高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第3节 元素周期表的应用多媒体教学课件ppt

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1.同周期元素自左向右元素原子的电子层数相同,核电荷数逐渐增大,原子核对外层电子的吸引力逐渐增强,原子得电子能力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱。2.可以通过单质与水(或酸)反应的剧烈程度判断元素原子失电子的能力。3.元素原子得失电子的能力与原子的最外层电子数、核电荷数和电子层数都有关系。
一、比较钠、镁、铝三种金属元素失电子的能力1.钠、镁与水反应的实验探究
2.镁、铝与酸反应的实验探究
3.钠、镁、铝的最高价氧化物对应的水化物的碱性比较
二、硅、磷、硫、氯四种非金属元素原子得电子能力的比较
三、同周期元素原子得失电子能力的变化规律(稀有气体除外)1.规律同周期从左到右,元素的原子得电子能力增强,失电子能力减弱。2.理论解释同周期元素原子从左到右,电子层数相同,核电荷数依次增大,原子半径逐渐减小,原子核对最外层电子的吸引力依次增强,元素原子失电子能力依次减弱,得电子能力依次增强。【微思考】同一周期中,非金属元素对应的所有含氧酸的酸性都随原子序数的增大而增强吗?提示:不一定。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,但低价含氧酸不符合此规律,如酸性:HClO1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)失电子能力Na>Mg>Al。 (　　)(2)得电子能力:Na+>Mg2+>Al3+。 (　　)(3)碱性:Mg(OH)2>NaOH>Al(OH)3。 (　　)(4)金属离子得电子数目越少,氧化性越强。 (　　)(5)金属钠可以从CuCl2溶液中置换出金属镁。 (　　)(6)HClO是氧化性很强的酸,因酸性HClOCl。 (　　)(7)稳定性SiH42.下列说法错误的是(　　)A.Na与Al为同周期元素,钠原子最外层有1个电子,铝原子最外层有3个电子,所以钠的金属性比铝强B.Na与Mg为同周期元素,且Mg的核电荷数比Na的大,所以钠的金属性比镁强C.NaOH为强碱,而Al(OH)3具有两性,所以钠的金属性比铝强D.Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+,所以Zn的金属性比Fe强答案:D解析:Zn+Fe2+=Zn2++Fe才能说明金属性Zn比Fe强。
同周期元素性质的变化规律问题探究
(1)甲、乙试管中滴加过量NaOH溶液的过程中有什么现象发生?试写出相关反应的离子方程式。(2)通过甲、乙、丙三个实验探究酸、碱性的强弱,试归纳同一周期元素的原子结构与元素最高价氧化物对应水化物的酸碱性之间的变化规律。
提示:(1)甲中产生白色沉淀,滴加过量NaOH溶液白色沉淀不溶解;反应的离子方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓。乙中开始产生白色沉淀,随后溶解;反应的离子方程式为Al3++3OH-=Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-。(2)同一周期从左到右,随着原子序数的增大,元素最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强。
知识归纳同周期主族元素性质的变化规律
典例剖析例1同一短周期三种元素X、Y、Z,已知其气态氢化物分别是HX、H2Y、ZH3,则下列判断错误的是(　　)A.热稳定性:HX>H2Y>ZH3B.还原性:HX>H2Y>ZH3C.酸性:H3ZO4Y>Z答案:B解析:同一短周期三种元素X、Y、Z,其气态氢化物分别是HX、H2Y、ZH3,则在元素周期表中从左到右依次为Z、Y、X。因为同周期从左到右元素非金属性增强,所以非金属性:X>Y>Z;非金属性越强,气态氢化物越稳定,故热稳定性:HX>H2Y>ZH3;非金属性越强,气态氢化物越不易失电子,还原性越弱,故还原性:HX 引起同周期元素(稀有气体元素除外)性质递变的主要原因是从左到右,原子的电子层数相同,核电荷数逐渐增多→原子半径逐渐减小→原子核对核外电子的吸引力逐渐增强→原子失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强→金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。
变式训练1-1下列关于元素周期律和元素周期表的说法错误的是(　　)A.Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增大而增大B.第2周期元素从Li到F,元素原子半径逐渐减小C.因为Na比K容易失去电子,所以Na的还原性强D.C、N、O、F与H2化合越来越容易答案:C解析:Na与K相比,K更易失电子,K的还原性更强,C项错误。
变式训练1-2(双选)已知33As、35Br位于同一周期。下列关系正确的是(　　)A.原子半径:As>P>ClB.热稳定性:HCl>AsH3>HBrC.还原性:As3->S2->Cl-D.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4答案:AC解析:原子半径大小顺序是As>P>Cl,故A项正确;热稳定性:HCl>HBr>AsH3,故B项错误;单质的氧化性Cl2>S>As,所以阴离子的还原性:As3->S2->Cl-,故C项正确;酸性H2SO4>H3PO4>H3AsO4,故D项错误。
元素金属性和非金属性强弱的比较问题探究下图所示实验可证明元素的非金属性Cl>C>Si吗?
