1、第 3 节Error!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课标要求1以第 3 周期元素为例，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初步学会运用元素周期表。,同周期元素，随着核电荷数的递增顺序：(1)原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强。(2)元素最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱。(3)气态氢化物的稳定性逐渐增强，还原性逐渐减弱。(4)阳离子的氧化性逐渐增强，阴离子的还原性逐渐减弱。元 素 原 子 失 电 子 能 力 强 弱 的 判 断1钠
2、、镁、铝与水或酸反应的实验探究实验项目 实验内容 实验现象 实验结论NaH 2O常温下，反应剧烈，酚酞变红色与水反应MgH2O加热反应缓慢，酚酞变浅红色失电子能力：NaMgMgHCl反应剧烈，生成大量气体与酸的反应Al HCl反应较剧烈，生成气体失电子能力：MgAl结论 失电子能力：NaMgAl2钠、镁、铝最高价氧化物对应的水化物的碱性比较钠 镁 铝强碱 中强碱 两性氢氧化物氢氧化物比较 碱性逐渐减弱结论 失电子能力：钠镁 铝1元素原子失电子数目越多，失电子能力越强吗？提示：不是。元素原子失电子能力只与失电子难易程度有关，而与失电子的多少无直接关系。2如何根据金属活动顺序表判断金属单质失电子能
3、力？提示：金属活动顺序表中从左到右金属的金属性逐渐减弱，相应的失电子能力逐渐减弱。元素原子失电子能力(即金属性 )强弱的判断依据(1)金属活动顺序表中越靠前，失电子能力越强。(2)比较元素的单质与水(或非氧化性酸 )反应置换出氢气的难易程度。置换反应越容易发生，元素原子失电子的能力越强。(3)比较元素最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱。一般来说，碱性越强，元素原子失电子的能力越强。(4)比较金属阳离子氧化性的强弱。对主族元素而言，最高价金属阳离子的氧化性越强，则对应金属元素原子失电子的能力越弱。(5)比较金属单质间的置换反应。在水溶液里若 Xn Y XY m ，则 Y 比 X 失电子能力强。1
4、判断正误(正确的打“” ，错误的打“”) 。(1)碱性：NaOHMg(OH) 2Al(OH)3，故还原性：NaMgAl()(2)金属原子失电子越多，还原性越强( )(3)Mg 能从 CuSO4 溶液中置换出 Cu，Na 不能，故金属性：MgNa()(4)熔点、硬度：AlNa，故金属性： NaAl()(5)同一周期元素的原子，半径越小越容易失去电子( )2下列叙述中一定能说明金属 A 比金属 B 的活泼性强的是( )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 H2 比 1 mol B 从酸中置换 H 生成的
5、H2 多D常温时，A 能从水中置换出氢，而 B 不能解析：选 D 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。3已知钡的金属活动性介于钾和钠之间，则下述说法中可能实现的是( )A钡可从氯化钾溶液中置换出钾B钡可从冷水中置换出氢C钡可从氯化钠溶液中置换出钠D在溶液中，钡离子可氧化金属锌，使之成为锌离子解析：选 B 由于金属活动性：
6、KBaNa，故金属钡与水剧烈反应：Ba2H 2O=Ba(OH)2H 2 ，则 A、C、D 三项不正确。元 素 原 子 得 电 子 能 力 强 弱 的 判 断Si、P、 S、Cl 得电子能力强弱比较元素( 单质) Si P S Cl与 H2 反应 高温， 很难反应磷蒸气和氢气能反应，但相当困难硫加热和氢气缓慢反应光照或点燃的条件下反应化学式 SiH4 PH3 H2S HCl稳定性 不稳定 不稳定 较稳定 稳定气态氢化物逐渐增强化学式 H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4酸性 不溶性弱酸 中强酸 强酸 比 H2SO4 酸性 强最高价氧化物对应的水化物 由弱到强结论 Si P S Cl
