元素周期律
第1课时
教学目标与核心素养
宏观辨识与微观探析:从微观上理解同周期元素原子核外电子排布的相似性和递变规律,明确宏观上的元素性质与微观上的原子核外电子排布之间的关系,理解结构决定性质,性质反映结构的基本规律。
科学探究与创新意识:通过完成相应的同周期元素性质的探究实验,初步体验科学探究在化学学科的学习中的重要地位,了解科学探究的基本方法,培养初步的科学探究能力。
证据推理与模型认知:建立元素原子结构变化与其性质变化的的微观模型,理解根据该模型进行元素性质推理的科学思想。
教学重难点
元素周期律的概念;理解其变化规律。
教学过程
一、导入新课
通过对碱金属元素、卤素的原子结构和性质的研究,我们已经知道元素周期表中同主族元素的性质有着相似性和递变性。那么,周期表中同周期元素的性质有什么变化规律呢?
二、讲授新课
【板书】元素周期律
一、元素性质的周期性变化规律
【思考与讨论】观察下面表格中的数据,思考并讨论随着原子序数的递增,元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价各呈现什么规律性的变化?
【讲解】通过比较上面元素的原子核外电子排布,可以得到同周期元素的核外电子排布的规律:同周期由左向右,元素原子的最外层电子数逐渐增加(第一周期是1→2,第二周期和第三周期都是1→8)
【讲解】再比较上面元素的原子半径(稀有气体的半径没有可比性,所以不列出),可以得到同周期元素的原子半径的变化规律:同周期由左向右,元素原子的半径逐渐减小(不包括稀有气体)
【设疑】观察下图,判断同周期和同主族元素原子半径的变化规律
【讲解】同主族元素由上向下元素原子的半径逐渐增大,同周期元素由左向右,元素原子的半径逐渐减小。H是所有原子中半径最小的。
【设疑】短周期主族元素中,原子半径最大的是哪种元素?(Na)
【讲解】再比较上面元素的常见化合价,可以得到同周期元素的化合价的变化规律:同周期由左向右,元素的最高正价逐渐升高(+1→+7,O和F无最高正价);元素的最低负价由ⅣA族的-4价逐渐升高至ⅦA族的-1价
【过渡】根据上面的分析,我们可以看出随着元素的原子序数递增,元素原子的核外电子排布、原子半径、元素化合价都呈现了周期性的变化,那么元素的金属性和非金属性是否也随着原子序数的递增而呈现周期性变化呢?
【思考与讨论】根据第三周期元素原子的核外电子排布规律,推测该周期元素金属性和非金属性具有怎样的变化规律?
【讲解】第三周期元素:Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl的电子层数相同,随着核电荷数的递增,原子半径逐渐减小,导致失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强,因此,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。
【学生活动】请将课本翻至95和97页,阅读课本下面的注释。
【投影】
【设疑】如何证明Na、Mg、Al的金属性逐渐减弱呢?(单质与水(或酸)反应的难易;最高价氧化物对应的水化物——氢氧化物的碱性强弱)。
【演示实验】取一块镁条,除去表面的氧化膜,加入水,滴加酚酞,观察现象;加热溶液,再观察现象。
【投影】镁与水反应的视频
【讲解】常温下镁与水的反应较缓慢,镁条表面有一些红色;加热后反应剧烈,镁条表面有大量气泡,溶液变为红色。方程式为Mg + 2H2OMg(OH)2 + H2↑。与金属钠相比较,该反应明显困难,说明钠的金属性强于镁
【演示实验】向氯化铝溶液中加入氨水,将生成的沉淀分装在两个试管中,分别加入盐酸和氢氧化钠溶液,观察现象。
【讲解】向氯化铝溶液中加入氨水,生成白色絮状沉淀。反应方程式为:Al3+ + 3NH3·H2O = Al(OH)3↓+ 3NH4+。向氢氧化铝沉淀中加入盐酸溶液,沉淀溶解,方程式为:Al(OH)3+ 3H+ = Al3+ + 3H2O;向氢氧化铝沉淀中加入氢氧化钠溶液,沉淀溶解,方程式为:Al(OH)3+ OH-= AlO2-+ 2H2O。氢氧化铝与酸碱都反应生成盐和水,所以氢氧化铝是典型的两性氢氧化物。
【演示实验】将氯化铝溶液换成氯化镁溶液,重复上述实验。
【讲解】氯化镁溶液中加入氨水得到氢氧化镁白色沉淀,该沉淀加盐酸溶解,加氢氧化钠溶液不溶解。
【科学事实】钠、镁、铝是金属元素,都能形成氢氧化物,NaOH是强碱,Mg(OH)2是中强碱,而Al(OH)3是两性氢氧化物,说明钠镁铝的金属性逐渐减弱。
【练习】下列说法能证明钾元素比镁元素金属性强的是( )
A.金属钾与冷水剧烈反应,镁与冷水几乎没有现象。
B.KOH的碱性比Mg(OH)2强
C.金属钾与MgCl2的水溶液反应可置换出金属镁
D.在化学反应中,钾失去1个电子,镁失去2个电子
【设疑】如何证明Si、P、S、Cl的非金属性逐渐增强呢?(单质与氢气反应生成气态氢化物的难易以及气态氢化物的稳定性;最高价氧化物对应水化物的酸性强弱)
【科学事实】
【讲解】硅、磷、硫、氯的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强,所以硅、磷、硫、氯的非金属性逐渐增强。
【练习】下列说法能够证明氯元素的非金属性比硫元素强的是( )
A.氯气与氢气化合的条件比硫与氢气化合的条件更容易
B. HCl的酸性比H2S强
C. HCl的稳定性比H2S强
D. HClO3的酸性比H2SO3强
【讲解】在同一周期中,虽然各元素的原子核外电子层数相同,但由左向右,核电荷数依次递增,原子半径逐渐减小,失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强,因此金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。元素的金属性和非金属随着原子序数的递增,而呈现周期性的变化。
【讲解】元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性的变化,这种规律叫做元素周期律。元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。
三、学习小结
四、板书设计
元素周期律
一、元素性质的周期性变化规律
元素周期律:元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化。
五、达标检测
1.元素的以下性质随着原子序数的递增不呈周期性变化的是
A.化合价 B.原子半径
C.元素原子的最外层电子排布 D.相对原子质量
答案 D
2.下图表示1~18号元素原子结构或性质随核电荷数递增的变化。该图中纵坐标表示
A.电子层数 B.最外层电子数
C.最高化合价 D.原子半径
答案 B
3.某主族元素的最高正价与最低负价的代数和为4,则该元素原子的最外层电子数为
A.4 B.5 C.6 D.7
答案 C
解析 设该元素的最高正价为x,最低负价为y,则 解得x=6,y=-2,因此该原子的最外层电子数为6。
4.下列关于元素周期律的叙述中不正确的是
A.Na、Mg、Al最外层电子数依次增多,其单核离子的氧化性依次增强
B.P、S、Cl最高正化合价依次升高,对应简单气态氢化物的稳定性依次增强
C.同周期元素的原子半径以第ⅦA族的为最大
D.Na、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱
答案 C
解析 Na、Mg、Al原子的最外层电子数依次为1、2、3,其原子的还原性依次减弱,但离子的氧化性依次增强;P、S、Cl的最高正化合价分别为+5、+6、+7,由于P、S、Cl的非金属性依次增强,其所对应的气态氢化物的稳定性也依次增强;除稀有气体元素外,同周期元素从左到右其原子半径逐渐减小;因Na、Mg、Al的金属性依次减弱,则它们的氢氧化物的碱性也依次减弱。
5.下列说法正确的是
A.从Li→F,Na→Cl,元素的最高化合价呈现从+1→+7价的变化
B.同周期元素的原子半径从左至右一定依次减小
C.同周期中,第 ⅠA族元素(H除外)金属性最强,第ⅦA族元素非金属性最强
D.HF、NH3、SiH4的稳定性依次增强
