第七单元 物质结构 元素周期律(3)
2015-11-18 09:56:24 来源: 撰稿:董啸 摄影摄像: ; 评论:0 点击:
第七单元 物质结构 元素周期律(3)
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授课人:董 啸 |
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①掌握原子构成及构成原子的微粒间的关系; |
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教学目标: |
②理解元素周期律的实质及元素周期表的结构; |
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③掌握化学键的概念和判断。
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教学重点: |
元素周期律的实质及元素周期表的结构 |
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教学难点: |
核外电子排布规律及有关规律 |
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教学方法: |
分析比较法 |
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教学过程: |
第三课时 |
基础知识精析
三、元素周期律
1.元素周期律
(1)原子序数:按照核电荷数由小到大的顺序给元素编号,这种序号叫做原子序数。
(2)元素周期律:元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性变化,这个规律叫元素周期律。
元素周期律中元素的性质指的是:原子半径、元素的金属性、非金属性、元素的主要化合价。
(3)实质:元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。
2.判断元素金属性和非金属性强弱的方法:
①元素的金属性强弱判断:
a.与水或酸反应置换出氢的难易;b.最高价氧化物对应水化物的碱性强弱;c.金属活动顺序表;d.原电池的正负极;e.金属在盐溶液中的置换反应去判断;f.利用电解池。
②元素的非金属性强弱判断:
a.单质与H2化合的难易及氢化物的稳定性;b.气态氢化物的还原性;c.最高价氧化物对应水化物的酸性;d.非金属间的置换反应等方面去判断。
③利用原子结构和周期表判断:
原子半径越大,最外层电子数越少,金属性越强,非金属性越弱;原子半径越小,最外层电子数越多,非金属性越强,金属性越弱。
深度思考
(1)下列事实能说明氯元素原子得电子能力比硫元素原子强的是________。
①HCl的溶解度比H2S大 ②HCl的酸性比H2S强 ③HCl的稳定性比H2S大 ④HCl的还原性比H2S弱 ⑤HClO4的酸性比H2SO4强 ⑥Cl2与铁反应生成FeCl3,而S与铁反应生成FeS ⑦Cl2能与H2S反应生成S ⑧在周期表中Cl处于S同周期的右侧 ⑨还原性:Cl-<S2-
(2)有三种金属元素A、B、C,在相同条件下,B的最高价氧化物的水化物的碱性比A的最高价氧化物的水化物的碱性强;若将A、C相连后投入稀硫酸中,发现C表面有明显气泡产生。则这三种金属元素的原子失电子能力由强到弱的顺序是________。答案 (1)③④⑤⑥⑦⑧⑨ (2)B>A>C
3.化合价规律:
价电子:决定元素化合价的电子叫做价电子
①主族元素:最高正价=主族序数=最外层电子数;
②非金属元素:最高正价+负价的绝对值=8
③同主族各元素的最高正价和负价分别相等。
注意:(1)氟无正价。(2)非金属元素的最高正价与最低负价的绝对值之差为0、2、4、6的主族元素分别位于ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族。
4.单质熔沸点规律:
①同周期:从左到右,金属熔沸点递增,非金属熔沸点递减;
②同主族:从上到下,金属熔沸点递减,非金属熔沸点递增。
5.两性氧化物和两性氢氧化物
(1)两性氧化物:既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物。例如:A12O3: A12O3+6H+=2Al3++3H2O A12O3 +2OH-=2A1O2-+H2O
(2)两性氢氧化物:既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物。例如Al(OH)3 :A1(OH)3+3H+=Al3++3H2O;Al(OH)3+OH-=A1O2-+2H2O
【注意】:
a.以上两个概念中的酸和碱一般是指强酸和强碱。
b.既能与酸反应又能与碱反应的物质是:Al、Al2O3、Al(OH)3、氨基酸、弱酸的酸式盐、弱酸的铵盐。在反应中都能放出气体的物质是:Al、NH4HCO3 、NH4HSO3、NH4HS、(NH4)2CO3 、(NH4)2SO3 、(NH4)2S 等。
c.A物质加到B物质中先生成沉淀,继续加沉淀又溶解的是:CO2(SO2)与Ca(OH)2 (或Ba(OH)2);NaOH 与AlCl3 ;HCl与 NaAlO2 ;NH3 与AgNO3.
