5.1.2元素的金属性和非金属性讲义- 2025-2026学年高一上学期化学苏教版必修第一册

5.1.2元素的金属性和非金属性 梯度分层 基础巩固：课堂衔接，回归教材，夯实根本 根基训练：轻松练习，关注重点，梳理难点 拔高提升：深度演练，能力提升，高阶练习 基础巩固 1 1.实验探究Na、Mg、Al的金属性强弱 实验操作 实验现象 实验结论 在250mL烧杯中加入少量水，滴加两滴酚酞溶液，再将一小块金属钠投入烧杯中 钠熔成小球，浮于水面，四处游动，有“咝咝”的响声，反应后溶液变红 钠与冷水反应剧烈，反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。 ①将已用砂纸打磨除去氧化膜的一小段镁条放入试管中，加入适量的水和酚酞溶液，观察现象 ②加热试管 加热前，镁条表面附着了少量无色气泡，加热至沸腾后，有较多的无色气泡冒出，溶液变为粉红色 镁与冷水几乎不反应，能与热水反应，反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。 在两支试管中分别加入已用砂纸打磨除去氧化膜的镁条和铝片，再向试管中各加入2mL 2mol·L-1盐酸 两支试管内都有无色气泡冒出，但放镁条的试管中逸出气体的速率较快 镁、铝都能置换出酸中的氢，但镁更容易，反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　；　　　　　　　　　　　　　。 (1)由上述实验可知：钠、镁、铝置换出水(或酸)中的氢时，由易到难的顺序是　　　　，钠、镁、铝的金属性由强到弱的顺序是　　　　。 (2)归纳金属性变化规律：当元素原子的核外电子层数相同时，随着核电荷数的递增，元素的金属性逐渐　　　　。 2.探究Si、P、S、Cl的非金属性强弱 元素 Si P S Cl 单质与H2反应的条件 高温 磷蒸气与H2能反应 加热 光照或点燃 气态氢化物的化学式 SiH4 PH3 H2S HCl 气态氢化物的热稳定性 不稳定 不稳定 受热分解 稳定 分析上表，回答下列问题： (1)硅、磷、硫、氯单质与氢气化合时条件由易到难的顺序为　　　　　　；硅、磷、硫、氯对应气态氢化物的热稳定性由弱到强的顺序为　　　　　　　　　　　　；硅、磷、硫、氯元素的非金属性由强到弱的顺序为　　　　　　　　　。 (2)归纳非金属性变化规律：当元素原子的核外电子层数相同时，随着核电荷数的递增，元素的非金属性逐渐　　　　(稀有气体元素除外)。 3.元素周期律 元素的性质(　　　　、　　　　、　　　　和　　　　)随着元素　　　　的递增呈周期性变化的规律叫作元素周期律。 元素原子　　　　的周期性变化(本质、原因)决定了元素性质的周期性变化(表象、结果)。 根基训练 2 1.在元素周期表中，元素性质随原子序数的递增呈周期性变化的根本原因是( ) A.中子数逐渐增多 B.相对原子质量逐渐增大 C.元素化合价呈周期性变化 D.元素原子的核外电子排布呈周期性变化 2.在同一周期的元素中（稀有气体元素除外），随着原子序数的递增，下列说法中错误的是( ) A.最外层电子数逐渐增多 B.原子半径逐渐减小 C.元素原子的失电子能力逐渐增强 D.元素的非金属性逐渐增强 3.下列叙述不正确的是( ) A.的中子数为9 B.原子半径：O>N C.非金属性：O>N D.稳定性： 4.下列事实不能说明碳的非金属性比硅强的是( ) A.甲烷的分解温度高于硅烷 B.碳与化合比硅与化合更容易 C.高温下，焦炭能与二氧化硅反应置换出硅 D.将通入溶液中，出现白色胶状沉淀 5.下列事实不能说明Na的金属性比Li强的是( ) A.Na与冷水剧烈反应，Li与冷水反应慢 B.Na与Li同主族，Na的原子半径比Li大 C.相同情况下，NaOH的碱性比LiOH强 D.