1、第3节元素周期表的应用基础课时5认识同周期元素性质的递变规律学 习 任 务1.以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系，培养“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养。2.能设计实验探究同周期元素的非金属性及金属性强弱，培养“科学探究与创新意识”的化学学科核心素养。一、第3周期元素原子得失电子能力的比较1钠、镁与水反应的实验探究实验项目实验内容实验现象实验结论与水反应NaH2O常温下反应剧烈，溶液变红色失电子能力：NaMgMgH2O加热条件下反应缓慢，酚酞变浅红色2镁、铝与酸反应的实验探究实验项目实验内容实验现象实验结论与酸反应MgHCl反应剧烈，生成大量气体失电子能力：
2、MgAlAlHCl反应较剧烈，生成气体3钠、镁、铝的最高价氧化物对应的水化物的碱性比较实验项目实验内容实验现象实验结论MgCl2溶液与氢氧化钠溶液混合生成白色沉淀碱性：NaOHMg(OH)2Al(OH)3失电子能力：NaMgAlAlCl3溶液与NaOH溶液混合先生成白色沉淀，继续滴加NaOH溶液时沉淀逐渐溶解4硅、磷、硫、氯四种元素原子得电子能力的比较元素SiPSCl单质与H2反应条件高温，生成少量化合物磷蒸气与H2能反应需加热光照或点燃、剧烈反应单质与H2化合的难易由难到易气态氢化物化学式SiH4PH3H2SHCl稳定性很不稳定不稳定较稳定很稳定由弱到强最高价氧化物SiO2P2O5SO3Cl
3、2O7最高价氧化物对应的水化物化学式H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4酸性弱酸中强酸强酸强于硫酸由弱到强结论硅、磷、硫、氯元素原子得电子能力：SiPSMgAl。()(2)与盐酸反应的剧烈程度：NaMgAl。()(3)碱性：Mg(OH)2NaOHAl(OH)3。()(4)金属离子得电子数目越少，氧化性越强。()(5)与氢气化合的剧烈程度：CN2O2F2。()(6)稳定性SiH4HCl，则非金属性SiCl。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)“硫酸是一种强酸”，则能否由H2SO4的酸性大于HClO的酸性，可推断S的非金属性大于Cl的非金属性？提示：不能。因为HClO不是Cl元素最高
4、价氧化物对应的水化物，无法判断两者的非金属性强弱。二、同周期元素原子的得失电子能力的变化规律及原因1变化规律同周期的主族元素从左到右，元素原子的得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱。2同周期主族元素的性质递变的原因同周期主族元素的原子，核外电子层数相同，随着核电荷数的递增：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)MgAl。3如何用原子结构理论解释钠、镁、铝失电子能力的强弱关系？提示：钠、镁、铝三种元素原子的电子层数相同，但随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，原子核对核外电子的吸引力逐渐
5、增大，所以，失电子能力逐渐减弱。4最外层电子数少的原子的失电子能力一定强于最外层电子数多的原子，这种说法对吗？提示：不一定，如失电子能力CaNa。同周期原子结构与元素性质的递变规律项目同周期(从左到右)原子半径逐渐减小主要化合价17(O、F除外)，41元素原子失电子能力逐渐减弱元素原子得电子能力逐渐增强单质氧化性逐渐增强还原性逐渐减弱离子阳离子的氧化性逐渐增强阴离子的还原性逐渐减弱气态氢化物稳定性逐渐增强还原性逐渐减弱最高价氧化物对应的水化物酸性逐渐增强碱性逐渐减弱【例题】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：HXH2YZ
6、H3B还原性：HXH2YZH3C酸性：H3ZO4H2YO4YZB同一周期，其气态氢化物分别是HX、H2Y、ZH3，自左到右分别为Z、Y、X，非金属性逐渐增强，因此非金属性：XYZ。非金属性越强，气态氢化物越稳定，因此热稳定性：HXH2YZH3，故A正确；非金属性越强，气态氢化物越不易失电子，还原性越弱，故B错误；非金属性越强，最高价含氧酸酸性越强，酸性：H3ZO4H2YO4YZ，故D正确。变式旁通(1)判断三种元素原子半径的大小顺序。(2)判断三种元素简单离子的还原性顺序。提示：(1)原子半径的大小顺序为ZYX。由于三种元素在元素周期表中从左到右依次为Z、Y、X，而同周期从左到右原子半径逐渐减
7、小。(2)简单离子的还原性顺序为Z3Y2X。由于三种元素在元素周期表中从左到右依次为Z、Y、X，它们的非金属性逐渐增强，对应离子的还原性逐渐减弱。1按C、N、O、F的顺序，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最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强D气态氢化物稳定性逐渐增强CO无最高正价，F无正价也无最高价氧化物对应的水化物。2对Na、Mg、Al的有关性质的叙述不正确的是()A原子半径：NaMgMg(OH)2Al(OH)3C离子半径：NaMg2Al3D离子的氧化性：NaMg2CSi。元素原子得失电子能力强弱的判断依据1元素原子失去电子能力强弱的判断依据(1)金属
