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律同步备课学案鲁科版必修2

第1课时 认识同周期元素性质的递变规律

[目标导航] 1.以第3周期为例，掌握同周期元素性质的递变规律。2.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。3.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。4.初步学会利用元素周期表。

一、第3周期元素原子得失电子能力的比较 1．钠、镁、铝三种元素原子失电子能力的比较 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 钠与水剧烈反应；镁 钠、镁、铝与水的反应 与水加热前不反应，加热后反应缓慢，有无色气泡冒出，溶液变为浅红色；铝与冷水无现象，与热水无现象 钠与冷水反应，反应方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；镁与冷水不反应，能与热水反应，反应的化△学方程式为Mg＋2H2O=====Mg(OH)2＋H2↑；铝与水不反应 两支试管内都有无色镁和铝与酸的反应 气泡冒出，但放镁条的试管中生成气体速率较快 镁、铝都能置换出酸中的氢，但镁更容易，反应的化学方程式为Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑，2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 加入NaOH溶液后产生比较NaOH、Mg(OH)2的碱性强弱 白色沉淀，把沉淀分成两份，其中一份加碱性由强到弱的顺序为入稀盐酸，沉淀溶解，NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 另一份加入NaOH溶液，沉淀不溶解 1

加入NaOH溶液后产生比较NaOH、Al(OH)3的碱性强弱 白色沉淀，把沉淀分成两份，其中一份加入稀盐酸，沉淀溶解，另一份加入NaOH溶 液，沉淀溶解 结论 钠、镁、铝元素原子失去电子能力：Na>Mg>Al 2.硅、磷、硫、氯四种元素原子得电子能力的比较 元素 单质与H2反应条件 单质与H2化合的难易 化学式 气态氢化物 稳定性 SiH4 很不稳定 Si 高温、生成少量化合物 P 磷蒸气与H2能反应 S 需加热 Cl 光照或点燃、剧烈反应 由难到易 PH3 不稳定 H2S 较稳定 HCl 很稳定 由弱到强 最高价氧化物 化学式 最高价氧化物的水化物 结论 【议一议】 1．元素原子得(失)电子数目越多，得(失)电子能力越强吗？

答案 不一定，元素原子得(失)电子能力与得失电子的难易有关，而与得失电子的多少无关。

2．所有的非金属元素都有最高价含氧酸吗？ 答案 不一定，氧元素和氟元素没有。

3．“同一周期非金属元素对应氧化物水化物的酸性从左到右依次增强”的说法正确吗？

答案 不正确。同一周期，随着原子序数的递增，非金属元素最高价氧化物对应的水化物(即最高价含氧酸)酸性逐渐增强，但低价含氧酸(如HClO)不符合此规律。

二、同周期元素原子得失电子能力的变化规律 1．规律

同周期从左到右，元素原子失电子能力减弱，得电子能力增强。 2．原因

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SiO2 H4SiO4 弱酸 P2O5 H3PO4 中强酸 SO3 H2SO4 强酸 Cl2O7 HClO4 强于硫酸 酸性 由弱到强 硅、磷、硫、氯元素原子得电子能力：Si＜P＜S＜Cl 在同一周期中，各元素原子的核外电子层数相同，从左至右核电荷数依次增多，原子半径逐渐减小，原子核对外层电子的吸引力逐渐增大，原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强。

【议一议】

1．难失电子的原子，得电子一定容易吗？

答案 不一定，如稀有气体原子难失电子，也难得电子。

2．同周期元素的离子半径从左到右依次减小吗？以第3周期元素的离子半径说明。 答案 不是。如第3周期部分元素的离子半径由大到小的顺序为r(P)>r(S) >r(Cl