答案 C
解析 O无最高正价,F无正价,A项错误;
稀有气体元素原子半径测定方式与其他元素的不同,没有可比性,B项错误;
F、N、Si三种元素的非金属性依次减弱,其对应氢化物的稳定性也依次减弱,D项错误。
6.下列各组元素的性质递变规律错误的是
A.N、O、F原子最外层电子数依次增加
B.N、O、F原子半径依次增大
C.Na、Mg、Al元素最高正化合价依次升高
D.Li、Na、K的金属性依次增强
答案 B
解析 N、O、F原子最外层电子数依次为5、6、7,逐渐增多,A项正确;
N、O、F是同周期元素,同周期元素从左到右原子半径依次减小,B项错误;
Na、Mg、Al元素最高正化合价依次为+1、+2、+3,依次升高,C项正确;
Li、Na、K是同主族元素,同主族从上到下元素的金属性依次增强,D项正确。
7.下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是
A.酸性:H2SO4>H3PO4
B.非金属性:Cl>Br
C.碱性:NaOH>Mg(OH)2
D.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
答案 D
解析 在元素周期表中S与P属于同周期元素,S在P的右边,非金属性强于P,所以最高价氧化物对应水化物的酸性H2SO4强于H3PO4,A项不合题意;
在元素周期表中Cl与Br属于同主族元素,Cl在Br的上方,非金属性Cl强于Br,B项不合题意;
在元素周期表中,Na与Mg属同周期元素,Na在Mg的左边,所以金属性Na强于Mg,最高价氧化物对应水化物的碱性NaOH强于Mg(OH)2,C项不合题意;
D项考查碳酸盐与碳酸酸式盐热稳定性的问题,不涉及元素周期律的相关知识。
8.R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素,下列说法一定正确的是(m、n均为正整数)
A.若R(OH)n为强碱,则W(OH)n+1也为强碱
B.若HnXOm为强酸,则Y是活泼的非金属元素
C.若Y的最低化合价为-2,则Z的最高正化合价为+7
D.若X的最高正化合价为+5,则五种元素都是非金属元素
答案 B
解析 金属性:R>W,所以若R(OH)n为强碱,则W(OH)n+1不一定为强碱,A项不一定正确;
非金属性:X<Y,若HnXOm为强酸,则X是活泼非金属元素,因此Y也是活泼非金属元素,B项正确;
若Y的最低化合价为-2,则Z可能是F,无正价,C项错误;
非金属性:R<W<X<Y<Z,若X的最高正化合价为+5,则X为N或P,因此R、W不一定是非金属元素,D项不一定正确。
元素周期律
第2课时
教学目标与核心素养
宏观辨识与微观探析:从微观上理解元素周期律的形成原因是原子核外电子排布的周期性变化的结果。明确宏观上的元素性质(包括原子半径、化合价、金属性和非金属性)与微观上的原子核外电子排布之间的关系,理解结构决定性质,性质反映结构的基本规律。
证据推理与模型认知:建立元素原子半径、化合价、金属性和非金属性变化的微观模型,理解根据该模型进行元素性质推理的科学思想。
科学精神与社会责任:学习元素周期律在化学研究中的具体应用,培养学生的科学精神,理解化学在社会发展中的重要作用。
教学重难点
元素周期律和元素周期表的具体应用。
教学过程
一、导入新课
【引入】门捷列夫在研究元素周期表时,科学地预言了11种尚未发现的元素,为它们在周期表中留下了空位。例如,他认为在铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”,并预测了它的性质。1875年,法国化学家发现了这种元素,将它命名为镓。镓的性质与门捷列夫推测的一样。门捷列夫还预测在硅和锡之间存在一种元素——“类硅”,15年后该元素被德国化学家文克勒发现,为了纪念他的祖国,将其命名为“锗”。门捷列夫作出这些伟大预言的科学依据是什么?
二、讲授新课
【板书】元素周期律
二、元素周期表和元素周期律的应用
【设疑】元素周期表中同周期和同主族元素的原子半径的变化规律是什么?(同周期元素由左向右原子半径依次减小(不包括稀有气体),同主族元素由上向下原子半径依次增大)
【设疑】所有元素中,原子半径最小的元素是什么?(氢元素)短周期元素中,原子半径最大的元素是什么?(Na)
【练习】A、B、C、D、E是核电荷数依次增大的五种短周期主族元素,原子半径按D、E、B、C、A顺序依次减小,B和E是同族,则下列推断中不正确的是:
A.A、B、E一定不在同一周期 B.A、D可能在同一主族
C.C的最高氧化物的水化物可能显碱性 D.C和D的单质可能化合成D2C2
【投影】第三周期元素化合价的变化表
【学生活动】观察上图,同学们归纳总结一下主族元素的最高正价和最低负价与元素原子的核外电子排布以及主族序数之间的关系?
【讲解】根据上面的图示,可以总结出来主族元素的化合价的规律有:
1.同周期由左向右主族元素的最高正价逐渐有+1价升高至+7价(O无最高正价,F无正价)
2.同主族元素的最高正价和最低负价相同(注意O和F)
3.主族元素的最高正价等于该元素原子de 最外层电子数,也等于其主族序数
4.非金属元素的最高正价和最低负价的绝对值之和等于8(H的最低负价为-1)
【练习】某主族元素R的最高正化合价与负化合价的代数和为4,下列有关叙述正确的是
R一定是第四周期元素
B、R的气态氢化物分子式为H2R
C、R的气态氢化物比同周期其他元素的气态氢化物稳定
D、R的气态氢化物的水溶液显碱性
答案 B
【练习】五种短周期元素的原子半径、最高正化合价及负化合价见下表( )
元素代号
L
M
Q
R
T
原子半径/nm
0.160
0.089
0.143
0.102
0.074
化合价
+2
+2
+3
+6,-2
-2
下列叙述正确的是
A.L的金属性比M的金属性弱
B.Q、T两元素间可形成两性化合物
C.T的单质是黄绿色气体
D.L、R两元素的简单离子的核外电子数可能相等
答案 B
【设疑】同周期、同主族元素的金属性和非金属性变化的规律是什么?(同周期元素由左向右金属性减弱,非金属性增强;同主族元素由上向下金属性增强非金属性减弱)
【设疑】短周期元素金属性最强的元素是什么?(Na)非金属性最强的元素是什么?(F)
【学生活动】根据之前的学习,总结比较元素的非金属性和金属性强弱的方法。
【讲解】证明金属性强弱的方法有:
单质与水(或酸)反应生成氢气的难易(金属性越强反应越容易)
最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱(金属性越强氢氧化物的碱性越强)
【讲解】证明非金属性强弱的方法有:
1、单质与氢气反应生成气态氢化物的难易(非金属性越强反应越容易)
2、最高价氧化物的水化物的酸性强弱(非金属性越强酸性越强)
3、气态氢化物的稳定性(非金属性越强气态氢化物越稳定)
【设疑】短周期元素的最高价氧化物的水化物中酸性最强的是什么?(HClO4)?碱性最强的是什么?(NaOH)气态氢化物稳定性最强的是什么?(HF)
【练习】已知铍(Be)的原子序数为4。下列对铍及其化合物的叙述中,不正确的是
铍的原子半径大于硼的原子半径
B.氯化铍分子的化学式为BeCl2
C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱
D.单质铍跟冷水反应迅速产生氢气
答案 D
【练习】电子层数相同的三种元素X、Y、Z,它们最高氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序是:HXO4>H2YO4>H3ZO4。下列判断中不正确的是( )
A、原子序数:XY>Z
C、元素的非金属性:X>Y>Z D、气态氢化物的稳定性:X>Y>Z
答案 AB
【过渡】根据上面的总结,我们对于元素周期表和元素周期律的应用已经有了一个基本的认识。门捷列夫就是根据这样的规律,对于还未发现的元素进行了预测,指导了化学学科的研究。下面我们来模拟一下门捷列夫的研究过程,尝试着对未知元素进行预测。
【学生活动】根据元素周期表和元素周期律,互相交流讨论,填写下表:
元素名称
硒
元素符号
Se
原子序数
34
金属还是非金属?
