【情境探究】第四章第4课时 元素性质的周期性变化规律-2024～2025学年高一化学同步卓越讲义（人教版2019必修第一册）

第四章 第4课时 元素性质的周期性变化规律 01了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价周期性变化规律，认识元素周期律并理解其实质。 02 会设计实验探究同周期元素性质的变化规律，会比较元素的金属性或非金属性的强弱，促进证据推理与模型认知化学核心素养的发展。 考点突破 1 情境· 探究 【情境】1．原子核外电子排布的周期性变化 以原子序数为1～18的元素为例，探究原子最外层电子数的变化，图示如下： 【问题探究】随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布变化规律是什么？ 规律：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现由 的周期性变化(第一周期除外)。 2．原子半径的周期性变化 以第二、三周期元素为例，探究元素的原子半径的变化，图示如下： 【问题探究】随着原子序数的递增，元素的原子半径变化规律是什么？ 规律：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现由 的周期性变化。 【提醒】原子半径的递变规律指同一周期第ⅠA族～第ⅦA族之间的变化规律，不包括稀有气体的原子半径。 3．元素化合价的周期性变化 以原子序数为1～18的元素为例，探究元素化合价的变化，图示如下： 【问题探究】随着原子序数的递增，元素的原子化合价变化规律是什么？ 规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈 变化，即每周期：最高正价为 (O无最高正价、F无正价)，负价为 。 归纳·总结 “四同法”比较微粒半径的大小 课堂·练习 1．下列4种微粒中，半径按由大到小的顺序排列的是(　　) ①　②　③　④ A．①>②>③>④ B．③>④>①>② C．③>①>②>④ D．①>②>④>③ 2．下列各组元素中，按从左到右的顺序，原子序数递增，元素的最高正化合价也递增的是(　　) A．C、N、O、F B．Na、Be、B、C C．P、S、Cl、Ar D．Na、Mg、Al、Si 3．如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是 A．原子半径：Z>Y>X B．简单气态氢化物的稳定性：W>R C．最高价氧化物对应水化物的碱性：Y<Z D．Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应 考点突破 2 情境· 探究 【情境】1．探究Na、Mg、Al金属性强弱 (1)Na、Mg与水的反应 实验内容 实验现象 实验结论 Na 将绿豆大小的钠投入水中，滴加2滴酚酞溶液 与冷水发生剧烈反应，有 产生，溶液变 与钠和水的反应相比，镁和水的反应 ，镁在冷水中反应很缓慢，与沸水反应加快，反应生成了 ；Mg与水反应的化学方程式： Mg 取一小段镁条，用砂纸除去表面的氧化膜，放入水中，滴加2滴酚酞溶液 与冷水反应缓慢 在之前的基础上加热至液体沸腾 反应加快，有 产生，溶液变 (2)探究NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3碱性强弱 Al Mg 实验 操作 沉淀溶解 情况 沉淀 沉淀 沉淀 沉淀 相关反应 的化学 方程式 实验结论 NaOH是 ，Mg(OH)2是 ，Al(OH)3是 ，三者的碱性 (3)结论 即随着原子序数的递增，同周期的Na、Mg、Al失去电子的能力 ，金属性 。 2．Si、P、S、Cl非金属性强弱的比较 Si P S Cl 判断依据 与氢气化合 高温 磷蒸气与 氢气反应 加热 光照或点燃 由易到难的顺序是 判断依据 最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 H2SiO3 弱酸 H3PO4 中强酸 H2SO4 强酸 HClO4 强酸(酸性比 H2SO4强) 酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3 结论 随着原子序数的递增，同周期的Si、P、S、Cl得电子的能力 ，非金属性 3．同周期元素性质递变规律 4．相关问题 (1)Mg、Al分别与盐酸反应，Mg与盐酸反应更剧烈，因为Mg的金属性比Al的强。 (2)元素的非金属性越强，其气态氢化物越稳定；同周期元素随着原子序数的递增，非金属性逐渐增强，如非金属性强弱的顺序为Si<P<S<Cl，氢化物的稳定性顺序为SiH4<PH3<H2S<HCl。 (3)因同周期元素原子的电子层数相同，但原子序数依次增大，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子的吸引能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，故金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。 归纳·总结 1．两性氢氧化物 (1)概念：既能与强酸反应又能与强碱反应，且均生成盐和水的氢氧化物。 (2)氢氧化铝的两性 ①Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O ②Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O (3)Al(OH)3的制备方法 ①向AlCl3溶液中加入过量氨水： AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl ②向NaAlO2溶液中通入过量CO2： NaAlO2＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋NaHCO3 2．同周期、同主族元素性质的递变规律 同周期(从左到右) 同主族(自上而下) 化合价 最高价：＋1价→＋7 价(O、F除外)；最低价：－4价→－1价；最低价＝主族序数－8(H除外) 最高价相同(O、F除外)；最低价相同；最高价＝族序数(O、F除外) 得电子能力 逐渐增强 逐渐减弱 失电子能力 逐渐减弱 逐渐增强 单质氧化性 逐渐增强 逐渐减弱 单质还原性 逐渐减弱 逐渐增强 金属性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属性 逐渐增强 逐渐减弱 最高价氧化物对应水化物的酸、碱性 碱性逐渐减弱 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强 酸性逐渐减弱 形成气态氢化物的难易 由难到易 由易到难 简单气态氢化物的稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 3．元素周期律 元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。其实质是元素原子的核外电子排布呈周期性变化。 【易错点】 非金属元素对应氢化物的分子式书写规律 (1)第ⅥA族和第ⅦA族元素的氢化物分子式的书写符合正价元素在前、负价元素在后的一般规则，如H2S、H2Se、HF、HI等。 (2)第ⅢA族、第ⅣA族、第ⅤA族元素的氢化物分子式的书写则不符合分子式书写的一般规则，习惯上，把氢元素符号写在后面，非金属元素符号写在前面，如CH4、SiH4、NH3、PH3等。 课堂·练习 1．下列递变规律错误的是 A．Na、Mg、Al的金属性依次减弱 B．HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱 C．LiOH、NaOH、KOH的碱性依次增强 D．、、的酸性依次增强 2．下列各组中化合物的性质比较，不正确的是(　　) A．酸性：HClO4>HBrO4>HIO4 B．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 C．稳定性：PH3>H2S>HCl D．非金属性：F>O>S 3．、、三种元素原子具有相同的电子层数，已知其最高价氧化物对应水化物的酸性：。下列判断正确的是 A．非金属性： B．气态氢化物的稳定性： C．与氢气化合的难易程度： D．对应阴离子的还原性： 考点突破 3 情境· 探究 【情境】为了探究元素非金属性强弱，某同学设计了如图所示的装置，可比较HNO3、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，进而比较氮、碳、硅三种元素原子的得电子能力强弱。 供选择的试剂：稀硝酸、稀硫酸、碳酸钙固体、硅酸钠溶液、澄清石灰水、饱和碳酸氢钠溶液。 【问题探究】 1．锥形瓶中装有某可溶性正盐，分液漏斗中盛放何种试剂？ 2．装置B盛放何种试剂？其作用是什么？ 3．装置C盛放何种试剂？写出发生反应的离子方程式。 4．通过实验证明碳、氮、硅三种原子得电子能力由强到弱的顺序是怎样的？ 归纳·总结 1．判断元素金属性强弱的5种依据 比较元素金属性的强弱，其实质是看元素原子失去电子能力的强弱，越易失去电子，金属性越强。 判断依据 规律 实例 原子结构(元素在周期表中的位置) 同周期元素从左到右，核电荷数越多，越难失去电子，金属性越弱 金属性：Na>Mg>Al 同主族元素从上到下，原子半径越大，越易失去电子，金属性越强 金属性：K>Na>Li 单质与水 或酸反应 金属单质与水或酸(非氧化性酸)反应越剧烈，元素的金属性越强 如Na与冷水反应剧烈，Mg与冷水反应缓慢，则金属性：Na>Mg 金属活动 性顺序 除第ⅠA族、第ⅡA族的金属单质外，前面的金属单质可以把后面的金属单质从其盐溶液中置换出来 如2Al＋3Hg(NO3)2===2Al(NO3)3＋3Hg，则金属性：Al>Hg 金属阳离子 的氧化性强弱 金属(非变价金属)阳离子的氧化性越强，则对应金属元素的金属性越弱 如氧化性：Na＋<Mg2＋，则金属性：Na>Mg 最高价氧化 物对应水化 物的碱性 最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素的金属性越强 如碱性：NaOH>Mg(OH)2，则金属性：Na>Mg 2．判断元素非金属性强弱的6种依据 比较元素非金属性的强弱，其实质是看元素原子得到电子能力的强弱，越易得到电子，非金属性越强。 判断依据 规律 实例 原子结构(元素在周期表中的位置) 同周期元素从左到右，核电荷数越多，越易得到电子，非金属性越强 非金属性：F>O>N 同主族元素从上到下，原子半径越大，越不易得到电子，非金属性越弱 非金属性：F>Cl>I 单质与氢气化合的难易及氢化物的稳定性 单质越易与H2化合，生成的氢化物越稳定，元素的非金属性越强 H2＋F2===2HF，H2＋Cl22HCl，则非金属性：F>Cl。 