内容正文:
第3节 元素周期表的应用
第1课时 认识同周期元素性质的递变规律
课程标准要求
学业质量水平
1.以第3周期的元素为例,了解同周期元素性质的递变规律。
2.能运用原子结构理论解释同周期元素性质的递变规律。
3.体会元素周期律和元素周期表在科学研究中的重要作用。
1.能够根据相关事实辨识同周期元素性质的变化规律。(水平1)
2.能从原子结构视角说明同周期主族元素的性质递变规律。(水平2)
3.能根据原子结构和同周期元素性质的递变规律评估元素的性质。(水平3)
[对应学生用书P22]
一、第3周期元素原子得失电子能力的比较
1.Na、Mg、Al三种元素原子失电子能力的比较
(1)元素原子失电子能力的判断方法
①比较元素的单质与水或酸反应置换出氢气的难易程度,一般来说,置换反应越容易发生,元素原子的失电子能力越强。
②比较元素最高价氧化物对应水化物的碱性,一般来说,碱性越强,元素原子的失电子能力越强。
(2)元素原子失电子能力的判断依据
①单质与水或酸反应的难易程度
金属单质
Na
Mg
Al
与水(或
酸)反应
与冷水剧烈反应,与酸反应更为剧烈,甚至发生爆炸,生成H2
与冷水几乎不反应,与沸水反应缓慢,生成H2;与酸反应剧烈,生成H2
与水不反应,与酸反应较快,生成H2
变化规律
从水或酸中置换H2能力逐渐减弱
[注意] a.镁条和铝条表面积相同;b.酸的浓度相同,如等浓度的稀盐酸、稀硫酸等。
②最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
最高价氧
化物对应
水化物
NaOH
Mg(OH)2
Al(OH)3
与酸碱
反应
与盐酸反应
与盐酸反应,与NaOH溶液不反应
既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应
碱性强弱
变化规律
强碱
中强碱
两性
最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱
[点拨] Al(OH)3是两性氢氧化物,既具有碱性能跟强酸反应生成盐和水,又具有酸性能跟强碱溶液反应生成盐和水,其反应的离子方程式为:Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O,Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-。
(3)元素原子失电子能力的强弱顺序:
Na>Mg>Al。
2.Si、P、S、Cl四种元素原子得电子能力的比较
(1)元素原子得电子能力的判断方法
①比较元素的单质与氢气化合的难易程度和氢化物的稳定性,一般来说,反应越易进行,生成的气态氢化物越稳定,元素原子得电子的能力越强。
②比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性,一般来说,酸性越强,元素原子得电子的能力越强。
(2)元素原子得电子能力的判断依据
元素
Si
P
S
Cl
单质与
H2化合
反应条件
高温
较高温度
加热
光照或点燃
化合能力
难→易
气态氢化物
的稳定性
SiH4
很不稳定
PH3
不稳定
H2S
较稳定
HCl
很稳定
弱→强
最高价氧化物对应
水化物的酸性
H4SiO4
弱酸
H3PO4
中强酸
H2SO4
强酸
HClO4
强于硫酸
弱→强
(3)元素原子得电子能力的强弱顺序:Cl>S>P>Si。
二、同周期主族元素原子得失电子能力的变化规律
1.变化规律:同周期主族元素,从左到右,元素原子得电子能力(即非金属性)逐渐增强,失电子能力(即金属性)逐渐减弱。
2.理论解释:同周期元素原子的核外电子层数相同,从左到右,核电荷数依次增多,原子半径逐渐减小,原子核对电子的引力逐渐增强,元素原子得电子能力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱。
[注意] 金属和非金属之间并没有严格的界限,元素周期表中位于金属元素(Al、Ge、Sb、Po)和非金属元素(B、Si、As、Te、At)交界处附近的元素既表现出一定的金属元素的性质,又表现出一定非金属元素的性质。
巧判断(对的打“√”,错的打“×”)
(1)第3周期非金属元素氢化物的稳定性从左到右依次增强(√)
(2)第3周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强(×)
(3)Na、Mg、Al的最高价氧化物对应的水化物均为强碱(×)
(4) 同周期从左到右随着核电荷数的增加,离子半径依次减小(×)
(5)已知酸性:盐酸>碳酸>硅酸,则证明元素原子得电子能力:Cl>C>Si(×)
[对应学生用书P23]
学习任务 同周期主族元素原子结构与元素性质的递变规律
1.在化学反应中,一个钠原子失去1个电子,而一个镁原子失去2个电子,能否说明镁的失电子能力比钠强?
提示 元素原子得失电子的能力是指原子得失电子的难易程度,而与原子得失电子的多少没有关系。在化学反应中,虽说一个钠原子失去1个电子,而一个镁原子失去2个电子,但钠比镁更容易失去电子,则钠的失电子能力比镁强。
2.氯原子的得电子能力比硫原子强,那么氯元素的含氧酸的酸性一