原子结构示意图
最高正价
最低负价
常见中间价
气态氢化物化学式
最高价氧化物
最高价氧化物对应水化物
与硫酸酸性比较
与硫化氢稳定性比较
【讲解】在生产生活中,周期表和周期律还有更广泛的应用。由于周期表中位置相近的元素的性质相似,所以在一定区域内寻找元素、发现物质的新用途是一种相当有效的方法。
【投影】在周期表中金属和非金属的分界处可以找到半导体材料,如硅、锗、镓等。
【投影】通常农药所含的氟、氯、硫、磷、砷等元素在周期表中位置靠近,对这个区域内的元素进行研究,有助于研制出新品种的农药。科学家还在过渡元素中寻找耐高温、耐腐蚀的合金元素以及制造催化剂的元素。
三、学习小结
四、板书设计
【板书】元素周期律
二、元素周期表和元素周期律的应用
1.推测元素的位置、结构和性质
2.预测新元素
3.探测新元素
五、达标检测
1.下列说法正确的是
A.原子最外层电子数大于3(小于8)的元素一定是非金属元素
B.某元素的离子的最外层与次外层电子数相同,该元素一定位于第三周期
C.第三周期元素的主族序数等于它们的最高正化合价
D.最外层电子数相同的元素的性质一定相似
答案 C
2.下列元素最高正化合价依次增大的是
A.Al、Si、P、Cl B.C、N、O、F
C.Si、P、S、Se D.Si、Al、Mg、Na
答案 A
解析 B项中F没有正化合价,错误;C项中S和Se的最高正化合价相同,错误;D项中最高正化合价依次减小,错误。
3.已知某原子最外层有7个电子,推测下列选项不正确的是
A.单质有氧化性
B.最高正价一定为+7价
C.是非金属元素
D.同周期元素中原子半径最小
答案 B
解析 某原子的最外层有7个电子,说明位于第ⅦA族,第ⅦA族元素得到一个电子达到稳定结构,其单质具有强氧化性,故A说法正确;F没有正价,故B说法错误;第ⅦA族为非金属元素,故C说法正确;同周期元素从左向右原子半径逐渐减小(稀有气体除外),因此卤族元素的原子半径是同周期中最小的,故D说法正确。
4.如图所示是元素周期表的一部分,下列说法中正确的是
A.元素的简单离子半径大小:④>⑤>②
B.气态氢化物的稳定性:⑤>②
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:⑥>⑤
D.元素的最高正化合价:③=⑥
答案 C
解析 元素①~⑥分别为N、O、F、Al、S、Cl。离子半径:S2->O2->Al3+,A项错误;
非金属性越强则对应气态氢化物越稳定,最高价氧化物对应水化物的酸性也越强,故稳定性:H2O>H2S,酸性:HClO4>H2SO4,B项错误、C项正确;F无正价,D项错误。
5.短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如图所示,其中T所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是
A.最简单气态氢化物的热稳定性:R>Q
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Q<W
C.原子半径:T>Q>R
D.单质T与NaOH溶液不反应
答案 D
解析 短周期元素中周期序数与族序数相等的元素是H、Be和Al,根据T在周期表中的相对位置,它只能是第三周期的Al,据此可以判断出其他元素如表所示:
?
?
R(N)
?
T(Al)
Q(Si)
?
W(S)
氮元素的非金属性比硅元素的强,所以NH3比SiH4稳定,A正确;硫元素的非金属性比硅元素的强,所以H2SO4比H2SiO3的酸性强,B正确;同一周期随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,所以原子半径:Al>Si>P,同一主族随着原子序数的递增,原子半径逐渐增大,所以原子半径:P>N,即Al>Si>P>N,C正确;Al既能与酸反应,又能与NaOH溶液反应,D错误。
6.已知W、X、Y、Z为短周期元素,W、Z同主族,X、Y、Z同周期,W的气态氢化物的稳定性大于Z的气态氢化物的稳定性,X、Y为金属元素,X的阳离子的氧化性小于Y的阳离子的氧化性,W、X两种元素可形成两种二元化合物,Y的简单离子半径在同周期中最小。
则W、X、Y、Z四种元素中,X的原子结构示意图:_________,Y简单离子的结
构示意图:________,Z的最高价氧化物对应水化物的化学式为_______。
答案 H2SO4
解析 由题目描述可知,W、X、Y、Z之间的位置关系为:,可知W位于第二周期,X、Y、Z位于第三周期;由于Y的离子半径在同周期中最小,则Y为Al。由于金属元素X与非金属元素W可形成两种二元化合物,可知X为Na,W为O,则Z为S。可根据要求完成问题。
7.我国著名化学家张青莲精确地测定了锗(Ge)、锌等九种元素的相对原子质量,得到的新值被作为国际新标准。已知锗的原子序数为32。
(1)它位于元素周期表中第_____周期______族。
(2)锗类似于铝,能溶于氢氧化钠溶液,其主要原因是____(填序号)。
①它与硅位于同一主族 ②它位于周期表中金属与非金属分界线附近
③它位于边界线附近 ④它是两性物质
(3)材料科学是目前全世界研究的热点,为了寻找半导体材料,科学家应在元素周期表中某区域寻找元素组成材料,该区域是____(填字母)。
A.左上角 B.右上角
C.过渡元素 D.金属与非金属分界线附近
解析 根据元素周期表的结构可知,锗属于第四周期ⅣA族元素。锗位于元素周期表中金属与非金属分界线附近,它具有某些金属元素的性质,又具有某些非金属元素的性质,它是金属元素。
课件21张PPT。微专题 元素的金属性与非金属性强弱的判断 第四章 物质结构 元素周期律 第二节 元素周期律(1)根据元素周期表判断
①同一主族,从上到下:元素的金属性逐渐增强。
②同一周期,从左到右:元素的金属性逐渐减弱。
(2)根据金属活动性顺序判断金属单质的活动性减弱,元素的金属性也减弱。
(3)根据单质及其化合物的性质判断
①金属单质与水或酸反应越剧烈,元素的金属性越强。
②最高价氧化物对应水化物的碱性越强,元素的金属性越强。一、元素金属性强弱的判断(4)金属单质间的置换反应
较活泼的金属将较不活泼的金属从其盐溶液中置换出来,如Zn+Cu2+===Zn2++Cu,则金属性:Zn>Cu。
(5)根据离子的氧化性强弱判断
金属阳离子的氧化性越强,元素的金属性越弱,如氧化性:Cu2+>Fe2+,则金属性:Cu<Fe。一、元素金属性强弱的判断1.已知铍(Be)的原子序数为4,下列关于铍及其化合物的叙述中正确的是
A.铍的金属性比镁强
B.氯化镁的氧化性比氯化铍强
C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱
D.单质铍易和冷水反应产生氢气√解析 Be位于第ⅡA族,金属性Be、Mg、Ca依次增强,A、B错;
C正确;
镁与冷水很难反应,Be与冷水更难反应,D错。一、元素金属性强弱的判断2.能证明铝的金属性比镁弱的实验事实是
A.铝比镁最外层电子数多
B.铝的原子半径比镁小
C.Al(OH)3能溶于NaOH溶液,而Mg(OH)2不能
D.铝的金属光泽不如镁显著√解析 最外层电子数目的多少与金属性强弱无关,A项错误;
原子半径的大小一般不能直接说明金属性的强弱,B项错误;
最高价氧化物对应水化物的碱性越强,其金属性越强,Al(OH)3能跟NaOH反应体现其两性,而Mg(OH)2是中强碱,故Mg比Al活泼,C项正确;
物理性质如金属光泽等,不能用于比较金属性的强弱,D项错误。一、元素金属性强弱的判断3.有A、B、C、D、E五种金属元素。在相同条件下,B元素的最高价氧化物对应水化物的碱性比A的弱;A、B单质均可以从C盐溶液中置换出C;D单质可以与冷水剧烈反应并放出氢气;A、B、C、E四种单质分别投入盐酸中,只有E不放出氢气。则五种金属元素的金属性由强到弱的顺序为
A.D>B>A>C>E B.D>A>B>C>E
C.A>B>C>E>D D.D>E>B>A>C√解析 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,即金属性:A>B;根据置换反应的特点,可得金属性:A>C、B>C,且可推知A、B均不与水反应;D与水发生剧烈反应,说明D的金属性最强;E不能和盐酸反应,另外几种可以,说明E的金属性最弱,因此金属性由强到弱的顺序:D>A>B>C>E。一、元素金属性强弱的判断(1)根据元素周期表判断
①同一主族,从上到下:元素的非金属性逐渐减弱。
②同一周期,从左到右:元素的非金属性逐渐增强。
(2)根据单质及其化合物的性质判断
①单质与氢气化合越容易(或氢化物越稳定),元素的非金属性越强。
②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。二、元素非金属性强弱的判断(3)非金属单质间的置换反应
