《元素周期表的應(yīng)用》原子結(jié)構(gòu)元素周期律PPT(第1課時)
第一部分內(nèi)容：必備知識·素養(yǎng)奠基
一、第3周期元素原子得失電子能力的比較
1.鈉、鎂、鋁三種元素失電子能力的比較
(1)實驗探究
①實驗圖示:
a.與水反應(yīng):
b.與酸反應(yīng):
②置換氫氣。
③鎂、鋁氫氧化物性質(zhì)的比較(用化學(xué)方程式表示)。
a.MgCl2溶液中加入NaOH溶液:
______________________________。
b.AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液:
______________________________;___________________________
離子方程式: _____________________;_________________________。
Al(OH)3具有兩性,既能與堿反應(yīng),也能與酸反應(yīng),如與
鹽酸反應(yīng): __________________________;
離子方程式: _______________________。
結(jié)論:堿性強弱順序為_______________。
2.鈉、鎂、鋁失電子能力的比較
鈉、鎂、鋁失電子能力由強到弱的順序依次為_________。
【巧判斷】
(1)堿性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,故還原性:Na>Mg>Al。 ( )
提示:√。由最高價氧化物的堿性NaOH>Mg(OH)2> Al(OH)3,可以得出失電子能力Na>Mg>Al。
(2)熔點、硬度:Al>Na,故金屬性:Na>Al。( )
提示:×。熔點、硬度屬于物理性質(zhì),而金屬性屬于化學(xué)性質(zhì),二者沒有必然的聯(lián)系。
(3)同一周期元素的原子,半徑越小越容易失去電子。( )
提示:×。原子半徑越小,原子核對外層電子的吸引力越大,越不容易失去電子。
3. 硅、磷、硫、氯四種元素原子得電子能力的比較
【情境·思考】
鐵在氯氣中燃燒生成FeCl3,鐵粉與硫粉反應(yīng)生成FeS,請從原子結(jié)構(gòu)角度解釋原因。
提示:由于S和Cl位于同一周期,電子層數(shù)相同,原子半徑r(Cl)<r(S),因此Cl的得電子能力強于S,因此Cl2的氧化性強于S。
二、同周期元素原子的得失電子能力的變化規(guī)律及原因
1.變化規(guī)律
同周期從左到右,元素原子的得電子能力_________,失電子能力_________。
2.同周期元素的性質(zhì)遞變的原因
同周期元素(稀有氣體元素除外)的原子,核外電子層數(shù)_____,隨著核電荷數(shù)的遞增:
【巧判斷】
(1)PH3的穩(wěn)定性比SiH4強。( )
提示:√。P和Si元素同位于第3周期,P的非金屬性比Si強,因此PH3的穩(wěn)定性比SiH4強。
(2)第3周期非金屬元素含氧酸的酸性從左到右依次增強。( )
提示:×。應(yīng)該是最高價含氧酸的酸性從左到右依次增強。
(3)同周期元素X、Y,若半徑:X>Y,則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性HmX一定大于HnY。 ( )
提示:×。同周期元素X、Y,若半徑:X>Y,則原子序數(shù)X<Y,因此原子的得電子能力X<Y,故氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性HmX一定小于HnY。
... ... ...
元素周期表的應(yīng)用PPT，第二部分內(nèi)容：關(guān)鍵能力·素養(yǎng)形成
知識點一 同周期原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的遞變規(guī)律【重點釋疑】
【易錯提醒】同周期元素性質(zhì)遞變的幾個易錯點
(1)相對原子質(zhì)量隨原子序數(shù)的遞增,不呈周期性變化。
(2)根據(jù)含氧酸的酸性強弱比較元素非金屬性的強弱時,必須是最高價含氧酸。
(3)在元素周期表中,無氧酸的酸性變化規(guī)律與元素非金屬性的變化規(guī)律不一致。其規(guī)律是左弱右強,上弱下強。如非金屬性:S<Cl,酸性:氫硫酸<鹽酸;非金屬性: F>Cl,而酸性:氫氟酸(HF)<鹽酸。
(4)同周期從左到右,金屬單質(zhì)的還原性、非金屬陰離子的還原性逐漸減弱;非金屬單質(zhì)的氧化性、金屬陽離子的氧化性逐漸增強。
【思考·討論】
(1)“同一周期非金屬元素對應(yīng)氧化物水化物的酸性從左到右依次增強”的說法正確嗎?為什么?
提示:不正確。同一周期,隨著原子序數(shù)的遞增,非金屬元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物(即最高價含氧酸)酸性逐漸增強,但低價含氧酸(如HClO)不符合此規(guī)律。
(2)同周期元素的離子半徑從左到右依次減小嗎?以第3周期元素的離子半徑說明。
提示:不是。如第3周期部分元素的離子半徑由大到小的順序為r(P3-)>r(S2-) >r(Cl-)>r(Na+)>r(Mg2+)> r(Al3+)。
【案例示范】
【典例】同周期三種元素X、Y、Z的最高價氧化物對應(yīng)的水
化物分別是HXO4、H2YO4、H3ZO4,下列判斷正確的是( )
A.含氧酸的酸性:HXO4<H2YO4<H3ZO4
B.陰離子還原性按X、Y、Z順序減弱
C.氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性按X、Y、Z順序減弱
D.原子半徑按X、Y、Z順序減小
【解析】選C。HXO4、H2YO4、H3ZO4,X、Y、Z的最高正價分別為+7、+6、+5,所以X、Y、Z的原子序數(shù)依次減小,同周期元素自右向左,酸性:H3ZO4<H2YO4<HXO4,A不正確;陰離子的還原性:X-<Y2-<Z3-,B不正確;氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性: ZH3<H2Y<HX,C正確;原子半徑:X<Y<Z,D不正確。
【母題追問】(1)X、Y、Z三種元素能否為第2周期元素?為什么?
