2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第1章原子結(jié)構(gòu)元素周期律第3節(jié)第1課時(shí)認(rèn)識(shí)同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律教案魯科版必修第二冊(cè)_第1頁(yè)
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2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第1章原子結(jié)構(gòu)元素周期律第3節(jié)第1課時(shí)認(rèn)識(shí)同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律教案魯科版必修第二冊(cè)_第3頁(yè)
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PAGE9-第1課時(shí)相識(shí)同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律發(fā)展目標(biāo)體系構(gòu)建1.通過(guò)分析第三周期元素性質(zhì)的改變規(guī)律,相識(shí)同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律及其與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系,學(xué)會(huì)利用“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的思維解決實(shí)際問(wèn)題。2.能通過(guò)Na、Mg、Al有關(guān)試驗(yàn)探究同周期元素性質(zhì)的改變,培育科學(xué)探究精神與創(chuàng)新意識(shí)。一、第3周期元素原子得失電子實(shí)力的比較1.鈉、鎂、鋁三種元素失電子實(shí)力的比較試驗(yàn)方案試驗(yàn)操作試驗(yàn)現(xiàn)象試驗(yàn)結(jié)論鎂和鋁與酸的反應(yīng)兩支試管內(nèi)都有無(wú)色氣泡冒出,但放Mg的試管中生成氣體速率較快鎂、鋁都能置換出酸中的氫,但鎂更簡(jiǎn)潔,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑比較NaOH、Mg(OH)2的堿性強(qiáng)弱加入NaOH溶液后產(chǎn)生白色沉淀,把沉淀分成兩份,其中一份加入稀鹽酸,沉淀溶解,另一份加入NaOH溶液,沉淀不溶解堿性由強(qiáng)到弱的依次為NaOH>Mg(OH)2比較NaOH、Al(OH)3的堿性強(qiáng)弱加入NaOH溶液后產(chǎn)生白色沉淀,把沉淀分成兩份,其中一份加入稀鹽酸,沉淀溶解,另一份加入NaOH溶液,沉淀溶解反應(yīng)的離子方程式:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-。Al(OH)3表現(xiàn)兩性,堿性比NaOH和Mg(OH)2弱結(jié)論鈉、鎂、鋁元素原子失去電子實(shí)力:Na>Mg>Al2.硅、磷、硫、氯四種元素原子得電子實(shí)力的比較元素SiPSCl單質(zhì)與H2反應(yīng)條件高溫、生成少量化合物磷蒸氣與H2能反應(yīng)需加熱光照或點(diǎn)燃、猛烈反應(yīng)單質(zhì)與H2化合的難易由難到易氣態(tài)氫化物化學(xué)式SiH4PH3H2SHCl穩(wěn)定性很不穩(wěn)定不穩(wěn)定較穩(wěn)定很穩(wěn)定由弱到強(qiáng)最高價(jià)氧化物SiO2P2O5SO3Cl2O7最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物化學(xué)式H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4酸性弱酸中強(qiáng)酸強(qiáng)酸強(qiáng)于硫酸由弱到強(qiáng)結(jié)論硅、磷、硫、氯元素原子得電子實(shí)力:Si<P<S<Cl二、同周期元素原子的得失電子實(shí)力的改變規(guī)律及緣由1.改變規(guī)律同周期的主族元素從左到右,元素原子的得電子實(shí)力漸漸增加,失電子實(shí)力漸漸減弱。2.