《元素周期表的應用》原子結構元素周期律PPT(第1課時)
第一部分內容：必備知識·素養奠基
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:
b.與酸反應:
②置換氫氣。
③鎂、鋁氫氧化物性質的比較(用化學方程式表示)。
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,也能與酸反應,如與
鹽酸反應: __________________________;
離子方程式: _______________________。
結論: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,而金屬性屬于化學性質,二者沒有必然的聯系。
(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,鐵粉與硫粉反應生成FeS,請從原子結構角度解釋原因。
提示:由于S和Cl位于同一周期,電子層數相同,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律及原因
1.變化規律
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_____,隨著核電荷數的遞增:
【巧判斷】
(1)PH3的穩定性比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,則氣態氫化物的穩定性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X<Y,因此原子的得電子能力X<Y,故氣態氫化物的穩定性HmX一定小于HnY。
... ... ...
元素周期表的應用PPT，第二部分內容：關鍵能力·素養形成
知識點一 同周期原子結構與元素性質的遞變規律【重點釋疑】
【易錯提醒】同周期元素性質遞變的幾個易錯點
(1)相對原子質量隨原子序數的遞增,不呈周期性變化。
(2)根據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律與元素非金屬性的變化規律不一致。其規律是左弱右強,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,金屬單質的還原性、非金屬陰離子的還原性逐漸減弱;非金屬單質的氧化性、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,隨著原子序數的遞增,非金屬元素最高價氧化物對應的水化物(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.氣態氫化物穩定性按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;氣態氫化物的穩定性: 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的水化物。
(2)判斷X、Y、Z三種元素單質的氧化性強弱。
提示:單質的氧化性為X>Y>Z。根據三種元素的最高價氧化物對應水化物的化學式可以判斷三種元素的非金屬性為X>Y>Z,因此單質的氧化性為X>Y>Z。
(3)判斷X、Y、Z三種元素氣態氫化物的還原性強弱。
提示:氣態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的氣態氫化物比X的氣態氫化物穩定
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的原子序數小于Y的原子序數,即Y在X的右邊。依據同周期元素的性質遞變規律知,若X、Y均為金屬元素,從X到Y,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,氣態氫化物的穩定性及最高價含氧酸的酸性也逐漸增強,C、D項均正確。
【補償訓練】
1.(2019·天水高一檢測) 下列有關第3周期主族元素的性質,從左到右遞變規律不正確的是( )
A.原子半徑逐漸減小
B.電子層數逐漸增多
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=周期序數,故第3周期的元素,電子層數均為3。
2.R、W、X、Y、Z為原子序數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)( )
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
【重點釋疑】
1.金屬性強弱的判斷
(1)據元素周期表判斷。
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)據金屬活動性順序判斷。
(3)據單質及其化合物的性質判斷。
①金屬單質與水或酸反應越劇烈,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)金屬單質間的置換反應: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劇烈,在水溶液中不能置換出其他金屬單質)。
(5)據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)據單質及其化合物的性質判斷。
①單質與氫氣化合越容易(或氫化物越穩定),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)非金屬單質間的置換反應: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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