《專(zhuān)題15 元素周期律 》教材深度精講

學(xué)而優(yōu)教有方PAGEPAGE1專(zhuān)題15元素周期律（教材深度精講）【核心素養(yǎng)分析】1.宏觀辨識(shí)與微觀探析:從元素和原子、分子水平認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化,形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念,能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析元素周期律的遞變性。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知:具有證據(jù)意識(shí),基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和事實(shí)對(duì)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)及其變化分析得出元素周期律;基于元素周期律理解元素周期表的編排方法,能運(yùn)用元素周期表揭示元素周期律。3.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí):發(fā)現(xiàn)和提出有探索價(jià)值的原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的問(wèn)題,如核外電子排布、元素的特殊性等,面對(duì)異?，F(xiàn)象敢于提出自己的見(jiàn)解?！局R(shí)導(dǎo)圖】【目標(biāo)導(dǎo)航】1．通過(guò)原子核外電子排布、元素最高化合價(jià)和最低化合物、原子半徑等有關(guān)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)事實(shí)，能夠認(rèn)識(shí)隨原子序數(shù)遞增而呈周期性變化的規(guī)律，能理解元素周期律的形成原因是原子核外電子排布的周期性變化結(jié)果。2．通過(guò)第三周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律為例，能認(rèn)識(shí)同周期元素的金屬性、非金屬性等隨原子序數(shù)遞增而呈周期性變化的規(guī)律，建構(gòu)元素周期律。3．通過(guò)對(duì)第三周期原子微觀結(jié)構(gòu)的變化到元素性質(zhì)變化的推理過(guò)程，能夠設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)，探究第三周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律。4．通過(guò)周期表中金屬元素、非金屬元素分區(qū)，能掌握“位、構(gòu)、性”的關(guān)系。5．通過(guò)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式，能利用元素在元素周期表中的位置和原子結(jié)構(gòu)，分析、預(yù)測(cè)、比較元素及其化合物的性質(zhì)。6．通過(guò)元素周期律、元素周期表在化學(xué)研究、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的具體應(yīng)用，能利用元素周期表、元素周期律指導(dǎo)科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的模型認(rèn)知?！局仉y點(diǎn)精講】一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律1.理論分析（1）原子結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時(shí)的最外層電子數(shù)1～211→223～1021→8811～1831→88結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子核外的電子排布呈現(xiàn)周期性的變化（2）原子半徑的變化規(guī)律3～10號(hào)元素LiBeBC原子半徑/nm0.1520.0890.0820.0773～10號(hào)元素NOFNe原子半徑/nm0.0750.0740.071-11～18號(hào)元素NaMgAlSi原子半徑/nm0.1860.1600.1430.11711～18號(hào)元素PSClAr原子半徑/nm0.1100.1020.099-變化趨勢(shì)同周期內(nèi)自左至右逐漸減小結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的半徑呈現(xiàn)周期性變化（3）元素主要化合價(jià)的變化規(guī)律原子序數(shù)主要化合價(jià)的變化1～2+1→03～10+1→+5-4→-1→011～18+1→+7-4→-1→0結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素的主要化合價(jià)呈周期性變化（4）結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的核外電子排布、原子半徑和化合價(jià)都呈現(xiàn)周期性的變化?！