2018版高中化学第1章原子结构与元素周期律第3节元素周期表的应用第1课时认识同周期元素性质的递变规.wps

第 3 3 节 元素周期表的应用 第 1 1 课时 认识同周期元素性质的递变规律 1以第 3 周期元素为例，掌握同周期元素的性质递变规律。(重点) 2了解原子结构、元素性质及该元素在周期表中的位置三者之间的关系。(重点) 3能运用原子结构理论初步解释同周期元素性质的递变规律。(难点) 4初步学会应用元素周期表进行物质推断。 , 钠、镁、铝三种金属元素原子失电子能力比较 基础·初探 1钠、镁、铝与水或酸反应的实验探究 1 2.钠、镁、铝最高价氧化物对应的水化物的碱性比较 钠 镁 铝 强 中强 两性氢氧化物 氢氧化物比较 碱 碱 碱性逐渐减弱 结论 失电子能力：钠镁铝 探究·升华 思考探究 1在化学反应中，金属原子失电子越多，该金属的金属性越强，这句话正确吗？试举例 说明。 【提示】 不正确。金属性强弱的比较，是比较原子失去电子的难易，而不是失去电子的 多少。如化学反应中，Na 失去一个电子，而 Al失去三个电子，但 Na 的金属性比 Al强。 2设计一个简单易行的实验说明锌的金属性比铜强。 【提示】 向 CuSO4溶液中插入锌片，锌能置换出铜单质，说明金属性：ZnCu。 认知升华 元素金属性强弱的判断方法 2 【温馨提醒】 一般可以认为：元素金属性金属还原性金属原子失电子能力。 题组·冲关 3 题组 1 金属性强弱的判断方法 1能证明 Al 的金属性比 Mg弱的实验事实是( ) AAl的导电性比 Mg 强 BAl的原子半径比 Mg 小 CAl(OH)3能溶于 NaOH 溶液，而 Mg(OH)2不能 DMg(OH)2的溶解性比 Al(OH)3的溶解性略大 【解析】 C 项说明碱性 Mg(OH)2Al(OH)3，因此可以证明 Mg 的金属性强于 Al的金属性。 【答案】 C 2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的难易 【解析】 活泼性强的金属能置换活泼性弱的金属；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。 【答案】 B 3下列叙述中一定能说明金属 A 比金属 B 的活泼性强的是( ) 【导学号：55102030】 AA 原子最外层电子数比 B 原子的最外层电子数少 BA 原子电子层数比 B 原子的电子层数多 C1 mol A 从酸中置换 H生成的 H2比 1 mol B 从酸中置换 H生成的 H2多 D常温时，A 能从水中置换出氢，而 B 不能 【解析】 金属性强弱不取决于原子的最外层电子数多少或电子层数的多少，A、B 错误。 选项 C 未说明与酸反应的快慢。同等条件下，与酸反应越剧烈，放出 H2越快，则金属越活泼， 与放出 H2的多少无关。选项 D 正确，因为只有很活泼的金属(如 K、Ca、Na)才能在常温下与水 反应放出 H2，而较不活泼的金属在常温下与水不反应。 【答案】 D 4下列物质能与盐酸反应且反应最慢的是( ) AAl B.Mg CK DS 【解析】 元素的金属性越弱，其单质与酸反应时反应越慢。单质硫与盐酸不反应，铝的 金属性比镁、钾都弱，故 A 项正确。 【答案】 A 题组 2 同周期金属元素性质递变规律 4 5按 Na、Mg、Al 的顺序，元素的性质表现为递增的是( ) A元素的金属性 B原子失电子能力 C原子得电子能力 D阳离子的氧化性 【解析】 同周期从左到右，金属原子失电子能力减弱，金属性减弱，金属原子不能得电 子，由于离子半径：NaMg2Al3，故氧化性：NaMgAlFe，可知 NaOH 碱性最强。 【答案】 C 7对 Na、Mg、Al 的有关性质的叙述正确的是( ) A碱性：NaOHMg2Al3 【答案】 D 硅、磷、硫、氯四种非金属原子得电子能力比较 基础·初探 5 探究·升华 思考探究 1能否根据 HCl 的酸性比 H2S 强的事实推断氯的非金属性比硫强？ 【提示】 不能。判断非金属性强弱的依据是气态氢化物的稳定性或者是最高价氧化物对 应水化物的酸性强弱。 2怎样设计一个简单易行的实验说明氯的非金属性比硫强。 