第3節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律

1．了解同周期元素性質的遞變規律(以第3周期元素為例)。2．知道元素的最高價氧化物對應水化物的酸性(或堿性)與元素原子得電子(或失電子)能力的關系。3．知道元素周期表在科學研究、地質勘探等領域的廣泛應用。4．應用同周期元素性質遞變規律解決問題。知識清單鈉、鎂、鋁原子失電子能力相對強弱的實驗探究實驗目的實驗結果結論a.比較鈉、鎂、鋁與水反應的難易程度鈉與______水劇烈反應；鎂與水反應的條件是____，加熱時反應劇烈程度也不如鈉與冷水反應劇烈；鋁與水反應不如鈉、鎂劇烈，即使加熱，反應仍很緩慢鈉、鎂、鋁原子失電子能力：鈉____鎂____鋁實驗目的實驗結果結論b.比較鎂、鋁與同濃度鹽酸反應的難易程度與同濃度同體積鹽酸反應時，劇烈程度：鎂____鋁鈉、鎂、鋁原子失電子能力：鈉____鎂____鋁c.比較鈉、鎂、鋁的最高價氧化物對應水化物的堿性強弱NaOH是____堿；Mg(OH)2是____堿，只溶于酸而不與堿反應；Al(OH)3的堿性最弱，是____氫氧化物，既可溶于強酸又可溶于強堿冷加熱>強弱兩性>>應用思考：日常生活中的炊具通常都是鋁制品，而不用鎂來制造？提示：鎂的活潑性大于鋁，易與水反應。綜合拓展元素原子失電子能力強弱的判斷依據：(1)比較元素的單質與水(或非氧化性酸)反應置換出氫氣的難易程度。置換反應越容易發生，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水化物的堿性強弱。一般說來，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。(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。特別提示元素原子失電子的性質即元素的金屬性，原子易失電子，元素的金屬性強，原子不易失電子，元素的金屬性弱。嘗試應用1.下列事實不能用于判斷金屬性強弱的是（）A．金屬間發生的置換反應B．1mol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，如1molAl反應失去的電子比1molMg多，但Al的金屬性比Mg弱，1molNa反應失去的電子比1molCa少，但Ca的金屬性比Na強。答案：B2．（雙選題）對Na、、Mg、Al的有關關性質的敘敘述正確的的是()A．堿性：：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3B．原子半半徑：Na<Mg<AlC．離子的的氧化性：：Na＋<Mg2＋<Al3＋D．單質的的還原性：：Na<Mg<Al解析：Na、Mg、Al位位于同一周周期，從左左往右，原原子半徑逐逐漸減小，，失電子的的能力逐漸漸減弱，還還原性逐漸漸減弱，陽陽離子的氧氧化性逐漸漸增強，最最高價氧化化物對應的的水化物的的堿性逐漸漸減弱。答案：AC知識清單硅、磷、硫硫、氯原子子得電子能能力相對強強弱的實驗探究究實驗目的實驗結果結論a.比較硅、磷、硫、氯的對應單質與氫氣化合的難易程度硅只有在____下才能與氫氣反應；磷蒸氣與氫氣能反應；硫在加熱時能與氫氣反應；氯氣在____或____條件下與氫氣發生爆炸或劇烈反應硅、磷、硫、氯原子得電子能力：____________點燃硅<磷<硫硫<氯高溫光照實驗目的實驗結果結論b.比較硅、磷、硫、氯的對應氣態氫化物的穩定性硅烷(SiH4)在常溫下____分解；磷化氫(PH3)受熱____分解；硫化氫(H2S)在較高溫度時_______分解；氯化氫(HCl)穩定，在______才可分解硅、磷、硫、氯原子得電子能力：__________________c.比較硅、磷、硫、氯的對應的最高價含氧酸的酸性強弱原硅酸(H4SiO4)是一種很弱的酸；磷酸(H3PO4)屬于______；硫酸(H2SO4)是強酸；高氯酸(HClO4)是酸性最____的無機含氧酸硅<磷<硫硫<氯應用思考：：比較H2CO3與HNO3的酸性強弱弱？提示：HNO3>H2CO3。極易可以高溫下中強酸強極易綜合拓展元素原子得得電子能力力的判斷依依據：(1)比較較元素的單單質跟氫氣氣化合的難難易程度及及氣態氫化化物的穩定定性。