提示:不能。比较非金属的强弱通常用最高价氧化物的水化物的酸性判断。盐酸不是氯元素的最高价含氧酸,故不能根据此实验证明非金属性Cl>C>Si。
知识归纳1.元素金属性强弱的比较元素原子越易失电子,则金属性就越强。(1)根据元素周期表进行判断。同一周期从左到右,随着原子序数的递增,元素的金属性逐渐减弱。同一主族从上到下,随着原子序数的递增,元素的金属性逐渐增强。(2)在金属活动性顺序中越靠前的金属,金属性越强。如Zn排在Cu的前面,则金属性Zn>Cu。(3)根据金属单质与水或者与酸(非氧化性酸如盐酸、稀硫酸等)反应置换氢气的难易判断,反应越容易,则金属性越强。(4)根据金属元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱判断,碱性越强,则对应金属性越强。
(5)根据单质之间的置换反应判断,金属性较强的金属可以把金属性较弱的金属从其盐溶液中置换出来。注意,较活泼的金属不能与盐溶液中的水反应。(6)一般情况下,金属单质的还原性越强,则元素的金属性就越强;对应金属阳离子的氧化性越强,则元素的金属性就越弱。如还原性Na>Mg,金属性Na>Mg,氧化性Na+2.元素非金属性强弱的比较元素原子越易得电子,则非金属性就越强。(1)根据元素周期表进行判断。同一周期从左到右,随着原子序数的递增,元素的非金属性逐渐增强。同一主族从上到下,随着原子序数的递增,元素的非金属性逐渐减弱。(2)根据与H2化合的难易及生成氢化物的稳定性判断。越易化合、氢化物越稳定,则相应元素的非金属性越强。(3)根据最高价氧化物的水化物酸性强弱判断。酸性越强,则相应元素的非金属性越强。(4)根据单质的氧化性或离子的还原性判断。一般情况下,非金属单质的氧化性越强,则对应元素的非金属性就越强;阴离子的还原性越强,则对应元素的非金属性就越弱。如氧化性Cl2>Br2,则非金属性Cl>Br。
(5)根据单质之间的置换反应,非金属性强的元素的单质可以置换出非金属性弱的元素的单质。 (6)根据与同一种金属反应,生成化合物中金属元素的化合价的高低进行判断,化合价越高,相应非金属元素的非金属性越强。如
典例剖析例2下列有关叙述能说明非金属元素M比N的非金属性强的是(　　)①M单质能从N的化合物中置换出N单质;②M原子比N原子容易得到电子;③M单质跟H2反应比N单质跟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>HmNOy;⑥单质熔点M>N;⑦M单质能与N的氢化物反应生成N单质;⑧M原子在反应中得到的电子数比N原子在反应中得到的电子数少;⑨M的最高化合价比N的最高化合价高A.②⑤B.①②③⑤C.①②③⑦D.全部
答案:C解析:①M单质能从N的化合物中置换出非金属N单质,可说明M比N的非金属性强,故①正确;②M原子比N原子容易得到电子,可说明M比N的非金属性强,故②正确;③M单质跟H2反应比N单质跟H2反应容易得多,则M易得电子,所以M比N的非金属性强,故③正确;④不能利用氢化物水溶液的酸性比较非金属性的强弱,故④错误;⑤氧化物对应水化物的酸性HmMOx>HnNOy,不一定为最高价氧化物对应的水化物的酸性,则不能说明M、N的非金属性强弱,故⑤错误;⑥M的单质熔点比N的高,属于物理性质,与得失电子的能力无关,不能用来判断非金属性的强弱,故⑥错误;⑦M单质能与N的氢化物反应生成N单质;说明M单质的氧化性强于N单质的氧化性,非金属性M比N强,故⑦正确;⑧非金属性强弱与得电子的多少无关,与得电子的难易程度有关,故⑧错误;⑨非金属性的强弱与化合价的高低无关,故⑨错误;符合题意的有①②③⑦,C项正确。
(1)元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性越强;元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强。(2)同周期主族元素从左向右非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱;同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强。
变式训练2下表是分别含元素X、Y的物质性质的比较及得出的结论,其中结论不正确的是(　　)
答案:C解析:金属元素最高价氧化物的水化物碱性越强,该元素的金属性越强,A项正确;非金属元素气态氢化物的热稳定性越强,该元素的非金属性越强,B项正确;元素的金属性与元素最高化合价的高低无关,C项错误;两种不同的金属单质分别与盐酸、水反应,由于反应的环境不同,因此反应的剧烈程度不能说明X与Y的金属性强弱,D项正确。