题组一 元素性质的直接判断
1.下表是元素周期表的一部分,有关说法正确的是 ( )
族周期 |
ⅠA |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
二 |
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c |
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d |
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三 |
a |
b |
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e |
f |
A.e的氢化物比d的氢化物稳定
B.a、b、e三种元素的原子半径:e>b>a
C.六种元素中,c元素单质的化学性质最活泼
D.c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强
答案 D
2.依据元素周期表及元素周期律,下列推测正确的是 ( )
A.H3BO3的酸性比H2CO3的强
B.Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强
C.HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强
D.若M+和R2-的核外电子层结构相同,则原子序数:R>M
答案 B
3.下列说法正确的是 ( )
A.形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性均依次减弱
C.第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强
D.元素周期律是元素原子核外电子排布周期性变化的结果
答案 D
题组二 “原子半径、元素化合价”规律应用
4.根据表中短周期元素性质的数据判断,下列说法正确的是 ( )
元素编号 元素性质 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
原子半径 /10-10m |
0.66 |
1.36 |
1.23 |
1.10 |
0.99 |
1.54 |
0.70 |
1.18 |
最高或最 低化合价 |
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+2 |
+1 |
+5 |
+7 |
+1 |
+5 |
+3 |
-2 |
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-3 |
-1 |
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-3 |
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A.元素①⑧形成的化合物具有两性
B.元素⑦位于第三周期Ⅴ族
C.元素④⑤形成的化合物是离子化合物
D.元素③的最高价氧化物对应的水化物碱性最强
答案 A
5.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表所示:
元素符号 |
X |
Y |
Z |
R |
T |
原子半径(nm) |
0.160 |
0.080 |
0.102 |
0.143 |
0.074 |
主要化合价 |
+2 |
+2 |
-2,+4,+6 |
+3 |
-2 |
根据表中信息,判断以下说法正确的是 ( )
A.单质与稀硫酸反应的速率快慢:R>Y>X B.离子半径:T2->X2+
C.元素最高价氧化物对应水化物的碱性:Y>R>X
D.单质与氢气化合的难易程度Z>T
答案 B
题组三 微粒半径大小比较及应用
6.下列粒子半径大小的比较正确的是 ( )
A.Na+<Mg2+<Al3+<O2- B.S2->Cl->Na+>Al3+
C.Na<Mg<Al<S D.Cs<Rb<K<Na
答案 B
7.X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构,X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径;Z和Y两元素的原子核外电子层数相同,Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径。X、Y、Z三种元素的原子序数的关系是 ( )
A.X>Y>Z B.Y>X>Z C.Z>X>Y D.Z>Y>X
答案 D
题组四 元素性质递变规律的实验探究
8.某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。
Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的0.1 mol·L-1的盐酸中,试预测实验结果:______与盐酸反应最剧烈,________与盐酸反应最慢。
(2)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O,从而验证NaOH的碱性大于NH3·H2O,继而可以验证Na的金属性大于N,你认为此设计是否合理?并说明理由:________________________________________________。
Ⅱ.利用下图装置可以验证非金属性的变化规律。
(3)仪器A的名称为________,干燥管D的作用是___________________。
(4)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2,请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫:装置A、B、C中所装药品分别为______、_______、_______,装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,离子方程式为___________。
(5)若要证明非金属性:C>Si,则A中加______、B中加Na2CO3、C中加__,观察到C中溶液的现象为_____________________________。
答案 (1)钾 铝
(2)不合理,用碱性强弱比较金属性强弱时,一定要用元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较,NH3·H2O不是N元素最高价氧化物对应的水化物 (3)分液漏斗 防止倒吸 (4)浓盐酸 KMnO4 Na2S S2-+Cl2===S↓+2Cl- (5)硫酸 Na2SiO3 有白色胶状沉淀产生
9.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 |
①用砂纸擦后的镁带与沸水反应,再向反应后的溶液中滴加酚酞 |
A浮于水面,熔成一个小球,在水面上无定向移动,随之消失,溶液变红色 |
②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水 |
B产生气体,可在空气中燃烧,溶液变成浅红色 |
③钠与滴有酚酞试液的冷水反应 |
C反应不十分强烈,产生可燃性气体 |
④镁带与2 mol·L-1的盐酸反应 |
D剧烈反应,产生可燃性气体 |
⑤铝条与2 mol·L-1的盐酸反应 |
E生成白色胶状沉淀,既而沉淀消失 |
⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 |
F生成淡黄色沉淀 |
请你帮助该同学整理并完成实验报告:
(1)实验目的:_________________________________。
(2)实验用品:
仪器:_____________________________________________________,
药品:______________________________________________________。
(3)实验内容:(填写题给信息表中的序号)
实验方案 |
实验现象 |
有关化学方程式 |
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(4)实验结论:__________________________________________。
(5)请用物质结构理论简单说明具有上述结论的原因。
(6)请你补充两组简单易行的实验方案,证明此周期中另外两种元素性质的递变规律。
答案:(1)验证第三周期元素从左到右金属性递减、非金属性递增的规律
(2)试管、酒精灯、砂纸、镊子、小刀、胶头滴管等 镁带、钠、铝条、新制氯水、新制饱和硫化氢溶液、2 mol·L-1的盐酸、NaOH溶液、蒸馏水、酚酞试液、AlCl3溶液
(3)
实验方案 |
实验现象 |
有关化学方程式 |
③ |
A |
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ |
① |
B |
Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑ |
④ |
D |
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ |
⑤ |
C |
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ |
⑥ |
E |
AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O |
② |
F |
H2S+Cl2===2HCl+S↓ |
(4)金属性:Na>Mg>Al;非金属性:Cl>S
(5)Na、Mg、Al、S、Cl原子核外都有三个电子层,但最外层电子数依次为1、2、3、6、7,原子半径随电子数增多而减小,所以原子核对最外层电子的吸引力依次增强,失电子能力减弱,得电子能力增强。
(6)方案一:测定0.1 mol·L-1的Na2SiO3、Na3PO4的pH,由此判断两种盐溶液的水解能力,得出硅酸、磷酸两种最高价含氧酸的酸性强弱顺序,进而得出硅、磷两种元素非金属性强弱的顺序。
方案二:在硅酸钠溶液中滴加磷酸溶液,可发生反应生成硅酸沉淀,进而得出硅、磷两种元素非金属性强弱的顺序。
〖教后记〗
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