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鲁科版 (2019)必修 第二册第1章 原子结构 元素周期律第3节 元素周期表的应用说课课件ppt
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这是一份鲁科版 (2019)必修 第二册第1章 原子结构 元素周期律第3节 元素周期表的应用说课课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了b与酸反应，②置换氢气，NaMgAl，点燃或光照，逐渐增强，逐渐减弱等内容，欢迎下载使用。
一、第3周期元素原子得失电子能力的比较1.钠、镁、铝三种元素失电子能力的比较(1)实验探究①实验图示:a.与水反应:
③镁、铝氢氧化物性质的比较(用化学方程式表示)。a.MgCl2溶液中加入NaOH溶液:______________________________。b.AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液:______________________________;____________________________
MgCl2+2NaOH====Mg(OH)2↓+2NaCl
AlCl3+3NaOH====Al(OH)3↓+3NaCl
Al(OH)3+NaOH====Na[Al(OH)4];
离子方程式: _____________________;_________________________。 Al(OH)3具有两性,既能与碱反应,也能与酸反应,如与盐酸反应: __________________________;离子方程式: _______________________。结论:碱性强弱顺序为_______________。
Al3++3OH-====Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-====[Al(OH)4] -
Al(OH)3+3HCl====AlCl3+3H2O
Al(OH)3+3H+====Al3++3H2O
Mg(OH)2>Al(OH)3
2.钠、镁、铝失电子能力的比较钠、镁、铝失电子能力由强到弱的顺序依次为_________。
【巧判断】(1)碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,故还原性:Na>Mg>Al。 ( )提示:√。由最高价氧化物的碱性NaOH>Mg(OH)2> Al(OH)3,可以得出失电子能力Na>Mg>Al。
(2)熔点、硬度:Al>Na,故金属性:Na>Al。( )提示:×。熔点、硬度属于物理性质,而金属性属于化学性质,二者没有必然的联系。
(3)同一周期元素的原子,半径越小越容易失去电子。 ( )提示:×。原子半径越小,原子核对外层电子的吸引力越大,越不容易失去电子。
3. 硅、磷、硫、氯四种元素原子得电子能力的比较
【情境·思考】铁在氯气中燃烧生成FeCl3,铁粉与硫粉反应生成FeS,请从原子结构角度解释原因。
提示:由于S和Cl位于同一周期,电子层数相同,原子半径r(Cl)
2.同周期元素的性质递变的原因同周期元素(稀有气体元素除外)的原子,核外电子层数_____,随着核电荷数的递增:
【巧判断】(1)PH3的稳定性比SiH4强。( )提示:√。P和Si元素同位于第3周期,P的非金属性比Si强,因此PH3的稳定性比SiH4强。
(2)第3周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强。( )提示:×。应该是最高价含氧酸的酸性从左到右依次增强。
(3)同周期元素X、Y,若半径:X>Y,则气态氢化物的稳定性HmX一定大于HnY。( )提示:×。同周期元素X、Y,若半径:X>Y,则原子序数X
【易错提醒】同周期元素性质递变的几个易错点(1)相对原子质量随原子序数的递增,不呈周期性变化。(2)根据含氧酸的酸性强弱比较元素非金属性的强弱时,必须是最高价含氧酸。
(3)在元素周期表中,无氧酸的酸性变化规律与元素非金属性的变化规律不一致。其规律是左弱右强,上弱下强。如非金属性:SCl,而酸性:氢氟酸(HF)<盐酸。
(4) 同周期从左到右,金属单质的还原性、非金属阴离子的还原性逐渐减弱;非金属单质的氧化性、金属阳离子的氧化性逐渐增强。
【思考·讨论】(1)“同一周期非金属元素对应氧化物水化物的酸性从左到右依次增强”的说法正确吗?为什么?提示:不正确。同一周期,随着原子序数的递增,非金属元素最高价氧化物对应的水化物(即最高价含氧酸)酸性逐渐增强,但低价含氧酸(如HClO)不符合此规律。