活泼的非金属将较不活泼的非金属从其盐溶液中置换出来,如Cl2+2Br-===2Cl-+Br2,则非金属性:Cl>Br。
(4)根据离子的还原性强弱判断
非金属阴离子的还原性越强,元素的非金属性越弱,如还原性:Cl-<I-,非金属性:Cl>I。二、元素非金属性强弱的判断4.下列事实不能用于判断元素的金属性或非金属性强弱的是
A.非金属元素气态氢化物的稳定性
B.1 mol金属单质在反应中失去电子的多少
C.溶液中金属间发生的置换反应
D.非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱√解析 元素的非金属性越强,其气态氢化物的稳定性就越强,A项正确;
元素的金属性强弱与元素原子失去电子的多少无关,B项错误;
还原性强的金属可以把还原性弱的金属从其盐溶液中置换出来,C正确;
元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性就越强,D项正确。二、元素非金属性强弱的判断5.X、Y是同主族的两种元素,下列叙述能说明X的非金属性比Y强的是
A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多
B.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的最高价氧化物对应水化物的酸性强
C.X的简单气态氢化物比Y的简单气态氢化物稳定
D.Y的单质能从KX的溶液中置换出X的单质√二、元素非金属性强弱的判断解析 X原子的电子层数比Y原子的电子层数多,且X、Y为同主族元素,则Y的非金属性强,A项错误;
Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的最高价氧化物对应水化物的酸性强,则Y的非金属性强,B项错误;
X的简单气态氢化物比Y的简单气态氢化物稳定,则X的非金属性强,C项正确;
Y的单质能从KX的溶液中置换出X的单质,则Y的非金属性强,D项错误。二、元素非金属性强弱的判断6.下列事实不能说明非金属性:Cl>I的是
A.Cl2+2I-===2Cl-+I2 B.稳定性:HCl>HI
C.酸性:HClO4>HIO4 D.酸性:HClO3>HIO3√二、元素非金属性强弱的判断解析 元素的非金属性越强,对应单质的氧化性越强,Cl2+2I-===2Cl-+I2,说明Cl2的氧化性大于I2的氧化性,则元素的非金属性:Cl>I,A正确;
元素的非金属性越强,对应氢化物的稳定性越强,氯化氢比碘化氢稳定,可说明氯元素的非金属性比碘元素强,B正确;
元素的非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,酸性:HClO4>HIO4,可说明氯元素的非金属性比碘元素强,C正确;
酸性:HClO3>HIO3,不能说明非金属性Cl>I,因为两种酸不是最高价含氧酸,D错误。二、元素非金属性强弱的判断7.不能说明氧的非金属性比硫强的事实是
A.H2O的热稳定性强于H2S
B.H2S水溶液暴露于空气中变浑浊
C.常温下H2O是液体,H2S是气体
D.O2和H2化合比S和H2化合容易√二、元素非金属性强弱的判断解析 H2O的热稳定性强于H2S,能说明氧的非金属性比硫强,故A不符合题意;
H2S水溶液暴露于空气中因和氧气反应生成硫单质而变浑浊,根据单质之间的置换反应,可以说明氧的非金属性比硫强,故B不符合题意;
常温下H2O是液体,H2S是气体,属于物质的物理性质,和元素的非金属性没有关系,故C符合题意;
O2和H2化合比S和H2化合容易,可以说明氧的非金属性比硫强,故D不符合题意。二、元素非金属性强弱的判断8.下列有关物质性质的比较正确的是
①同主族元素的单质从上到下,氧化性逐渐减弱,熔点逐渐升高
②元素的非金属性越强,气态氢化物的热稳定性越弱
③单质与水反应的剧烈程度:F2>Cl2>Br2>I2
④元素的非金属性越强,它的气态氢化物水溶液的酸性越强
⑤还原性:S2->Se2-
⑥酸性:HNO3>H3PO4
A.①③ B.②④ C.③⑥ D.⑤⑥√二、元素非金属性强弱的判断解析 同主族元素的单质从上到下,熔点不一定逐渐升高,如碱金属,从上到下熔点逐渐降低,①不正确;
元素的非金属越强,气态氢化物稳定性越强,②不正确;
卤素的非金属性:F>Cl>Br>I,单质与水反应的剧烈程度:F2>Cl2>Br2>I2,③正确;
非金属元素气态氢化物水溶液的酸性与其非金属性的强弱不呈规律性递变,④不正确;
还原性:S2-<Se2-,⑤不正确;
非金属性:N>P,酸性:HNO3>H3PO4,⑥正确,故选C。二、元素非金属性强弱的判断9.下表为元素周期表的一部分,请回答有关问题:(1)⑤和⑧的元素符号分别是______(填写元素符号,下同)和_____。SiAr二、元素非金属性强弱的判断解析 根据周期表中元素的位置可以确定各种元素,如下表所示:二、元素非金属性强弱的判断(2)表中最活泼的金属是____,非金属性最强的元素是___。
(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是_____,分别写出该元素的氢氧化物与⑥和⑨的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式:____________________________________,
______________________________。
(4)请设计一个实验,比较⑦⑩单质氧化性的强弱:__________________________
___________________________。KFAl2Al(OH)3+3H2SO4===Al2(SO4)3+6H2OAl(OH)3+KOH===KAlO2+2H2O取无色溴化钠的水溶液少许,加入新制氯水,溶液变橙红色二、元素非金属性强弱的判断再 见课件19张PPT。微专题 元素综合推断第四章 物质结构 元素周期律 第二节 元素周期律1.元素综合推断的思维模型元素综合推断2.元素综合推断的具体方法元素综合推断1.A、B、C、D、E、F的核电荷数依次增大,且均为核电荷数小于18的非稀有气体元素。A的单质是自然界中密度最小的气体,A和C可形成A2C和A2C2两种常见的液态化合物,B、C原子的最外层电子数之和等于11,D+与C的简单离子的核外电子排布相同,C、E原子的最外层电子数相同。请回答下列问题:
(1)写出元素符号:B______,D______。NNa解析 根据题中的信息可判断:A为H,C为O,B为N,D为Na,E为S,故F只能为Cl。元素综合推断(2)A元素具有两个中子的核素的表示符号为________,E的简单离子的结构
示意图是_______。
(3)A2C2的分子式为________。
(4)将少量F的单质通入足量NaOH溶液中,发生反应的离子方程式是______________________________。H2O2Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O元素综合推断再由A推出D为钾(K)。2.有A、B、C、D四种元素,A的最高正价与其最低负价的绝对值之差为6;A、D次外层都是8个电子,A与D的化合物DA在水溶液中能电离出具有相同电子层结构的阴、阳离子;B有两个电子层,其最高正价与最低负价的代数和为0;C2-与氩原子具有相同的电子层结构。
(1)试写出上述各元素的符号:A______,B______,C______,D______。解析 因为“A的最高正价与其最低负价的绝对值之差为6”,确定A为氯(Cl);
“B有两个电子层,最高正价与最低负价的代数和为0”,确定B为碳(C);ClCKS元素综合推断(2)画出下列粒子的结构示意图:
A:________,C2-:________。
(3)元素A、C、D形成简单离子的半径由大到小的顺序是_______________。
(4)写出A、D的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式:
____________________________。S2->Cl->K+HClO4+KOH===KClO4+H2O元素综合推断3.原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,其中X、Z、W与氢元素可组成XH3、H2Z和HW型共价化合物;Y与氧元素可组成Y2O和Y2O2型离子化合物。
(1)写出Y2O2的电子式:__________________________,其中含有的化学键是________________。离子键、共价键元素综合推断解析 原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,Y与氧元素可组成Y2O和Y2O2型离子化合物,则Y为钠元素,X、Z、W与氢元素可组成XH3、H2Z和HW型共价化合物,X的原子序数小于钠,所以X为氮元素,Z、W的原子序数大于钠,则Z为硫元素,W为氯元素。元素综合推断(2)用电子式表示Y2O的形成过程:____________________________。(3)X、Z、W三种元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是________(填化学式)。HClO4解析 元素非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,在氮、硫、氯中氯元素的非金属性最强,所以酸性最强的是HClO4。元素综合推断(4)由X、W组成的化合物分子中,X、W原子的最外层均达到8电子稳定结构,该化合物的化学式为______。解析 由X、W组成的化合物分子中,X、W原子的最外层均达到8电子稳定结构,则该化合物为NCl3。NCl3元素综合推断4.各城市为保持街道整洁、湿润,在路面或广场上喷洒含化学式为XY2的溶液作保
湿剂。X原子的结构示意图为 ,X的阳离子与Y的阴离子的电子层结构相
同。元素Z、W均为短周期元素,它们原子的最外层电子数均是其电子层数的2倍,Z与Y相邻且Z、W能形成一种WZ2型分子。
(1)m=____,该保湿剂的化学式为______。20CaCl2元素综合推断(2)Z、W元素的名称分别为____、____。硫碳解析 Z、W原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,且Z、W能形成一种WZ2型分子,则Z、W是C或S。Z与Y相邻,则Z是S,W是C。元素综合推断(3)下列说法正确的是____(填字母,下同)。
A.XY2和WZ2都为离子化合物
B.XY2中仅含离子键,WZ2中仅含极性共价键
C.H2Z比HY的稳定性强
D.X的阳离子比Y的阴离子半径大B解析 CaCl2是仅含离子键的离子化合物,CS2是仅含极性键的共价化合物,A错、B对;
S的非金属性弱于Cl,则H2S的稳定性比HCl弱,C错;
Ca2+、Cl-具有相同的电子层结构,且Ca元素的核电荷数大,因而半径小,D错。元素综合推断BD元素综合推断5.A、B、C、D、E、W为六种前四周期元素,它们的原子序数依次增大。A与C同主族,可形成CA型离子化合物,D是同周期元素中简单离子半径最小的元素,B与E同主族,E2-与Ar原子具有相同的电子层结构,W的合金用量最大、用途最广。回答下列问题:
(1)C在元素周期表中的位置是_______________。第三周期ⅠA族解析 A、B、C、D、E、W为六种前四周期元素,它们的原子序数依次增大。A与C同主族,可形成CA型离子化合物,则A为H元素,C为Na元素;E2-与Ar原子具有相同的电子层结构,则E为S元素;B与E同主族,则B为O元素;由于D离子半径在同周期最小,则D为Al元素;W的合金用量最大、用途最广,则W为Fe元素。
C为Na元素,在元素周期表中位于第三周期ⅠA族。元素综合推断(2)A分别与B、E形成的最简单化合物中沸点较高的是________(填化学式),原因是__________________。H2O水分子间存在氢键解析 A分别与B、E形成的最简单化合物为H2O和H2S,H2O分子间存在氢键,故其沸点较高。(3)A、B、C三种元素形成的物质中含有的化学键类型是________________。离子键和共价键解析 A、B、C三种元素形成的物质为NaOH,含有的化学键类型是Na+与OH-间形成的离子键、O原子与H原子之间形成的共价键。元素综合推断(4)D单质与C的最高价氧化物对应水化物的溶液反应,反应的化学方程式为_____________________________________。2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑解析 铝与NaOH溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。(5)向盛有A2B2溶液的试管中加入几滴酸化的WEB4溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为__________________________________。H2O2+2H++2Fe2+===2Fe3++2H2O解析 酸性条件下,H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为H2O2+2H++2Fe2+===2Fe3++2H2O。元素综合推断再 见课件15张PPT。微专题 微粒半径的大小比较第四章 物质结构 元素周期律 第二节 元素周期律“四同法”比较微粒半径的大小微粒半径的大小比较1.下列原子半径最大的是
A.N B.O C.Na D.Cl√解析 钠元素与氯元素位于第三周期,原子半径:Na>Cl;氮元素与氧元素位于第二周期,原子半径:N>O,而电子层数Na多,故Na的原子半径最大。微粒半径的大小比较2.下列4种微粒中,半径按由大到小的顺序排列的是解析 ①~④依次为S、Cl、S2-、F。①②比半径:①>②;①③比半径:①<③;②④比半径:②>④;故有③>①>②>④。A.①>②>③>④ B.③>④>①>②
C.③>①>②>④ D.①>②>④>③√微粒半径的大小比较3.根据表中数据,推测磷元素的原子半径可能是A.0.80×10-10 m B.1.10×10-10 m
C.1.20×10-10 m D.0.70×10-10 m√解析 同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,故磷元素的原子半径介于硅、硫原子半径之间,B项正确。微粒半径的大小比较4.若aAm+与bBn-的核外电子排布相同,则下列关系不正确的是
A.离子半径:Am+<Bn-
B.原子半径:A<B
C.A的原子序数比B大m+n
D.b=a-n-m√解析 A失去m个电子与B得到n个电子后核外电子排布相同,则A位于B的下一周期,故A的核电荷数比B的核电荷数大,所以离子半径:Am+<Bn-,原子半径:A>B,由于a-m=b+n,则a-b=m+n,b=a-m-n。微粒半径的大小比较5.A元素的阴离子、B元素的阴离子和C元素的阳离子具有相同的电子层结构。已知A的原子序数大于B的原子序数。则A、B、C三种元素的离子半径大小顺序是
A.A>B>C B.B>A>C
C.C>A>B D.C>B>A√解析 原子得到电子形成阴离子,原子失去电子形成阳离子,原子的核电荷数不变。A元素的阴离子、B元素的阴离子和C元素的阳离子电子层结构相同,A比B原子序数大,则元素A、B、C的原子序数关系为C>A>B。电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则A、B、C三种元素的离子半径大小顺序为B>A>C。微粒半径的大小比较6.已知X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构,则下列叙述正确的是
A.X的原子序数比Y的小
B.X原子的最外层电子数比Y的多
C.X的原子半径比Y的大
D.X元素的最高正化合价比Y的大√解析 X元素可能为钾元素,Y元素可能为氯元素,则钾的原子序数大于氯,最外层电子、最高正化合价氯大于钾。微粒半径的大小比较7.试比较下列微粒半径大小(填“>”“<”或“=”)。
(1)Mg____Ca____K;
(2)P____S____Cl;
(3)Fe3+____Fe2+____Fe;
(4)P3-____S2-____Cl-____Na+____Mg2+____Al3+。<<>><<>>>>>微粒半径的大小比较8.下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数,Y为元素的有关性质)。把与下面的元素有关性质相符的曲线图的标号填在相应横线上。