提示:不能。因為第2周期的F、O不存在最高價氧化物對應(yīng)的水化物。
(2)判斷X、Y、Z三種元素單質(zhì)的氧化性強弱。
提示:單質(zhì)的氧化性為X>Y>Z。根據(jù)三種元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式可以判斷三種元素的非金屬性為X>Y>Z,因此單質(zhì)的氧化性為X>Y>Z。
(3)判斷X、Y、Z三種元素氣態(tài)氫化物的還原性強弱。
提示:氣態(tài)氫化物的還原性同簡單陰離子的還原性相同,因此為ZH3>H2Y>HX。
【遷移·應(yīng)用】
(2019·石家莊高一檢測)X、Y為同一周期的元素,如果X的原子半徑大于Y的原子半徑,則下列說法不正確的是( )
A.若X、Y均為金屬元素,則X的金屬性強于Y
B.若X、Y均為金屬元素,則X的陽離子的氧化性比Y的陽離子的氧化性強
C.若X、Y均為非金屬元素,則Y的氣態(tài)氫化物比X的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定
D.若X、Y均為非金屬元素,則Y的最高價含氧酸的酸性強于X的最高價含氧酸的酸性
【解析】選B。X、Y為同一周期元素,X的原子半徑大于Y的原子半徑,則X的原子序數(shù)小于Y的原子序數(shù),即Y在X的右邊。依據(jù)同周期元素的性質(zhì)遞變規(guī)律知,若X、Y均為金屬元素,從X到Y(jié),金屬性逐漸減弱,元素原子的還原性逐漸減弱,其形成的陽離子氧化性增強,A項正確,B項錯誤;若X、Y均為非金屬元素,同周期元素的非金屬性逐漸增強,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性及最高價含氧酸的酸性也逐漸增強,C、D項均正確。
【補償訓(xùn)練】
1.(2019·天水高一檢測) 下列有關(guān)第3周期主族元素的性質(zhì),從左到右遞變規(guī)律不正確的是( )
A.原子半徑逐漸減小
B.電子層數(shù)逐漸增多
C.最高正化合價逐漸增大
D.元素的非金屬性逐漸增強
【解析】選B。周期表中的各元素原子的電子層數(shù)=周期序數(shù),故第3周期的元素,電子層數(shù)均為3。
2.R、W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次遞增的同一短周期的
元素,下列說法一定正確的是(m、n均為正整數(shù))( )
A.若最高價氧化物的水化物R(OH)n為強堿,則W(OH)m也為強堿
B.若最高價氧化物的水化物HnXOm為強酸,則Y是活潑非金屬元素
C.若Y的最低化合價為-2,則Z的最高正化合價為+6
D.若X的最高正化合價為+5,則5種元素都是非金屬元素
【解析】選B。若R、W分別為Na、Mg,Mg(OH)2不是強堿,A錯誤;若HnXOm為強酸,即X的非金屬性強,可知Y的非金屬性更強,B正確;若Y的最低化合價為-2,為第ⅥA族元素,則Z在第ⅦA族,最高化合價為+7(氟除外),C錯誤;若X的最高正化合價為+5,位于第ⅤA族,則R可能為Al,D錯誤。
知識點二 元素原子得失電子能力的判斷依據(jù)
【重點釋疑】
1.金屬性強弱的判斷
(1)據(jù)元素周期表判斷。
①同一周期,從左到右:元素的金屬性逐漸減弱。
②同一主族,從上到下:元素的金屬性逐漸增強。
(2)據(jù)金屬活動性順序判斷。
(3)據(jù)單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)判斷。
①金屬單質(zhì)與水或酸反應(yīng)越劇烈,元素的金屬性越強。
②最高價氧化物的水化物的堿性越強,元素的金屬性越強。
(4)金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng):較活潑的金屬將較不活潑的金屬從其鹽溶液中置換出來:如Zn+Cu2+====Zn2++Cu,則金屬性:Zn>Cu(但活潑金屬與水反應(yīng)劇烈,在水溶液中不能置換出其他金屬單質(zhì))。
(5)據(jù)離子的氧化性強弱判斷:金屬陽離子的氧化性越強,元素的金屬性越弱。如氧化性:Cu2+>Fe2+,則金屬性:Cu<Fe。
2.非金屬性強弱的判斷
(1)據(jù)元素周期表判斷。
①同一周期,從左到右:元素的非金屬性逐漸增強。
②同一主族,從上到下:元素的非金屬性逐漸減弱。
(2)據(jù)單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)判斷。
①單質(zhì)與氫氣化合越容易(或氫化物越穩(wěn)定),元素的非金屬性越強。
②最高價氧化物的水化物的酸性越強,元素的非金屬性越強。
(3)非金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng):較活潑的非金屬將較不活潑的非金屬從其鹽溶液中置換出來:如Cl2+2Br-====2Cl-+Br2,則非金屬性:Cl>Br。
(4)據(jù)離子的還原性強弱判斷:非金屬陰離子的還原性越強,元素的非金屬性越弱。如還原性:Cl-<I-,非金屬性:Cl>I。
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