第1章 第3节 第1课时　认识同周期元素性质的递变规律 讲义-（2019新版）鲁科版高中化学高一必修二.doc

1、1第第 3 节节元素周期表的应用元素周期表的应用第第1课时课时认识同周期元素性质的递变规律认识同周期元素性质的递变规律发发 展展 目目 标标体体 系系 构构 建建1.通过分析第三周期元素性质的变化规律通过分析第三周期元素性质的变化规律，认认识同周期元素性质的递变规律及其与原子结识同周期元素性质的递变规律及其与原子结构的关系构的关系，学会利用学会利用“证据推理与模型认知证据推理与模型认知”的思维解决实际问题。的思维解决实际问题。2.能通过能通过 Na、Mg、Al 有关实验探究同周期有关实验探究同周期元元素性质的变化素性质的变化，培养科学探究精神与创新意培养科学探究精神与创新意识。识。一、第一、第

2、 3 周期元素原子得失电子能力的比较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钠、镁、铝三种元素失电子能力的比较实验方案实验方案实验操作实验操作实验现象实验现象实验结论实验结论镁和铝与镁和铝与酸的反应酸的反应两支试管内都两支试管内都有无色气泡冒有无色气泡冒出出，但放但放 Mg的试管中生成的试管中生成气体速率较快气体速率较快镁镁、 铝都能置换出酸中的铝都能置换出酸中的氢氢，但但镁镁更容易更容易，反应的反应的化 学 方 程 式 为化 学 方 程 式 为 Mg 2HCl=MgCl2H2，2Al 6HCl=2AlCl33H22比较比较NaOH、Mg(OH)2的碱性强的碱性强弱弱

3、加入加入 NaOH 溶溶液后产生白色液后产生白色沉淀沉淀，把沉淀把沉淀分成两份分成两份，其其中一份加入稀中一份加入稀盐酸盐酸，沉淀沉淀溶溶解解，另一份加另一份加入入 NaOH 溶溶液液，沉淀沉淀不溶不溶解解碱性由强到弱的顺序碱性由强到弱的顺序为为NaOHMg(OH)2比比较较NaOH、Al(OH)3的的碱性强弱碱性强弱加入加入 NaOH 溶溶液后产生白色液后产生白色沉淀沉淀，把沉淀把沉淀分成两份分成两份，其其中一份加入稀中一份加入稀盐酸盐酸，沉淀沉淀溶溶解解，另一份加另一份加入入 NaOH 溶溶液液，沉淀沉淀溶解溶解反 应 的 离 子 方 程 式 ：反 应 的 离 子 方 程 式 ：Al(OH

4、)33H=Al33H2O；Al(OH)3OH=Al(OH)4。Al(OH)3表现表现两性两性， 碱性比碱性比 NaOH和和 Mg(OH)2弱弱结论结论钠、镁、铝元素原子失去电子能力：钠、镁、铝元素原子失去电子能力：NaMgAl2.硅、磷、硫、氯四种元素原子得电子能力的比较硅、磷、硫、氯四种元素原子得电子能力的比较元素元素SiPSCl单质与单质与 H2反应反应条件条件高温、生成少高温、生成少量化合物量化合物磷蒸 气与磷蒸 气与 H2能反应能反应需需加热加热光照光照或点燃或点燃、 剧烈剧烈反应反应单质与单质与 H2化合化合的难易的难易由由难难到到易易气态气态氢化氢化物物化学式化学式SiH4PH3H

5、2SHCl稳定性稳定性很不很不稳定稳定不稳定不稳定较稳定较稳定很稳定很稳定由由弱弱到到强强3最高价氧化物最高价氧化物SiO2P2O5SO3Cl2O7最高最高价氧价氧化物化物对应对应的水的水化物化物化学式化学式H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4酸性酸性弱酸弱酸中强酸中强酸强酸强酸强于硫酸强于硫酸由由弱弱到到强强结论结论硅、磷、硫、氯元素原子得电子能力：硅、磷、硫、氯元素原子得电子能力：SiPSNa，故金属性：故金属性：NaAl。()(2)金属原子失电子越多金属原子失电子越多，还原性越强。还原性越强。()(3)PH3的稳定性比的稳定性比 SiH4强。强。()(4)同一周期元素的原子同一周期

