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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。实验项目实验内容实验现象实验结论与水反应Na+H2O常温下,反应剧烈,酚酞变红色失电子能力:______Mg+H2O加热反应缓慢,酚酞变浅红色一、第3周期元素原子得失电子能力①的比较1.钠、镁、铝三种元素失电子能力的比较:(1)钠、镁、铝与水或酸反应的实验探究:NaMg实验项目实验内容实验现象实验结论与酸的反应Mg+HCl反应剧烈,生成大量气体失电子能力:______Al+HCl反应较剧烈,生成气体结论失电子能力:_________MgAl钠镁铝(2)钠、镁、铝最高价氧化物对应的水化物的碱性比较:钠镁铝氢氧化物比较强碱中强碱两性氢氧化物碱性逐渐_____结论失电子能力:_________减弱钠镁铝2.硅、磷、硫、氯得电子能力的比较:(1)单质与H2化合的难易程度为__________。(2)生成气态氢化物的稳定性强弱顺序为________________。(3)最高价氧化物对应水化物②的酸性强弱顺序为________________。结论:硅、磷、硫、氯得电子能力的强弱顺序为__________。SiPSCl2SiH4PH3H2SHClH3PO4H2SO4HClO4ClSPSi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,元素的原子得电子能力_____,失电子能力_____。2.理论解释:同周期元素原子结构原子半径_____原子核对最外层电子的吸引力依次_____元素原子增强减弱电子层数_____核电荷数_____从左到右减小相同不同增强失电子能力依次_____得电子能力依次_____减弱增强【思考辨析】1.判断正误:(1)第3周期元素的原子半径越大，得电子能力越强。()分析:第3周期元素原子的原子半径越大，原子序数越小，得电子能力越弱。(2)C、N、O、F得电子能力逐渐减弱。()分析:C、N、O、F位于元素周期表的第2周期，原子序数逐渐增大，得电子能力逐渐增强。××(3)X、Y、Z三种元素位于元素周期表中同一周期，其最高价氧化物对应水化物分别为弱酸、强碱、两性氢氧化物，则这三种元素原子序数的大小顺序是XZY。()分析:同一周期从左到右元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性减弱，酸性增强。(4)C、N、O、F的气态氢化物的稳定性逐渐增强。()分析:元素原子得电子能力越强，气态氢化物的稳定性越强，得电子能力:FONC，所以稳定性为HFH2ONH3CH4。√√2.问题思考:(1)元素原子得(失)电子数目越多,得(失)电子能力越强吗？分析:元素原子得失电子能力只与得失电子的难易程度有关,而与得失电子的数目无关。(2)同一周期中,非金属元素对应的所有含氧酸的酸性都随原子序数增大而增强吗？分析:不是。同一周期,随着原子序数递增,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,但低价的含氧酸没有此规律,如HClO是一种很弱的酸。【知识链接】①元素原子得失电子能力的理解:“元素的金属性、非金属性”不同于“金属活动性”，金属的活动性指的是金属单质在水溶液中失电子的能力；原子的得失电子的能力在某些特定的条件下，能体现元素的金属性、非金属性。②最高价氧化物对应的水化物的理解:某元素的最高价态和氧结合形成的氧化物称为该元素的最高价氧化物。例如:(1)硫的化合价有-2、0、+4、+6，其最高价氧化物是SO3，SO3对应的水化物是H2SO4;(2)铁的化合价有0、+2、+3，其最高价氧化物是Fe2O3，Fe2O3对应的水化物是Fe(OH)3。一、同周期元素原子结构与性质的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+1→+7(O、F除外),负价-4→-1原子半径逐渐减小项目同周期(从左到右稀有气体除外)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化物的酸碱性碱性减弱,酸性增强气态氢化物生成由难到易,稳定性由弱到强【知识备选】元素的金属性和非金属性1.元素的金属性:元素的金属性是指元素原子失去电子的能力。元素原子失去电子的能力越强或形成阳离子的倾向越大，元素的金属性就越强。元素金属性的强弱取决于原子失电子能力的大小，而与失电子数目的多少、最外层电子数的多少、电子层数的多少及与酸反应生成氢气的多少均没有直接关系。2.元素的非金属性:元素的非金属性是指元素原子得到电子的能力。元素原子得到电子的能力越强或形成阴离子的倾向越大，元素的非金属性就越强。同样元素非金属性的强弱也与得电子数的多少无关。元素的金属性和非金属性是元素性质的综合体现。元素的金属性和非金属性没有绝对的界限，而决定元素性质的主要因素是元素原子结构中的三要素:核电荷数、原子半径和核外电子排布。一般元素的性质可以通过单质的性质来体现，但要注意元素的性质与单质性质有联系也有区别，不能混为一谈。【学而后思】(1)同周期元素性质的递变与元素原子的核外电子排布是否有关?提示:同周期元素性质的递变与元素原子的核外电子排布有关系，因为同周期从左到右元素的原子半径逐渐减小，核对核外电子的吸引力逐渐增强，导致得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱。(2)同一周期中非金属元素是不是都有最高价含氧酸？提示:同一周期中非金属元素并不一定都有最高价含氧酸，如O不会有含氧酸；F没有正价，也不会有含氧酸。二、元素原子得失电子能力的判断依据1.元素原子失电子能力的判断依据:(1)金属活动性顺序表中越靠前，失电子能力越强；(2)单质与水或酸反应越剧烈，失电子能力越强；(3)单质的还原性越强或者对应阳离子的氧化性越弱，失电子能力越强；(4)最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，失电子能力越强；(5)若mXn++nY====mX+nYm+，则Y比X失电子能力强。2.