(2)同周期元素的离子半径从左到右依次减小吗?以第3周期元素的离子半径说明。提示:不是。如第3周期部分元素的离子半径由大到小的顺序为r(P3-)>r(S2-) >r(Cl-)>r(Na+)>r(Mg2+)> r(Al3+)。
【案例示范】【典例】同周期三种元素X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物分别是HXO4、H2YO4、H3ZO4,下列判断正确的是( )A.含氧酸的酸性:HXO4
【解析】选C。HXO4、H2YO4、H3ZO4,X、Y、Z的最高正价分别为+7、+6、+5,所以X、Y、Z的原子序数依次减小,同周期元素自右向左,酸性:H3ZO4
(2)判断X、Y、Z三种元素单质的氧化性强弱。提示:单质的氧化性为X>Y>Z。根据三种元素的最高价氧化物对应水化物的化学式可以判断三种元素的非金属性为X>Y>Z,因此单质的氧化性为X>Y>Z。
(3)判断X、Y、Z三种元素气态氢化物的还原性强弱。提示:气态氢化物的还原性同简单阴离子的还原性相同,因此为ZH3>H2Y>HX。
【迁移·应用】 (2019·石家庄高一检测)X、Y为同一周期的元素,如果X的原子半径大于Y的原子半径,则下列说法不正确的是( )A.若X、Y均为金属元素,则X的金属性强于Y
B.若X、Y均为金属元素,则X的阳离子的氧化性比Y的阳离子的氧化性强C.若X、Y均为非金属元素,则Y的气态氢化物比X的气态氢化物稳定D.若X、Y均为非金属元素,则Y的最高价含氧酸的酸性强于X的最高价含氧酸的酸性
【解析】选B。X、Y为同一周期元素,X的原子半径大于Y的原子半径,则X的原子序数小于Y的原子序数,即Y在X的右边。依据同周期元素的性质递变规律知,若X、Y均为金属元素,从X到Y,金属性逐渐减弱,元素原子的还原性逐渐减弱,其形成的阳离子氧化性增强,A项正确,B项错误;若X、Y均为非金属元素,同周期元素的非金属性逐渐增强,气态氢化物的稳定性及最高价含氧酸的酸性也逐渐增强,C、D项均正确。
【补偿训练】 1.(2019·天水高一检测) 下列有关第3周期主族元素的性质,从左到右递变规律不正确的是( )A.原子半径逐渐减小B.电子层数逐渐增多C.最高正化合价逐渐增大D.元素的非金属性逐渐增强
【解析】选B。周期表中的各元素原子的电子层数=周期序数,故第3周期的元素,电子层数均为3。
2.R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期的元素,下列说法一定正确的是(m、n均为正整数)( )A.若最高价氧化物的水化物R(OH)n为强碱,则W(OH)m也为强碱B.若最高价氧化物的水化物HnXOm为强酸,则Y是活泼非金属元素
C.若Y的最低化合价为-2,则Z的最高正化合价为+6D.若X的最高正化合价为+5,则5种元素都是非金属元素
【解析】选B。若R、W分别为Na、Mg,Mg(OH)2不是强碱,A错误;若HnXOm为强酸,即X的非金属性强,可知Y的非金属性更强,B正确;若Y的最低化合价为-2,为第ⅥA族元素,则Z在第ⅦA族,最高化合价为+7(氟除外),C错误;若X的最高正化合价为+5,位于第ⅤA族,则R可能为Al,D错误。
【素养提升】1868年,门捷列夫经过多年的艰苦探索发现了自然界中一个极其重要的规律——元素周期律。这个规律的发现是继原子—分子论之后,近代化学史上的又一座光彩夺目的里程碑。根据提供的条件推断元素,并按要求填空:
(1)已知某元素原子核外有3个电子层,其最外层电子数为7,最高价氧化物的化学式是什么?最高价氧化物对应水化物的化学式是什么?写出其最高价氧化物对应的水化物与NaOH反应的化学方程式。(证据推理与模型认知)
提示:原子核外有3个电子层,其最外层电子数为7,是第3周期ⅦA族的Cl,所以最高价氧化物的化学式是Cl2O7,最高价氧化物对应的水化物是HClO4,与NaOH反应的化学方程式是HClO4+NaOH====NaClO4+H2O。
(2)第3周期元素,其最外层电子数与电子层数相同。该元素最高价氧化物的化学式是什么?写出最高价氧化物对应水化物与强碱反应的离子方程式。(宏观辨识与微观探析)
提示:第3周期中最外层电子数等于电子层数的是Al,所以最高价氧化物的化学式是Al2O3,其对应的水化物与强碱反应的离子方程式是Al(OH)3+OH-====[Al(OH)4]-。
(3)原子序数依次递增的同周期四种元素,它们氢化物的质子数与电子数都与Ar相同,这些氢化物的化学式分别是什么?(证据推理与模型认知)提示:质子数与电子数都与Ar相同的氢化物的化学式分别是SiH4、PH3、H2S、HCl。