稳定性：HF>HCl>HBr>HI，则非金属性：F>Cl>Br>I 非金属单质间的置换反应 较活泼的非金属单质可以把较不活泼的非金属单质从其盐溶液中置换出来 如Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，则非金属性：Cl>Br 单质的氧化性或阴离子的还原性 非金属元素的简单阴离子的还原性越强，则其单质的氧化性越弱，元素的非金属性越弱 还原性：S2－>Cl－，则非金属性：Cl>S 最高价氧化物对应水化物的酸性 最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素的非金属性越强 酸性：HClO4(高氯酸)>H2SO4，则非金属性：Cl>S 【易错点】 (1)元素非金属性和金属性的强弱实质是得失电子的难易。凡是能直接或间接地比较化学变化中元素原子得失电子的难易，即可比较元素非金属性和金属性的强弱。 (2)元素非金属性和金属性的强弱与元素原子得失电子的数目无关，如Na在反应中失去1个电子，Al在反应中失去3个电子，但是金属性：Na>Al。 课堂·练习 1．下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是 选项 事实 推论 A 与冷水反应，K比Mg剧烈 金属性：K>Mg B 的碱性强于 金属性：Ca>Mg C SO2与溶液反应生成 非金属性：S>C D 、 非金属性：Br>I A．A B．B C．C D．D 2．下列能说明氯元素的非金属性比硫元素强的是(　　) ①HCl比H2S稳定 ②S2－的还原性比Cl－的强 ③Cl2能与H2S反应生成S ④HCl的溶解度比H2S的大 ⑤Cl2与Fe反应生成FeCl3，S与Fe反应生成FeS ⑥HCl的酸性比H2S的强 A．①②③⑤ B．①②④⑤ C．②③⑤⑥ D．①②③④⑤⑥ 3．下列说法中不能作为金属元素失电子能力强弱判断依据的是 A．比较金属单质与水反应置换出氢气的难易程度 B．比较金属单质与酸反应置换出氢气的量 C．比较最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 D．比较金属的活动性顺序先后 巩固·提升 1．下列元素的氢化物最稳定的是(　　) A．Si B．P C．S D．Cl 2．下列元素的原子半径最小的是(　　) A．C B．B C．O D．F 3．下列递变规律正确的是(　　) A．HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次增强 B．HCl、HBr、HI的稳定性依次增强 C．钠、镁、铝的还原性依次减弱 D．Na＋、Mg2＋、Al3＋离子半径逐渐增大 4．下列有关物质性质的比较不正确的是(　　) A．氧化性：Br2＞Cl2 B．酸性：HClO4＞H3PO4 C．热稳定性：HCl＞HBr D．碱性：NaOH＞Mg(OH)2 5．下列关于周期表中第三周期主族元素性质从左到右变化趋势的叙述，错误的是(　　) A．最高正价依次升高 B．气态氢化物稳定性逐渐增强 C．原子半径逐渐减小 D．最高价氧化物对应的水化物酸性逐渐减弱 6．X、Y、Z、M、R为五种短周期元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．非金属性强弱： B．氧化物对应水化物的酸性强弱： C．Y、Z、M分别与X形成的最简单气态化合物的沸点： D．Z和M的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液均具有强氧化性 7. 根据元素周期律，由下列事实进行推测，其中推测不合理的是(　　) 选项 事实 推测 A Mg与冷水反应缓慢，Ca与冷水反应较快 Ba(该元素位于第六周期第ⅡA族)与冷水反应会更快 B Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料 第ⅣA族的元素都是半导体材料 C HCl在1 500 ℃时分解，HI在230 ℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间 D Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应 P与H2在高温时能反应 8．下列有关各元素的性质递变规律错误的是 A．Li、Na、K单质的熔点依次降低 B．C、N、O、F的原子半径依次减小，元素的最高价依次升高 C．Na、Mg、Al的最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱 D．Si、P、S、Cl的简单气态氢化物的稳定性依次增强 9．下列叙述正确的是 ①A和B是元素周期表中同主族金属元素，且A在B的下方，则A肯定比B的金属性强 ②1molA能从酸中置换出1.5molH2，1molB能从酸中置换出1molH2，可以证明A比B的金属性强 ③Fe(OH)2比Mg(OH)2碱性弱，则可以得到Fe比Mg的金属性弱 ④H2S比HBr的酸性弱，证明Br比S的非金属性强 ⑤Na2S+Br2=2NaBr+S，足以证明非金属性Br>S A．