同周期主族元素的性質(zhì)遞變的緣由同周期主族元素的原子,核外電子層數(shù)相同,隨著核電荷數(shù)的遞增:1.推斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(1)熔點(diǎn)、硬度:Al>Na,故金屬性:Na>Al。 ()(2)金屬原子失電子越多,還原性越強(qiáng)。 ()(3)PH3的穩(wěn)定性比SiH4強(qiáng)。 ()(4)同一周期元素的原子,半徑越小越簡(jiǎn)潔失去電子。 ()(5)第3周期非金屬元素含氧酸的酸性從左到右依次增加。 ()[答案](1)×(2)×(3)√(4)×(5)×2.對(duì)于第三周期從左到右的主族元素,下列說(shuō)法中不正確的是()A.原子半徑漸漸減小B.電子層數(shù)漸漸增多C.最高化合價(jià)的數(shù)值漸漸增大D.元素的非金屬性漸漸增加B[同周期主族元素具有相同的電子層數(shù),隨著核電荷數(shù)的增加原子半徑漸漸減小,故A正確,B錯(cuò)誤;同周期主族元素從左到右原子最外層電子數(shù)漸漸增多,對(duì)應(yīng)的最高化合價(jià)的數(shù)值漸漸增大,故C正確;同周期主族元素從左到右金屬性漸漸減弱,非金屬性漸漸增加,故D正確。]3.請(qǐng)依據(jù)周期表中第3周期主族元素相關(guān)學(xué)問(wèn),回答下列問(wèn)題。(1)原子半徑最小的元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_______,金屬性最強(qiáng)的元素是________(填元素符號(hào));氧化性最弱的簡(jiǎn)潔陽(yáng)離子是________(填離子符號(hào))。(2)最不穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物是________(填化學(xué)式)。(3)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物中,堿性最強(qiáng)的是________(填化學(xué)式,下同),酸性最強(qiáng)的是________,顯兩性的是________,該兩性氫氧化物與鹽酸、燒堿溶液分別反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________、______________。[解析](1)第3周期元素(Ar除外)從左到右原子半徑漸漸減小,元素的金屬性漸漸減弱,金屬陽(yáng)離子的氧化性增加,原子半徑最小的元素是Cl,金屬性最強(qiáng)的是Na,Na+的氧化性最弱。(2)非金屬性最弱的非金屬元素Si的氣態(tài)氫化物最不穩(wěn)定。(3)金屬性最強(qiáng)的鈉對(duì)應(yīng)的NaOH的堿性最強(qiáng),非金屬性最強(qiáng)的氯對(duì)應(yīng)的HClO4的酸性最強(qiáng)。[答案](1)NaNa+(2)SiH4(3)NaOHHClO4Al(OH)3Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-同周期主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律(素養(yǎng)養(yǎng)成——宏觀辨識(shí)與微觀探析)(1)甲、乙試管中滴加過(guò)量NaOH溶液的過(guò)程中有什么現(xiàn)象發(fā)生?試寫(xiě)出相關(guān)反應(yīng)的離子方程式。提示:甲中產(chǎn)生白色沉淀,滴加過(guò)量NaOH溶液白色沉淀不溶解;反應(yīng)的離子方程式為Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓。乙中起先產(chǎn)生白色沉淀,隨后溶解;反應(yīng)的離子方程式為Al3++3OH-=Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-。(2)通過(guò)甲、乙、丙三個(gè)試驗(yàn)探究酸、堿性的強(qiáng)弱,試歸納同一周期主族元素的原子結(jié)構(gòu)與元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性之間的改變規(guī)律。提示:同一周期主族元素從左到右,隨著原子序數(shù)的增大,元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性漸漸減弱,酸性漸漸增加。