(4)某元素的最高正价与最低负价的代数和为4,且最高价氧化物中含氧质量分数为60%。则该元素最高价氧化物的化学式是什么?(科学探究与创新意识)提示:最高正价与最低负价的代数和为4的是ⅥA族的元素,所以其最高价氧化物的化学式是XO3,由于其含氧量为60%,则可以计算得到元素为硫,则其最高价氧化物的化学式是SO3。
知识点二 元素原子得失电子能力的判断依据【重点释疑】1.金属性强弱的判断(1)据元素周期表判断。①同一周期,从左到右:元素的金属性逐渐减弱。②同一主族,从上到下:元素的金属性逐渐增强。
(2)据金属活动性顺序判断。
(3)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最高价氧化物的水化物的碱性越强,元素的金属性越强。
(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(但活泼金属与水反应剧烈,在水溶液中不能置换出其他金属单质)。(5)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
(2)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最高价氧化物的水化物的酸性越强,元素的非金属性越强。
(3)非金属单质间的置换反应:较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)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。
【易错提醒】正确理解元素的金属性和非金属性(1)元素金属性、非金属性的强弱与元素原子失去或得到电子的难易程度有关,与失去或得到电子的数目无关。如Na在反应中易失去1个电子,Al在反应中易失去3个电子,但金属性:Na>Al。
(2)不能理解为某元素的金属性越强,则非金属性越弱。例:Na金属性很强,Na没有非金属性;F非金属性强,它没有金属性。(3)通常根据最高价氧化物对应水化物的酸性或碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱,而不是根据其他化合物酸性或碱性的强弱来判断。
(4)不能认为失电子难的原子得电子能力一定强。例: He既难失电子,也难得电子。
【思考·讨论】 (1)元素的非金属性越强,其氧化物对应水化物的酸性越强吗?为什么?提示:不一定。元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物酸性越强,若不是最高价态时,酸性不符合该规律。
(2)已知H2S+Cl2====S↓+2HCl,4NH3+3O2====2N2+6H2O,据此能否确定N和O、S和Cl的非金属性强弱?提示:能。H2S+Cl2====S↓+2HCl说明单质的氧化性Cl2>S;4NH3+3O2====2N2+6H2O说明单质的氧化性O2>N2,故非金属性Cl>S,O>N。
(3)设计一个简单易行的实验说明锌的金属性比铜强。提示:向CuSO4溶液中插入锌片,锌能置换出铜单质,说明金属性:Zn>Cu。
【案例示范】【典例】硫、氯及其化合物对环境有着重要的影响,在化工生产和日常生活中的用途也十分广泛,如用作漂白剂、沉淀剂、农药、化肥等。
下列不能说明氯的得电子能力比硫强的事实是( )①HCl比H2S稳定;②HClO氧化性比H2SO4强;③HClO4酸性比H2SO4强;④Cl2能与H2S反应生成S;⑤氯原子最外层有7个电子,硫原子最外层有6个电子;⑥Cl2与Fe反应生成FeCl3,S与Fe反应生成FeS。A.②⑤B.①②C.①②④D.①③⑤
【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)注意元素得电子能力强弱的判断依据;(2)同周期元素非金属性强弱的判断依据。
【解析】选A。气态氢化物稳定性越高,非金属性越强,故①可以说明;只有最高价氧化物对应的水化物酸性越强,则非金属性才越强,故②不能说明,③可以说明;Cl2能置换出H2S中的S,故④可以说明;最外层电子数的多少不能说明非金属性的强弱,故⑤不能说明;⑥中Fe与Cl2、S分别反应生成FeCl3、FeS,说明非金属性Cl>S。综上所述,②⑤不能说明氯的得电子能力比硫强的事实。
【迁移·应用】1.(2019·东营高一检测)能证明Al的金属性比Mg弱的实验事实是( )A.Al的导电性比Mg强B.Al的原子半径比Mg小C.Al(OH)3能溶于NaOH溶液,而Mg(OH)2则不能D.Mg(OH)2的溶解度比Al(OH)3的溶解度略大
【解析】选C。元素的金属性是指元素原子的失电子能力。金属的导电性、溶解度与元素的金属性强弱无关;原子半径大小不能作为判断元素金属性强弱的依据。
2.某兴趣小组同学做了如下实验:实验中能观察到什么现象?能否通过该实验证明氯的非金属性比硫强呢?