6、元素的原子，半径越小越容易失去电子。半径越小越容易失去电子。()(5)第第 3 周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强。周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强。()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)2对于第三周期从左到右的主族元素对于第三周期从左到右的主族元素，下列说法中不正确的是下列说法中不正确的是()A原原子半径逐渐减小子半径逐渐减小B电子层数逐渐增多电子层数逐渐增多C最高化合价的数值逐渐增大最高化合价的数值逐渐增大D元素的非金属性逐渐增强元素的非金属性逐渐增强4B同周期主族元素具有相同的电子层数同周期主族元素具有相同的电子层数，随着核电荷数的增加原子半径随着核电荷数的增加原子

7、半径逐渐减小逐渐减小，故故 A 正确正确，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渐增多，对应的最高化合价的数值逐渐增大对应的最高化合价的数值逐渐增大，故故 C 正确；同周期主族元素从左正确；同周期主族元素从左到右金属性逐渐减弱到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强，故故 D 正确。正确。3请根据周期表中第请根据周期表中第 3 周期主族元素相关知识周期主族元素相关知识，回答下列问题。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_，金属性最强的元素金属性最强的元素是是_(填

8、元素符号填元素符号)；氧化性最弱的简单阳离子是；氧化性最弱的简单阳离子是_(填离子符号填离子符号)。(2)最不稳定的气态氢化物是最不稳定的气态氢化物是_(填化学式填化学式)。(3)最高价氧化物对应水化物中最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的是碱性最强的是_(填化学式填化学式，下同下同)，酸性最强的是酸性最强的是_，显两性的是显两性的是_，该两性氢氧化物与盐酸该两性氢氧化物与盐酸、烧碱溶烧碱溶液分别反应的离子方程式为液分别反应的离子方程式为_、_。解析解析(1)第第 3 周期元素周期元素(Ar 除外除外)从左到右原子半径逐渐减小从左到右原子半径逐渐减小， 元素的金属元素的金属性逐渐减弱性逐渐减弱

9、，金属阳离子的氧化性增强金属阳离子的氧化性增强，原子半径最小的元素是原子半径最小的元素是 Cl，金属性最金属性最强的是强的是 Na，Na的氧化性最弱。的氧化性最弱。(2)非金属性最弱的非金属元素非金属性最弱的非金属元素 Si 的气态氢化物最不稳定。的气态氢化物最不稳定。(3)金属性最强的钠对应的金属性最强的钠对应的 NaOH 的碱性最强的碱性最强，非金属性最强的氯对应非金属性最强的氯对应的的HClO4的酸性最强。的酸性最强。答案答案(1)NaNa(2)SiH4(3)NaOHHClO4Al(OH)3Al(OH)33H=Al33H2OAl(OH)3OH=Al(OH)4同周期主族元素性质递变规律同周

10、期主族元素性质递变规律(素养养成素养养成宏观辨识与微观探析宏观辨识与微观探析)(1)甲、乙试管中滴加过量甲、乙试管中滴加过量 NaOH 溶液的过程中有什么现象发生？试写出相溶液的过程中有什么现象发生？试写出相5关反应的离子方程式。关反应的离子方程式。提示：提示：甲中产生白甲中产生白色沉淀色沉淀，滴加过量滴加过量 NaOH 溶液白色沉淀不溶解；反应的溶液白色沉淀不溶解；反应的离子方程式为离子方程式为 Mg22OH=Mg(OH)2。乙中开始产生白色沉淀乙中开始产生白色沉淀，随后溶解；反应的离子方程式为随后溶解；反应的离子方程式为 Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=Al(OH)4。(

11、2)通过甲、乙、丙三个实验探究酸、碱性的强弱通过甲、乙、丙三个实验探究酸、碱性的强弱，试归纳同一周期主族元试归纳同一周期主族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。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：提示：同一周期同一周期主族元素从左到右主族元素从左到右，随着原子序数的增大随着原子序数的增大，元素最高价氧元素最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐减弱化物对应的水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强。酸性逐渐增强。项目项目同周期主族元素同周期主族元素(从左到右从左到右)最外层电子数最外层电子数由由 1 递增至递增至 7(第第 1 周期除外周期除外)

12、主要化合价主要化合价最高正价：最高正价：17(O、F 除外除外)负价：负价：41原子半径原子半径逐渐减小逐渐减小得、失电子能力得、失电子能力失电子能失电子能力减弱，得电子能力增强力减弱，得电子能力增强单质的氧化性、还原性单质的氧化性、还原性还原性减弱还原性减弱，氧化性增强氧化性增强最高价氧化物对应水化物的酸碱最高价氧化物对应水化物的酸碱性性碱性减弱碱性减弱，酸性增强酸性增强非金属的氢化物非金属的氢化物形成由难到易形成由难到易，稳定性由弱到强稳定性由弱到强金属单质与水、酸反应金属单质与水、酸反应越来越难越来越难同周期元素性质递变的几个易错点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