8、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，原子失电子能力逐渐减弱。(3)金属与水或酸反应置换出氢时，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逐渐增强(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
9、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：MN。(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B1 mol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气的难易B活泼性强的金属能置换出活泼性弱的金属；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。2下列不能说明氯的得电子能力比硫强的事实
10、是()HCl比H2S稳定；HClO氧化性比H2SO4强；HClO4酸性比H2SO4强；Cl2能与H2S反应生成S；氯原子最外层有7个电子，硫原子最外层有6个电子；Cl2与Fe反应生成FeCl3，S与Fe反应生成FeS。ABC DA气态氢化物稳定性越高，非金属性越强，故可以说明；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，故不能说明，可以说明；Cl2能置换出H2S中的S，故可以说明；最外层电子数的多少不能说明非金属性的强弱，故不能说明；中Fe与Cl2、S分别反应生成FeCl3、FeS，说明非金属性ClS。综上所述，不能说明氯的得电子能力比硫强的事实。3已知X、Y、Z、T四种元素，X、
11、Y在反应时各结合一个电子形成稳定结构，所放出的能量YX；氢化物的稳定性HXHT；原子序数TZ，其稳定结构的阴离子核外电子数相等，其离子半径ZT，这四种元素的得电子能力从强到弱排列正确的是()AX、Y、Z、T BY、X、Z、TCX、Y、T、Z DY、X、T、ZD据结合电子放出的能量知，元素原子得电子能力YX；由氢化物的稳定性知，元素原子得电子能力XT；由元素在元素周期表中的位置知，元素原子得电子能力TZ。1对于第3周期从左到右的主族元素，下列说法中不正确的是()A原子半径逐渐减小B电子层数逐渐增多C最高化合价的数值逐渐增大D元素的非金属性逐渐增强B同周期主族元素具有相同的电子层数，随着核电荷数的
12、增加原子半径逐渐减小，故A正确，B错误；同周期主族元素从左到右原子最外层电子数逐渐增多，对应的最高化合价的数值逐渐增大，故C正确；同周期主族元素从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，故D正确。2能说明钠比铝活泼的是()A最外层电子数钠原子比铝原子少B相等物质的量的钠和铝分别和盐酸反应，钠产生的气体少C钠与铝的电子层数相等D常温下钠能与水剧烈反应，而铝不能D能说明失电子能力NaAl，取决于其失电子难易程度，不取决于其失电子多少。3下列判断错误的是 ()A原子半径：NaMgOB热稳定性：HFH2OH2SC酸性：HClO4H2SO4H3PO4D碱性：NaOHMg(OH)2Al(OH)3DNa、M
13、g位于同一周期且原子序数NaMgO，A项正确；B项正确；Cl、S、P同一周期且原子序数依次减少，非金属性逐渐减弱，其最高价含氧酸的酸性逐渐减弱，C项正确；碱性NaOHMg(OH)2Al(OH)3，D项错误。 4能够说明元素A的非金属性比元素B的非金属性强的理由是()AA、B两元素的原子具有相同的电子层数，且原子半径ABB通常条件下，元素A的单质是气态，元素B的单质是固态CA的气态氢化物比B的气态氢化物分解温度高DA的最高价氧化物对应的水化物的酸性弱于B的最高价氧化物对应的水化物的酸性CA项，A、B电子层数相同且原子半径：AB，说明得电子能力：BA，即非金属性：BA；B项，单质的状态属于物理性质
14、，不能用于判断非金属性强弱；C项，气态氢化物稳定性：AB，则非金属性：AB；D项，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，对应元素的非金属性越强。5请根据元素周期表中第3周期主族元素相关知识，回答下列问题。(1)原子半径最小的元素的原子结构示意图为_，金属性最强的元素是_(填元素符号)；氧化性最弱的简单阳离子是_(填离子符号)。(2)最不稳定的气态氢化物是_(填化学式)。(3)最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的是_(填化学式，下同)，酸性最强的是_，显两性的是_，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_、_。解析(1)第3周期元素(Ar除外)从左到右原子半径逐渐减小，元素的金属性逐渐减弱，金属阳离子的氧化性增强，原子半径最小的元素是Cl，金属性最强的是Na，Na的氧化性最弱。(2)非金属性最弱的非金属元素Si的气态氢化物最不稳定。 (3)金属性最强的钠对应的NaOH的碱性最强，非金属性最强的氯对应的HClO4的酸性最强。答案(1)NaNa(2)SiH4(3)NaOHHClO4Al(OH)3Al(OH)33H=Al33H2OAl(OH)3OH=Al(OH)4