－

3－

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)>r(Na)>r(Mg)>r(Al)。

一、同周期元素原子结构与性质的递变规律

内容 电子层数 原子结构 最外层电子数 原子半径 原子得电子能力 原子失电子能力 元素的金属性 元素的非金属性 金属单质还原性 非金属单质氧化性 最高正价 元素性质 元素的主要化合价 最低负价 形成 非金属气态氢化物 稳定性 还原性 酸性 最高价氧化物的水化物 金属阳离子氧化性 非金属阴离子还原性 碱性 同周期(左→右) 相同 1→8个(第1周期1→2) 逐渐减小 逐渐增强 逐渐减弱 逐渐减弱 逐渐增强 逐渐减弱 逐渐增强 由＋1→＋7(O、F除外) 由－4→－1 难→易 逐渐增强 逐渐减弱 逐渐增强 逐渐减弱 逐渐增强 逐渐减弱 ＋2＋3＋

【易错提醒】 (1)相对原子质量随原子序数的递增，不呈周期性变化。 (2)根据含氧酸的酸性强弱比较元素非金属性的强弱时，必须是最高价含氧酸。 (3)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一致。其规

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律是：左弱右强，上弱下强。如非金属性：S＜Cl，酸性：氢硫酸<盐酸；非金属性：F>Cl，而酸性：氢氟酸(HF)<盐酸。

(4) 氟无正价，氧没有最高正价。

如：①根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是＋7价；②元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价。①②两种说法均不正确。

(5)同周期从左到右，金属单质的还原性、非金属阴离子的还原性逐渐减弱；非金属单质的氧化性、金属阳离子的氧化性逐渐增强。

【例1】 同周期三种元素X、Y、Z的最高价氧化物对应水化物分别是HXO4、H2YO4、H3ZO4，下列判断正确的是( )

A．含氧酸的酸性：HXO4＜H2YO4＜H3ZO4 B．阴离子还原性按X、Y、Z顺序减弱 C．气态氢化物稳定性按X、Y、Z顺序减弱 D．原子半径按X、Y、Z顺序减小

解析 HXO4、H2YO4、H3ZO4，X、Y、Z的最高正价分别为＋7、＋6、＋5，所以X、Y、Z的原子序数依次减小，同周期元素自右向左，①酸性：H3ZO4＜H2YO4＜HXO4，A不正确；阴离子的还原性：X＜Y＜Z，B不正确；气态氢化物的稳定性： ZH3＜H2Y＜HX，C正确；原子半径：X＜Y＜Z，D不正确。

答案 C

【方法思路】 (1)解此类题的技巧方法

确定元素在周期表运用规律判断元素原子判断酸、碱性强弱或气态

―→―→

的位置及相互关系得失电子能力大小氢化物的稳定性强弱等(2)注意充要条件的使用

－

2－

3－

变式训练1 根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是( ) A．ⅠA族元素的金属性比ⅡA族元素的金属性强 B．ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素

C．第2周期元素从左到右，最高正化合价从＋1递增到＋7 D．第3周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强 答案 B

解析 比较元素性质时没有指明同周期，A不正确；同周期元素的金属性从左到右逐渐减弱，故ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素，B项正确； 第2周期元素中，O元

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素无＋6价、F元素没有正价，则第2周期元素从左到右，最高正价从＋1递增到＋5，C不正确；没有指明最高价含氧酸的酸性，D不正确。

【易错提醒】 解答同周期元素性质变化规律题时要慎防试题中常设置的一些“陷阱”。

(1)比较含氧酸的酸性时不指明最高价。如本题D项。(2)比较酸性时把无氧酸当成最高价含氧酸。如：从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，推出F、Cl、Br、I的非金属递增的规律(不正确)。(3)比较元素性质时不指明同周期或同主族。如本题A选项。(4)比较元素最高正价时忽略特殊元素F和O。如：本题C项。