①③④ B．①⑤ C．②③⑤ D．②③④ 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四章 第4课时 元素性质的周期性变化规律 01了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价周期性变化规律，认识元素周期律并理解其实质。 02 会设计实验探究同周期元素性质的变化规律，会比较元素的金属性或非金属性的强弱，促进证据推理与模型认知化学核心素养的发展。 考点突破 1 情境· 探究 【情境】1．原子核外电子排布的周期性变化 以原子序数为1～18的元素为例，探究原子最外层电子数的变化，图示如下： 【问题探究】随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布变化规律是什么？ 规律：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现由1到8的周期性变化(第一周期除外)。 2．原子半径的周期性变化 以第二、三周期元素为例，探究元素的原子半径的变化，图示如下： 【问题探究】随着原子序数的递增，元素的原子半径变化规律是什么？ 规律：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化。 【提醒】原子半径的递变规律指同一周期第ⅠA族～第ⅦA族之间的变化规律，不包括稀有气体的原子半径。 3．元素化合价的周期性变化 以原子序数为1～18的元素为例，探究元素化合价的变化，图示如下： 【问题探究】随着原子序数的递增，元素的原子化合价变化规律是什么？ 规律：随着原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变化，即每周期：最高正价为＋1→＋7(O无最高正价、F无正价)，负价为－4→－1。 归纳·总结 “四同法”比较微粒半径的大小 课堂·练习 1．下列4种微粒中，半径按由大到小的顺序排列的是(　　) ①　②　③　④ A．①>②>③>④ B．③>④>①>② C．③>①>②>④ D．①>②>④>③ 【解析】选C　由结构示意图可知，①为S，②为Cl，③为S2－，④为F，微粒半径S2－>S>Cl>F，即③>①>②>④，C项正确。 2．下列各组元素中，按从左到右的顺序，原子序数递增，元素的最高正化合价也递增的是(　　) A．C、N、O、F B．Na、Be、B、C C．P、S、Cl、Ar D．Na、Mg、Al、Si 【解析】选D　A项和C项原子序数递增，而A项中F无正价，C项中Ar的化合价为0价；B项中的原子序数不完全呈递增趋势；D项中原子序数和最高正化合价均呈递增趋势。 3．如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法正确的是 A．原子半径：Z>Y>X B．简单气态氢化物的稳定性：W>R C．最高价氧化物对应水化物的碱性：Y<Z D．Y和Z两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应 【答案】D 【分析】由表中元素化合价可知：X的化合价为-2价，没有正化合价，故X为O元素；Y的化合价为+1价，处于IA族，原子序数大于O元素，故Y为Na元素；Z为+3价，为Al元素，W的化合价为+6、-2价，故W为S元素，R的最高正价为+7价，应为Cl元素，结合对应单质、化合物的性质分析解答。 【解析】根据上述分析可知：X是O，Y是Na，Z是Al，W是S，R是Cl元素。 A．同一周期元素，原子序数越大，原子半径越小；不同周期元素，原子核外电子层数越多，原子半径就越大，所以原子半径大小关系应为：Y(Na)＞Z(S)＞X(O)，故A错误； B．同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强，元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性就越强，元素非金属性：Cl＞S，则气态氢化物的稳定性：HCl＞H2S，故B错误； C．同一周期元素的金属性随原子序数的增大而减弱，元素的金属性越强，其形成的最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强，Y是Na，Z是Al，元素的金属性：Na＞Al，所以碱性：NaOH＞Al(OH)3，即元素的最高价氧化物的水化物的碱性：Y＞Z，故C错误； D．Y是Na，Z是Al，二者形成的最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH、Al(OH)3，Al(OH)3是两性氢氧化物，能够与强碱NaOH反应生成NaAlO2、H2O，故D正确； 故选D。 考点突破 2 情境· 探究 【情境】1．