項(xiàng)目同周期主族元素(從左到右)最外層電子數(shù)由1遞增至7(第1周期除外)主要化合價(jià)最高正價(jià):+1→+7(O、F除外)負(fù)價(jià):-4→-1原子半徑漸漸減小得、失電子實(shí)力失電子實(shí)力減弱,得電子實(shí)力增加單質(zhì)的氧化性、還原性還原性減弱,氧化性增加最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性堿性減弱,酸性增加非金屬的氫化物形成由難到易,穩(wěn)定性由弱到強(qiáng)金屬單質(zhì)與水、酸反應(yīng)越來(lái)越難同周期元素性質(zhì)遞變的幾個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)相對(duì)原子質(zhì)量隨原子序數(shù)的遞增,不呈周期性改變。(2)在元素周期表中,無(wú)氧酸的酸性改變規(guī)律與元素非金屬性的改變規(guī)律不一樣。其規(guī)律是左弱右強(qiáng),上弱下強(qiáng)。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?!纠?】下列依次排列錯(cuò)誤的是()A.原子半徑:O<S<NaB.穩(wěn)定性:PH3>H2S>HClC.酸性:H3PO4<H2SO4<HClO4D.堿性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3B[A項(xiàng),O的電子層數(shù)比S的少,半徑比S小,S與Na的電子層數(shù)相同,Na核電荷數(shù)較小,半徑較大;P、S、Cl同周期,原子序數(shù)依次增大,氫化物穩(wěn)定性依次增加;最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性依次增加;Na、Mg、Al同周期,原子序數(shù)依次增大,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性依次減弱。]1.同周期三種元素X、Y、Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物分別是HXO4、H2YO4、H3ZO4,下列推斷正確的是()A.含氧酸的酸性:HXO4<H2YO4<H3ZO4B.陰離子還原性按X、Y、Z依次減弱C.氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性按X、Y、Z依次減弱D.原子半徑按X、Y、Z依次減小C[HXO4、H2YO4、H3ZO4,X、Y、Z的最高正價(jià)分別為+7、+6、+5,所以X、Y、Z的原子序數(shù)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(tài)氫化物的穩(wěn)定性:ZH3<H2Y<HX,C正確;原子半徑:X<Y<Z,D不正確。]2.依據(jù)原子結(jié)構(gòu)及元素周期律的學(xué)問(wèn),下列推斷正確的是()A.ⅠA族元素的金屬性比ⅡA族元素的金屬性強(qiáng)B.ⅠA族金屬元素是同周期中金屬性最強(qiáng)的元素C.第2周期元素從左到右,最高正化合價(jià)從+1遞增到+7D.第3周期非金屬元素含氧酸的酸性從左到右依次增加B[比較元素性質(zhì)時(shí)沒(méi)有指明同周期,A不正確;同周期元素的金屬性從左到右漸漸減弱,故ⅠA族金屬元素是同周期中金屬性最強(qiáng)的元素,B項(xiàng)正確;第2周期元素中,O元素?zé)o+6價(jià)、F元素沒(méi)有正價(jià),則第2周期元素從左到右,最高正價(jià)從+1遞增到+5,C不正確;沒(méi)有指明最高價(jià)含氧酸的酸性,D不正確。]元素原子得失電子實(shí)力強(qiáng)弱的推斷依據(jù)1.元素原子失去電子實(shí)力強(qiáng)弱的推斷依據(jù)(1)金屬活動(dòng)性依次表中越靠前,金屬原子失電子實(shí)力越強(qiáng)。(2)同一周期的金屬元素,從左往右,原子失電子實(shí)力依次減弱。(3)金屬與水或酸置換出氫時(shí),置換反應(yīng)越簡(jiǎn)潔發(fā)生,金屬原子失電子實(shí)力越強(qiáng)。(4)金屬與鹽溶液反應(yīng),較活潑金屬(失電子實(shí)力強(qiáng))置換出較不活潑的金屬。