【提示】 向 H2S 水溶液中通入 Cl2发生反应：Cl2H2S=S2HCl，由此说明氯的非金 属性比硫强。 认知升华 元素原子得电子能力的判断依据 1同周期的非金属元素，从左到右得电子能力依次增强(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。 5非金属阴离子的还原性越弱，则该元素原子得电子能力越强。 题组·冲关 题组 1 元素原子得电子能力强弱的判断方法 1下列不能说明氯的得电子能力比硫强的事实是( ) 6 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；Cl 原子最外层有 7 个电子，S 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。 A B. C D 【解析】 气态氢化物稳定性越高，非金属性越强，故可以说明；只有最高价氧化物的 水化物酸性越强，则非金属性越强，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，故不可以说明；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。 【答案】 A 2下列有关叙述：非金属单质 M 能从 N 的化合物中置换出非金属单质 N；M 原子比 N 原子容易得到电子；单质 M 跟 H2反应比 N 跟 H2反应容易得多；气态氢化物水溶液的酸性 HmM HnN；氧化物对应水化物的酸性 HmMOxHnNOy；熔点 MN，能说明 M 比 N 的非金属性强的是 ( ) A B C D全部 【解析】 根据非金属单质间的置换反应可推断 M 比 N 的非金属性强，故正确；根据得 电子的难易程度可以推断 M 比 N 的非金属性强，故正确；根据单质与 H2反应的难易程度可以 推断 M 比 N 的非金属性强，故正确；根据气态氢化物水溶液的酸性不能推断 M、N 的非金属 性强弱，故错误；如果不是最高价氧化物对应水化物的酸性则不能推断 M、N 的非金属性强 弱，故错误；熔点属于物理性质，其高低与化学性质无关，故错误。综合分析应选 A。 【答案】 A 3已知非金属单质硫(S)是淡黄色固体粉末，难溶于水。为了验证氯元素的非金属性比硫 元素的非金属性强，某化学实验小组设计了如下实验。 【导学号：55102031】 (1)装置 A 制取的物质是_，反应方程式是_。 (2)装 置 B 的 作 用 是 _； 装 置 C 中 的 现 象 是 _， 反 应 离 子 方 程 式 是 7 _，由此说明非金属性强弱顺序是_。 (3)D 中盛装的溶液是_，作用是_，离子方程式是_。 【解析】 为证明 Cl和 S 的非金属性强弱，且 C 中盛有 Na2S 溶液，则可知装置 A 是为了 制备 Cl2。装置 B 可除去 Cl2中的 HCl气体。Cl2与 Na2S 反应生成淡黄色固体 S，离子方程式为 Cl2S2=S2Cl，说明非金属性 ClS。Cl2有毒，必须进行尾气吸收，装置 D 中 NaOH溶 液是吸收多余的 Cl2。 【答案】 (1)Cl2 MnO24HCl(浓) = MnCl2Cl22H2O (2)除去 Cl2中的 HCl 有淡黄色沉淀生成 Cl2S2=2ClS ClS (3)NaOH 溶液 吸收多余的 Cl2，防止空气污染 Cl22OH=ClClOH2O 【误区警示】 元素非金属性强弱判断误区警示 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水化物酸性比较才能说明非金属性的强弱。 题组 2 同周期元素非金属性递变规律 4按 C、N、O、F 的顺序，元素的性质表现为递增的是( ) A元素的金属性 B.原子失电子的能力 C原子得电子的能力 D单质的还原性 【答案】 C 5下列元素的单质中，最易跟氢气反应生成氢化物的是( ) A硼 B氮 C氟 D碳 【解析】 同周期元素从左到右与 H2化合的能力逐渐增强。 【答案】 C 6同周期的三种元素 X、Y、Z，它们的最高价氧化物对应的水化物分别是 HXO4、H2YO4、 H3ZO4，则下列判断正确的是( ) A含氧酸的酸性：H3ZO4H2YO4HXO4 B得电子能力：XH2YO4H3ZO4；气态氢化物的稳定性：HXH2YZH3；X、Y、Z 最低负价绝对值依次为 1、2、 8 3。 