舅伎寂c討論】p102參考答案：2.實(shí)驗(yàn)探究——第三周期元素性質(zhì)的遞變1）鈉、鎂、鋁的金屬性比較(1)預(yù)測(cè)：鈉、鎂、鋁同屬于第三周期，原子半徑逐漸減小，原子核對(duì)最外層電子吸引力逐漸增強(qiáng)，將會(huì)導(dǎo)致失電子能力減弱，金屬性逐漸減弱。(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程①實(shí)驗(yàn)探究：鈉、鎂與水的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論及化學(xué)方程式鈉熔成小球，浮于水面，四處游動(dòng)，有“嘶嘶”的響聲，向反應(yīng)結(jié)束的溶液中加入酚酞溶液，溶液變紅鈉與冷水反應(yīng)劇烈?；瘜W(xué)方程式為2Na+2H2O=2NaOH+H2↑加熱前，鎂條表面附著了少量無(wú)色氣泡，加熱至沸騰后，有較多的無(wú)色氣泡冒出，溶液變?yōu)榉奂t色鎂條與冷水反應(yīng)緩慢，鎂條表面有非常少的小氣泡，入酚酞，溶液顏色變化不明顯；加熱液體至沸騰后，鎂與熱人較快反應(yīng)，鎂條表面產(chǎn)生較多氣泡，試管中溶液變紅。鎂與冷水幾乎不反應(yīng)，能與熱水反應(yīng)。化學(xué)方程式為Mg+2H2OH2↑+Mg(OH)2結(jié)論：金屬性：Na>Mg②實(shí)驗(yàn)探究：氫氧化鋁、氫氧化鎂分別和鹽酸、氫氧化鈉溶液的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及離子方程式向試管中加入2mL1mol/LAlCl3溶液，然后滴加氨水，直到不再產(chǎn)生白色絮狀A(yù)l(OH)3沉淀為止。將Al(OH)3沉淀分裝在兩支試管中向一支試管中滴加2mol/L鹽酸，邊滴加邊振蕩向氫氧化鋁中加入鹽酸，白色沉淀逐漸溶解，最后沉淀消失，溶液無(wú)色透明；離子方程式為Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O向另一支試管中滴加2mol/LNaOH溶液，邊滴加邊振蕩加入氫氧化鈉溶液，白色沉淀逐漸溶解，最后沉淀消失，溶液無(wú)色透明。離子方程式為Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O向試管中加入2mL1mol/LMgCl2溶液，然后滴加氨水，直到不再產(chǎn)生白色Mg(OH)2沉淀為止。將Mg(OH)2沉淀分裝在兩支試管中向一支試管中滴加2mol/L鹽酸，邊滴加邊振蕩向氫氧化鎂白色沉淀中加入鹽酸，白色沉淀逐漸溶解，最后沉淀消失；離子方程式為Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O向另一支試管中滴加2mol/L氫氧化鈉溶液，邊滴加邊振蕩向氫氧化鎂白色沉淀中加入氫氧化鈉，沉淀不溶解。結(jié)論：A．NaOH是強(qiáng)堿，Mg(OH)2是中強(qiáng)堿，Al(OH)3是兩性氫氧化物；B．金屬性：Na>Mg>Al(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：Na、Mg、Al的金屬性逐漸減弱。2）硅、磷、硫、氯的非金屬性的遞變(1)最高價(jià)含氧酸酸性強(qiáng)弱的比較非金屬元素SiPSCl最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物(含氧酸)的酸性強(qiáng)弱H2SiO3弱酸H3PO4中強(qiáng)酸H2SO4強(qiáng)酸HClO4強(qiáng)酸(酸性比H2SO4強(qiáng))酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3(2)結(jié)論：Si、P、S、Cl的非金屬性逐漸增強(qiáng)。3）結(jié)論：同周期從左到右，元素原子失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng)；元素金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)?！窘Y(jié)論分析】p103參考答案：第三周期元素從鈉到氯，隨著原子序數(shù)遞增，元素的金屬性逐慚減弱，非金屬性逐慚增強(qiáng)。這與通過(guò)元素原子的核外電子排布推測(cè)的結(jié)論一致。由此，對(duì)原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系有以下認(rèn)識(shí)：1、原子結(jié)構(gòu)決定元素質(zhì)2、原子核外最外電子層電子的數(shù)目與元素的化學(xué)性質(zhì)關(guān)系密切：(1)金屬元素的原子核外最外層電子數(shù)一般少于4個(gè)，在化學(xué)反應(yīng)中易失去最外層電子。(2)非金屬元素的原子核外最外層電子數(shù)一般多于4個(gè)，在化學(xué)反應(yīng)中易得到電子。3.