二、元素原子得失电子能力强弱的比较 1．元素金属性强弱的比较方法

比较方法 根据原子结构 金属单质与水(或酸)反应置换氢的难易 最高价氧化物水化物的碱性 金属与盐溶液的置换反应 金属单质的还原性(或金属阳离子的氧化性) 结论 原子半径越大(电子层数越多)，最外层电子数越少，元素的金属性越强 越易置换出H2，元素的金属性越强 碱性越强，元素的金属性越强 若金属单质A与金属B的盐溶液反应置换出B单质，则A元素的金属性强于元素B 一般单质的还原性越强(或金属阳离子的氧化性越弱)，元素的金属性越强 单质越易反应，元素的金属性越强，如由单质与同种非金属反应的难易 △反应Fe＋S=====FeS,2Na＋S===Na2S，知金属性：Na>Fe 金属性强弱顺序 2.元素非金属性强弱的比较方法 比较方法 根据原子结构 单质与H2化合的难易(氢化物的稳定性) 最高价氧化物水化物的酸性 非金属与盐溶液的置换反应 结论 原子半径越小(电子层数越少)，最外层电子数越多，元素的非金属性越强 单质与H2化合越容易、形成的气态氢化物越稳定，其对应元素的非金属性越强 酸性越强，其对应元素的非金属性越强 若非金属单质A与非金属B的盐溶液反应置换出B单质，则A元素的非金属性强于B元素 一般金属的位置越靠前(极少数例外)，金属元素的金属性越强 5

单质的氧化性(或非金属阴离子的还原性) 一般单质氧化性越强(或非金属阴离子的还原性越弱)，对应元素的非金属性越强 单质越易反应，元素的非金属性越强，如由反单质与同种金属反应的难易 点燃△应Cu＋Cl2=====CuCl2,2Cu＋S=====Cu2S，知非金属性：Cl>S 非金属性强弱顺序 按F、Cl、Br、I顺序，元素的非金属性减弱 【关键提醒】 (1)决定元素非金属(金属)性强弱的是元素原子得(失)电子的难易，而不是得(失)电子的多少。

如镁原子比钠原子失电子数多，但钠原子比镁原子失电子容易，故钠的金属性比镁强；氟原子比氧原子得电子数少，但氟原子比氧原子得电子容易，故F的非金属性比O强。

(2)元素的金属性强弱与金属的活动性顺序不完全一致

元素的金属性是指金属原子失电子的能力，而金属活动性是指在水溶液中金属单质失去电子的倾向。二者顺序基本一致，极少数例外。如Sn和Pb的金属性Pb>Sn，但金属活动性Sn>Pb。

(3)元素的非金属性与非金属单质的活泼性顺序不完全一致

元素的非金属性是指非金属原子得电子的能力；非金属单质的活泼性是指单质分子与其他物质反应的难易，二者不一定一致。如N和P的非金属性N>P，而单质活泼性N2

(4)处于金属与非金属分界线处的元素既有金属性，又有非金属性。 【例2】 研究表明

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Al可以衰变为

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Mg，可以比较这两种元素金属性强弱的方法是

______________(填字母)。

a．比较这两种元素的单质的硬度和熔点

b．在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氢氧化钠溶液 c．将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用，并滴入酚酞溶液 d．将空气中放置已久的这两种元素的单质分别和热水作用

解析 a项不可以，单质熔、沸点与元素的金属性强弱无关；b项可以，在该实验操作中，Mg转化为Mg(OH)2沉淀，Al转化为Al(OH)3沉淀，Al(OH)3沉淀继续溶于过量NaOH溶液。说明Mg(OH)2比Al(OH)3碱性强，进而说明Mg比Al金属性强；c项可以，有镁带的热水中酚酞溶液变为红色，有铝片的热水中酚酞溶液不变色，说明镁与热水反应生成了Mg(OH)2，铝与热水反应不明显，证明Mg比Al金属性强；d项不可以，在空气中放置已久的镁和铝，表面都形成致密的保护膜，使得镁和铝不能与热水接触发生化学反应，则该实验操作不可用作比较镁和铝的金属性强弱。

答案 bc

【解题感悟】 (1)其他方案：设计实验证明镁比铝的金属性强，除采用本题的b和c

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