高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第3章 简单的有机化合物第3节 饮食中的有机化合物教学设计及反思

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课时1 认识同周期元素性质的递变规律


目标与素养：1.以第3周期钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯为例，了解同周期元素性质的递变规律，并能用原子结构的理论加以解释。(宏观辨识与微观探析)2.结合有关数据和实验事实认识同周期元素性质的递变规律。(证据推理与模型认知)








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














2.硅、磷、硫、氯四种元素原子得电子能力的比较











二、同周期元素得失电子能力的递变规律及理论解释


在同一周期的主族元素中，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，原子半径逐渐减小(稀有气体元素除外)，原子核对外层电子的吸引力逐渐增强，原子失电子能力逐渐减弱，金属性逐渐减弱，原子得电子能力逐渐增强，非金属性逐渐增强。





1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)


(1)熔点、硬度：Al>Na，故金属性：Na>Al。( )


(2)金属原子失电子越多，还原性越强。( )


(3)PH3的稳定性比SiH4强。( )


(4)同一周期元素的原子，半径越小越容易失去电子。( )


[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)×


2．下列物质碱性最强的是( )


A．Fe(OH)3 B．Al(OH)3 C．NaOH D．Mg(OH)2


C [根据金属活动性顺序可知活动性：Na>Mg>Al>Fe，可知NaOH碱性最强。]


3．下列能说明非金属性S强于P的是( )


A．S的颜色比P4的颜色深


B．P4在常温下能自燃，而S不能


C．酸性：H2S

D．酸性： H2SO4>H3PO4


D [物理性质不能作为非金属性强弱的比较依据；P4的自燃是其着火点低的缘故，与非金属性无关；H2S不是S的最高价氧化物对应的水化物，不能作为比较的依据。]





1.元素原子失去电子能力强弱的判断依据


(1)金属活动性顺序表中越靠前，金属原子失电子能力越强。


(2)同一周期的金属元素，从左往右，原子失电子能力依次减弱。


(3)金属与水或酸置换出氢时，置换反应越容易发生，金属原子失电子能力越强。


(4)金属与盐溶液反应，较活泼金属(失电子能力强)置换出较不活泼的金属。


(5)最高价氧化物对应的水化物碱性越强，失电子能力越强。


2．元素原子得电子能力强弱的判断依据


(1)同周期的非金属元素，从左到右得电子能力依次增强(不包括稀有气体)。


(2)非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强，得电子能力越强。


(3)非金属元素的单质与氢气化合越容易，得电子能力越强；生成的气态氢化物越稳定，得电子能力越强。


(4)不同的非金属单质M和N在溶液中发生置换反应，若M能置换出N，则得电子能力：M>N。


【典例1】 下列有关叙述：①非金属单质M能从N的化合物中置换出非金属单质N；②M原子比N原子容易得到电子；③单质M跟H2反应比N跟H2反应容易得多；④气态氢化物水溶液的酸性HmM＞HnN；⑤氧化物对应水化物的酸性HmMOx>HnNOy；⑥熔点M>N，能说明M比N的非金属性强的是( )


A．①②③ B．②⑤


C．①②③④⑤ D．全部


A [根据非金属单质间的置换反应可推断M比N的非金属性强，故①正确；根据得电子的难易程度可以推断M比N的非金属性强，故②正确；根据单质与H2反应的难易程度可以推断M比N的非金属性强，故③正确；根据气态氢化物水溶液的酸性不能推断M、N的非金属性强弱，故④错误；如果不是最高价氧化物对应水化物的酸性则不能推断M、N的非金属性强弱，故⑤错误；熔点属于物理性质，其高低与化学性质无关，故⑥错误。综合分析应选A。]





1不能根据得电子的多少来判断非金属性强弱。


2不能根据气态氢化物水溶液的酸性强弱判断非金属性强弱。


3必须是最高价氧化物对应的水化物酸性比较才能说明非金属性强弱。








1．下列所述变化规律正确的是( )