元素周期律1）元素周期律(1)含義：元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律。(2)實(shí)質(zhì)：元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子的核外電子排布周期性變化的必然結(jié)果。2）主族元素的周期性變化規(guī)律項(xiàng)目同周期(左→右)同主族(上→下)原子結(jié)構(gòu)核電荷數(shù)逐漸增大逐漸增大電子層數(shù)相同逐漸增多原子半徑逐漸減小逐漸增大離子半徑陽(yáng)離子逐漸減小陰離子逐漸減小r(陰離子)＞r(陽(yáng)離子)逐漸增大性質(zhì)化合價(jià)最高正化合價(jià)由＋1→＋7(O、F除外)負(fù)化合價(jià)＝－(8－主族序數(shù))相同，最高正化合價(jià)＝主族序數(shù)(O、F除外)元素的金屬性和非金屬性金屬性逐漸減弱非金屬性逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸減弱離子的氧化性、還原性陽(yáng)離子氧化性逐漸增強(qiáng)陰離子還原性逐漸減弱陽(yáng)離子氧化性逐漸減弱陰離子還原性逐漸增強(qiáng)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸堿性堿性逐漸減弱酸性逐漸增強(qiáng)堿性逐漸增強(qiáng)酸性逐漸減弱二、金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的判斷方法一表兩序元素周期表：金屬性“右弱左強(qiáng)，上弱下強(qiáng)，右上弱左下強(qiáng)”；非金屬性“左弱右強(qiáng)，下弱上強(qiáng)，左下弱右上強(qiáng)”金屬活動(dòng)性順序：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的順序，金屬性減弱非金屬活動(dòng)性順序：按F、O、Cl、Br、I、S的順序，非金屬性減弱三反應(yīng)置換反應(yīng)：強(qiáng)的置換弱的，適合金屬也適合非金屬與水或非氧化性酸反應(yīng)越劇烈，或最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，則金屬性越強(qiáng)與氫氣反應(yīng)越容易，生成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，或最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，則非金屬性越強(qiáng)氧化性金屬離子的氧化性越弱，對(duì)應(yīng)元素的金屬性越強(qiáng)還原性非金屬氫化物或非金屬陰離子的還原性越弱，對(duì)應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)三、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用1.根據(jù)元素周期表中的位置尋找未知元素2.預(yù)測(cè)元素的性質(zhì)(由遞變規(guī)律推測(cè))①比較不同周期、不同主族元素的性質(zhì)如：金屬性：Mg＞Al、Ca＞Mg，則堿性：Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，則Ca(OH)2＞Al(OH)3(填“＞”“＜”或“＝”)。②推測(cè)未知元素的某些性質(zhì)如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2難溶，可推知Be(OH)2難溶；再如：已知鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律，可推知元素砹(At)應(yīng)為有色固體，與氫難化合，HAt不穩(wěn)定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。3.啟發(fā)人們?cè)谝欢▍^(qū)域內(nèi)尋找新物質(zhì)①半導(dǎo)體元素在金屬與非金屬分界線附近，如：Si、Ge、Ga等。②農(nóng)藥中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。四、元素位—構(gòu)—性的關(guān)系元素的原子結(jié)構(gòu)決定了元素在周期表中的位置和元素的主要性質(zhì)，元素在周期表中的位置反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的主要性質(zhì)，故三者之間可相互推斷。2．三者的推斷關(guān)系(1)結(jié)構(gòu)與位置的互推①明確四個(gè)關(guān)系式a．電子層數(shù)＝周期序數(shù)。b．質(zhì)子數(shù)＝原子序數(shù)。c．最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)。d．主族元素的最高正價(jià)＝最外層電子數(shù)。最低負(fù)價(jià)＝－|8－最外層電子數(shù)|。②熟悉掌握周期表中的一些特殊規(guī)律a．各周期所能容納元素種數(shù)。b．