提示:试管内有浅黄色沉淀生成;能,由于Cl2置换出了单质硫,说明Cl2的氧化性大于S,即氯的非金属性比硫强。
【补偿训练】(2019·烟台高一检测) 下列事实能说明Cl比S的非金属性强的是( )①HCl比H2S稳定; ②Cl2能从Na2S溶液中置换出S;③HClO4酸性比H2SO4 的酸性强;④Cl2与Cu反应时生成CuCl2,而S与Cu反应时只能生成Cu2S; ⑤形成简单离子时S比Cl得电子多。
A. 只有④ B. ①②③④C. ①②④D. ①②③④⑤
【解析】选B。①HCl比H2S稳定,则非金属性Cl>S,①正确;②Cl2能从Na2S溶液中置换出S,说明氯气的氧化性大于S,则非金属性Cl>S,②正确;③HClO4酸性比H2SO4的酸性强,则非金属性Cl>S,③正确;④与Cu反应时Cl2能生成高价铜化合物,S只能生成低价铜化合物,说明氯气的氧化性大于S,则非金属性Cl>S,④正确;⑤得电子多少与非金属性强弱无关,⑤错误;所以①②③④可以说明Cl的非金属性比S强。
一、第3周期元素原子得失电子能力的比较1.钠、镁、铝三种元素失电子能力的比较(1)实验探究①实验图示:a.与水反应:
③镁、铝氢氧化物性质的比较(用化学方程式表示)。a.MgCl2溶液中加入NaOH溶液:______________________________。b.AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液:______________________________;____________________________
MgCl2+2NaOH====Mg(OH)2↓+2NaCl
AlCl3+3NaOH====Al(OH)3↓+3NaCl
Al(OH)3+NaOH====Na[Al(OH)4];
离子方程式: _____________________;_________________________。 Al(OH)3具有两性,既能与碱反应,也能与酸反应,如与盐酸反应: __________________________;离子方程式: _______________________。结论:碱性强弱顺序为_______________。
Al3++3OH-====Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-====[Al(OH)4] -
Al(OH)3+3HCl====AlCl3+3H2O
Al(OH)3+3H+====Al3++3H2O
Mg(OH)2>Al(OH)3
2.钠、镁、铝失电子能力的比较钠、镁、铝失电子能力由强到弱的顺序依次为_________。
【巧判断】(1)碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,故还原性:Na>Mg>Al。 ( )提示:√。由最高价氧化物的碱性NaOH>Mg(OH)2> Al(OH)3,可以得出失电子能力Na>Mg>Al。
(2)熔点、硬度:Al>Na,故金属性:Na>Al。( )提示:×。熔点、硬度属于物理性质,而金属性属于化学性质,二者没有必然的联系。
(3)同一周期元素的原子,半径越小越容易失去电子。 ( )提示:×。原子半径越小,原子核对外层电子的吸引力越大,越不容易失去电子。
3. 硅、磷、硫、氯四种元素原子得电子能力的比较
【情境·思考】铁在氯气中燃烧生成FeCl3,铁粉与硫粉反应生成FeS,请从原子结构角度解释原因。
提示:由于S和Cl位于同一周期,电子层数相同,原子半径r(Cl)
2.同周期元素的性质递变的原因同周期元素(稀有气体元素除外)的原子,核外电子层数_____,随着核电荷数的递增:
【巧判断】(1)PH3的稳定性比SiH4强。( )提示:√。P和Si元素同位于第3周期,P的非金属性比Si强,因此PH3的稳定性比SiH4强。