相同温度时，LiOH的溶解度比NaOH小 6.能作为氯，溴，碘元素非金属性递变规律的判断依据的是( ) A.、、的熔点 B.、、的酸性 C.、、的稳定性 D.、、的密度 7.下列事实不能用来判断非金属性强弱依据的是( ) A.单质的熔点、沸点高低 B.非金属之间发生的置换反应 C.非金属与氢气生成气态氢化物的难易程度 D.非金属元素的最高价氧化物的水化物的酸性强弱 8.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，Na比Mg剧烈 金属性：Na>Mg B 的碱性强于 金属性：Ca>Mg C 酸性： 非金属性：Cl<C D 热稳定性强弱：HBr>HI 非金属性：Br>I A.A B.B C.C D.D 9.下列性质不能用于判断Na、Mg的金属性强弱的是( ) A.单质的密度 B.相同温度下与同浓度稀盐酸反应生成速度的快慢 C.单质与水反应的难易程度 D.最高价氧化物对应水化物的碱性 10.如图是元素周期表的一部分，除标出的元素外，表中的每个编号代表一种元素。请根据要求回答问题： （1）②的元素符号是______。 （2）①和⑤的原子半径大小关系是①______⑤（填“〉”“〈”或“=”）。 （3）③、④和⑤中，金属性最强的元素是______（填元素符号）。 （4）⑤、⑥的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为______。 拔高提升 3 1.X、Y分别代表两种非金属元素，下列不能说明非金属性X比Y强的是( ) A.X的氧化物对应水化物的酸性比Y的氧化物对应水化物的酸性强 B.的还原性强于 C.X的单质能将Y的阴离子氧化为 D.X、Y的单质分别与Fe化合，产物中前者Fe为+3价，后者Fe为+2价 2.下列叙述能说明氯元素的非金属性比硫元素强的是( ) ①HCl的溶解度比大 ②HCl的酸性比强 ③HCl的稳定性比强 ④还原性： ⑤HClO的酸性比弱 ⑥与铁反应生成，而S与铁反应生成FeS ⑦能与H₂S反应生成S A.③④⑤⑦ B.仅③⑥⑦ C.③④⑥⑦ D.①②③④⑤⑥⑦ 3.某学习小组设计了如图所示装置，以完成非金属性强弱比较的研究。下列各组实验中所选用试剂与实验目的相匹配的是( ) 实验序号 试剂 实验目的：证明非金属性强弱 a b c ① 浓盐酸 二氧化锰 溴化钠溶液 Cl>Br ② 浓盐酸 高锰酸钾 碘化钾溶液 Cl>I ③ 稀盐酸 石灰石 硅酸钠溶液 C>Si ④ 稀硫酸 纯碱 硅酸钠溶液 S>C>Si A.全部 B.②③④ C.①③ D.②④ 4.如图是部分短周期主族元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图，若用原子序数代表所对应的元素，则下列说法正确的是( ) A.和属于同种核素 B.简单气态氢化物的稳定性：a>d>e C.b、c的最高价氧化物对应的水化物之间可以发生反应 D.a和b形成的化合物只有一种 5.下列有关元素金属性或非金属性比较的说法不正确的是( ) A.将打磨过的镁带和铝片分别与热水反应，并滴入酚酞溶液，可以比较镁和铝的金属性强弱 B.依据非金属单质与氢气反应的难易程度能判断氧和氟的非金属性强弱 C.依据制取钾的反应，可以说明钠的金属性比钾强 D.依据反应，可以说明F的非金属性比O强 6.在化学学习中，我们经常利用实验现象或者数据来证明物质的性质，下列叙述正确的是( ) ①，则证明B的金属性强于A ②，则证明的非金属性强于C ③C的最简单氢化物的热稳定性强于，则证明C的非金属性强于 ④，则证明的非金属性强于S ⑤单质X比Y的熔沸点高，则证明X的非金属性强于Y A.②④ B.②③⑤ C.①③④ D.③④ 7.如表所示给出了X、Y、Z、W四种原子序数小于18的元素的部分信息。