稀有氣體的原子序數(shù)及在周期表中的位置。c．同族上下相鄰元素原子序數(shù)的關(guān)系。(2)性質(zhì)與位置互推熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，根據(jù)元素性質(zhì)可以推知元素在周期表中的位置，根據(jù)元素在周期表中的位置可以推知元素性質(zhì)。主要包括：①元素的金屬性、非金屬性。②氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性。③最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性。④金屬與H2O或酸反應(yīng)的難易程度。3．結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的互推(1)最外層電子數(shù)是決定元素原子的氧化性和還原性的主要因素。(2)原子半徑?jīng)Q定了元素單質(zhì)的性質(zhì)；離子半徑?jīng)Q定了元素組成化合物的性質(zhì)。(3)同主族元素最外層電子數(shù)相同，性質(zhì)相似。【典題精練】考點(diǎn)1、考查金屬性、非金屬性的強(qiáng)弱比較例1．（2023下·河南鄭州·高一鄭州十九中校聯(lián)考期中）以下進(jìn)行元素性質(zhì)比較的方案中可行的是A．鐵投入溶液中能置換出銅，鈉投入溶液中不能置換出銅，可以比較與的金屬性強(qiáng)弱B．的酸性比強(qiáng)，可以比較S與C的非金屬性強(qiáng)弱C．和S分別與鐵反應(yīng)，可以比較Cl與S的非金屬性強(qiáng)弱D．向溶液和溶液中分別通入，可以比較Mg與Al的金屬性強(qiáng)弱考點(diǎn)2、考查微粒半徑大小比較例2．（2023上·甘肅天水·高一統(tǒng)考期末）下列有關(guān)微粒半徑大小關(guān)系比較中，正確的是A．r(Cu)＞r(Cu+)＞r(Cu2+)B．原子X(jué)與Y的原子序數(shù)X＞Y，則原子半徑一定是X＜YC．微粒X+與Y-的核外電子排布相同，則離子半徑：X+＞Y-D．同一主族非金屬原子半徑X＞Y，則非金屬性：X＞Y考點(diǎn)3、考查元素周期律、周期表的應(yīng)用例3．（2023下·黑龍江鶴崗·高一鶴崗一中校考期中）下列關(guān)于元素周期表及周期律的敘述，其中錯(cuò)誤的是①一般在過(guò)渡元素中尋找一些化學(xué)反應(yīng)新型催化劑②硒化氫(H2Se)是無(wú)色，有毒，比H2S穩(wěn)定的氣體③研制農(nóng)藥通?？紤]含有元素周期表右上角元素(氟、氯、硫、磷等)的有機(jī)物④按F2→I2的順序單質(zhì)氧化性逐漸減弱，故前面的鹵素單質(zhì)可將后面的鹵素從它們的鹽溶液里置換出來(lái)⑤元素周期表中位于金屬和非金屬分界線附近的元素屬于過(guò)渡元素⑥砹(At)為ⅦA元素，推測(cè)單質(zhì)砹為有色固體，HAt不穩(wěn)定，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸⑦ⅠA族元素全部是金屬元素，第ⅢA族位于元素周期表第3縱列A．②③⑤⑦ B．②④⑤⑦ C．①②⑤⑦ D．④⑤⑥⑦考點(diǎn)4、考查位、構(gòu)、性關(guān)系的綜合應(yīng)用例4．（2023下·福建寧德·高一校聯(lián)考期中）T、Q、R、W四種元素在元素周期表中所處位置如圖，已知W能與氧元素形成化合物WO2，WO2中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%，且W原子中質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是QRTWA．簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：Q<RB．T的最高價(jià)氧化物能與強(qiáng)酸溶液反應(yīng)C．WO2分子中所有原子最外層均能滿(mǎn)足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D．Q與氧元素形成的化合物的種類(lèi)不止一種

參考答案【核心素養(yǎng)分析】1.宏觀辨識(shí)與微觀探析:從元素和原子、分子水平認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化,形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念,能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析元素周期律的遞變性。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知:具有證據(jù)意識(shí),基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和事實(shí)對(duì)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)及其變化分析得出元素周期律;基于元素周期律理解元素周期表的編排方法,能運(yùn)用元素周期表揭示元素周期律。3.