ①比較元素的單質(zhì)與水(或酸)反應(yīng)置換出氫的難易程度。一般來說，置換反應(yīng)越容易發(fā)生，元素原子失電子的能力越強(qiáng)。,②比較元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性。一般來說，堿性越強(qiáng)，元素原子失電子的能力越強(qiáng)。 ③比較元素單質(zhì)間的置換反應(yīng)。一般來說，失電子能力強(qiáng)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。 ④比較金屬陽離子氧化性強(qiáng)弱。一般來說，對(duì)主族元素而言，最高價(jià)金屬陽離子氧化性越強(qiáng)，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(qiáng)弱判斷方法： ①比較元素的單質(zhì)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(yīng)越容易進(jìn)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(qiáng)。 ②比較元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性。一般來說，酸性越強(qiáng)，元素原子得電子的能力越強(qiáng)。,③比較非金屬間的置換反應(yīng)。一般來說，得電子能力強(qiáng)的非金屬單質(zhì)能把得電子能力弱的非金屬從其鹽溶液中置換出來。 ④比較非金屬元素的陰離子還原性強(qiáng)弱。非金屬元素的陰離子還原性越強(qiáng)，元素原子的得電子能力就越弱。如陰離子還原性：I－＞Br－＞Cl－，則元素原子得電子能力：I＜Br＜Cl。 ⑤根據(jù)兩元素化合時(shí)電子轉(zhuǎn)移或化合價(jià)判斷。一般來說，當(dāng)兩種非金屬元素化合時(shí)，得到電子而顯負(fù)價(jià)的元素原子得電子能力強(qiáng)。,【例1】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的金屬性強(qiáng)于Y B．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(qiáng) 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(jià)含氧酸的酸性Y強(qiáng)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(shù)小于Y的原子序數(shù)，即Y在X的右邊。依據(jù)同周期元素的性質(zhì)遞變規(guī)律知，若X、Y均為金屬元素，從X到Y(jié)，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(qiáng)，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)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(qiáng)，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性也逐漸增強(qiáng)，故C、D項(xiàng)均正確。 答案 B,①在化學(xué)反應(yīng)中元素的原子得電子能力叫做元素的非金屬性。元素原子得電子能力越強(qiáng)，元素的非金屬性就越強(qiáng)。②元素的非金屬性強(qiáng)弱，不能依據(jù)得電子的多少，而要看得電子的難易程度。③金屬性、非金屬性是元素的性質(zhì)，而還原性、氧化性是具體某物質(zhì)的性質(zhì)，這是兩個(gè)范疇的概念，不能混為一談。,【體驗(yàn)1】下列敘述中肯定能說明金屬A比金屬B的活潑性強(qiáng)的是 ( )。 A．常溫時(shí)，A能從酸中置換出氫，而B不能 B．A原子電子層數(shù)比B原子的電子層數(shù)多 C．1 mol A從酸中置換生成的H2比1 mol B從酸中置換生成的H2多 D．A原子最外層電子數(shù)比B原子的最外層電子數(shù)少 解析 判斷元素的金屬性強(qiáng)弱不是依據(jù)“最外層電子數(shù)的多少”、“電子層數(shù)”、“和酸反應(yīng)置換出氫的多少”，而是依據(jù)單質(zhì)與水或酸反應(yīng)的難易程度進(jìn)行判斷。 答案 A,續(xù)表,【例2】已知同周期X、Y、Z 三種元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性由強(qiáng)到弱的順序是HZO4＞H2YO4＞H3XO4，下列判斷正確的是 ( )。 A．3種元素陰離子的還原性按X、Y、Z的順序增強(qiáng) B．單質(zhì)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?yàn)樽宰笙蛴?，同周期元素最高價(jià)氧化物的水化物酸性逐漸增強(qiáng)，所以X、Y、Z三元素的原子序數(shù)由小到大為：X＜Y＜Z。同周期元素自左向右：①原子半徑逐漸減小，C項(xiàng)正確；②氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤；③單質(zhì)的氧化性逐漸增強(qiáng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；④陰離子的還原性逐漸減弱，A項(xiàng)錯(cuò)誤。 方法2(巧解法)：由酸性：HZO4＞H2YO4＞H3XO4，且X、Y、Z為同周期元素可設(shè)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(shù)相同，但從左到右核電荷數(shù)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(qiáng)。,【體驗(yàn)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(qiáng) C．最高正化合價(jià)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(jié)合元素周期律，在同一周期中，隨著元素原子序數(shù)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(jià)逐漸增大、氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)、原子失電子能力逐漸減弱、得電子能力逐漸增強(qiáng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)錯(cuò)誤。但由于氧一般情況下無正價(jià)，氟無正價(jià)，故C項(xiàng)錯(cuò)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(shí)驗(yàn)原理】 (1)利用置換反應(yīng)比較Cl和S的非金屬性強(qiáng)弱。 (2)利用Na、Mg、Al與H2O或H＋反應(yīng)的劇烈程度比較Na、Mg、Al的金屬性強(qiáng)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(qiáng)弱，從而比較Si、P、S的非金屬性強(qiáng)弱。,【探究活動(dòng)】 (1)探究Na、Mg、Al的金屬性強(qiáng)弱(見下表),(2)探究Cl、S、P、Si的非金屬性強(qiáng)弱(見下表),【操作提示】 (1)鈉要取“黃豆?！贝笮。乙迷嚰埐粮善浔砻娴拿河?，放在大的燒杯或玻璃水槽中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 (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(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 (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(diǎn)在pH試紙的中央，待變色后立即與標(biāo)準(zhǔn)比色卡進(jìn)行比較。 【實(shí)驗(yàn)小結(jié)】 金屬性：Na＞Mg＞Al；非金屬性：Cl＞S＞P＞Si。,【實(shí)驗(yàn)探究】 A、B、C、D四種元素的核電荷數(shù)依次增加，它們的離子電子層數(shù)相同且最外層電子數(shù)均為8。A原子的L層電子數(shù)與K、M層電子數(shù)之和相等，D原子的K、L層電子數(shù)之和等于電子總數(shù)的一半?；卮鹣铝袉栴}： (1)這4種元素的符號(hào)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(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式：__________________________，分別比較酸性和堿性的強(qiáng)弱：__________________。 (3)寫出氣態(tài)氫化物的化學(xué)式：__________。比較其穩(wěn)定性：__________，理由是____________________________ ________________________________________________________________________________________________。,解析 由A原子的L層電子數(shù)與K、M層電子數(shù)之和相等，所以A的核電荷數(shù)為2×8＝16，A為硫元素。D原子的K、L層電子數(shù)之和等于電子總數(shù)的一半，所以D原子的核電荷數(shù)是(2＋8)×2＝20，D為鈣元素。根據(jù)核電荷數(shù)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)S Cl K Ca r(K)＞r(Ca)＞r(S)＞r(Cl) (2)H2SO4、HClO4、KOH、Ca(OH)2 酸性：HClO4＞H2SO4，堿性：KOH＞Ca(OH)2 (3)HCl、H2S HCl＞H2S 因氯的原子半徑小于硫，氯原子得電子能力比硫原子強(qiáng),