A．Na、Mg、Al还原性依次增强


B．HCl、PH3、H2S稳定性依次减弱


C．Al(OH)3、Mg(OH)2、NaOH碱性依次减弱


D．S2－、Cl－、K＋、Ca2＋的离子半径依次减小


D [Na、Mg、Al还原性依次减弱，A错；HCl、H2S、PH3稳定性依次减弱，B错；Al(OH)3、Mg(OH)2、NaOH碱性依次增强，C错；S2－、Cl－、K＋、Ca2＋核外电子排布相同，随原子序数递增离子半径逐渐减小，D对。]





【典例2】 下列顺序排列错误的是( )


A．原子半径：O

B．稳定性：PH3>H2S>HCl


C．酸性：H3PO4

D．碱性：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3


B [A项，O的电子层数比S的少，半径比S小，S与Na的电子层数相同，Na核电荷数较小，半径较大；P、S、Cl同周期，原子序数依次增大，氢化物稳定性依次增强；最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强；Na、Mg、Al同周期，原子序数依次增大，最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱。]





2．根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是( )


A．ⅠA族元素的金属性比ⅡA族元素的金属性强


B．ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素


C．第2周期元素从左到右，最高正化合价从＋1递增到＋7


D．第3周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强


B [比较元素性质时没有指明同周期，A不正确；同周期元素的金属性从左到右逐渐减弱，故ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素，B项正确；第2周期元素中，O元素无＋6价、F元素没有正价，则第2周期元素从左到右，最高正价从＋1递增到＋5，C不正确；没有指明最高价含氧酸的酸性，D不正确。]





1．下列物质能与盐酸反应且反应最慢的是( )


A．Al B．Mg


C．K D．S


A [元素的金属性越弱，其单质与酸反应越慢。单质硫与盐酸不反应，铝的金属性比镁、钾都弱，故A项正确。]


2．下列事实不能用于判断金属元素失电子能力强弱的是( )


A．金属间发生的置换反应


B．1 ml金属单质在反应中失去电子的多少


C．金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱


D．金属元素的单质与水或酸置换出氢的难易


B [活泼性强的金属能置换活泼性弱的金属；最高价氧化物对应水化物碱性越强，元素原子失电子能力越强；金属越活泼越容易置换出氢。]


3．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；⑤Cl原子最外层有7个电子，S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．②⑤ B．①②


C．①②④ D．①③⑤


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。]


4．按C、N、O、F的排列顺序，下列递变规律错误的是( )


A．原子半径逐渐减小


B．元素原子得电子能力逐渐增强


C．最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强


D．气态氢化物稳定性逐渐增强


C [C、N、O、F属同一周期的元素，且原子序数依次增大，原子半径逐渐减小，得电子能力依次增强；气态氢化物稳定性依次增强；F无正价，也无最高价氧化物对应的水化物，故无法比较。]


5．在第3周期中，从水或酸中置换氢的能力最强的元素的符号为 ，化学性质最稳定的元素的符号是 ，最高价氧化物对应水化物中酸性最强的物质的化学式是 ，碱性最强的物质的化学式是 ，显两性的氢氧化物的化学式是 ，该两性氢氧化物与盐酸、烧碱溶液分别反应的离子方程式为 、 ；原子半径最大的金属元素的名称是 ；原子半径最小的元素的原子结构示意图为 。


[解析] 第3周期有Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar 8种元素，依据同周期元素性质的递变规律，根据题目要求，规范填空。


[答案] Na Ar HClO4 NaOH Al(OH)3


Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O


Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－


钠





元素原子得失电子能力强弱的判断依据
同周期主族元素性质的递变规律
项目
同周期(从左到右，稀有气体除外)
最外层电子数
由1递增至7(第1周期除外)
主要化合价
最高正价：＋1→＋7(O、F除外)


负价：－4→－1
原子半径
逐渐减小
得、失电子能力
失电子能力减弱，得电子能力增强
单质的氧化性、还原性
还原性减弱，氧化性增强
最高价氧化物对应水化物的酸碱性
碱性减弱，酸性增强
非金属的氢化物
形成由难到易，稳定性由弱到强
金属单质与水、酸反应
越来越难
同周期，从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强