探究Na、Mg、Al金属性强弱 (1)Na、Mg与水的反应 实验内容 实验现象 实验结论 Na 将绿豆大小的钠投入水中，滴加2滴酚酞溶液 与冷水发生剧烈反应，有气泡产生，溶液变红 与钠和水的反应相比，镁和水的反应更难，镁在冷水中反应很缓慢，与沸水反应加快，反应生成了碱性物质和H2；Mg与水反应的化学方程式：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ Mg 取一小段镁条，用砂纸除去表面的氧化膜，放入水中，滴加2滴酚酞溶液 与冷水反应缓慢 在之前的基础上加热至液体沸腾 反应加快，有气泡产生，溶液变红 (2)探究NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3碱性强弱 Al Mg 实验 操作 沉淀溶解 情况 沉淀逐渐溶解 沉淀逐渐溶解 沉淀逐渐溶解 沉淀不溶解 相关反应 的化学 方程式 Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O 实验结论 NaOH是强碱，Mg(OH)2是中强碱，Al(OH)3是两性氢氧化物，三者的碱性依次减弱 (3)结论 即随着原子序数的递增，同周期的Na、Mg、Al失去电子的能力逐渐减弱，金属性逐渐减弱。 2．Si、P、S、Cl非金属性强弱的比较 Si P S Cl 判断依据 与氢气化合 高温 磷蒸气与 氢气反应 加热 光照或点燃 由易到难的顺序是Cl、S、P、Si 判断依据 最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 H2SiO3 弱酸 H3PO4 中强酸 H2SO4 强酸 HClO4 强酸(酸性比 H2SO4强) 酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3 结论 随着原子序数的递增，同周期的Si、P、S、Cl得电子的能力逐渐增强，非金属性逐渐增强 3．同周期元素性质递变规律 4．相关问题 (1)Mg、Al分别与盐酸反应，Mg与盐酸反应更剧烈，因为Mg的金属性比Al的强。 (2)元素的非金属性越强，其气态氢化物越稳定；同周期元素随着原子序数的递增，非金属性逐渐增强，如非金属性强弱的顺序为Si<P<S<Cl，氢化物的稳定性顺序为SiH4<PH3<H2S<HCl。 (3)因同周期元素原子的电子层数相同，但原子序数依次增大，原子半径逐渐减小，原子核对最外层电子的吸引能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，故金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。 归纳·总结 1．两性氢氧化物 (1)概念：既能与强酸反应又能与强碱反应，且均生成盐和水的氢氧化物。 (2)氢氧化铝的两性 ①Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O ②Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O (3)Al(OH)3的制备方法 ①向AlCl3溶液中加入过量氨水： AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl ②向NaAlO2溶液中通入过量CO2： NaAlO2＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋NaHCO3 2．同周期、同主族元素性质的递变规律 同周期(从左到右) 同主族(自上而下) 化合价 最高价：＋1价→＋7 价(O、F除外)；最低价：－4价→－1价；最低价＝主族序数－8(H除外) 最高价相同(O、F除外)；最低价相同；最高价＝族序数(O、F除外) 得电子能力 逐渐增强 逐渐减弱 失电子能力 逐渐减弱 逐渐增强 单质氧化性 逐渐增强 逐渐减弱 单质还原性 逐渐减弱 逐渐增强 金属性 逐渐减弱 逐渐增强 非金属性 逐渐增强 逐渐减弱 最高价氧化物对应水化物的酸、碱性 碱性逐渐减弱 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强 酸性逐渐减弱 形成气态氢化物的难易 由难到易 由易到难 简单气态氢化物的稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 3．元素周期律 元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。其实质是元素原子的核外电子排布呈周期性变化。 【易错点】 非金属元素对应氢化物的分子式书写规律 (1)第ⅥA族和第ⅦA族元素的氢化物分子式的书写符合正价元素在前、负价元素在后的一般规则，如H2S、H2Se、HF、HI等。 (2)第ⅢA族、第ⅣA族、第ⅤA族元素的氢化物分子式的书写则不符合分子式书写的一般规则，习惯上，把氢元素符号写在后面，非金属元素符号写在前面，如CH4、SiH4、NH3、PH3等。 课堂·练习 1．下列递变规律错误的是 A．Na、Mg、Al的金属性依次减弱 B．HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱 C．LiOH、NaOH、KOH的碱性依次增强 D．、、的酸性依次增强 【答案】D 【解析】A．同一周期从左到右，金属性逐渐减弱，则Na、Mg、Al的金属性依次减弱，A正确； B．非金属性：Cl>Br>I，则HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱，B正确； C．金属性：Li<Na<K，则LiOH、NaOH、KOH的碱性依次增强，C正确； D．非金属性：，则、、的酸性依次减弱，D错误； 故选D。 2．下列各组中化合物的性质比较，不正确的是(　　) A．