【答案】 D 7“用 ”“或 (4) (5) 强 非金属 强 弱 强 同周期元素的原子得失电子能力的变化规律 基础·初探 1规律：同一周期，从左往右，随着原子序数的递增，元素原子失电子能力逐渐减弱， 得电子能力逐渐增强。 2理论解释 探究·升华 9 思考探究 某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验 现象如下表： 实验方案 实验现象 钠与滴有酚酞试液的冷水反应 A.浮在水面上，熔成小球，四处游动，逐渐 用砂纸打磨后的镁带与沸水反应，再向反 缩小，溶液变红色 B.反应不十分剧烈，产生 应液中滴加酚酞 的气体可燃 铝条与 2 mol·L1的盐酸反应 C.产生气体，气体可燃，溶液变浅红色 镁带与 2 mol·L1的盐酸反应 D.生成淡黄色沉淀 向新制的 H2S 饱和溶液中滴加新制的氯水 E.剧烈反应，产生的气体可燃 问题思考： 1该实验的目的是什么？ 【提示】 证明同周期元素金属性、非金属性递变规律。(合理说法均可) 2请找出各组实验对应的实验现象。 【提示】 A C B E D 3通过上述实验，你能得出什么结论？ 【提示】 同周期元素随原子序数增大，元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。 认知升华 同周期元素性质递变规律 项目 同周期(从左到右稀有气体除外) 最外层电子数 由 1 逐渐增加到 7 主要化合价 最高正价17(O、F 除外)，负价41 原子半径 逐渐减小 原子得、失电子能力 失电子能力减弱，得电子能力增强 单质的氧化性、还原性 还原性减弱，氧化性增强 最高价氧化物对应的水 碱性减弱，酸性增强 化物的酸碱性 气态氢化物 生成由难到易，稳定性由弱到强 【温馨提醒】 同周期元素原子最外层电子数越少，原子半径越大，原子核对最外层电子 的束缚能力越小，最外层电子就越易失去，同周期从左到右，最外层电子数增多，原子半径减 小，所以，从左到右金属活泼性减弱。 题组·冲关 题组 1 同周期元素性质递变规律 1下列所述变化规律正确的是( ) 10 ANa、Mg、Al还原性依次增强 BHCl、PH3、H2S 稳定性依次减弱 CAl(OH)3、Mg(OH)2、NaOH碱性依次减弱 DS2、Cl、K、Ca2的离子半径依次减小 【解析】 Na、Mg、Al 还原性依次减弱，A 错；HCl、H2S、PH3稳定性依次减弱，B 错；Al(OH)3、 Mg(OH)2、NaOH碱性依次增强，C 错；S2、Cl、K、Ca2核外电子排布相同，随原子序数递 增离子半径逐渐减小，D 对。 【答案】 D 2下列关于第 3 周期元素的相关内容叙述不正确的是( ) ANa、Mg、Al最外层电子数依次增多，其单核离子的氧化性依次增强 BP、S、Cl最高正价依次升高，对应的气态氢化物的稳定性依次增强 C第 3周期A 族元素的原子半径最大 DNa、Mg、Al的氢氧化物的碱性依次减弱 【解析】 Na、Mg、Al 原子的最外层电子数依次为 1、2、3，其原子的还原性依次减弱， 但离子的氧化性依次增强；P、S、Cl 的最高正价分别为5、6、7，依次升高，由于 P、 S、Cl的得电子能力依次增强，其所对应的气态氢化物稳定性也依次增强，除稀有气体外，第 3 周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，因此这一周期A 族元素的原子半径最小；因 Na、 Mg、Al 的失电子能力依次减弱，则它们的氢氧化物的碱性应依次减弱。 【答案】 C 3X、Y 为同一周期的元素，如果X 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，则最高价含氧酸的酸性 Y 强于 X 【解析】 X、Y 为同一周期的元素，X 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，故 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 定性也逐渐增强，故 C、D 项均正确。 