第1章 第3节 1 认识同周期元素性质的递变规律

(共19张PPT)
第 3 节 元素周期表的应用
元素周期律的发现和元素周期表的诞生，开创了化学科学
的新纪元。从此，人们对千变万化的物质世界的认识再也不是
支离破碎的了。那么，元素周期表中的元素种类是否有限呢？
学习元素周期律和元素周期表对我们学习化学有什么作用呢？
元素周期表还有哪些应用呢？
1
认识同周期元素性质的递变规律
1．Na、Mg、Al 原子半径由大到小的顺序为____________，
失电子能力由强到弱的顺序为____________。
Na＞Mg＞Al
根据所学知识，你能解释 Na、Mg、Al 失电子能力由强到
弱的原因吗？
答案：Na、Mg、Al 电子层数相同，原子序数依次增大，
核电荷数依次增大，原子半径依次减小，导致原子核对核外电
子吸引能力依次增强，因此失电子能力减弱。
Na＞Mg＞Al
2.Si、P、S、Cl原子半径逐渐_____，得电子能力逐渐_____，
与氢气化合越来越_____，最高价氧化物对应的水化物的酸性逐
渐_____。
减小
增强
容易
增强
根据所学知识解释 Si、P、S、Cl 得电子能力逐渐增强的原
因是什么？
答案：Si、P、S、Cl 电子层数相同，原子序数依次增大，
核电荷数依次增大，原子半径依次减小，导致原子核对核外电
子吸引能力依次增强，因此得电子能力逐渐增强。
3．在同一周期中，各元素原子的核外电子层数相同，但从
左到右核电荷数依次增多，原子半径逐渐_____，原子失电子能
力逐渐_____、得电子能力逐渐_____。因此，元素周期表清楚
地体现了元素的性质随着原子序数的递增呈现周期性的变化。
减小
减弱
增强
元素 钠 镁 铝
单质与
水反应 与冷水剧烈
反应 与冷水反应缓慢，
与热水反应迅速 与冷水难反应
单质与盐
酸反应 剧烈反应，
甚至爆炸 剧烈反应 剧烈反应，但
较镁慢
最高价
氧化物
对应水
化物 化学式 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3
碱性 强碱 中强碱 两性氢氧化物
结论 钠、镁、铝三种元素原子失去电子能力逐渐减弱
1．同周期金属元素原子性质递变规律(以第三周期元素为例)
元素 硅 磷 硫 氯
与 H2 反应难易 高温 蒸气 加热 光照
气态氢
化物 化学式 SiH4 PH3 H2S HCl
稳定性 极不稳定 不稳定 300 ℃分解 稳定
最高价
含氧酸 化学式 H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4
酸性 弱酸 中强酸 强酸 比硫酸强
结论 Si、P、S、Cl 四种元素原子的得电子能力从
左到右依次增强
2.同周期非金属元素原子性质递变规律(以第三周期元素为
例)
3.比较元素原子失电子能力强弱的方法
(1)依据金属单质与水(或酸)反应置换出 H2 的难易程度，越
容易置换出 H2，元素原子失电子能力越强；(2)根据最高价氧化
物对应的水化物的碱性，碱性越强，原子失电子能力越强；(3)
根据元素周期表，同周期从左到右，原子失电子逐渐减弱；同
主族从上到下，原子失电子能力逐渐增强；(4)根据与同一氧化
剂发生氧化还原反应的难易，越容易反应的原子失电子能力越
强；(5)根据阳离子(主族元素)的氧化性，氧化性越强原子失电
子能力越弱；(6)根据金属与盐溶液的置换反应，越容易被置换
出的金属元素的原子失电子能力越弱。
4．比较元素原子得电子能力强弱的方法
(1)单质与氢气越容易化合或者生成的气态氢化物越稳定，
元素的原子越容易得电子；(2)气态氢化物(或者阴离子)的还原
性越强，相应元素的原子得电子能力越弱；(3)非金属单质在水
溶液中进行置换反应，且反应物中的非金属单质作氧化剂，被
置换出的单质对应元素的原子的得电子能力弱；(4)与同一金属
反应，若反应越难发生，则非金属元素原子得电子能力越弱；(5)
最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，元素原子得电子能力
越强；(6)在元素周期表同一周期中，自左到右，元素原子得电
子能力增强；同一主族中，自上而下，元素原子得电子能力减
弱。
例 1.下列叙述不正确的是(
)。
D
A．Na、Mg、Al 最外层电子数依次增多
B．Na、Mg、Al 失电子能力依次减弱
C．Na、Mg、Al 对应的氢氧化物的碱性依次减弱
D．Na 可以从 AlCl3 溶液中置换出金属 Al
解析：根据同周期元素的原子性质递变规律可知A、B、C
正确；Na 还原性比Al 强，但由于与水剧烈反应，故不能从AlCl3
溶液中置换出金属Al。
例 2.同周期的 X、Y、Z 三种元素的最高价氧化物对应水化
物的酸性由强到弱的顺序是：HZO4＞H2YO4＞H3XO4，下列判
断正确的是(