(2)第3周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强。( )提示:×。应该是最高价含氧酸的酸性从左到右依次增强。
(3)同周期元素X、Y,若半径:X>Y,则气态氢化物的稳定性HmX一定大于HnY。( )提示:×。同周期元素X、Y,若半径:X>Y,则原子序数X
【易错提醒】同周期元素性质递变的几个易错点(1)相对原子质量随原子序数的递增,不呈周期性变化。(2)根据含氧酸的酸性强弱比较元素非金属性的强弱时,必须是最高价含氧酸。
(3)在元素周期表中,无氧酸的酸性变化规律与元素非金属性的变化规律不一致。其规律是左弱右强,上弱下强。如非金属性:S
(4) 同周期从左到右,金属单质的还原性、非金属阴离子的还原性逐渐减弱;非金属单质的氧化性、金属阳离子的氧化性逐渐增强。
【思考·讨论】(1)“同一周期非金属元素对应氧化物水化物的酸性从左到右依次增强”的说法正确吗?为什么?提示:不正确。同一周期,随着原子序数的递增,非金属元素最高价氧化物对应的水化物(即最高价含氧酸)酸性逐渐增强,但低价含氧酸(如HClO)不符合此规律。
(2)同周期元素的离子半径从左到右依次减小吗?以第3周期元素的离子半径说明。提示:不是。如第3周期部分元素的离子半径由大到小的顺序为r(P3-)>r(S2-) >r(Cl-)>r(Na+)>r(Mg2+)> r(Al3+)。
【案例示范】【典例】同周期三种元素X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物分别是HXO4、H2YO4、H3ZO4,下列判断正确的是( )A.含氧酸的酸性:HXO4
【解析】选C。HXO4、H2YO4、H3ZO4,X、Y、Z的最高正价分别为+7、+6、+5,所以X、Y、Z的原子序数依次减小,同周期元素自右向左,酸性:H3ZO4
(2)判断X、Y、Z三种元素单质的氧化性强弱。提示:单质的氧化性为X>Y>Z。根据三种元素的最高价氧化物对应水化物的化学式可以判断三种元素的非金属性为X>Y>Z,因此单质的氧化性为X>Y>Z。
(3)判断X、Y、Z三种元素气态氢化物的还原性强弱。提示:气态氢化物的还原性同简单阴离子的还原性相同,因此为ZH3>H2Y>HX。
【迁移·应用】 (2019·石家庄高一检测)X、Y为同一周期的元素,如果X的原子半径大于Y的原子半径,则下列说法不正确的是( )A.若X、Y均为金属元素,则X的金属性强于Y
B.若X、Y均为金属元素,则X的阳离子的氧化性比Y的阳离子的氧化性强C.若X、Y均为非金属元素,则Y的气态氢化物比X的气态氢化物稳定D.若X、Y均为非金属元素,则Y的最高价含氧酸的酸性强于X的最高价含氧酸的酸性
【解析】选B。X、Y为同一周期元素,X的原子半径大于Y的原子半径,则X的原子序数小于Y的原子序数,即Y在X的右边。依据同周期元素的性质递变规律知,若X、Y均为金属元素,从X到Y,金属性逐渐减弱,元素原子的还原性逐渐减弱,其形成的阳离子氧化性增强,A项正确,B项错误;若X、Y均为非金属元素,同周期元素的非金属性逐渐增强,气态氢化物的稳定性及最高价含氧酸的酸性也逐渐增强,C、D项均正确。
【补偿训练】 1.(2019·天水高一检测) 下列有关第3周期主族元素的性质,从左到右递变规律不正确的是( )A.原子半径逐渐减小B.电子层数逐渐增多C.最高正化合价逐渐增大D.元素的非金属性逐渐增强
【解析】选B。周期表中的各元素原子的电子层数=周期序数,故第3周期的元素,电子层数均为3。
2.R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期的元素,下列说法一定正确的是(m、n均为正整数)( )A.若最高价氧化物的水化物R(OH)n为强碱,则W(OH)m也为强碱B.若最高价氧化物的水化物HnXOm为强酸,则Y是活泼非金属元素
C.若Y的最低化合价为-2,则Z的最高正化合价为+6D.若X的最高正化合价为+5,则5种元素都是非金属元素