酸性：HClO4>HBrO4>HIO4 B．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 C．稳定性：PH3>H2S>HCl D．非金属性：F>O>S 【解析】选C　元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性就越强，非金属性：Cl>Br>I，则酸性：HClO4>HBrO4>HIO4，A项正确；元素金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性就越强，金属性：Na>Mg>Al，碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3，B项正确；元素非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，非金属性：Cl>S>P，稳定性：HCl>H2S>PH3，C项错误；同主族元素，从上到下，非金属性逐渐减弱；同周期主族元素，从左到右，非金属性逐渐增强，非金属性：F>O>S，D项正确。 3．、、三种元素原子具有相同的电子层数，已知其最高价氧化物对应水化物的酸性：。下列判断正确的是 A．非金属性： B．气态氢化物的稳定性： C．与氢气化合的难易程度： D．对应阴离子的还原性： 【答案】D 【分析】非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性是：，则非金属性X＜Y＜Z，同周期元素的原子从左到右，原子半径逐渐减小、元素非金属性增强、氢化物的稳定性逐渐增强、阴离子还原性减弱，据此解答。 【解析】A．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性是：，则非金属性X＜Y＜Z，故A错误； B．非金属性越强，氢化物越稳定，由于非金属性X＜Y＜Z，所以气态氢化物的稳定性：X＜Y＜Z，故B错误， C．元素非金属性越强，其单质的氧化性越强，与氢气化合越容易，则与氢气化合的难易程度：X＜Y＜Z，故C错误； D．元素非金属性越强，阴离子的还原性越弱，由于非金属性X＜Y＜Z，所以阴离子的还原性X＞Y＞Z，故D正确； 故选D。 考点突破 3 情境· 探究 【情境】为了探究元素非金属性强弱，某同学设计了如图所示的装置，可比较HNO3、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，进而比较氮、碳、硅三种元素原子的得电子能力强弱。 供选择的试剂：稀硝酸、稀硫酸、碳酸钙固体、硅酸钠溶液、澄清石灰水、饱和碳酸氢钠溶液。 【问题探究】 1．锥形瓶中装有某可溶性正盐，分液漏斗中盛放何种试剂？ 【解析】锥形瓶中盛放碳酸钙固体，分液漏斗内装稀硝酸，两者反应生成二氧化碳气体。 2．装置B盛放何种试剂？其作用是什么？ 【解析】因为硝酸具有挥发性，所以应通过装置B除去HNO3蒸气，否则无法确定后面的H2SiO3沉淀是由CO2与Na2SiO3反应生成的，还是HNO3与Na2SiO3反应生成的。所以B中盛放饱和碳酸氢钠溶液，吸收混合气体中的硝酸蒸气。 3．装置C盛放何种试剂？写出发生反应的离子方程式。 【解析】装置C中盛放硅酸钠溶液。SiO＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO。 4．通过实验证明碳、氮、硅三种原子得电子能力由强到弱的顺序是怎样的？ 【解析】N>C>Si。 归纳·总结 1．判断元素金属性强弱的5种依据 比较元素金属性的强弱，其实质是看元素原子失去电子能力的强弱，越易失去电子，金属性越强。 判断依据 规律 实例 原子结构(元素在周期表中的位置) 同周期元素从左到右，核电荷数越多，越难失去电子，金属性越弱 金属性：Na>Mg>Al 同主族元素从上到下，原子半径越大，越易失去电子，金属性越强 金属性：K>Na>Li 单质与水 或酸反应 金属单质与水或酸(非氧化性酸)反应越剧烈，元素的金属性越强 如Na与冷水反应剧烈，Mg与冷水反应缓慢，则金属性：Na>Mg 金属活动 性顺序 除第ⅠA族、第ⅡA族的金属单质外，前面的金属单质可以把后面的金属单质从其盐溶液中置换出来 如2Al＋3Hg(NO3)2===2Al(NO3)3＋3Hg，则金属性：Al>Hg 金属阳离子 的氧化性强弱 金属(非变价金属)阳离子的氧化性越强，则对应金属元素的金属性越弱 如氧化性：Na＋<Mg2＋，则金属性：Na>Mg 最高价氧化 物对应水化 物的碱性 最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素的金属性越强 如碱性：NaOH>Mg(OH)2，则金属性：Na>Mg 2．判断元素非金属性强弱的6种依据 比较元素非金属性的强弱，其实质是看元素原子得到电子能力的强弱，越易得到电子，非金属性越强。 判断依据 规律 实例 原子结构(元素在周期表中的位置) 同周期元素从左到右，核电荷数越多，越易得到电子，非金属性越强 非金属性：F>O>N 同主族元素从上到下，原子半径越大，越不易得到电子，非金属性越弱 非金属性：F>Cl>I 单质与氢气化合的难易及氢化物的稳定性 单质越易与H2化合，生成的氢化物越稳定，元素的非金属性越强 H2＋F2===2HF，H2＋Cl22HCl，则非金属性：F>Cl。 