内容正文:
第3节 元素周期表的应用
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1.以第3周期为例,掌握同周期元素性质的递变规律,并能用原子结构理论初步加以解释。
2.学会运用具体事物来研究抽象概念的思想方法,促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。
3.知道碱金属元素、卤族元素的结构和性质,能从原子结构角度解释同主族元素性质的递变规律,形成“结构决定性质”的观念。
4.能设计实验方案,探究卤族元素性质的相似性和递变性,增强科学探究意识。
5.以硅及其化合物为例,学会从元素在周期表中的位置、物质类别、元素化合价等角度认识含有该元素物质的化学性质,形成对元素及其化合物的多维立体认识网络。
6.了解元素周期表与元素周期律的应用,建立“位、构、性”关系应用的思维模型。
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知识精讲
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一、认识同周期元素性质的递变规律
(一)同周期元素性质的递变规律
1.比较金属元素原子失电子能力的常用方法
(1)最高价氧化物对应水化物的碱性 ,其元素的原子失电子能力 。
(2)单质与水或酸反应置换 越容易,其元素的原子失电子能力 。
2.实验探究第3周期金属元素失电子能力
(1)钠、镁、铝与水或酸反应的实验探究
实验内容
实验现象及方程式
实验结论
将一小块钠放入滴有酚酞冷水的小烧杯中
常温下,反应剧烈,酚酞变
金属失电子的能力:Na>Mg>Al
金属性:Na>Mg>Al
将除去氧化膜的镁条、铝片分别放入滴有酚酞冷水的试管,然后加热试管
①镁与水:常温下,没有明显的变化;加热,反应缓慢,酚酞变浅红色,化学方程式
Mg+2H2O +H2↑
②铝与冷水、热水看不到明显的变化
将除去氧化膜的镁条、铝片分别放入盛有少量稀盐酸的试管
①镁与稀盐酸:反应剧烈,生成大量气体,
离子方程式:Mg+2H+=== +H2↑
②铝与稀盐酸:反应较 ,生成气体,
离子方程式:2Al+6H+===2Al3++3H2↑
(2)探究NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3碱性强弱
实验操作
沉淀溶
解情况
沉淀逐渐溶解
沉淀逐渐溶解
沉淀溶解
沉淀不溶解
相关反应
方程式
Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O
Al(OH)3+NaOH=== Na[Al(OH)4]
Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O
实验结论
NaOH是 ,Mg(OH)2是 ,Al(OH)3是两性氢氧化物,三者的碱性依次减弱
结论:Na、Mg、Al失去电子的能力逐渐减弱,金属性逐渐 。即同周期金属元素从左到右失电子能力依次减弱。
3.比较非金属元素原子得电子能力的常用方法
(1)单质与氢气化合反应越容易,其元素的原子得电子能力 。
(2)气态氢化物的稳定性 ,其元素的原子得电子能力越强。
(3)最高价氧化物对应水化物的 越强,其元素的原子得电子能力越强。
4.第3周期非金属元素原子得电子能力的比较
原子
Si
P
S
Cl
最高正价
+4
+5
+6
+7
最低负价
-4
-3
-2
-1
单质与H2
化合的条件
高温
较高温度
需加热
点燃或光照
从Si到Cl,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
从Si到Cl,气态氢化物的稳定性越来
最高价氧化物
SiO2
P2O5
SO3
Cl2O7
最高价氧化物对应水化物的酸性强弱
H4SiO4或H2SiO3弱酸
H3PO4中强酸
H2SO4强酸
HClO4最强无机酸
从Si到Cl,最高价氧化物对应水化物的 逐渐增强
结论
从Si到Cl,元素得电子能力逐渐增强, 逐渐增强
(二)元素原子得失电子能力强弱的判断
1.元素原子失电子能力强弱的判断
(1)根据元素在周期表中的相对位置:在周期表越位于左下方的元素,其原子失电子能力就 。
(2)最高价氧化物对应水化物的 越强,其元素的原子 能力越强。
(3)单质与水或酸反应置换氢越易,其元素的原子失电子能力越强。
(4)单质与 的置换反应,强置换弱。
(5)金属 氧化性越强,其原子失电子能力越弱。
2.元素原子得电子能力强弱的判断
(1)根据在元素周期表中的相对位置:在周期表越在 的元素,其原子得