7、得 电 子 能 力 逐 渐 增 强1非金属元素单质与 H2 反应的条件越难，生成相应的氢化物越稳定？提示：不对。非金属元素单质与 H2反应的条件越易，生成相应的氢化物才越稳定。2由 H2SO4 的酸性大于 HClO 的酸性，可推断 S 的非金属性大于 Cl 的非金属性？提示：不对。因为 HClO 不是 Cl 元素最高价氧化物对应的水化物，无法判断两者的非金属性强弱。元素原子得电子能力(即非金属性 )强弱的判断依据(1)单质与氢气化合的难易程度及气态氢化物的稳定性：非金属单质与氢气化合越容易，形成的气态氢化物越稳定，表明元素非金属性越强。(2)气态氢化物的还原性：气态氢化物的还原性越强，元素非金
8、属性越弱；气态氢化物的还原性越弱，元素非金属性越强。(3)最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱：酸性越强，表明元素非金属性越强。(4)置换反应：对于特定的置换反应，一种非金属单质能把另一种非金属单质从它的盐溶液或酸溶液里置换出来，表明前一种元素非金属性较强，被置换出的非金属单质对应的非金属元素的非金属性较弱。(5)元素的原子对应阴离子的还原性：还原性越强，元素的非金属性就越弱。1判断正误(正确的打“” ，错误的打“”) 。(1)PH3 的稳定性比 SiH4 强()(2)第 3 周期非金属元素含氧酸酸性从左到右依次增强( )(3)酸性：HClO 4H2SO4H3PO4()(4)同周期元素 X、Y，
9、若半径：XY，则气态氢化物的稳定性 HmX 一定大于 HnY()2下列不能说明氯原子的得电子能力比硫原子强的事实是( )HCl 比 H2S 稳定HClO 氧化性比 H2SO4 强HClO 4 酸性比 H2SO4 强Cl 2 能与 H2S 反应生成 S氯原子最外层有 7 个电子，硫原子最外层有 6 个电子Cl 2 与 Fe 反应生成 FeCl3， S 与 Fe 反应生成 FeSA BC D解析：选 A 含氧酸的氧化性强弱不能用来比较元素得电子能力的相对强弱，故不符合题意；最外层电子数和原子半径等因素共同决定元素的非金属性强弱，不能仅根据最外层电子数的多少比较元素原子得电子能力的相对强弱，故不符合
10、题意。同 周 期 元 素 性 质 递 变 规 律1递变规律项目 同周期元素(除稀有气体元素，从左 右)最外层电子数 由 1 递增到 7(第 1 周期除外)原子半径 逐渐减小元素原子得失电子能力 失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强主要化合价 一般情况下，最高化合价17(O、F 除外)；最低化合价41最高价氧化物对应的水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱酸性逐渐增强非金属气态氢化物 生成由难到易，稳定性由弱到强离子氧化性、还原性 阳离子氧化性由弱到强，阴离子还原性由强到弱2理论解释1按 C、N、O、F 的顺序，下列递变规律错误的是 ( )A原子半径逐渐减小B元素原子得电子能力逐渐增强C最高价氧化物对应
11、水化物的酸性依次增强D气态氢化物稳定性逐渐增强解析：选 C O 无最高正价，F 无正价也无最高价氧化物对应的水化物。2已知 X、Y、Z 元素的原子具有相同的电子层数，且原子序数依次增大，其最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，则下列判断正确的是( )A最高化合价按 X、Y、Z 的顺序减小B阴离子的还原性按 X、Y、Z 的顺序增强C单质的氧化性按 X、Y、Z 的顺序增强D氢化物的稳定性按 X、Y、Z 的顺序减弱解析：选 C 同一周期元素中，随着原子序数的增大其最高化合价逐渐增大，故 A 错误；同一周期元素中，元素的非金属性随着原子序数的增大而增强，其阴离子的还原性逐渐减弱，故 B 错误；由已知得
12、这三种元素的非金属性逐渐增强，元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，氢化物越稳定，故 C 正确，D 错误。三级训练节节过关 1能说明钠比铝活泼的是( )A最外层电子数钠原子比铝原子少B相等物质的量的钠和铝分别和盐酸反应，钠产生的气体少C钠与铝的电子层数相等D常温下钠能与水剧烈反应，而铝不能解析：选 D 能说明失电子能力 NaAl，取决于其失电子难易程度，不决定于其失电子多少。2下列判断错误的是( )A原子半径：NaMgOB热稳定性：HFH 2OH2SC酸性：HClO 4H2SO4H3PO4D碱性：NaOHMgO，A 项正确；B 项正确；Cl、 S、P 同一周期且原子序数依次减少，非金属性依次