稳定性：HF>HCl>HBr>HI，则非金属性：F>Cl>Br>I 非金属单质间的置换反应 较活泼的非金属单质可以把较不活泼的非金属单质从其盐溶液中置换出来 如Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，则非金属性：Cl>Br 单质的氧化性或阴离子的还原性 非金属元素的简单阴离子的还原性越强，则其单质的氧化性越弱，元素的非金属性越弱 还原性：S2－>Cl－，则非金属性：Cl>S 最高价氧化物对应水化物的酸性 最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素的非金属性越强 酸性：HClO4(高氯酸)>H2SO4，则非金属性：Cl>S 【易错点】 (1)元素非金属性和金属性的强弱实质是得失电子的难易。凡是能直接或间接地比较化学变化中元素原子得失电子的难易，即可比较元素非金属性和金属性的强弱。 (2)元素非金属性和金属性的强弱与元素原子得失电子的数目无关，如Na在反应中失去1个电子，Al在反应中失去3个电子，但是金属性：Na>Al。 课堂·练习 1．下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是 选项 事实 推论 A 与冷水反应，K比Mg剧烈 金属性：K>Mg B 的碱性强于 金属性：Ca>Mg C SO2与溶液反应生成 非金属性：S>C D 、 非金属性：Br>I A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．金属性越强，与水反应越剧烈，与冷水反应，K比Mg剧烈，说明金属性K＞Mg，故A正确； B．Ca、Mg位于同主族，对应的最高价氧化物的水化物碱性为强于，说明金属性Ca＞Mg，故B正确； C．SO2与溶液反应生成，可知酸性亚硫酸大于碳酸，亚硫酸不是最高价氧化物的水化物，则不能以此比较非金属性，故C错误； D．非金属性越强，说明生成的气态氢化物越稳定，根据反应可判断稳定性为HBr＞HI，则非金属性为Br＞I，故D正确； 故选C。 2．下列能说明氯元素的非金属性比硫元素强的是(　　) ①HCl比H2S稳定 ②S2－的还原性比Cl－的强 ③Cl2能与H2S反应生成S ④HCl的溶解度比H2S的大 ⑤Cl2与Fe反应生成FeCl3，S与Fe反应生成FeS ⑥HCl的酸性比H2S的强 A．①②③⑤ B．①②④⑤ C．②③⑤⑥ D．①②③④⑤⑥ 【解析】选A　①HCl比H2S稳定，则非金属性Cl>S；②阴离子的还原性越强，元素的非金属性越弱，S2－的还原性比Cl－的强，则非金属性Cl>S；③Cl2能与H2S反应生成S，由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，氧化性Cl2>S，则非金属性Cl>S；④溶解度属于物理性质，与元素的非金属性无关，不能确定元素的非金属性强弱；⑤Cl2与Fe反应生成FeCl3，S与Fe反应生成FeS，则Cl得电子的能力强，所以非金属性Cl>S；⑥元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，HCl的酸性比H2S的酸性强，不能说明Cl的非金属性比S的强。 3．下列说法中不能作为金属元素失电子能力强弱判断依据的是 A．比较金属单质与水反应置换出氢气的难易程度 B．比较金属单质与酸反应置换出氢气的量 C．比较最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 D．比较金属的活动性顺序先后 【答案】B 【解析】A．金属单质与水反应置换出氢气越容易，金属性越强，A正确； B．金属单质与酸反应置换出氢气越容易，金属性越强，B错误； C．最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强，C正确； D．金属的活动性顺序越靠前，金属性越强，D正确； 故选B。 巩固·提升 1．下列元素的氢化物最稳定的是(　　) A．Si B．P C．S D．Cl 【解析】选D　按Si、P、S、Cl的顺序，非金属性逐渐增强，氢化物的稳定性逐渐增强。 2．下列元素的原子半径最小的是(　　) A．C B．B C．O D．F 【解析】选D　按B、C、O、F顺序，原子序数依次增大，同周期主族元素随原子序数的递增，原子半径逐渐减小。 3．下列递变规律正确的是(　　) A．HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次增强 B．HCl、HBr、HI的稳定性依次增强 C．钠、镁、铝的还原性依次减弱 D．Na＋、Mg2＋、Al3＋离子半径逐渐增大 【解析】选C　A项，HClO4、H2SO4、H3PO4的酸性依次减弱，错误；B项，HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱，错误；C项，钠、镁、铝的还原性依次减弱，正确；D项， Na＋、Mg2＋、Al3＋离子半径逐渐减小，错误。 4．下列有关物质性质的比较不正确的是(　　) A．氧化性：Br2＞Cl2 B．酸性：HClO4＞H3PO4 C．热稳定性：HCl＞HBr D．