【答案】 B 4如图所示为元素周期表中短周期的一部分。若 a 原子的最外层上有 5 个电子，则下列 说法中不正确的是( ) 11 【导学号：55102033】 Ad 的单质可与 b 的氢化物的水溶液反应 Ba 的最高价氧化物对应的水化物比 b 的最高价氧化物对应的水化物的酸性弱 Cb 的氢化物比 c 的氢化物稳定 D原子半径：abc 【解析】 由图可推出 a、b、c、d 分别为 P、S、Cl、O，则 b 的氢化物为 H2S，c 的氢化 物为 HCl，c 的氢化物比 b 的氢化物稳定，故 C 项符合题意。 【答案】 C 题组 2 同周期元素性质综合应用 5下列不可以作为依据用来比较甲、乙两种元素的金属性强弱的是( ) A甲的单质与水反应比乙的单质与水反应剧烈 B甲的单质能从乙的盐溶液中置换出乙的单质 C甲的最高价氧化物对应的水化物碱性比乙的最高价氧化物对应的水化物碱性强 D与某非金属单质反应时，甲失电子的数目比乙多 【解析】 甲的单质与水反应比乙的单质与水反应剧烈，说明甲的金属性比乙强，A 项可 以；甲的单质能从乙的盐溶液中置换出乙的单质，说明甲的金属性比乙强，B 项可以；元素的 金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，甲的最高价氧化物对应的水化物碱性比 乙的最高价氧化物对应的水化物碱性强，说明甲的金属性比乙强，C 项可以；金属性的强弱与 失电子的难易程度有关，与失电子的多少无关，D 项不可以。 【答案】 D 6短周期元素 R、T、Q、W 在元素周期表中的相对位置如图所示，其中 T 所处的周期序数 与族序数相等。下列判断不正确的是( ) 【导学号：55102034】 A最简单气态氢化物的热稳定性：RQ B最高价氧化物对应水化物的酸性：QQR D含 T 的盐溶液一定显酸性 【解析】 依题意可知：T 是铝，Q 是硅，R 是氮，W 是硫。A 项，N 的非金属性强于 P，P 的非金属性强于 Si，正确；B 项，S 的非金属性强于 Si，正确；C 项，同一周期，从左到右， 原子半径依次减小，N 的原子半径小于 P，正确；D 项，例如四羟基合铝酸钠的水溶液显碱性， 12 错误。 【答案】 D 7在第 3 周期中，从水或酸中置换氢能力最强的元素的符号为_，化学性质最稳 定的元素的符号是_，最高价氧化物对应水化物中酸性最强的物质的化学式是_， 碱性最强的物质的化学式是_，显两性的氢氧化物的化学式是_，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_、_； 原子半径最大的金属元素的名称是_；原子半径最小的元素的原子结构示意图为 _。 【解析】 第 3 周期有 Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar 8 种元素，依据同周期元素性质的 递变规律，根据题目要求，规范填空。 【答案】 Na Ar HClO4 NaOH Al(OH)3 Al(OH)33H=Al33H2O Al(OH)3OH=Al(OH)4 8A、B、C、D 为同一短周期的 4 种元素，A 为该周期原子半径最大的元素，B 的氧化物既 可溶于强酸溶液又可溶于强碱溶液。C、D 离子的电子层结构与氩原子相同，C 点燃时与氧气反 应生成的氧化物可与 C 的气态氢化物反应得到 C 的单质，D 的单质在常温下为气态。 (1)A、B、C、D 的元素符号分别为：A_、B_、C_、D_。 (2)C 在元素周期表中位于第_周期_族。 (3)A、B 最高价氧化物对应的水化物的碱性大小_(用化学式表示)，C、D 氢化 物的稳定性强弱_(用化学式表示)。 【解析】 B 的氧化物具有两性，可能是 Al。C、D 离子的电子层结构与氩原子相同，且 C 为非金属元素，故 4 种元素在第 3 周期，A 原子半径最大，所以 A 为 Na，B 为 Al，D 为 Cl，C 为 S(因第 3 周期中只有 SO22H2S=3S2H2O)。 【答案】 (1)Na Al S Cl (2)3 A (3)NaOHAl(OH)3 H2SHCl 13