13、减弱，其最高价含氧酸的酸性依次减弱，C 项正确；碱性NaOHMg(OH)2Al(OH)3，D 项错误。3能够说明元素 A 的非金属性比元素 B 的非金属性强的理由是( )AA、B 两元素的原子具有相同的电子层数，且原子半径 ABB通常条件下，元素 A 的单质是气态，元素 B 的单质是固态CA 的气态氢化物比 B 的气态氢化物分解温度高DA 的最高价氧化物对应的水化物的酸性弱于 B 的最高价氧化物对应的水化物的酸性解析：选 C A 项，A、B 电子层数相同且原子半径：AB ，说明得电子能力：BA，即非金属性：BA，A 错；B 项，单质的状态属于物理性质，不能用于判断非金属性强弱；C 项，气态氢化
14、物稳定性：AB ，则非金属性：AB；D 项，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，对应元素的非金属性越强。4用“”或“ (2) (3) (5) 5.请判断：硫、碳、硅的非金属性由强到弱的顺序为_。请从下列给出的试剂中选择合理的实验试剂，利用所给装置验证你的结论(提示： H2SiO3 难溶于水) 。实验试剂：浓盐酸、稀硫酸、饱和 H2SO3 溶液、大理石、Na 2CO3 粉末、Na 2SiO3 溶液。实验装置如图所示。(1)甲仪器中盛_，乙仪器中盛_，丙仪器中盛 _。(2)乙仪器中的现象是_ 。(3)结论：酸性_ 。解析：根据硫、碳、硅的气态氢化物的稳定性强弱或它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性强
15、弱，可以来比较这三种元素的非金属性强弱。结合题目中提供的试剂可知，应通过比较最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来验证三种元素非金属性的强弱。答案：硫碳硅(1)稀硫酸 Na 2CO3 粉末 Na 2SiO3 溶液(2)产生大量气泡 (3)H 2SO4H2CO3H2SiO31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：选 C 非金属性：FNCB，则最易与 H2反应的为氟。2下列说法错误的是( )ANa 与 Al 为同周期元素，钠原子最外层有 1 个电子，铝原子最外层有 3 个电子，所以钠的金属性比铝强BNa 与 Mg 为同周期元素，且 Mg 的核电荷数比 Na 的大
16、，所以钠的金属性比镁强CNaOH 为强碱，而 Al(OH)3 具有两性，所以钠的金属性比铝强DZn 2Fe3 =Zn2 2Fe 2 ，所以 Zn 的金属性比 Fe 强解析：选 D ZnFe 2 =Zn2 Fe 才能说明金属性：ZnFe 。3下列叙述中错误的是( )A原子半径：NaSiClB酸性：H 3PO4MgAlD稳定性：HClH2SSiH4。4下列关于元素周期律和元素周期表的说法错误的是( )ALi、 Na、K 元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增加B第 2 周期元素从 Li 到 F，元素原子半径逐渐减小C因为 Na 比 K 容易失去电子，所以 Na 的还原性强DC、N、O、F 与
17、 H2 化合越来越容易解析：选 C Na 与 K 相比， K 更易失电子，还原性更强，C 项错误。5下列叙述不正确的是( )ANa、Mg、 Al 原子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 元素的最高正价依次升高，对应的气态氢化物的稳定性依次增强C同周期元素的原子半径以 A 族的为最大DNa、Mg、 Al 元素最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱解析：选 C A 项金属性 NaMgAl，则单核离子氧化性为 Na H2SPH3，B 项正确；同周期元素原子半径以A 族为最大， C 项错误；D 项因金属性 NaMgAl，则碱性NaOHMg(OH)2Al(OH)3。6同周期的