碱性：NaOH＞Mg(OH)2 【解析】选A　Cl和Br位于第ⅦA族且Cl在Br的上方，因此Cl的非金属性大于Br，因此单质的氧化性：Cl2＞Br2，故选A；氯元素的非金属性强于磷元素，非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，故不选B；氯元素的非金属性强于溴元素，非金属性越强，气态氢化物越稳定，故不选C；钠元素的金属性强于镁元素，金属性越强，最高价氧化物对应的水化物碱性越强，故不选D。 5．下列关于周期表中第三周期主族元素性质从左到右变化趋势的叙述，错误的是(　　) A．最高正价依次升高 B．气态氢化物稳定性逐渐增强 C．原子半径逐渐减小 D．最高价氧化物对应的水化物酸性逐渐减弱 【解析】选D　第三周期元素的最高正价从＋1到＋7依次升高，故A正确；第三周期元素从左到右，非金属性逐渐增强，气态氢化物的稳定性逐渐增强，故B正确；第三周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，故C正确；第三周期元素从左到右，非金属性增强，最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强，故D错误。 6．X、Y、Z、M、R为五种短周期元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．非金属性强弱： B．氧化物对应水化物的酸性强弱： C．Y、Z、M分别与X形成的最简单气态化合物的沸点： D．Z和M的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液均具有强氧化性 【答案】D 【分析】根据原子半径及原子最外层电子数的规律，X、R最外层1个电子，X半径最小，则X为H，R半径最大，R为Na，Y最外层4个电子，且半径小于R，则Y为C，Z最外层为5个电子，为N，M最外层6个电子为S，以此分析； 【解析】A．非金属性强弱为N>S>C，A错误； B．C、N、S的氧化物对应的水化物都有多种，B错误； C．Y、Z、M分别与X形成的最简单气态化合物的沸点：NH3>H2S>CH4，C错误； D．Z和M的最高价氧化物对应的水化物为HNO3、H2SO4，D正确； 故答案为：D。 7. 根据元素周期律，由下列事实进行推测，其中推测不合理的是(　　) 选项 事实 推测 A Mg与冷水反应缓慢，Ca与冷水反应较快 Ba(该元素位于第六周期第ⅡA族)与冷水反应会更快 B Si是半导体材料，同族的Ge也是半导体材料 第ⅣA族的元素都是半导体材料 C HCl在1 500 ℃时分解，HI在230 ℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间 D Si与H2高温时反应，S与H2加热能反应 P与H2在高温时能反应 【解析】选B　镁、钙和钡同主族，根据同主族元素从上到下金属性逐渐增强，则钡与冷水反应会更快，A选项正确；硅和锗都是常用的半导体材料，但同主族的碳和铅不具备此特点，B选项错误；氯，溴和碘同主族，根据同主族元素从上到下，非金属氢化物稳定性逐渐减弱可知，C选项正确；硅、磷和硫同周期，根据同周期元素从左到右，非金属单质与氢气反应的条件要求逐渐降低可知，D选项正确。 8．下列有关各元素的性质递变规律错误的是 A．Li、Na、K单质的熔点依次降低 B．C、N、O、F的原子半径依次减小，元素的最高价依次升高 C．Na、Mg、Al的最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱 D．Si、P、S、Cl的简单气态氢化物的稳定性依次增强 【答案】B 【解析】A．同主族的碱金属单质的熔点从上往下依次降低，A正确； B．C、N、O、F的原子半径依次减小，F无正价，B错误； C．金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，同周期从左往右金属性减弱，所以Na、Mg、Al的最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱，C正确； D．非金属性越强，气态氢化物越稳定，同周期从左往右非金属性在增强，所以Si、P、S、Cl的简单气态氢化物的稳定性依次增强，D正确； 故选B。 9．下列叙述正确的是 ①A和B是元素周期表中同主族金属元素，且A在B的下方，则A肯定比B的金属性强 ②1molA能从酸中置换出1.5molH2，1molB能从酸中置换出1molH2，可以证明A比B的金属性强 ③Fe(OH)2比Mg(OH)2碱性弱，则可以得到Fe比Mg的金属性弱 ④H2S比HBr的酸性弱，证明Br比S的非金属性强 ⑤Na2S+Br2=2NaBr+S，足以证明非金属性Br>S A．①③④ B．①⑤ C．②③⑤ D．②③④ 【答案】B 【解析】①根据同周期金属性递减、同主族金属性递增可得，左下方金属的金属性肯定比右上方金属的强，①正确； ②金属性强弱和酸反应置换出氢气的多少无关，②错误； ③对比金属性的强弱应该利用其最高价氧化物的水化物的碱性强弱进行对比，Fe(OH)2不是其最高价氧化物的水化物，③错误； ④对比非金属性强弱时应该利用元素的最高价含氧酸比较，最高价氧化物的水化物的酸性越强其非金属性越强，而不是无氧酸，④错误； ⑤Na2S+Br2=2NaBr+S，则溴单质的氧化性强于硫，可以证明非金属性 Br＞S，⑤正确； 因此①⑤正确，故选B。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$