13、数的递增相对原子质量随原子序数的递增，不呈周期性变化。不呈周期性变化。(2)在元素周期表中在元素周期表中，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一致。其规律是左弱右强其规律是左弱右强，上弱下强上弱下强。如非金属性如非金属性：SCl，酸性酸性：氢硫酸氢硫酸Cl，而酸性：氢氟酸而酸性：氢氟酸(HF)盐酸。盐酸。【例【例 1】下列顺序排列错误的是下列顺序排列错误的是()A原子半径：原子半径：OSH2SHClC酸性：酸性：H3PO4H2SO4Mg(OH)2Al(OH)3BA 项项， O 的电子层数比的电子层数比 S 的少的少，半径比半径比 S

14、小小，S 与与 Na 的电子层数相同的电子层数相同，Na 核电荷数较小核电荷数较小，半径较大半径较大；P、S、Cl 同周期同周期，原子序数依次增大原子序数依次增大，氢化物稳氢化物稳定性依次增强定性依次增强； 最高价氧化物对应水化物的酸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 同周期同周期，原子序数依次增大原子序数依次增大，最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱。最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱。1同周期三种元素同周期三种元素 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，下列判断正确的是下列判断正

15、确的是()A含氧酸的酸性：含氧酸的酸性：HXO4H2YO4H3ZO4B阴离子还原性按阴离子还原性按 X、Y、Z 顺序减弱顺序减弱C气态氢化物稳定性按气态氢化物稳定性按 X、Y、Z 顺序减弱顺序减弱D原子半径按原子半径按 X、Y、Z 顺序减小顺序减小CHXO4、H2YO4、H3ZO4，X、Y、Z 的最高正价分别为的最高正价分别为7、6、5，所以所以 X、Y、Z 的原子序数依次减小的原子序数依次减小，同周期元素自右向左同周期元素自右向左，酸性：酸性：H3ZO4H2YO4HXO4，A 不正确；阴离子的还原性：不正确；阴离子的还原性：XY2Z3，B 不正确不正确；气态氢化物的稳定性气态氢化物的稳定性：

16、ZH3H2YHX，C 正确正确；原子半径原子半径：XYN。【例【例 2】下列有关叙述：下列有关叙述：非金属单质非金属单质 M 能从能从 N 的化合物中置换出非金的化合物中置换出非金属单质属单质 N；M 原子比原子比 N 原子容易得到电子；原子容易得到电子；单质单质 M 跟跟 H2反应比反应比 N 跟跟 H2反应容易得多；反应容易得多；气态氢化物水溶液的酸性气态氢化物水溶液的酸性 HmMHnN；氧化物对应水化物氧化物对应水化物的酸性的酸性 HmMOxHnNOy；熔点熔点 MN，能说明能说明 M 比比 N 的非金属性强的是的非金属性强的是()ABCD全部全部A根据非金属单质间的置换反应可推根据非金

17、属单质间的置换反应可推断断M比比 N的非金属性强的非金属性强， 故故正确正确；根据得电子的难易程度可以推断根据得电子的难易程度可以推断 M 比比 N 的非金属性强的非金属性强，故故正确正确；根据单质根据单质与与H2反应的难易程度可以推断反应的难易程度可以推断 M 比比 N 的非金属性强的非金属性强， 故故正确正确； 根据气态氢化物根据气态氢化物水溶液的酸性不能推断水溶液的酸性不能推断 M、N 的非金属性强弱的非金属性强弱，故故错误；如果不是最高价氧错误；如果不是最高价氧化物对应水化物的酸性则不能推断化物对应水化物的酸性则不能推断 M、N 的非金属性强弱的非金属性强弱，故故错误；熔点属错误；熔点

18、属于物理性质于物理性质，其高低与化学性质无关其高低与化学性质无关，故故错误。综合分析应选错误。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。不能根据得电子的多少来判断非金属性强弱。8(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。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。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下表是分别含元素下表是分别含元素 X、Y 的物质性质的比较及得出的结论的物质性质的比较及得出的结论，其中结论不其中结论不正确的是正确的是()物质性质的比较物质性质