1.下列有关叙述不正确的是(　　)A.第3周期元素形成的简单离子的半径依次减小B.HClO4、H2SO4、H3PO4、H2SiO3的酸性依次减弱C.HCl、H2S、PH3的稳定性依次减弱D.Na+、Mg2+、Al3+的氧化性依次增强答案:A解析:第3周期元素形成的简单离子的半径,阴离子半径均大于阳离子半径,A项错误;同周期自左向右主族元素非金属性逐渐增强,最高价含氧酸的酸性逐渐增强,则HClO4、H2SO4、H3PO4、H2SiO3的酸性依次减弱,B项正确;同周期主族元素自左向右非金属性逐渐增强,对应氢化物的稳定性逐渐增强,则HCl、H2S、PH3的稳定性依次减弱,C项正确;金属单质的还原性越强,相应阳离子的氧化性越弱,则Na+、Mg2+、Al3+的氧化性依次增强,D项正确。
2.下列叙述不正确的是(　　)A.Na、Mg、Al原子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元素的最高化合价依次升高,对应的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ⅦA族的为最大D.Na、Mg、Al元素最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱答案:C解析:金属性:Na>Mg>Al,则单核离子氧化性:Na+H2S>PH3,B项正确;同周期元素原子半径ⅠA族的最大,C项错误;因金属性:Na>Mg>Al,则碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3。
3.下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是(　　)
答案:C解析:Na、Mg位于同周期,金属性Na>Mg,则与冷水反应Na比Mg剧烈,故A正确;Ca、Mg位于同主族,金属性Ca>Mg,对应的最高价氧化物的水化物的碱性为Ca(OH)2>Mg(OH)2,故B正确;含氧酸的氧化性强弱与相应元素的非金属性强弱无关,故C错误;气态氢化物越稳定,相应元素的非金属性越强,故D正确。
4.下列结论正确的是(　　)①微粒半径:r(K+)>r(Al3+)>r(S2-)>r(Cl-)②氢化物的稳定性:HF>HCl>H2S>PH3>SiH4③还原性:I->Br->Cl->Fe2+④氧化性:Cl2>S>Se>Te⑤酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3>H3BO3⑥非金属性:O>N>P>Si⑦金属性:Be解析:离子电子层数越多其离子半径越大,电子层结构相同的离子,离子半径随着原子序数增大而减小,微粒半径:r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Al3+),故①错误;元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,非金属性F>Cl>S>P>Si,所以氢化物的稳定性HF>HCl>H2S>PH3>SiH4,故②正确;溴单质能够氧化亚铁离子,则还原性Fe2+>Br-,正确的还原性强弱顺序为S2->Fe2+>Br->Cl-,故③错误;元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,非金属性Cl>S>Se>Te,所以单质的氧化性:Cl2>S>Se>Te,故④正确;元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,非金属性S>P>C>B,所以酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3>H3BO3,故⑤正确;同一周期主族元素,元素非金属性随着原子序数增大而增强,同一主族元素,元素非金属性随着原子序数增大而减弱,所以非金属性O>N>P>Si,故⑥正确;同一周期主族元素,元素金属性随着原子序数增大而减弱,同一主族元素,元素金属性随着原子序数增大而增强,所以金属性:Be5.A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期元素。已知A、B、E三种原子最外层共有11个电子,且这三种元素的最高价氧化物对应水化物之间两两皆能反应生成盐和水;C元素的最外层电子数比次外层电子数少4,D元素原子次外层电子数比最外层电子数多3,回答:(1)写出下列元素的符号:A　　　　　　、C　　　　　　、D　　　　　　。 (2)A、E两元素最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为　　　　　　　　　。 (3)C、D两种元素最高价氧化物对应水化物的酸性:　　　　　　　　　　　　　　　　。