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí):發(fā)現(xiàn)和提出有探索價(jià)值的原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的問(wèn)題,如核外電子排布、元素的特殊性等,面對(duì)異?，F(xiàn)象敢于提出自己的見(jiàn)解?！局R(shí)導(dǎo)圖】【目標(biāo)導(dǎo)航】1．通過(guò)原子核外電子排布、元素最高化合價(jià)和最低化合物、原子半徑等有關(guān)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)事實(shí)，能夠認(rèn)識(shí)隨原子序數(shù)遞增而呈周期性變化的規(guī)律，能理解元素周期律的形成原因是原子核外電子排布的周期性變化結(jié)果。2．通過(guò)第三周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律為例，能認(rèn)識(shí)同周期元素的金屬性、非金屬性等隨原子序數(shù)遞增而呈周期性變化的規(guī)律，建構(gòu)元素周期律。3．通過(guò)對(duì)第三周期原子微觀結(jié)構(gòu)的變化到元素性質(zhì)變化的推理過(guò)程，能夠設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)，探究第三周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律。4．通過(guò)周期表中金屬元素、非金屬元素分區(qū)，能掌握“位、構(gòu)、性”的關(guān)系。5．通過(guò)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式，能利用元素在元素周期表中的位置和原子結(jié)構(gòu)，分析、預(yù)測(cè)、比較元素及其化合物的性質(zhì)。6．通過(guò)元素周期律、元素周期表在化學(xué)研究、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的具體應(yīng)用，能利用元素周期表、元素周期律指導(dǎo)科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的模型認(rèn)知?！局仉y點(diǎn)精講】一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律1.理論分析（1）原子結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時(shí)的最外層電子數(shù)1～211→223～1021→8811～1831→88結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子核外的電子排布呈現(xiàn)周期性的變化（2）原子半徑的變化規(guī)律3～10號(hào)元素LiBeBC原子半徑/nm0.1520.0890.0820.0773～10號(hào)元素NOFNe原子半徑/nm0.0750.0740.071-11～18號(hào)元素NaMgAlSi原子半徑/nm0.1860.1600.1430.11711～18號(hào)元素PSClAr原子半徑/nm0.1100.1020.099-變化趨勢(shì)同周期內(nèi)自左至右逐漸減小結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的半徑呈現(xiàn)周期性變化（3）元素主要化合價(jià)的變化規(guī)律原子序數(shù)主要化合價(jià)的變化1～2+1→03～10+1→+5-4→-1→011～18+1→+7-4→-1→0結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素的主要化合價(jià)呈周期性變化（4）結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的核外電子排布、原子半徑和化合價(jià)都呈現(xiàn)周期性的變化?！舅伎寂c討論】p102參考答案：2.實(shí)驗(yàn)探究——第三周期元素性質(zhì)的遞變1）鈉、鎂、鋁的金屬性比較(1)預(yù)測(cè)：鈉、鎂、鋁同屬于第三周期，原子半徑逐漸減小，原子核對(duì)最外層電子吸引力逐漸增強(qiáng)，將會(huì)導(dǎo)致失電子能力減弱，金屬性逐漸減弱。(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程①實(shí)驗(yàn)探究：鈉、鎂與水的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論及化學(xué)方程式鈉熔成小球，浮于水面，四處游動(dòng)，有“嘶嘶”的響聲，向反應(yīng)結(jié)束的溶液中加入酚酞溶液，溶液變紅鈉與冷水反應(yīng)劇烈?；瘜W(xué)方程式為2Na+2H2O=2NaOH+H2↑加熱前，鎂條表面附著了少量無(wú)色氣泡，加熱至沸騰后，有較多的無(wú)色氣泡冒出，溶液變?yōu)榉奂t色鎂條與冷水反應(yīng)緩慢，鎂條表面有非常少的小氣泡，入酚酞，溶液顏色變化不明顯；加熱液體至沸騰后，鎂與熱人較快反應(yīng)，鎂條表面產(chǎn)生較多氣泡，試管中溶液變紅。