(5)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性越強(qiáng),失電子實(shí)力越強(qiáng)。2.元素原子得電子實(shí)力強(qiáng)弱的推斷依據(jù)(1)同周期的非金屬元素,從左到右得電子實(shí)力依次增加(不包括稀有氣體)。(2)非金屬元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),得電子實(shí)力越強(qiáng)。(3)非金屬元素的單質(zhì)與氫氣化合越簡(jiǎn)潔,得電子實(shí)力越強(qiáng);生成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,得電子實(shí)力越強(qiáng)。(4)不同的非金屬單質(zhì)M和N在溶液中發(fā)生置換反應(yīng),若M能置換出N,則得電子實(shí)力:M>N。【例2】下列有關(guān)敘述:①非金屬單質(zhì)M能從N的化合物中置換出非金屬單質(zhì)N;②M原子比N原子簡(jiǎn)潔得到電子;③單質(zhì)M跟H2反應(yīng)比N跟H2反應(yīng)簡(jiǎn)潔得多;④氣態(tài)氫化物水溶液的酸性HmM>HnN;⑤氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性HmMOx>HnNOy;⑥熔點(diǎn)M>N,能說(shuō)明M比N的非金屬性強(qiáng)的是()A.①②③ B.②⑤C.①②③④⑤ D.全部A[依據(jù)非金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)可推斷M比N的非金屬性強(qiáng),故①正確;依據(jù)得電子的難易程度可以推斷M比N的非金屬性強(qiáng),故②正確;依據(jù)單質(zhì)與H2反應(yīng)的難易程度可以推斷M比N的非金屬性強(qiáng),故③正確;依據(jù)氣態(tài)氫化物水溶液的酸性不能推斷M、N的非金屬性強(qiáng)弱,故④錯(cuò)誤;假如不是最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性則不能推斷M、N的非金屬性強(qiáng)弱,故⑤錯(cuò)誤;熔點(diǎn)屬于物理性質(zhì),其凹凸與化學(xué)性質(zhì)無(wú)關(guān),故⑥錯(cuò)誤。綜合分析應(yīng)選A。](1)不能依據(jù)得電子的多少來(lái)推斷非金屬性強(qiáng)弱。(2)不能依據(jù)氣態(tài)氫化物水溶液的酸性強(qiáng)弱推斷非金屬性強(qiáng)弱。(3)必需是最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性比較才能說(shuō)明非金屬性強(qiáng)弱。1.下表是分別含元素X、Y的物質(zhì)性質(zhì)的比較及得出的結(jié)論,其中結(jié)論不正確的是()物質(zhì)性質(zhì)的比較結(jié)論A最高價(jià)氧化物的水化物X(OH)m比Y(OH)n堿性強(qiáng)金屬性X比Y強(qiáng)B氣態(tài)氫化物HmX比HmY的熱穩(wěn)定性強(qiáng)非金屬性X比Y強(qiáng)CX的最高化合價(jià)比Y的最高化合價(jià)高金屬性X比Y強(qiáng)D常溫下,X(金屬)單質(zhì)與鹽酸反應(yīng)比Y(金屬)單質(zhì)與水反應(yīng)猛烈不能確定X與Y的金屬性強(qiáng)弱C[金屬元素最高價(jià)氧化物的水化物堿性越強(qiáng),該元素的金屬性越強(qiáng),A項(xiàng)正確;非金屬元素氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性越強(qiáng),該元素的非金屬性越強(qiáng),B項(xiàng)正確;元素的金屬性與元素最高化合價(jià)的凹凸無(wú)關(guān),C項(xiàng)錯(cuò)誤;兩種不同的金屬單質(zhì)分別與鹽酸、水反應(yīng),由于反應(yīng)的環(huán)境不同,因此反應(yīng)的猛烈程度不能說(shuō)明X與Y的金屬性強(qiáng)弱,D項(xiàng)正確。]2.能證明Al的金屬性比Mg弱的試驗(yàn)事實(shí)是()A.Al的導(dǎo)電性比Mg強(qiáng)B.Al的原子半徑比Mg小C.Al(OH)3能溶于NaOH溶液,而Mg(OH)2則不能D.Mg(OH)2的溶解度比Al(OH)3的溶解度略大[答案]C1.