【解析】选B。若R、W分别为Na、Mg,Mg(OH)2不是强碱,A错误;若HnXOm为强酸,即X的非金属性强,可知Y的非金属性更强,B正确;若Y的最低化合价为-2,为第ⅥA族元素,则Z在第ⅦA族,最高化合价为+7(氟除外),C错误;若X的最高正化合价为+5,位于第ⅤA族,则R可能为Al,D错误。
【素养提升】1868年,门捷列夫经过多年的艰苦探索发现了自然界中一个极其重要的规律——元素周期律。这个规律的发现是继原子—分子论之后,近代化学史上的又一座光彩夺目的里程碑。根据提供的条件推断元素,并按要求填空:
(1)已知某元素原子核外有3个电子层,其最外层电子数为7,最高价氧化物的化学式是什么?最高价氧化物对应水化物的化学式是什么?写出其最高价氧化物对应的水化物与NaOH反应的化学方程式。(证据推理与模型认知)
提示:原子核外有3个电子层,其最外层电子数为7,是第3周期ⅦA族的Cl,所以最高价氧化物的化学式是Cl2O7,最高价氧化物对应的水化物是HClO4,与NaOH反应的化学方程式是HClO4+NaOH====NaClO4+H2O。
(2)第3周期元素,其最外层电子数与电子层数相同。该元素最高价氧化物的化学式是什么?写出最高价氧化物对应水化物与强碱反应的离子方程式。(宏观辨识与微观探析)
提示:第3周期中最外层电子数等于电子层数的是Al,所以最高价氧化物的化学式是Al2O3,其对应的水化物与强碱反应的离子方程式是Al(OH)3+OH-====[Al(OH)4]-。
(3)原子序数依次递增的同周期四种元素,它们氢化物的质子数与电子数都与Ar相同,这些氢化物的化学式分别是什么?(证据推理与模型认知)提示:质子数与电子数都与Ar相同的氢化物的化学式分别是SiH4、PH3、H2S、HCl。
(4)某元素的最高正价与最低负价的代数和为4,且最高价氧化物中含氧质量分数为60%。则该元素最高价氧化物的化学式是什么?(科学探究与创新意识)提示:最高正价与最低负价的代数和为4的是ⅥA族的元素,所以其最高价氧化物的化学式是XO3,由于其含氧量为60%,则可以计算得到元素为硫,则其最高价氧化物的化学式是SO3。
知识点二 元素原子得失电子能力的判断依据【重点释疑】1.金属性强弱的判断(1)据元素周期表判断。①同一周期,从左到右:元素的金属性逐渐减弱。②同一主族,从上到下:元素的金属性逐渐增强。
(2)据金属活动性顺序判断。
(3)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最高价氧化物的水化物的碱性越强,元素的金属性越强。
(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(但活泼金属与水反应剧烈,在水溶液中不能置换出其他金属单质)。(5)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
(2)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最高价氧化物的水化物的酸性越强,元素的非金属性越强。
(3)非金属单质间的置换反应:较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)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-
【易错提醒】正确理解元素的金属性和非金属性(1)元素金属性、非金属性的强弱与元素原子失去或得到电子的难易程度有关,与失去或得到电子的数目无关。如Na在反应中易失去1个电子,Al在反应中易失去3个电子,但金属性:Na>Al。
(2)不能理解为某元素的金属性越强,则非金属性越弱。例:Na金属性很强,Na没有非金属性;F非金属性强,它没有金属性。(3)通常根据最高价氧化物对应水化物的酸性或碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱,而不是根据其他化合物酸性或碱性的强弱来判断。