鎂與冷水幾乎不反應(yīng)，能與熱水反應(yīng)?；瘜W(xué)方程式為Mg+2H2OH2↑+Mg(OH)2結(jié)論：金屬性：Na>Mg②實(shí)驗(yàn)探究：氫氧化鋁、氫氧化鎂分別和鹽酸、氫氧化鈉溶液的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及離子方程式向試管中加入2mL1mol/LAlCl3溶液，然后滴加氨水，直到不再產(chǎn)生白色絮狀A(yù)l(OH)3沉淀為止。將Al(OH)3沉淀分裝在兩支試管中向一支試管中滴加2mol/L鹽酸，邊滴加邊振蕩向氫氧化鋁中加入鹽酸，白色沉淀逐漸溶解，最后沉淀消失，溶液無(wú)色透明；離子方程式為Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O向另一支試管中滴加2mol/LNaOH溶液，邊滴加邊振蕩加入氫氧化鈉溶液，白色沉淀逐漸溶解，最后沉淀消失，溶液無(wú)色透明。離子方程式為Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O向試管中加入2mL1mol/LMgCl2溶液，然后滴加氨水，直到不再產(chǎn)生白色Mg(OH)2沉淀為止。將Mg(OH)2沉淀分裝在兩支試管中向一支試管中滴加2mol/L鹽酸，邊滴加邊振蕩向氫氧化鎂白色沉淀中加入鹽酸，白色沉淀逐漸溶解，最后沉淀消失；離子方程式為Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O向另一支試管中滴加2mol/L氫氧化鈉溶液，邊滴加邊振蕩向氫氧化鎂白色沉淀中加入氫氧化鈉，沉淀不溶解。結(jié)論：A．NaOH是強(qiáng)堿，Mg(OH)2是中強(qiáng)堿，Al(OH)3是兩性氫氧化物；B．金屬性：Na>Mg>Al(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：Na、Mg、Al的金屬性逐漸減弱。2）硅、磷、硫、氯的非金屬性的遞變(1)最高價(jià)含氧酸酸性強(qiáng)弱的比較非金屬元素SiPSCl最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物(含氧酸)的酸性強(qiáng)弱H2SiO3弱酸H3PO4中強(qiáng)酸H2SO4強(qiáng)酸HClO4強(qiáng)酸(酸性比H2SO4強(qiáng))酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3(2)結(jié)論：Si、P、S、Cl的非金屬性逐漸增強(qiáng)。3）結(jié)論：同周期從左到右，元素原子失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng)；元素金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。【結(jié)論分析】p103參考答案：第三周期元素從鈉到氯，隨著原子序數(shù)遞增，元素的金屬性逐慚減弱，非金屬性逐慚增強(qiáng)。這與通過(guò)元素原子的核外電子排布推測(cè)的結(jié)論一致。由此，對(duì)原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系有以下認(rèn)識(shí)：1、原子結(jié)構(gòu)決定元素質(zhì)2、原子核外最外電子層電子的數(shù)目與元素的化學(xué)性質(zhì)關(guān)系密切：(1)金屬元素的原子核外最外層電子數(shù)一般少于4個(gè)，在化學(xué)反應(yīng)中易失去最外層電子。(2)非金屬元素的原子核外最外層電子數(shù)一般多于4個(gè)，在化學(xué)反應(yīng)中易得到電子。3.元素周期律1）元素周期律(1)含義：元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律。(2)實(shí)質(zhì)：元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子的核外電子排布周期性變化的必然結(jié)果。2）主族元素的周期性變化規(guī)律項(xiàng)目同周期(左→右)同主族(上→下)原子結(jié)構(gòu)核電荷數(shù)逐漸增大逐漸增大電子層數(shù)相同逐漸增多原子半徑逐漸減小逐漸增大離子半徑陽(yáng)離子逐漸減小陰離子逐漸減小r(陰離子)＞r(陽(yáng)離子)逐漸增大性質(zhì)化合價(jià)最高正化合價(jià)由＋1→＋7(O、F除外)負(fù)化合價(jià)＝－(8－主族序數(shù))相同，最高正化合價(jià)＝主族序數(shù)(O、F除外)元素的金屬性和非金屬性金屬性逐漸減弱非金屬性逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸減弱離子的氧化性、還原性陽(yáng)離子氧化性逐漸增強(qiáng)陰離子還原性逐漸減弱陽(yáng)離子氧化性逐漸減弱陰離子還原性逐漸增強(qiáng)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