其單單質跟氫氣氣越易化合合，生成的的氣態氫化化物越穩定定，其原子子得電子能能力越強。。(2)比較較元素最高高價氧化物物對應水化化物的酸性性。其最高高價氧化物物對應水化化物的酸性性越強，其其原子得電電子能力越越強。(3)比較較非金屬間間的置換反反應。若非非金屬X能能把非金屬屬Y從它的的鹽溶液或或氣態氫化化物中置換換出來，則則X元素原原子得電子子能力比Y元素原子子得電子能能力強。(4)比較較非金屬間間的陰離子子還原性的的強弱。非非金屬陰離離子的還原原性越弱，，其對應非非金屬元素素原子的得得電子能力力就越強。。特別提示元素原子得得電子的性性質即元素素的非金屬屬性，原子子易得電子子，元素的的非金屬性性強；原子子不易得電電子，元素素的非金屬屬性弱。嘗試應用解析：按非金屬屬性大小小的比較較，同周周期元素素自左向向右氣態態氫化物物的穩定定性逐漸漸增強，，同主族族元素自自上而下下氣態氫氫化物的的穩定性性逐漸減減弱。答案：B2．甲、、乙兩種種非金屬屬：①甲甲比乙容容易與H2化合；②②甲原子子能與乙乙的陰離離子發生生置換反反應；③③甲的最最高價氧氧化物對對應的水水化物酸酸性比乙乙的最高高價氧化化物對應應的水化化物酸性性強；④④與某金金屬反應應時，甲甲原子得得電子數數目比乙乙的多；；⑤甲的的單質熔熔、沸點點比乙的的低。能能說明甲甲比乙的的得電子子能力強強的是()A．只有有④B．．只有⑤⑤C．①②②③D．．①②③③④解析：非金屬元元素原子子得電子子能力越越強越容容易與H2化合，其其最高價價氧化物物對應的的水化物物酸性越越強，所所以①③③正確。。非金屬屬元素原原子得電電子能力力強的置置換非金金屬元素素原子得得電子能能力弱的的，②正正確。得得電子數數目的多多少、單單質熔沸沸點的高高低與得得電子能能力的強強弱無關關。答案：C同周期元元素性質質的遞變變規律有關的實實驗和探探究事實實證明，，其他周周期內元元素性質質的遞變變規律跟跟第3周周期相似似。同周周期元素素，從左左到右：：(1)元元素的______逐逐漸減弱弱，元素素的非金金屬性逐逐漸增強強。(2)元元素原子子的氧化化性逐漸漸增強，，______逐漸減減弱。(3)元元素的最最高正化化合價由由______遞增到到______，而最最低負化化合價由由______遞增到到______。(4)元元素最高高價氧化化物對應應水化物物的______逐漸漸減弱而而______逐漸增增強。金屬性還還原性性＋1＋7－4－1堿性性酸性性知識清單單(5)元元素的氣氣態氫化化物的穩穩定性逐逐漸______，而而還原性性逐漸減減弱。增強應用思考考：元素的金金屬性和和非金屬屬性的強強弱與其其原子得得失電子子的數目目有關系系嗎？提示：金屬性和和非金屬屬強弱是是指原子子得失電電子的能能力強弱弱，與得得失電子子的數目目沒關系系。嘗試應用用1.（雙雙選題））已知X、Y、、Z三種種元素的的原子核核外具有有相同的的電子層層數，其其最高價價氧化物物對應的的水化物物的酸性性由強到到弱的順順序是：：HZO4＞H2YO4＞H3XO4，下列判判斷正確確的是（））A.陰離子子的還原原性按X、Y、、Z的順順序減弱弱B.單質質的氧化化性按X、Y、、Z的順順序減弱弱C.原子子半徑按按X、Y、Z的的順序減減小D.氣態態氫化物物的穩定定性按X、Y、、Z的順順序減弱弱解析：符合條件件的有氯氯、硫、、磷，由由酸性強強弱可知知非金屬屬性強弱弱為Z＞＞Y＞X，因為為電子層層數相同同，故原原子半徑徑由大到到小的順順序為X＞Y＞＞Z；單單質的氧氧化性按按X、Y、Z順順序增強強；陰離離子還原原性按X、Y、、Z順序序減弱；；氣態氫氫化物的的穩定性性按X、、Y、Z順序增增強。答案：AC2．（雙選題）具有相相同電子子層數的的X、Y、Z三三種元素素，已知知它們的的最高價價氧化物物對應水水化物的的酸性由由強到弱弱的順序序是HXO4、H2YO4、H3ZO4，則下列列判斷不不正確的的是()A．原子子半徑X>Y>ZB．元素素原子的的得電子子能力X>Y>ZC．氣態態氫化物物的穩定定性是HX>H2Y>ZH3D．