《元素周期表的应用》原子结构元素周期律PPT(第1课时)
第一部分内容：必备知识·素养奠基
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:
b.与酸反应:
②置换氢气。
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:
______________________________;___________________________
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_______________。
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)<r(S),因此Cl的得电子能力强于S,因此Cl2的氧化性强于S。
二、同周期元素原子的得失电子能力的变化规律及原因
1.变化规律
同周期从左到右,元素原子的得电子能力_________,失电子能力_________。
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<Y,因此原子的得电子能力X<Y,故气态氢化物的稳定性HmX一定小于HnY。
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元素周期表的应用PPT，第二部分内容：关键能力·素养形成
知识点一 同周期原子结构与元素性质的递变规律【重点释疑】
【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<Cl,酸性:氢硫酸<盐酸;非金属性: F>Cl,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<H2YO4<H3ZO4
B.阴离子还原性按X、Y、Z顺序减弱
C.气态氢化物稳定性按X、Y、Z顺序减弱
D.原子半径按X、Y、Z顺序减小
【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<H2YO4<HXO4,A不正确;阴离子的还原性:X-<Y2-<Z3-,B不正确;气态氢化物的稳定性: ZH3<H2Y<HX,C正确;原子半径:X<Y<Z,D不正确。
【母题追问】(1)X、Y、Z三种元素能否为第2周期元素?为什么?
提示:不能。因为第2周期的F、O不存在最高价氧化物对应的水化物。
(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+6
D.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。
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<Fe。
2.非金属性强弱的判断
(1)据元素周期表判断。
①同一周期,从左到右:元素的非金属性逐渐增强。
②同一主族,从上到下:元素的非金属性逐渐减弱。
(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-,非金属性:Cl>I。
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