19、的比较结论结论A最高价氧化物的水化物最高价氧化物的水化物 X(OH)m比比 Y(OH)n碱性强碱性强金属性金属性 X 比比 Y 强强B气态氢化物气态氢化物 HmX 比比 HmY 的热稳定性强的热稳定性强非金属性非金属性 X 比比 Y 强强CX 的最高化合价比的最高化合价比 Y 的最高化合价高的最高化合价高金属性金属性 X 比比 Y 强强D常温下常温下， X(金属金属)单质与盐酸反应单质与盐酸反应比比Y(金属金属)单质与水反应剧烈单质与水反应剧烈不能确定不能确定 X 与与 Y 的金属性强的金属性强弱弱C金属元素最高价氧化物的水化物碱性越强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该

20、元素的金属性越强，A项正确项正确；非金属元素气态氢化物的热稳定性越强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该元素的非金属性越强，B 项项正确正确；元素的金属性与元素最高化合价的高低无关元素的金属性与元素最高化合价的高低无关，C 项错误项错误；两种不同的金属两种不同的金属单质分别与盐酸、水反应单质分别与盐酸、水反应，由于反应的环境不同由于反应的环境不同，因此反应的剧烈程度不能说因此反应的剧烈程度不能说明明 X 与与 Y 的金属性强弱的金属性强弱，D 项正确。项正确。2能证明能证明 Al 的金属性比的金属性比 Mg 弱的实验事实是弱的实验事实是 ()A.Al 的导电性比的导电性比

21、 Mg 强强B.Al 的原子半径比的原子半径比 Mg 小小C.Al(OH)3能溶于能溶于 NaOH 溶液溶液，而而 Mg(OH)2则不能则不能D.Mg(OH)2的溶解度比的溶解度比 Al(OH)3的溶解度略大的溶解度略大答案答案C1下列物质能与盐酸反应且反应最慢的是下列物质能与盐酸反应且反应最慢的是()A.AlBMgC.KDSA元素的金属性越弱元素的金属性越弱，其单质与酸反应越慢。单质硫与盐酸不反应其单质与酸反应越慢。单质硫与盐酸不反应，铝铝9的金属性比镁、钾的金属性比镁、钾都弱都弱，故故 A 项正确。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下列事实不能用于判断金属元素失电子能

22、力强弱的是()A.金属间发生的置换反应金属间发生的置换反应B.1 mol 金属单质在反应中失去电子的多少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。元素原子失电子能力越强；金属越活泼越容易置换出氢。3(素养题素养题)硫、氯及其化硫、氯及其化合物对环境有着重

23、要的影响，在化工生产和日常合物对环境有着重要的影响，在化工生产和日常生活中的用途也十分广泛，如用作漂白剂、沉淀剂、农药、化肥等。生活中的用途也十分广泛，如用作漂白剂、沉淀剂、农药、化肥等。下列不能说明氯的得电子能力比硫强的事实是下列不能说明氯的得电子能力比硫强的事实是()HCl 比比 H2S 稳定；稳定；HClO 氧化性比氧化性比 H2SO4强；强；HClO4酸性比酸性比 H2SO4强；强；Cl2能与能与 H2S 反应生成反应生成 S；氯原子最外层有氯原子最外层有 7 个电子个电子，硫原子最外层硫原子最外层有有6 个电子；个电子；Cl2与与 Fe 反应生成反应生成 FeCl3，S 与与 Fe

24、反应生成反应生成 FeS。A.BC.DA气态氢化物稳定性越高气态氢化物稳定性越高，非金属性越强非金属性越强，故故可以说明；只有最高价可以说明；只有最高价氧化物对应的水化物酸性越强氧化物对应的水化物酸性越强，则非金属性才越强则非金属性才越强，故故不能说明不能说明，可以说可以说明；明；Cl2能置换出能置换出 H2S 中的中的 S，故故可以说明；最外层电子数的多少不能说明非可以说明；最外层电子数的多少不能说明非金属性的强弱金属性的强弱，故故不能说明；不能说明；中中 Fe 与与 Cl2、S 分别反应生成分别反应生成 FeCl3、FeS，说明非金属性说明非金属性 ClS。综上所述综上所述，不能说明氯的得