请根据这些信息判断下列说法正确的是( ) 元素 X Y Z W 原子半径/nm 0.104 0.160 0.066 0.064 最高化合价或最低化合价 +6 +2 -2 -1 A.气态氢化物的稳定性：W>Z B.Z的最高化合价为+6 C.原子序数：X>Y>Z>W D.X的单质与Z的单质反应生成 8.已知元素X、Y、Z、W、Q的原子序数均小于18，它们具有如下特征： 元素 特征 X 在所有的元素中，原子半径最小 Y 最外层电子数是次外层电子数的2倍 Z 常温下，有两种气体单质存在 W 与Z原子具有相同的最外层电子数 Q M层比K层少1个电子 请回答下列问题。 （1）X、Y、Z、W、Q中最高化合价最高的元素是________（填元素符号），其最高化合价是________。 （2）X为_______（填元素符号），Y、Z、W、Q的原子半径大小顺序是_______（用元素符号表示）。 （3）Q的单质在加热条件下与反应的化学方程式是_______，生成物中Z的化合价是_______。 （4）硒（Se）是人体必需的微量元素，原子序数为34，与Z原子最外层电子数相同，且比Z原子多两个电子层，则Se的原子结构示意图为______；W、Se的简单氢化物的化学式依次为________（填化学式）；可与足量NaOH溶液发生类似于与NaOH溶液的反应，则与NaOH溶液反应的离子方程式为_____________。 9.Ⅰ.甲同学在a、b、c、d四只烧杯中分别加入50 mL冷水，再各滴加几滴酚酞溶液，依次加入表面积相同的钠、镁、铝、钾金属块，通过观察现象判断金属性的相对强弱。 （1）反应最剧烈的烧杯中的金属是______（填标号）。 A.钠 B.镁 C.铝 D.钾 Ⅱ.乙同学设计实验探究C、Si的非金属性的相对强弱，装置如图所示（已知酸性：亚硫酸>碳酸）。 （2）实验步骤：连接仪器，________，加药品后打开a，然后滴入浓硫酸，加热。 （3）问题探究： ①试管E中酸性溶液的作用是________。 ②试管G中发生反应的离子方程式为_______。 ③能说明非金属性碳元素强于硅元素的实验现象是____________________。 ④依据试管D中的反应，________（填“能”或“不能”）证明非金属性S强于C，理由是__________。 10.元素周期表的另一种画法一塔式周期表如图所示(标有部分族及元素)。 回答下列问题： (1)a→j几种元素中，简单离子半径最小的为__________(写离子符号)。 (2)d、e、f的最高价氧化物的水化物碱性由强到弱顺序为__________(填化学式)，请设计实验证明__________(可选用试剂有：稀盐酸，NaOH溶液，溶液，溶液)。 (3)工业上从海水中j单质时，常对j的溶液加入NaOH进行反萃取操作，发生反应的化学方程式为__________。 (4)某学习小组将g的氧化物分别通入无氧、有氧且浓度均为的溶液和溶液中，探究和哪种微粒起到了主要氧化作用，数据记录如下图： ①b曲线pH下降的原因是__________(用离子方程式表示)。 ②(有氧)溶液中，起主要氧化作用的微粒为__________，理由为__________。 答案以及解析 1、 基础巩固 1.2Na+2H2O2NaOH+H2↑　Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑　Mg+2HClMgCl2+H2↑　2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑　 (1)Na>Mg>Al　Na>Mg>Al　(2)减弱 2.(1)Cl2>S>P>Si　SiH4<PH3<H2S<HCl　Cl>S>P>Si　(2)增强 3.原子半径　主要化合价　金属性　非金属性　核电荷数　核外电子排布 2、 根基训练 1.