18、X、Y、Z 三种元素，已知其最高价氧化物对应水化物的酸性：H3XO4YZB气态氢化物的稳定性：XYZC原子半径：XYZ解析：选 D 根据元素周期律及题给信息 “酸性：H 3XO4YX ，原子半径：XYZ。7下列比较金属性相对强弱的方法或依据正确的是( )A根据金属失电子的多少来确定，失电子较多的金属性较强B用 Na 来置换 MgCl2 溶液中的 Mg，来验证 Na 的金属性强于 MgC根据 Mg 不与 NaOH 溶液反应而 Al 能与 NaOH 溶液反应，说明金属性：AlMgD根据碱性：NaOHMg(OH) 2Al(OH)3，可说明钠、镁、铝金属性依次减弱解析：选 D A 项应该根据金属失电子
19、的难易来决定，易失电子的金属性较强，不正确；B 项中钠首先要跟 MgCl2溶液中的水反应，不能置换出 Mg，不正确；C 项判断依据错误；D 正确。8X、Y 为同周期元素，如果 X 的原子半径大于 Y 的原子半径，则下列判断不正确的是( )A若 X、Y 均为金属元素，则 X 失电子的能力强于 YB若 X、Y 均为金属元素，则 X 的阳离子氧化性比 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 的强于 X 的解析：选 B X、Y 为同周期元素，且 rXrY，则原子序数 XY，都为金属时则 X 元
20、素原子失电子能力强于 Y，阳离子的氧化性 XX，氢化物的稳定性及最高价含氧酸的酸性应为 YX，故 C、D 项正确。9下表为元素周期表示意图的一部分，参照元素的位置回答下列问题。族周期 A01 A A A A A A2 3 (1)的最低负化合价为_；的最高价含氧酸的化学式为 _。(2)、的简单离子的半径由大到小的顺序为_(用离子符号表示) 。(3)、两种元素的原子按 11 组成的常见化合物与水反应的化学方程式为_。(4)、的单质中更易与的单质发生反应的是_(填化学式)，原因是_。(5)、的最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式为_。解析：(1)是 S，最外层有 6 个电子，最低负化合价
21、为2，为 Cl，其最高价含氧酸为高氯酸。(2) 离子具有相同的电子层结构，核电荷数大的半径小，元素 的简单离子的电子层多，半径最大。(3)该反应是过氧化钠与水的反应。 (4)氧比硫活泼，所以更易与氢发生反应，可从原子结构分析：r(O)F Na(3)2Na2O22H 2O=4NaOHO 2(4)O2 硫的原子半径大于氧的原子半径，其得电子能力没有氧原子得电子的能力强，硫的非金属性没有氧的强(5)Al(OH)3OH =Al(OH)410A、B、C、D、E 为原子序数依次增大的短周期元素。已知 A、B、E 三原子最外层共有 11 个电子，且这三种元素的最高价氧化物对应水化物之间两两皆能反应生成盐和水
22、；C 元素的最外层电子数比次外层电子数少 4，D 元素原子次外层电子数比最外层电子数多3，回答：(1)写出下列元素符号：A_、C_、D_。(2)A、E 两元素最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为_。(3)比较 C、D 最高价氧化物对应的水化物的酸性_。解析：A、B、E 三元素最高价氧化物对应的水化物为酸或碱，两两皆能反应，必有一种是两性物质 Al(OH)3，另两种为强酸、强碱，碱是 NaOH，又 A、B、E 三原子最外层电子数之和为 11，且原子序数依次增大，可推出 E 原子最外层有 7 个电子，短周期元素中只有 Cl 符合要求，两两反应的三种物质是 NaOH、Al(OH) 3、HC
23、lO 4，C 、D 原子序数小于17，大于 13，推出分别为 Si 和 P，非金属性 SiH2SiO31同一短周期的元素 W、X 、Y 、Z 的原子序数依次增加，下列叙述正确的是( )A单质的化学活泼性：Wbc解析：选 C 由图可推 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。3A、B、C、D、E 是同一周期的五种主族元素，A 和 B 的最高价氧化物对应的水化物均呈碱性，且碱性 BA，C 和 D 的气态氢化物的稳定性 CD；E 是这五种元素中原子半径最小的元素，则原子序数由小到大的顺序为(