元素原子得电子能力的判断依据:(1)与氢气化合越容易，形成的气态氢化物越稳定，得电子能力越强；(2)最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，得电子能力越强；(3)单质的氧化性越强或者对应阴离子的还原性越弱，得电子能力越强；(4)若mAn-+nB====mA+nBm-，则B比A得电子能力强。【学而后思】(1)元素原子得失电子能力的强弱与元素单质的氧化性和还原性之间有什么关系？提示:元素原子的得电子能力越强，单质的氧化性就越强，元素原子的失电子能力越强，单质的还原性就越强。(2)如何根据金属活动性顺序表判断金属单质或金属离子得失电子的能力？提示:金属活动性顺序表中从左到右金属性逐渐减弱，失电子能力逐渐减弱，对应的金属失电子后变成的金属阳离子的氧化性逐渐增强。(3)如何用元素最高价氧化物对应的水化物的相关性质判断元素原子的得失电子能力的相对强弱？提示:最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，得电子能力越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，失电子能力越强。类型一同周期元素性质的递变规律【典例】(双选)(2013·湛江高一检测)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:H3ZO4H2YO4HXO4B.非金属性:XYZC.气态氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序增大D.元素的最低负价的绝对值按X、Y、Z顺序增大【解题指南】解答本题要注意以下两点:(1)根据最高价氧化物对应的水化物的化学式标出中心元素的最高正化合价，X、Y、Z的最高正化合价分别为+7、+6、+5。(2)根据最高正化合价确定X、Y、Z在元素周期表中的位置。【解析】选B、D。由于是同周期的三种元素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X的最高价是+7，Y是+6，Z是+5，所以X、Y、Z在同周期中原子序数依次减小，所以得电子能力是X＞Y＞Z，所以含氧酸的酸性大小是HXO4H2YO4H3ZO4；非金属性:XYZ；气态氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序减小；元素的最低负价的绝对值按X、Y、Z顺序增大。【名师点评】讲解本题时应注意以下两点:(1)进一步向学生强调O、F两元素常见化合价，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)向学生强调最高正价有时候不等于最外层电子数。如O、F两元素。【误区警示】(1)不能根据题目所提供的最高价氧化物对应的水化物化学式确定所对应元素的最高正化合价而导致错误；(2)不知道如何根据元素的最外层电子数来计算最低负价而导致漏选。【变式训练】X、Y、Z、R为四种同一周期的非金属元素，它们的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最弱的是()A.H2XO3B.H2YO4C.HZO4D.H3RO4【解析】选A。最高价氧化物对应的水化物中X、Y、Z、R显示出来的最高正化合价分别为+4、+6、+7、+5，可得出在同一周期中X、R、Y、Z从左到右依次排列，非金属性X＜R＜Y＜Z，最高价氧化物对应的水化物的酸性H2XO3＜H3RO4＜H2YO4＜HZO4。【变式备选】若Q、E是同周期的非金属元素，如果Q原子半径比E大，以下叙述中正确的是()A.Q的最高价氧化物对应的水化物的酸性比E的最高价氧化物对应的水化物的酸性强B.E的阴离子比Q的阴离子还原性强C.Q原子失去电子的能力比E原子失去电子的能力强D.Q的气态氢化物比E的气态氢化物稳定【解析】选C。Q原子半径比同周期的E原子半径大，说明Q在E的左边，Q的非金属性比E弱，据此即可进一步根据元素得电子能力的判断依据判断C项正确。类型二元素得失电子能力的判断【典例】(2013·合肥高一检测)下列不能说明氯原子的得电子能力比硫原子强的事实是()①HCl比H2S稳定②HClO氧化性比H2SO4强③HClO4酸性比H2SO4强④Cl2能与H2S反应生成S⑤氯原子最外层有7个电子，硫原子最外层有6个电子⑥Cl2与Fe反应生成FeCl3，S与Fe反应生成FeSA.②⑤B.①②C.①②④D.①③⑤【解题指南】解答本题要注意以下两点:(1)熟悉元素原子得电子能力的判断依据；(2)得电子能力的强弱与得失电子的多少无关。【解析】选A。氢化物的稳定性、最高价含氧酸的酸性、单质的氧化性的相对强弱，都能用来比较相应元素的得电子能力的相对强弱。含氧酸的氧化性与含氧酸的稳定性有关，不能用来比较元素得电子能力的相对强弱。最外层电子数和原子半径等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。【方法规律】元素得电子能力的判断依据(1)与同一种多价金属反应后金属价态的变化。反应后金属价态越高，其元素得电子能力越强。例如:Cl2与Fe反应生成FeCl3，S与Fe反应生成FeS，说明得电子能力ClS。(2)阴离子的还原性越强，说明阴离子越易失电子，则对应的这种非金属原子则越不易得电子，其得电子能力就越弱。例如:Cl-比Br-还原性弱，说明Cl2的氧化性比Br2的强。(3)根据元素在元素周期表中的相对位置,在周期表右上方的元素原子得电子能力较强。例如:氟元素是元素周期表中最右上角的非金属元素(稀有气体除外)，所以氟元素是非金属性最强的元素。【变式训练】(2013·金华高一检测)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()A.A、B两元素的原子具有相同的电子层数，且原子半径A＞BB.通常条件下，元素A的单质是气态，元素B的单质是固态C.A的气态氢化物比B的气态氢化物分解温度高D.A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选项，A、B处于同一周期且原子半径AB,即A在B的左边，说明非金属性AB；B选项，单质的状态与相应元素的非金属性强弱之间不存在必然联系；C选项，A的气态氢化