答案：D 解析：元素原子的核外电子排布的周期性变化导致元素的金属性或非金属性、化合价和原子半径大小等呈现周期性的变化，因此在元素周期表中，元素性质随原子序数的递增呈现周期性变化的本质是核外电子排布呈现周期性变化。 2.答案：C 解析：同周期的元素，从左到右，金属性逐渐减弱，原子失电子能力逐渐减弱，C项错误。 3.答案：B 解析：A．一个原子的中子数＝质量数－质子数，的中子数，A正确； B．同一周期元素原子的半径从左到右依次减小，因此N的原子半径大于O的原子半径，B错误； C．同一周期元素原子的非金属性从左到右依次增强，因此N的非金属性小于O的非金属性，C正确； D．非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，因此水的稳定性强于氨气，D正确； 故答案选B。 4.答案：C 解析：A.甲烷比硅烷稳定，甲烷的分解温度高于硅烷，能说明碳的非金属性比硅强，A正确； B.碳与化合比硅与化合更容易，能说明碳的非金属性比硅强，B正确； C.高温下，焦炭能与二氧化硅反应置换出硅，说明碳的还原性强于硅，不能说明碳的非金属性比硅强，C错误； D.将通入溶液中，出现白色胶状沉淀，碳酸和硅酸钠反应生成硅酸，说明碳酸酸性大于硅酸，说明碳的非金属性比硅强，D正确； 故选C。 5.答案：D 解析：A.Na与冷水剧烈反应，Li与冷水反应慢，说明相同条件下Na比Li更易失去电子，故Na的金属性更强，A正确； B.Na与Li同主族，Na的原子半径比Li大，Na的最外层电子更容易失去，金属性更强，B正确； C.一般来说，元素最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，金属性就越强，故Na的金属性更强，C正确； D.金属元素的氢氧化物的溶解度与元素的金属性没有直接关系，D错误； 故答案选D。 6.答案：C 解析：A.单质熔沸点是物理性质与元素非金属性无关，A不符合题意； B.元素的非金属性越强，其形成的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，不能通过比较氢化物水溶液的酸性比较元素非金属性强弱，B不符合题意； C.非金属性越强，气态氢化物越稳定，C符合题意 D.单质密度是物理性质与元素非金属性无关，D不符合题意； 答案选C。 7.答案：A 解析：A.元素的非金属性强弱与单质的熔沸点无关，所以不能根据单质的熔沸点来判断非金属性强弱，故A错误； B.非金属性强的元素，其单质可以把非金属性弱的元素的单质置换出来，故B正确； C.元素的非金属性越强，非金属与氢气生成气态氢化物越容易，故C正确； D.比较元素的非金属性强弱，可根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，故D正确。 故选A。 8.答案：C 解析：根据金属单质与水反应的剧烈程度可判断元素金属性强弱，A不符合题意；根据最高价氧化物对应的水化物碱性强弱可判断元素金属性强弱，B不符合题意；根据最高价氧化物对应的水化物酸性强弱才能判断元素非金属性强弱，HClO不是Cl的最高价含氧酸，所以不能得出Cl和C的非金属性强弱，C符合题意；简单气态氢化物越稳定，元素非金属性越强，D不符合题意。 9.答案：A 解析：单质的密度属于物理性质，不能用于判断Na、Mg的金属性强弱，A符合题意；相同温度下，与同浓度稀盐酸反应，Na置换出的速度大于Mg，则金属性：Na>Mg，B不符合题意；单质与水反应越容易置换出氢气，元素的金属性越强，C不符合题意；最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素的金属性越强，D不符合题意。 10.答案：（1）N （2）< （3）Na （4） 解析：（1）根据各元素在周期表中位置可知，②的元素符号是N。 （2）①、⑤两种元素位于同族，同族元素自上而下原子半径逐渐增大，因此原子半径：①<⑤。 （3）③、④和⑤三种元素位于同一周期，同一周期从左到右元素的金属性逐渐减弱，因此金属性最强的元素为③，即Na。 （4）⑤、⑥的最高价氧化物对应的水化物分别为，相互反应的离子方程式为。 3、 拔高提升 1.答案：A 解析：A（√）元素的非金属性强弱可由其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断，题中没有指明氧化物是否为最高价氧化物，故不能比较元素非金属性的强弱，符合题意。 B（×）元素非金属性越弱，单质的氧化性越弱，对应离子的还原性越强，还原性，则非金属性Y<X，不符合题意。 C（×）X的单质能将Y的阴离子氧化为，说明氧化性，则非金属性X>Y，不符合题意。 D（×）X、Y的单质分别氧化同一种金属，产物中金属元素的价态越高，说明单质的氧化性越强。X、Y的单质分别与Fe化合，产物中前者Fe为+3价，后者Fe为+2价，说明单质的氧化性X>Y，则非金属性X>Y，不符合题意。 2.答案：C 解析：①（×）溶解度为物理性质，不能说明元素非金属性强弱。 ②（×）③（√）⑤（×）最高价含氧酸的酸性越强、简单氢化物的稳定性越强，元素非金属性越强。 ④（√）简单离子的还原性越弱，非金属单质氧化性越强，元素的非金属性越强。 ⑥（√）与Fe反应得到的产物中Fe的价态更高，说明氧化性，元素的非金属性Cl>S。 ⑦（√）氧化性：氧化剂>氧化产物，即氧化性，元素的非金属性Cl>S。 3.答案：D 解析：①（×）浓盐酸和二氧化锰制取氯气需要加热，题给装置中未加热，所以不能制取氯气，则不能实现实验目的，不符合题意。 ②（√）元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，浓盐酸和高锰酸钾溶液反应可生成氯气，氯气和KI反应可生成碘单质，氯气的氧化性大于碘单质，则非金属性：Cl>I，符合题意。 ③（×）稀盐酸和石灰石反应可生成二氧化碳，盐酸具有挥发性，生成的二氧化碳中混有HCl，HCl能和硅酸钠反应生成硅酸，干扰二氧化碳和硅酸钠溶液的反应，无法比较C、Si的非金属性强弱，不符合题意。 ④（√）元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，稀硫酸和纯碱反应可生成二氧化碳，二氧化碳和硅酸钠溶液反应生成硅酸，说明酸性，则非金属性：S>C>Si，符合题意。 4.答案：C 解析：短周期主族元素中，a的常见化合价为-2价、e的常见化合价为+6价，则a、e位于第ⅥA族，结合原子序数：e>a可推知a为O、e为S；b的常见化合价为+1价，原子序数大于O，则b为Na；由原子序数可知，c、d处于第三周期，常见化合价分别为+3价、+5价，则c为Al、d为P。3P和P的质子数相同，中子数不同，是不同的核素，二者互为同位素，A错误；非金属性：a（O）>e（S）>d（P），故简单气态氢化物的稳定性：a>e>d，B错误；b为Na、c为Al，NaOH能与反应生成，C正确；a和b形成的化合物有和，D错误 5.答案：C 解析：A.镁易和热水反应生成氢氧化镁和氢气，滴入酚酞溶液会变红，铝和热水几乎不反应，可以比较镁和铝金属性的强弱，A正确； B.氟气和氢气在冷暗处就能剧烈反应生成氟化氢，氧气和氢气在点燃条件下生成水，氟气比氧气和氢气反应容易，所以氟的非金属性比氧强，B正确； C.在该反应中，由于钾的沸点比较低，在反应温度下为气体，钾不断离开反应体系，从而使反应不断向右进行，不是因为钠的金属性比钾强，C错误； D.反应中氟气氧化水生成氧气，氧化性氟气大于氧气，可以说明F的非金属性比O强，D正确； 故选C。 6.