(1)第ⅡA族元素的最外层电子数:____。解析 第ⅡA族元素的最外层电子数约为2,随核电荷数增大,最外层电子数不变,故图B符合。B微粒半径的大小比较(2)第三周期离子Na+、Mg2+、Al3+、P3-、S2-、Cl-的离子半径:____。解析 电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径:Na+>Mg2+>Al3+、P3->S2->Cl-,最外层电子数相同,电子层越多,离子半径越大,所以离子半径:Cl->Na+,所以离子半径:P3->S2->Cl->Na+>Mg2+>Al3+,故图C符合。C微粒半径的大小比较(3)第二、三周期主族元素随原子序数递增,原子半径的变化:____。解析 同周期主族元素,随原子序数递增原子半径减小,故图D符合。D微粒半径的大小比较9.(1)A元素的阴离子、B元素的阴离子和C元素的阳离子具有相同的电子层结构。已知A的原子序数大于B的原子序数。则A、B、C三种元素的原子序数由大到小的顺序是_________,A、B、C三种元素的离子半径由大到小的顺序是_________。解析 由题干条件可知,A、B、C的原子序数由大到小的顺序为C>A>B,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径由大到小的顺序为B>A>C。B>A>CC>A>B微粒半径的大小比较(2)Y为短周期元素,若其最高价氧化物对应水化物的化学式为HYO3,则此时Y元素的化合价为________,Y原子的最外层电子数为____,其气态氢化物的化学式为_____。解析 Y元素的化合价为+5价,则Y原子的最外层电子数为5,其气态氢化物的化学式为YH3。YH3+5价5微粒半径的大小比较再 见课件13张PPT。微专题 寻找“等电子”微粒的思维方法及应用第四章 物质结构 元素周期律 第一节 原子结构与元素周期表1.寻找“10电子”微粒和“18电子”微粒的方法
(1)“10电子”微粒寻找“等电子”微粒的思维方法及应用(2)“18电子”微粒(9电子微粒×2)—F、—OH、
—NH2、—CH3CH3—CH3、H2N—NH2、HO—OH、F—F、F—CH3、CH3—OH……寻找“等电子”微粒的思维方法及应用??寻找“等电子”微粒的思维方法及应用3.记忆其他等电子微粒
(1)“14电子”微粒:Si、N2、CO、C2H2、 。
(2)“16电子”微粒:S、O2、C2H4、HCHO。
4.质子数和核外电子数分别相等的两种微粒关系
(1)可以是两种原子,如同位素原子
(2)可以是两种分子,如CH4、NH3等
(3)可以是两种带电荷数相同的阳离子,如 、H3O+
(4)可以是两种带电荷数相同的阴离子,如OH-、F-寻找“等电子”微粒的思维方法及应用专题训练
1.A+、B+、C-、D、E五种粒子(分子或离子)中,每个粒子均有10个电子。已知:
①A++C-===D+E↑;②B++C-===2D。
请回答:
(1)C-的电子式是________________。寻找“等电子”微粒的思维方法及应用寻找“等电子”微粒的思维方法及应用(2)分别写出A+和D反应、B+和E反应的离子方程式:________________
______________、____________________________。
(3)除D、E外,请再写出两种含10个电子的分子的分子式:____________
____________。
(4)除A+、B+外,请再写出两种含10个电子的阳离子:_______________
__________。NH3·H2O+H+CH4、HF(答案合理即可)Na+、Mg2+(答案合理即可)寻找“等电子”微粒的思维方法及应用2.用A+、B-、C2-、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒(离子或分子),请回答:
(1)A元素是____、B元素是____、C元素是____ (用元素符号表示)。K Cl S解析 因A+、B-、C2-都含有18个电子,故A为钾(K)、B为氯(Cl)、C为硫(S)。(2)D是由两种元素组成的双原子分子,其分子式为______。HCl解析 D是由两种元素组成的双原子分子,则其分子式应为HCl。寻找“等电子”微粒的思维方法及应用(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子,其分子式为___。F2解析 因为E是所有含18个电子微粒中氧化能力最强的分子,根据元素周期律知识知E应是氟气(F2)。(4)F是由两种元素组成的三原子分子,其分子式为______。H2S解析 F是由两种元素组成的三原子分子,其分子式为H2S。寻找“等电子”微粒的思维方法及应用(6)H分子中含有8个原子,其分子式是________。解析 H分子中含有8个原子,其分子式为C2H6。C2H6寻找“等电子”微粒的思维方法及应用(5)G分子中含有4个原子,其分子式是_____________。解析 G分子中含有4个原子,其分子式为PH3或H2O2。H2O2(或PH3)3.已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子,它们之间存在如图所示的转化关系(反应条件已经略去):(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子,请写出A、D的电子式:
A____________;D____________。寻找“等电子”微粒的思维方法及应用(2)如果A和C是18电子的粒子,B和D是10电子的粒子,请写出:
①A与B在溶液中反应的离子方程式为___________________________。
②根据上述离子方程式,可以判断C与B结合质子的能力大小是__________(用化学式或离子符号表示)。HS-+OH-===S2-+H2OOH->S2-寻找“等电子”微粒的思维方法及应用课件29张PPT。第1课时 元素性质的周期性变化规律第四章 物质结构 元素周期律 第二节 元素周期律一、导入新课 通过对碱金属元素、卤素的原子结构和性质的研究,我们已经知道元素周期表中同主族元素的性质有着相似性和递变性。
那么,周期表中同周期元素的性质有什么变化规律呢?1.原子核外电子排布的周期性变化
(1)原子核外最外层电子数与原子序数变化的关系图(2)规律:随着原子序数的递增,同周期元素原子的最外层电子排布呈现_________的周期性变化(第一周期除外)。由1到8二、1~18号元素性质的周期性变化规律
2.原子半径的周期性变化
(1)元素的原子半径与原子序数变化的关系图(2)规律:随着原子序数的递增,同周期元素的原子半径呈现___________的周期性变化。由大到小二、1~18号元素性质的周期性变化规律
3.元素化合价的周期性变化(1)元素化合价与原子序数变化的关系图(2)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:__________(O无最高正价、F无正价),最低负价:_________。周期性+1到+7-4到-1二、1~18号元素性质的周期性变化规律
【归纳总结】元素周期律
(1)元素周期律是指元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。
(2)元素的性质包括:原子半径、主要化合价、金属性、非金属性等。
(3)元素周期律的实质是元素原子的核外电子排布发生周期性变化的必然结果。二、1~18号元素性质的周期性变化规律
1.从钠元素到氯元素原子半径为什么呈现由大到小的变化规律?深度思考提示 从钠元素到氯元素,它们原子的电子层数相同,原子核内质子数和核外电子数增多,原子核对核外电子的吸引力增大,原子半径逐渐减小。提示 最高正价为+6价,最低负价为-2价。二、1~18号元素性质的周期性变化规律
+5二、1~18号元素性质的周期性变化规律(3)比较S2-和Y-的还原性:_________。S2->Y-(2)Y元素原子的最外层电子数是____。解析 由(1)及化学方程式知,Y有+5价、-1价两种价态,由于Y存在Y-,-1价将是Y元素的最低化合价,其最外层电子数为8-1=7。另外,由于无法确定+5价是否为Y元素的最高化合价,所以不能用+5价确定Y元素原子的最外层电子数。解析 在该反应中还原剂为S2-,还原产物为Y-,故还原性:S2->Y-。7二、1~18号元素性质的周期性变化规律
【特别提示】(1)在用化合价确定元素原子最外层电子数时,首先确定元素化合价是否为最高化合价或最低化合价。
(2)非金属元素的最高正化合价等于原子所能转移的最外层电子数,而它的负化合价则等于使原子最外层达到8电子稳定结构所得到的电子数。二、1~18号元素性质的周期性变化规律
1.钠、镁、铝元素金属性的递变规律(1)钠、镁元素金属性的强弱①该实验加热前,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,滴加酚酞溶液变为_____色。该实验说明镁与_____几乎不反应,能与热水反应,反应的化学方程式为
______________________________。②由上述实验可知,镁和水反应不如钠和水反应______。粉红冷水剧烈三、第三周期元素性质的递变
(2)镁、铝元素金属性的强弱①实验甲中a、b两支试管中沉淀逐渐溶解,最终完全消失,对应的离子方程式分别为:________________