下列物質(zhì)能與鹽酸反應(yīng)且反應(yīng)最慢的是()A.Al B.MgC.K D.SA[元素的金屬性越弱,其單質(zhì)與酸反應(yīng)越慢。單質(zhì)硫與鹽酸不反應(yīng),鋁的金屬性比鎂、鉀都弱,故A項(xiàng)正確。]2.下列事實(shí)不能用于推斷金屬元素失電子實(shí)力強(qiáng)弱的是()A.金屬間發(fā)生的置換反應(yīng)B.1mol金屬單質(zhì)在反應(yīng)中失去電子的多少C.金屬元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱D.金屬元素的單質(zhì)與水或酸置換出氫氣的難易B[活潑性強(qiáng)的金屬能置換出活潑性弱的金屬;最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性越強(qiáng),元素原子失電子實(shí)力越強(qiáng);金屬越活潑越簡(jiǎn)潔置換出氫。]3.(素養(yǎng)題)硫、氯及其化合物對(duì)環(huán)境有著重要的影響,在化工生產(chǎn)和日常生活中的用途也非常廣泛,如用作漂白劑、沉淀劑、農(nóng)藥、化肥等。下列不能說(shuō)明氯的得電子實(shí)力比硫強(qiáng)的事實(shí)是()①HCl比H2S穩(wěn)定;②HClO氧化性比H2SO4強(qiáng);③HClO4酸性比H2SO4強(qiáng);④Cl2能與H2S反應(yīng)生成S;⑤氯原子最外層有7個(gè)電子,硫原子最外層有6個(gè)電子;⑥Cl2與Fe反應(yīng)生成FeCl3,S與Fe反應(yīng)生成FeS。A.②⑤ B.①②C.①②④ D.①③⑤A[氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性越高,非金屬性越強(qiáng),故①可以說(shuō)明;只有最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性越強(qiáng),則非金屬性才越強(qiáng),故②不能說(shuō)明,③可以說(shuō)明;Cl2能置換出H2S中的S,故④可以說(shuō)明;最外層電子數(shù)的多少不能說(shuō)明非金屬性的強(qiáng)弱,故⑤不能說(shuō)明;⑥中Fe與Cl2、S分別反應(yīng)生成FeCl3、FeS,說(shuō)明非金屬性Cl>S。綜上所述,②⑤不能說(shuō)明氯的得電子實(shí)力比硫強(qiáng)的事實(shí)。]4.X、Y、Z三種元素位于周期表中同一周期,它們的最高價(jià)氧化物分別為酸性氧化物、堿性氧化物、兩性氧化物,則三種元素原子序數(shù)的大小依次為()A.X>Y>Z B.Y>Z>XC.X>Z>Y D.Z>X>YC[依據(jù)X、Y、Z三種元素的最高價(jià)氧化物分別為酸性氧化物、堿性氧化物、兩性氧化物可知,Y為金屬元素,X為非金屬元素,Z處于X和Y之間。同周期主族元素隨著原子序數(shù)的遞增,元素的金屬性漸漸減弱,非金屬性漸漸增加,則三種元素在周期表中的位置關(guān)系是,故原子序數(shù)關(guān)系為X>Z>Y。]5.為探究Na、Mg、Al的活動(dòng)性依次,某課外小組同學(xué)進(jìn)行了如下試驗(yàn):試驗(yàn)步驟1.將一小塊金屬鈉放入滴有酚酞溶液的冷水中。2.將一小段用砂紙打磨后的鎂帶放入試管中,加入少量水,加熱至水沸騰,冷卻后,向試管中滴加酚酞溶液。3.將一小段鎂帶投入稀鹽酸中。4.將一小片鋁投入稀鹽酸中。他們記錄的試驗(yàn)現(xiàn)象有:試驗(yàn)現(xiàn)象①猛烈反應(yīng),快速生成大量的氣體。②浮在水面上,熔成小球,不斷游動(dòng),小球漸漸變小且最終消逝,溶液變紅。③反應(yīng)不猛烈,產(chǎn)生無(wú)色氣體。④有氣體產(chǎn)生,溶液變成紅色。請(qǐng)幫助該小組同學(xué)補(bǔ)充下列試驗(yàn)報(bào)告中的內(nèi)容。(1)在下表中填寫(xiě)與試驗(yàn)步驟相對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)現(xiàn)象的序號(hào):試驗(yàn)步驟1234試驗(yàn)現(xiàn)象(2)寫(xiě)出鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____

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