答案：D 解析：①金属性与得失电子的数目无关，①错误； ②HCl不是Cl元素的最高价氧化物对应水化物，②错误； ③简单气态氢化物越稳定对应元素的非金属性越强，③正确； ④单质的氧化性溴单质强于硫单质，说明溴原子得电子能力强于硫原子，证明的非金属性强于S，④正确； ⑤熔沸点高低不能证明非金属性的强弱，⑤错误； 综上所述，正确的为③④； 故答案为：D。 7.答案：A 解析：由题给数据分析可知，X为S，Y为Mg，Z为O，W为F。非金属性W（F）>Z（O），则气态氢化物的稳定性，A项正确；Z为O，无+6价，B项错误；原子序数X（S）>Y（Mg）>W（F）>Z（O），C项错误；S与反应生成，D项错误。 8.答案：（1）S；+6 （2）H；Na>S>C>O （3）；-1 （4）;； 解析：根据题表中的元素特征可知，X为H，Y为C，Z为O，W为S，Q为Na。 （1）题给5种元素中，S的最高化合价最高，为+6。 （2）Na原子的核外电子层数与S原子的相同，但前者核电荷数小，故原子半径大，同理C的原子半径比O的大，故原子半径：Na>S>C>O。 （3）Na与在加热条件下反应生成过氧化钠：，过氧化钠中O为-1价。 （4）溶解于NaOH溶液中，发生类似于与NaOH溶液的反应，则与NaOH溶液反应的离子方程式为。 9.答案：（1）D （2）检查装置的气密性 （3）①除去气体；②（或）； ③品红溶液不褪色且盛有溶液的试管中出现白色沉淀； ④不能；二氧化硫溶于水生成的是亚硫酸，不是S的最高价含氧酸 解析：Ⅰ.元素金属性越强，对应单质与水反应越剧烈。Ⅱ.利用Cu和浓硫酸共热制备，经过NaHCO₃饱和溶液后可生成，用酸性高锰酸钾溶液除去中的后，经过品红溶液确保被除尽，然后将通入硅酸钠溶液中，若硅酸钠溶液变浑浊，说明有生成，且的酸性强于，故酸性：。 （1）金属性：K>Na>Mg>Al，金属性越强，单质与水反应越剧烈，故反应最剧烈的是钾。 （2）反应中生成气体，在加入药品之前需要检查装置的气密性，防止气密性不好导致气体泄漏。 （3）①、均能使硅酸钠溶液变浑浊，为了防止干扰实验，需要除去中的。二氧化硫具有还原性，具有氧化性，多余的二氧化硫可以用酸性溶液吸收。②二氧化碳与溶液反应生成硅酸，证明了碳酸酸性比硅酸强，此时试管G中发生反应的离子方程式为或。③品红溶液不褪色，证明已除尽，盛有溶液的试管中出现白色沉淀，说明的酸性比强，且是C的最高价氧化物对应的水化物，是Si的最高价氧化物对应的水化物，故非金属性：C>Si。④二氧化硫溶于水生成的是亚硫酸，不是S的最高价氧化物对应的水化物，故不能判断非金属性强弱。 10.答案：(1) (2)； 将NaOH溶液和溶液混合可以制备氢氧化镁，氢氧化钠过量，氢氧化镁不溶解，将NaOH溶液和溶液混合，生成氢氧化铝，氢氧化钠过量时，氢氧化铝溶解 (3) (4)；；b和d两曲线在有氧和无氧条件下pH相差较大 解析：（1）电子层越多，半径越大，电子层结构相同原子序数越小半径越大，a→j几种元素中，简单离子半径最小的为； （2）d是Na，e是Mg，f是Al，金属性越强，则最高价氧化物的水化物碱性越强，这三种元素中，Na的金属性最强，Al的金属性越弱，则d、e、f的最高价氧化物的水化物碱性由强到弱顺序为； 根据强碱制备弱碱的原理，可以将NaOH溶液和溶液混合可以制备氢氧化镁，氢氧化钠过量，氢氧化镁不溶解，将NaOH溶液和溶液混合，生成氢氧化铝，氢氧化钠过量时，氢氧化铝溶解； （3）j是I，单质碘可以和氢氧化钠反应，方程式为：； （4）①对比a、b两条线可知，b线pH下降，说明此时二氧化硫和硝酸钡溶液发生氧化还原反应，离子方程式为：； ②比较b、d两条曲线，的存在，使溶液的pH减小很多，从而得出曲线d说明是氧化的主要微粒，理由是：b和d两曲线在有氧和无氧条件下pH相差较大，故答案为：；b和d两曲线在有氧和无氧条件下pH相差较大。 学科网（北京）股份有限公司 $$