(4)不能认为失电子难的原子得电子能力一定强。例: He既难失电子,也难得电子。
【思考·讨论】 (1)元素的非金属性越强,其氧化物对应水化物的酸性越强吗?为什么?提示:不一定。元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物酸性越强,若不是最高价态时,酸性不符合该规律。
(2)已知H2S+Cl2====S↓+2HCl,4NH3+3O2====2N2+6H2O,据此能否确定N和O、S和Cl的非金属性强弱?提示:能。H2S+Cl2====S↓+2HCl说明单质的氧化性Cl2>S;4NH3+3O2====2N2+6H2O说明单质的氧化性O2>N2,故非金属性Cl>S,O>N。
(3)设计一个简单易行的实验说明锌的金属性比铜强。提示:向CuSO4溶液中插入锌片,锌能置换出铜单质,说明金属性:Zn>Cu。
【案例示范】【典例】硫、氯及其化合物对环境有着重要的影响,在化工生产和日常生活中的用途也十分广泛,如用作漂白剂、沉淀剂、农药、化肥等。
下列不能说明氯的得电子能力比硫强的事实是( )①HCl比H2S稳定;②HClO氧化性比H2SO4强;③HClO4酸性比H2SO4强;④Cl2能与H2S反应生成S;⑤氯原子最外层有7个电子,硫原子最外层有6个电子;⑥Cl2与Fe反应生成FeCl3,S与Fe反应生成FeS。A.②⑤B.①②C.①②④D.①③⑤
【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)注意元素得电子能力强弱的判断依据;(2)同周期元素非金属性强弱的判断依据。
【解析】选A。气态氢化物稳定性越高,非金属性越强,故①可以说明;只有最高价氧化物对应的水化物酸性越强,则非金属性才越强,故②不能说明,③可以说明;Cl2能置换出H2S中的S,故④可以说明;最外层电子数的多少不能说明非金属性的强弱,故⑤不能说明;⑥中Fe与Cl2、S分别反应生成FeCl3、FeS,说明非金属性Cl>S。综上所述,②⑤不能说明氯的得电子能力比硫强的事实。
【迁移·应用】1.(2019·东营高一检测)能证明Al的金属性比Mg弱的实验事实是( )A.Al的导电性比Mg强B.Al的原子半径比Mg小C.Al(OH)3能溶于NaOH溶液,而Mg(OH)2则不能D.Mg(OH)2的溶解度比Al(OH)3的溶解度略大
【解析】选C。元素的金属性是指元素原子的失电子能力。金属的导电性、溶解度与元素的金属性强弱无关;原子半径大小不能作为判断元素金属性强弱的依据。
2.某兴趣小组同学做了如下实验:实验中能观察到什么现象?能否通过该实验证明氯的非金属性比硫强呢?
提示:试管内有浅黄色沉淀生成;能,由于Cl2置换出了单质硫,说明Cl2的氧化性大于S,即氯的非金属性比硫强。
【补偿训练】(2019·烟台高一检测) 下列事实能说明Cl比S的非金属性强的是( )①HCl比H2S稳定; ②Cl2能从Na2S溶液中置换出S;③HClO4酸性比H2SO4 的酸性强;④Cl2与Cu反应时生成CuCl2,而S与Cu反应时只能生成Cu2S; ⑤形成简单离子时S比Cl得电子多。
A. 只有④ B. ①②③④C. ①②④D. ①②③④⑤
【解析】选B。①HCl比H2S稳定,则非金属性Cl>S,①正确;②Cl2能从Na2S溶液中置换出S,说明氯气的氧化性大于S,则非金属性Cl>S,②正确;③HClO4酸性比H2SO4的酸性强,则非金属性Cl>S,③正确;④与Cu反应时Cl2能生成高价铜化合物,S只能生成低价铜化合物,说明氯气的氧化性大于S,则非金属性Cl>S,④正确;⑤得电子多少与非金属性强弱无关,⑤错误;所以①②③④可以说明Cl的非金属性比S强。
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