25、电子能力比硫强的事实不能说明氯的得电子能力比硫强的事实。4X、Y、Z 三种元素位于周期表中同一周期三种元素位于周期表中同一周期，它们的最高价它们的最高价氧化物分别为氧化物分别为酸性氧化物酸性氧化物、 碱性氧化物碱性氧化物、 两性氧化物两性氧化物， 则三种元素原子序数的大小顺序为则三种元素原子序数的大小顺序为()A.XYZBYZXC.XZYDZXYC根据根据 X、Y、Z 三种元素的最高价氧化物分别为酸性氧化物三种元素的最高价氧化物分别为酸性氧化物、碱性氧化碱性氧化物、两性氧化物可知物、两性氧化物可知，Y 为金属元素为金属元素，X 为非金属元素为非金属元素，Z 处于处于 X 和和 Y 之间。之间。

26、同周期主族元素随着原子序数的递增同周期主族元素随着原子序数的递增，元素的金属性逐渐减弱元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐非金属性逐渐增强增强， 则三种元素在周期表中的位置关系是则三种元素在周期表中的位置关系是，故原子序故原子序10数关系为数关系为 XZY。5为探究为探究 Na、Mg、Al 的活动性顺序的活动性顺序，某课外小组同学进行了如下实验某课外小组同学进行了如下实验：实验实验步骤步骤1.将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中。将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中。2将一小段用砂纸打磨后的镁带放入试管中将一小段用砂纸打磨后的镁带放入试管中，加入少量水加入少量水，加热至水沸加热至水沸腾腾，冷

27、却后冷却后，向试管中滴加酚酞溶液。向试管中滴加酚酞溶液。3将一小段镁带投入稀盐酸中。将一小段镁带投入稀盐酸中。4将一小片铝投入稀盐酸中。将一小片铝投入稀盐酸中。他们记录的实验现象有：他们记录的实验现象有：实验实验现象现象剧烈反应剧烈反应，迅速生成大量的气体。迅速生成大量的气体。浮在水面上浮在水面上，熔成小球熔成小球，不断游动不断游动，小球逐渐变小且最终消失小球逐渐变小且最终消失，溶液溶液变红。变红。反应不剧烈反应不剧烈，产生无色气体。产生无色气体。有气体产生有气体产生，溶液变成红色。溶液变成红色。请帮助该小组同学补充下列实验报告中的内容。请帮助该小组同学补充下列实验报告中的内容。(1)在下表中

28、填写与实验步骤相对应的实验现象的序号：在下表中填写与实验步骤相对应的实验现象的序号：实验步骤实验步骤1234实验现象实验现象(2)写出钠与水反应的化学方程式：写出钠与水反应的化学方程式：_。(3)实验结论是实验结论是_。(4)用原子结构理论对上述实验结论进行解释用原子结构理论对上述实验结论进行解释，同周期主族元素从左至右同周期主族元素从左至右，原子的电子层数相同原子的电子层数相同，核电荷数逐渐增多核电荷数逐渐增多，原子半径逐渐原子半径逐渐_，原子核对原子核对电子的引力逐渐增强电子的引力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱失电子能力逐渐减弱，因此因此_逐渐减弱。逐渐减弱。解析解析(1)金属钠金属钠、镁镁

29、、铝位于同一周期铝位于同一周期，按照从左到右的顺序失电子能力按照从左到右的顺序失电子能力逐渐减小逐渐减小，与水及酸反应置换出氢气的程度是越来越难与水及酸反应置换出氢气的程度是越来越难。所以所以，1 对应的现象为对应的现象为，2 对应的现象为对应的现象为，3 对应的现象为对应的现象为，4 对应的现象为对应的现象为。(2)钠与水反应生成氢氧化钠与氢气钠与水反应生成氢氧化钠与氢气，反应的化学方程式为反应的化学方程式为 2Na2H2O=2NaOHH2。(3)根据金属和酸以及水反应的剧烈程度根据金属和酸以及水反应的剧烈程度，可以知道金属可以知道金属活动性顺序活动性顺序为为11NaMgAl，即实验结论是即实验结论是 Na、Mg、Al 金属性逐渐减弱。金属性逐渐减弱。(4)同周期主族元素从左到右核电荷数逐渐增多同周期主族元素从左到右核电荷数逐渐增多，原子半径逐渐减小原子半径逐渐减小，原子原子核对核外电子的吸引力逐渐增强核对核外电子的吸引力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱失电子能力逐渐减弱，金属性逐渐减弱。金属性逐渐减弱。答案答案(1)(2)2Na2H2O=2NaOHH2(3)Na、Mg、Al 金属性逐渐减弱金属性逐渐减弱(4)减小减小金属性金属性