24、 )AA、B、C、D、E BE 、C 、D、B、ACB、A、D、C、E DC 、D、A、B、E解析：选 C 由题意知，最高价氧化物对应水化物的碱性 BA，A 、B 为金属元素，则原子序数 BD，C、D 为非金属元素，则原子序数 DdB离子的还原性：Y 2 ZC氢化物的稳定性：H 2YHZD原子半径：XX 且同周期，ZY 且同周期，非金属性 ZY，故 A 错误，B 正确，C 错误，由质子数 ab，则原子半径XW， D 项错误。6X、Y 均为元素周期表中前 20 号元素，其简单离子的电子层结构相同，下列说法正确的是( )A由 mXa 与 nYb 得，manbBX 2 的还原性一定大于 Y 的还原性
25、CX、Y 一定不是同周期元素D若 X 的原子半径大于 Y 的原子半径，则气态氢化物的稳定性：H mXHnY解析：选 B 由 mXa 与 nYb 电子层结构相同知，m anb，A 错误；X 2 与 Y 的电子层结构相同，X 2 的核电荷数小，所以 X2 的还原性一定大于 Y 的还原性，B 正确；不知 X、Y 的离子是阴离子还是阳离子，故元素 X、Y 可能是同周期元素，也可能是相邻周期的元素，C 错误；若 X 的原子半径大于 Y 的原子半径，则气态氢化物的稳定性：HmX(P)，B 错误；铝既能与酸反应也能与强碱溶液反应，但不能称之为两性，铝不是半导体，而是电的良导体，D 错误。9已知非金属单质硫(
26、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。(1)装置 A 制取的物质是 _，反应的化学方程式是_。(2)装置 B 的作用是_；装置 C 中的现象是 _，反应的离子方程式是_，由此说明非金属性强弱是_。(3)D 中盛装溶液是 _，作用是 _，反应的离子方程式是_。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 A 装置制备Cl2。B 装置可除去 Cl2中的 HCl 气体。Cl 2与 Na2S 反应生成淡黄色固体 S，离子方程式为Cl2S 2 =S2Cl ，说明非金属性 ClS。Cl 2有毒，必进
27、行尾气吸收，D 装置中NaOH 溶液是吸收多余的 Cl2。答案：(1)Cl 2 MnO 24HCl(浓) MnCl2Cl 22H 2O= = = = = (2)除去 Cl2 中的 HCl 有淡黄色沉淀生成Cl2S 2 =2Cl S ClS(3)NaOH 溶液 吸收多余 Cl2，防止空气污染Cl22OH =Cl ClO H 2O10A、B、C、D 4 种元素的核电荷数依次增大，它们的简单离子的电子层数相同且最外层电子数均为 8。A 原子的 L 层电子数与 K、M 层电子数之和相等，D 原子的 K、L层电子数之和等于其电子总数的一半。请回答下列问题：(1)4 种元素的符号依次是 A_，B_ ，C_
28、，D_。它们的原子半径由大到小的顺序是_。(2)试写出 4 种元素的简单离子的结构示意图。A_，B_，C_，D_。它们简单离子的半径由大到小的顺序是_。(3)它们的最高价氧化物对应的水化物的化学式分别是_ ，分别比较酸性和碱性的强弱：_。(4)能够形成气态氢化物的化学式为_，其稳定性顺序是 _，理由是_。解析：A 原子的 L 层电子数与 K、M 层电子数之和相等，所以 A 的核电荷数为28616，故 A 为 S。D 原子的 K、L 层电子数之和等于其电子总数的一半，所以 D原子的核电荷数是(28)220，D 为 Ca。根据核电荷数依次增大，它们的简单离子的电子层数相同且最外层电子数均为 8，可以判断出 B 为 Cl，C 为 K。S、Cl 分别位于第 3周期第A 族、第A 族，K 、Ca 位于第 4 周期第A 族、第A 族，故 r(K)r(Ca)r(S)r(Cl)，其简单离子的核外电子排布相同，根据“序小径大 ”的原则可知 r(S2 )r(Cl )r(K )r(Ca2 )。根据元素周期律可比较其最高价氧化物对应的水化物的酸性和碱性的强弱及气态氢化物的稳定性。答案：(1)S Cl K Ca r(K)r(Ca) r(S)r(Cl)(2)S2 Cl KCa2 r(S2 )r(Cl )r(K )H2SO4，碱性：KOHCa(OH) 2(4)HCl、H 2S HClH 2S 非金属性：SCl