)。
C
①阴离子的还原性按 X、Y、Z 顺序减弱
②单质的氧化性
按 X、Y、Z 顺序增强
③元素的原子半径按 X、Y、Z 顺序减
小
④气态氢化物的稳定性按 X、Y、Z 顺序减弱
A．①②
B．②③
C．①②③
D．①②③④
解析：根据同周期非金属元素原子性质递变规律可知：原
子的得电子能力 X＜Y＜Z，三种元素在周期表中的排列顺序为
X、Y、Z，结合元素周期律知识可知原子半径 X＞Y＞Z，则
①②③正确；气态氢化物的稳定性顺序应按 X、Y、Z 顺序增强。
例 3.下列叙述中，能肯定 A 金属比 B 金属活泼性强的是
(
)。
A．A 原子的最外层电子数比 B 原子的最外层电子数少
B．A 原子的电子层数比 B 原子的电子层数多
C．1 mol A 从酸中置换出的 H2 比 1 mol B 从酸中置换出的
氢气多
D．常温时，A 能从水中置换出氢气而 B 不能
解析：A 中，只指出 A、B 两种元素原子的最外层电子数
的多少，而不能确定A、B 的金属性强弱，如Be 比Al 的最外
层电子数少，但Al 更活泼些；B 中，电子层数的多少也不能作
为判断金属活泼的依据，如钠比铜的电子层数少，但更活泼些；
C 中，应根据置换出 H2 的难易而不是置换出的H2 的多少；D
中，只有很活泼的金属在常温下与冷水反应，而较活泼的金属
在常温下不与冷水发生反应。
答案：D
B
　　例4.(2011广东揭阳检测)已知1～18号元素的离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是( )。
　　A．质子数：c>b
　　B．离子的还原性：Y2－>Z－
　　C．氢化物的稳定性：H2Y>HZ
　　D．原子半径：X　　解析：四种离子都具有相同的电子层结构，即核外电子数相同，故有a－3＝b－1＝c＋2＝d＋1，得质子数：b>c；具有相同电子层结构，W与X处于同一周期，X在W的前面，Y与Z处于同一周期，Y在Z的前面，故有离子的还原性：Y2－>Z－，氢化物的稳定性：H2Y＜HZ，原子半径：X＞W。
1.下列各元素的最高价氧化物对应水化物的酸性最弱的是
(
A
)。
A．Si
C．S
B．P
D．Cl
解析：电子层数相同的元素，随着原子序数的递增，非金
属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强。
因为原子序数Cl＞S＞P＞Si，所以最高价氧化物对应水化物的
酸性HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3。
2.(2011 广东学业水平)下列判断正确的是(
)。
B
A．核电荷数：AlC．原子序数：Na>Cl
B．金属性：Na>Al
D．原子半径：Cl>Na
3 在第 3 周期元素及其单质和化合物中，原子半径最小的
元素是____；氧化性最强的单质是____；还原性最强的单质是
_____；最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是_______；
最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的是_______；形成的两
性氢氧化物是__________。
Al(OH)3
解析：根据同周期元素的结构和性质的递变规律来分析。
Cl
Cl2
Na
HClO4
NaOH
4.提供下列试剂与仪器，设计一个简单实验证明钠、镁、
铝三种金属得失电子能力的大小。
提供的试剂：钠粒、镁带、铝片、蒸馏水、稀盐酸、酚酞
试液、石蕊试剂、NaOH 溶液
提供的仪器：试管、小烧杯、镊子、滤纸、酒精灯、试管
夹、小刀、砂布
(1)实验中必须用到的仪器有：________________________
__________________，试剂有：____________________________
______________________。
试管、酒精灯、试管夹、镊子、
滤纸、小刀、砂布
钠粒、镁带、铝片、蒸馏水、
稀盐酸、酚酞试液
(2)简单的实验步骤：________________________________
①切一小块钠，用滤纸吸干表面上的
煤油，放入试管中。向试管中加入 3 mL 蒸馏水，并滴 2 滴酚酞
试液，观察现象。②取两小段镁带，用砂布擦去表面的氧化膜，
放入试管中。向试管中加入 3 mL 水，并往水中滴 2 滴酚酞试液，
观察现象。然后，加热试管至沸腾，观察现象。③取一小片铝
和一小段镁带，用砂布擦去表面的氧化膜，分别放入两支试管，
再加入 2 mL 1 mol·L－1 盐酸，观察发生的现象
(3)结论：_________________________________________。
。
金属失电子的能力由大到小的顺序：钠＞镁＞铝