氣態態氫化物物的還原原性是HX>H2Y>ZH3解析：首先由電電子層數數相同確確定X、、Y、Z三種元元素處于于同一周周期，再再由最高高價氧化化物對應應水化物物的化學學式及酸酸性強弱弱順序可可以判斷斷X、Y、Z的的最高正正價依次次是＋7、＋6、＋5，族序序數依次次是ⅦA、ⅥA、ⅤA(從左左到右依依次是Z、Y、、X)，，所以原原子半徑徑Z>Y>X，，原子的的得電子子能力X>Y>Z，氣氣態氫化化物的穩穩定性與與元素原原子得電電子能力力順序一一致，是是HX>H2Y>ZH3，氣態氫氫化物HX、H2Y、ZH3的還原性性實際上上就是X－、Y2－、Z3－的還原性性，而X－、Y2－、Z3－的還原性性順序恰恰好與X、Y、、Z的氧氧化性順順序相反反，即氣氣態氫化化物的還還原性與與元素原原子得電電子能力力順序正正好相反反，是ZH3>H2Y>HX。答案：AD元素得失失電子能能力的判判斷（雙選題）X、Y是元素素周期表表第三周周期中的的兩種元元素（稀稀有氣體體除外））。下列列敘述能能說明X的得電電子能力力比Y強強的是()A．X原原子的B．X的氫化物的沸點比Y的氫化物的沸點低C．X的氣態氫化物比Y的氣態氫化物穩定D．Y的單質能將X從NaX的溶液中置換出來解析：第三周期元素素，從左到右右，最外層電電子數依次遞遞增，元素的的得電子能力力逐漸增強，，A可選；元元素的得電子子能力與氣態態氫化物的穩穩定性有關，，氣態氫化物物越穩定，元元素的得電子子能力越強，，C可選；元元素的得電子子能力與氣態態氫化物的熔熔沸點無關，，B不可選；；Y的單質能能將X從NaX的溶液中中置換出來，，表明得電子子能力：Y＞＞X，D不可可選。答案：AC名師點睛：同一周期，從從左向右：原原子半徑逐漸漸變小，最外外層電子數逐逐漸增多，失失電子能力逐逐漸減弱，得得電子能力逐逐漸增強。變式訓練1．下列能說說明氯元素的的非金屬性比比硫元素強的的事實是()①HCl的溶溶解度比H2S的大②HClO的氧氧化性比H2SO4的強③HClO4的酸性比H2SO4的強④HCl比H2S穩定⑤氯氯原子最外層層有7個電子子，硫原子最最外層有6個個電子⑥Cl2能與鐵反應生生成FeCl3，硫與鐵反應應生成FeS⑦Cl2能與H2S反應生成SA．①②B．⑤⑥C．①②⑤⑥⑥⑦D．③④⑥⑥⑦解析：①NH3的溶解度比HCl的大，，但N元素的的非金屬性不不如Cl的強強，也就是說說，溶解度與與元素的非金金屬性沒有直直接關系；②②應該用最高高價氧化物對對應水化物的的酸性來表示示非金屬性的的強弱，而不不是其任意含含氧酸的氧化化性。答案：D同周期元素性性質的遞變規規律(2011年江江蘇卷)短周期元素素X、Y、Z、W、Q在在元素周期表表中的相對位位置如圖所示示。下列說法法正確的是()A．元素X與與元素Z的最最高正化合價價之和的數值值等于8B．原子半徑徑的大小順序序為：rX＞＞rY＞rZ＞rW＞rQC．離子Y2－和Z3＋的核外電子數數和電子層數數都不相同D．元素W的最高價價氧化物對應應的水化合物物酸性比Q的強解析：由元素在周期期表中的位置置可推知X、、Y、Z、W、Q分別為為N、O、Al、S、Cl。元素X(N)的最最高正價＋5與元素Z(Al)的最最高正價＋3之和為8；；原子半徑的的大小順序為為rZ＞rW＞rQ＞rX＞rY；；Y2－和Z3＋的核外電子數數和電子層數數均相同；非非金屬性：W(S)＜Q(Cl)，，故最高價氧氧化物對應的的水化物的酸酸性：W(S)＜Q(Cl)。答案：A變式訓練2．R、W、、X、Y、Z為原子序數數依次遞增的的同一短周期期元素，下列列說法一定正正確的是(m、n均為正整數)()A．若R(OH)n為強堿，則W(OH)m也為強堿B．若HnXOm為強酸，則Y是活潑非金金屬元素C．若Y的最最低化合價為為－2，則Z的最高正化化合價為＋6D．若X的最最高正化合價價為＋5，則則五種元素都都是非金屬元元素解析：若R、W分別別為Na、Mg，Mg(OH)2不是強堿，A錯誤；若HnXOm為強酸，即X的非金屬性性強，可知Y的非金屬性性更強，B正正確；若Y的的最低化合價價為－2，為為第ⅥA族元元素，則Z在在第ⅦA族，，最高化合價價為＋7，C錯誤；若X的最高正化化合價為＋5，位于第ⅤⅤA族，則R位于第ⅢA族，可能為為Al，D錯錯誤。答案：B3.下列敘述述不正確的是是（））A.Na、Mg、Al最最外層電子數數依次增多，，其單核離子子的氧化性依依次增強B.P、S、Cl最最高正正價依依次升升高，，對應應的氣氣態氫氫化物物的穩穩定性性依次次增強強C.同同周期期元素素的原原子半半徑以以ⅦA族的的為最最大D.Na、、Mg、Al的的氫氧氧化物物的堿堿性依依次減減弱解析：：Na、、Mg、Al原原子的的最外外層電電子數數依次次為1、2、3，其其原子子的還還原性性依次次減弱弱，但但離子子的氧氧化性性依次次增