_____________、____________________________。
由上述反应可知Al(OH)3为_____氢氧化物。Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O两性三、第三周期元素性质的递变
②实验乙中a试管中沉淀溶解,b试管中沉淀不溶解,a试管中反应的离子方程式为:Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O。
③由上述实验可知
钠、镁、铝的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序为__________________________。
(3)钠、镁、铝的金属性由强到弱的顺序为_____________。NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3Na>Mg>Al三、第三周期元素性质的递变
2.硅、磷、硫、氯的非金属性的递变规律HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3三、第三周期元素性质的递变
3.同周期元素性质递变规律同一周期从左到右,元素金属性逐渐_____,非金属性逐渐_____。减弱增强三、第三周期元素性质的递变
【思维建模】三、第三周期元素性质的递变
1.元素原子得失电子的能力与原子的________(填序号)有关:
①质子数(核电荷数) ②中子数 ③质量数 ④核外电子数 ⑤最外层电子数
⑥电子层数
2.在第三周期元素中,除稀有气体元素外:
(1)原子半径最小的元素是____(填元素符号)。
(2)金属性最强的元素是____(填元素符号)。
(3)最高价氧化物对应水化物酸性最强的是_______(用化学式回答,下同)。
(4)最不稳定的气态氢化物是_____。
(5)最高价氧化物对应水化物碱性最强的是_______。
(6)氧化物中具有两性的是_______。深度思考①⑤⑥ClNaHClO4SiH4NaOHAl2O3三、第三周期元素性质的递变
四、课堂小结1.元素的以下性质随着原子序数的递增不呈周期性变化的是
A.化合价
B.原子半径
C.元素原子的最外层电子排布
D.相对原子质量√五、课堂检测2.下图表示1~18号元素原子结构或性质随核电荷数递增的变化。该图中纵坐标表示
A.电子层数
B.最外层电子数
C.最高化合价
D.原子半径√五、课堂检测3.某主族元素的最高正价与最低负价的代数和为4,则该元素原子的最外层电子数为
A.4 B.5 C.6 D.7√解析 设该元素的最高正价为x,最低负价为y,因此该原子的最外层电子数为6。五、课堂检测4.下列关于元素周期律的叙述中不正确的是
A.Na、Mg、Al最外层电子数依次增多,其单核离子的氧化性依次增强
B.P、S、Cl最高正化合价依次升高,对应简单气态氢化物的稳定性依次增强
C.同周期元素的原子半径以第ⅦA族的为最大
D.Na、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱√解析 Na、Mg、Al原子的最外层电子数依次为1、2、3,其原子的还原性依次减弱,但离子的氧化性依次增强;P、S、Cl的最高正化合价分别为+5、+6、+7,由于P、S、Cl的非金属性依次增强,其所对应的气态氢化物的稳定性也依次增强;除稀有气体元素外,同周期元素从左到右其原子半径逐渐减小;因Na、Mg、Al的金属性依次减弱,则它们的氢氧化物的碱性也依次减弱。五、课堂检测5.下列说法正确的是
A.从Li→F,Na→Cl,元素的最高化合价呈现从+1→+7价的变化
B.同周期元素的原子半径从左至右一定依次减小
C.同周期中,第 ⅠA族元素(H除外)金属性最强,第ⅦA族元素非金属性最强
D.HF、NH3、SiH4的稳定性依次增强√解析 O无最高正价,F无正价,A项错误;
稀有气体元素原子半径测定方式与其他元素的不同,没有可比性,B项错误;
F、N、Si三种元素的非金属性依次减弱,其对应氢化物的稳定性也依次减弱,D项错误。五、课堂检测6.下列各组元素的性质递变规律错误的是
A.N、O、F原子最外层电子数依次增加
B.N、O、F原子半径依次增大
C.Na、Mg、Al元素最高正化合价依次升高
D.Li、Na、K的金属性依次增强√解析 N、O、F原子最外层电子数依次为5、6、7,逐渐增多,A项正确;
N、O、F是同周期元素,同周期元素从左到右原子半径依次减小,B项错误;
Na、Mg、Al元素最高正化合价依次为+1、+2、+3,依次升高,C项正确;
Li、Na、K是同主族元素,同主族从上到下元素的金属性依次增强,D项正确。五、课堂检测7.下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是
A.酸性:H2SO4>H3PO4
B.非金属性:Cl>Br
C.碱性:NaOH>Mg(OH)2
D.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
√五、课堂检测解析 在元素周期表中S与P属于同周期元素,S在P的右边,非金属性强于P,所以最高价氧化物对应水化物的酸性H2SO4强于H3PO4,A项不合题意;
在元素周期表中Cl与Br属于同主族元素,Cl在Br的上方,非金属性Cl强于Br,B项不合题意;
在元素周期表中,Na与Mg属同周期元素,Na在Mg的左边,所以金属性Na强于Mg,最高价氧化物对应水化物的碱性NaOH强于Mg(OH)2,C项不合题意;
D项考查碳酸盐与碳酸酸式盐热稳定性的问题,不涉及元素周期律的相关知识。五、课堂检测8.R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素,下列说法一定正确的是(m、n均为正整数)
A.若R(OH)n为强碱,则W(OH)n+1也为强碱
B.若HnXOm为强酸,则Y是活泼的非金属元素
C.若Y的最低化合价为-2,则Z的最高正化合价为+7
D.若X的最高正化合价为+5,则五种元素都是非金属元素√五、课堂检测解析 金属性:R>W,所以若R(OH)n为强碱,则W(OH)n+1不一定为强碱,A项不一定正确;
非金属性:X<Y,若HnXOm为强酸,则X是活泼非金属元素,因此Y也是活泼非金属元素,B项正确;
若Y的最低化合价为-2,则Z可能是F,无正价,C项错误;
非金属性:R<W<X<Y<Z,若X的最高正化合价为+5,则X为N或P,因此R、W不一定是非金属元素,D项不一定正确。五、课堂检测再 见课件29张PPT。第2课时 元素周期表和元素周期律的应用第四章 物质结构 元素周期律 第二节 元素周期律一、导入新课门捷列夫在研究元素周期表时,科学地预言了11种尚未发现的元素,为它们在周期表中留下了空位。例如,他认为在铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”,并预测了它的性质。1875年,法国化学家发现了这种元素,将它命名为镓。镓的性质与门捷列夫推测的一样。门捷列夫还预测在硅和锡之间存在一种元素——“类硅”,15年后该元素被德国化学家文克勒发现,为了纪念他的祖国,将其命名为“锗”。门捷列夫作出这些伟大预言的科学依据是什么?1.元素周期表的金属区和非金属区(1)分界线的划分:沿着周期表中B、Si、As、Te、At和Al、Ge、Sb、Po之间画一条斜线,斜线的左面是_____元素,右面是_______元素。
(2)分界线附近的元素,既能表现出一定的金属性,又能表现出一定的非金属性,故元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线。金属非金属二、元素周期表的分区及化合价规律
2.元素化合价与元素在周期表中位置的关系
(1)主族元素最高正化合价=_________=______________。
(2)非金属元素的化合价
①最高正价等于原子所能失去或偏移的最外层电子数(O、F除外)。
②最低负价等于使它达到8电子稳定结构所需要得到的电子数。
③最高正价与最低负价绝对值之和等于8(O、F除外)。主族序数最外层电子数二、元素周期表的分区及化合价规律
(1)金属不可能具有非金属性,非金属不可能具有金属性( )
(2)Si是非金属,故Si元素只表现非金属性( )
(3)原子最外层电子数大于3(小于8)的元素一定是非金属元素( )
(4)最外层电子数是2的元素,都是第ⅡA族元素( )
(5)氧元素为第ⅥA族元素,其最高正化合价为+6价( )
(6)第三周期元素的最高正价等于它所处的主族序数( )正误判断×××××√二、元素周期表的分区及化合价规律
(1)根据周期表中元素的金属性和非金属性递变规律分析:什么元素的金属性最强?什么元素的非金属性最强?分别位于元素周期表中的什么位置?深度思考提示 铯的金属性最强,氟的非金属性最强,分别位于元素周期表的左下角和右上角。(2)元素R的最高价含氧酸的化学式为HnRO2n-2,在其气态氢化物中,R元素的化合价为__________。-(12-3n)二、元素周期表的分区及化合价规律
(3)短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示,下列说法正确的是___(填字母)。
A.X、Y、Z三种元素中,X的非金属性最强
B.Y的氢化物的稳定性比Z的氢化物弱
C.Y的最高正化合价为+7价
D.X单质的熔点比Z的低D二、元素周期表的分区及化合价规律
解析 由题目信息(短周期图示位置关系),可确定X、Y、Z三种元素分别为He、F、S。A项,非金属性最强的是F,错误;
B项,HF比H2S更稳定,错误;
C项,元素F无正化合价,错误;
D项,因常温常压下He为气体,S为固体,正确。二、元素周期表的分区及化合价规律
1.在科技生产中的应用三、元素周期表和周期律的应用
2.元素推断的应用模型
(1)由元素原子或离子的核外电子排布推断(2)由元素单质或化合物的性质(特性)推断三、元素周期表和周期律的应用
(3)由元素在周期表中的位置推断三、元素周期表和周期律的应用
(1)A、B、C、D 4种元素的核电荷数依次增大,它们的离子的电子层数相同且最外层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等,D原子的K、L层电子数之和等于电子总数的一半。则4种元素的符号依次是A_______,B________,C________,D________。深度思考SClKCa解析 由A、D两元素核外电子排布的特点可知:A为S,D为Ca;由核电荷数的相对大小及它们离子的电子层结构,可知B为Cl,C为K。三、元素周期表和周期律的应用
(2)X、Y、Z三种短周期元素,原子序数依次增大,其中Z的单质溶于水所得的溶液具有漂白性,X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物,两两之间都能反应。则X、Y、Z的元素名称分别为______、_____、____。钠铝氯解析 由Z单质水溶液有漂白性,可知Z为Cl,X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物两两之间可以反应,则Y为Al,X为Na。三、元素周期表和周期律的应用
(3)X、Y、Z是三种短周期元素,其中X、Y位于同一主族,Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是______(填字母)。
A.元素非金属性由弱到强的顺序为Z<Y<X
B.Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4
C.三种元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物最稳定
D.原子半径由大到小的顺序为Z<Y<XA三、元素周期表和周期律的应用
解析 X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,说明X是氧元素,则Y必然为硫元素,Z原子的核外电子数比Y原子少1,则Z为磷元素。它们在周期表中的位置如图。元素非金属性由弱到强的顺序为P<S<O,A项正确;
S元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H2SO4,B项错误;
非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,因此X的气态氢化物最稳定,C项错误;
根据元素周期律,原子半径由大到小的顺序为P>S>O,D项错误。三、元素周期表和周期律的应用
四、课堂小结1.下列说法正确的是
A.原子最外层电子数大于3(小于8)的元素一定是非金属元素
B.某元素的离子的最外层与次外层电子数相同,该元素一定位于第三周期
C.第三周期元素的主族序数等于它们的最高正化合价
D.最外层电子数相同的元素的性质一定相似√五、课堂检测解析 由元素周期表的分区知,第四、五、六主族既包含金属元素又包含非金属元素,A项错误;最外层电子数相同的元素,如Mg和He,不在同一主族,元素性质没有相似性,D项错误。五、课堂检测2.下列元素最高正化合价依次增大的是
A.Al、Si、P、Cl B.C、N、O、F
C.Si、P、S、Se D.Si、Al、Mg、Na√解析 B项中F没有正化合价,错误;
C项中S和Se的最高正化合价相同,错误;
D项中最高正化合价依次减小,错误。五、课堂检测3.已知某原子最外层有7个电子,推测下列选项不正确的是
A.单质有氧化性
B.最高正价一定为+7价
C.是非金属元素
D.同周期元素中原子半径最小√五、课堂检测解析 某原子的最外层有7个电子,说明位于第ⅦA族,第ⅦA族元素得到一个电子达到稳定结构,其单质具有强氧化性,故A说法正确;
F没有正价,故B说法错误;
第ⅦA族为非金属元素,故C说法正确;
同周期元素从左向右原子半径逐渐减小(稀有气体除外),因此卤族元素的原子半径是同周期中最小的,故D说法正确。五、课堂检测4.如图所示是元素周期表的一部分,下列说法中正确的是A.元素的简单离子半径大小:④>⑤>②
B.气态氢化物的稳定性:⑤>②
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:⑥>⑤
D.元素的最高正化合价:③=⑥√五、课堂检测解析 元素①~⑥分别为N、O、F、Al、S、Cl。离子半径:S2->O2->Al3+,A项错误;非金属性越强则对应气态氢化物越稳定,最高价氧化物对应水化物的酸性也越强,故稳定性:H2O>H2S,酸性:HClO4>H2SO4,B项错误、C项正确;
F无正价,D项错误。五、课堂检测5.短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如图所示,其中T所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是
A.最简单气态氢化物的热稳定性:R>Q
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Q<W
C.原子半径:T>Q>R
D.单质T与NaOH溶液不反应√五、课堂检测解析 短周期元素中周期序数与族序数相等的元素是H、Be和Al,根据T在周期表中的相对位置,它只能是第三周期的Al,据此可以判断出其他元素如表所示:氮元素的非金属性比硅元素的强,所以NH3比SiH4稳定,A正确;
硫元素的非金属性比硅元素的强,所以H2SO4比H2SiO3的酸性强,B正确;
同一周期随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,所以原子半径:Al>Si>P,同一主族随着原子序数的递增,原子半径逐渐增大,所以原子半径:P>N,即Al>Si>P>N,C正确;
Al既能与酸反应,又能与NaOH溶液反应,D错误。五、课堂检测6.已知W、X、Y、Z为短周期元素,W、Z同主族,X、Y、Z同周期,W的气态氢化物的稳定性大于Z的气态氢化物的稳定性,X、Y为金属元素,X的阳离子的氧化性小于Y的阳离子的氧化性,W、X两种元素可形成两种二元化合物,Y的简单离子半径在同周期中最小。则W、X、Y、Z四种元素中,X的原子结构示意图:_________,Y简单离子的结
构示意图:________,Z的最高价氧化物对应水化物的化学式为_______。H2SO4五、课堂检测五、课堂检测7.我国著名化学家张青莲精确地测定了锗(Ge)、锌等九种元素的相对原子质量,得到的新值被作为国际新标准。已知锗的原子序数为32。
(1)它位于元素周期表中第_____周期______族。
(2)锗类似于铝,能溶于氢氧化钠溶液,其主要原因是____(填序号)。
①它与硅位于同一主族 ②它位于周期表中金属与非金属分界线附近
③它位于边界线附近 ④它是两性物质
(3)材料科学是目前全世界研究的热点,为了寻找半导体材料,科学家应在元素周期表中某区域寻找元素组成材料,该区域是____(填字母)。
A.左上角 B.右上角
C.过渡元素 D.金属与非金属分界线附近四ⅣA②D五、课堂检测解析 根据元素周期表的结构可知,锗属于第四周期ⅣA族元素。锗位于元素周期表中金属与非金属分界线附近,它具有某些金属元素的性质,又具有某些非金属元素的性质,它是金属元素。五、课堂检测