)逐漸減弱最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸堿性堿性逐漸減弱酸性逐漸增強(qiáng)堿性逐漸增強(qiáng)酸性逐漸減弱二、金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的判斷方法一表兩序元素周期表：金屬性“右弱左強(qiáng)，上弱下強(qiáng)，右上弱左下強(qiáng)”；非金屬性“左弱右強(qiáng)，下弱上強(qiáng)，左下弱右上強(qiáng)”金屬活動(dòng)性順序：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的順序，金屬性減弱非金屬活動(dòng)性順序：按F、O、Cl、Br、I、S的順序，非金屬性減弱三反應(yīng)置換反應(yīng)：強(qiáng)的置換弱的，適合金屬也適合非金屬與水或非氧化性酸反應(yīng)越劇烈，或最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，則金屬性越強(qiáng)與氫氣反應(yīng)越容易，生成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，或最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，則非金屬性越強(qiáng)氧化性金屬離子的氧化性越弱，對(duì)應(yīng)元素的金屬性越強(qiáng)還原性非金屬氫化物或非金屬陰離子的還原性越弱，對(duì)應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)三、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用1.根據(jù)元素周期表中的位置尋找未知元素2.預(yù)測(cè)元素的性質(zhì)(由遞變規(guī)律推測(cè))①比較不同周期、不同主族元素的性質(zhì)如：金屬性：Mg＞Al、Ca＞Mg，則堿性：Mg(OH)2＞Al(OH)3、Ca(OH)2＞Mg(OH)2，則Ca(OH)2＞Al(OH)3(填“＞”“＜”或“＝”)。②推測(cè)未知元素的某些性質(zhì)如：已知Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2難溶，可推知Be(OH)2難溶；再如：已知鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律，可推知元素砹(At)應(yīng)為有色固體，與氫難化合，HAt不穩(wěn)定，水溶液呈酸性，AgAt不溶于水等。3.啟發(fā)人們?cè)谝欢▍^(qū)域內(nèi)尋找新物質(zhì)①半導(dǎo)體元素在金屬與非金屬分界線附近，如：Si、Ge、Ga等。②農(nóng)藥中常用元素在右上方，如：F、Cl、S、P、As等。四、元素位—構(gòu)—性的關(guān)系元素的原子結(jié)構(gòu)決定了元素在周期表中的位置和元素的主要性質(zhì)，元素在周期表中的位置反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的主要性質(zhì)，故三者之間可相互推斷。2．三者的推斷關(guān)系(1)結(jié)構(gòu)與位置的互推①明確四個(gè)關(guān)系式a．電子層數(shù)＝周期序數(shù)。b．質(zhì)子數(shù)＝原子序數(shù)。c．最外層電子數(shù)＝主族序數(shù)。d．主族元素的最高正價(jià)＝最外層電子數(shù)。最低負(fù)價(jià)＝－|8－最外層電子數(shù)|。②熟悉掌握周期表中的一些特殊規(guī)律a．各周期所能容納元素種數(shù)。b．稀有氣體的原子序數(shù)及在周期表中的位置。c．同族上下相鄰元素原子序數(shù)的關(guān)系。(2)性質(zhì)與位置互推熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，根據(jù)元素性質(zhì)可以推知元素在周期表中的位置，根據(jù)元素在周期表中的位置可以推知元素性質(zhì)。主要包括：①元素的金屬性、非金屬性。②氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性。③最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性。④金屬與H2O或酸反應(yīng)的難易程度。3．結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的互推(1)最外層電子數(shù)是決定元素原子的氧化性和還原性的主要因素。(2)原子半徑?jīng)Q定了元素單質(zhì)的性質(zhì)；離子半徑?jīng)Q定了元素組成化合物的性質(zhì)。(3)同主族元素最外層電子數(shù)相同，性質(zhì)相似?！镜漕}精練】考點(diǎn)1、考查金屬性、非金屬性的強(qiáng)弱比較例1．（2023下·河南鄭州·高一鄭州十九中校聯(lián)考期中）以下進(jìn)行元素性質(zhì)比較的方案中可行的是A．鐵投入溶液中能置換出銅，鈉投入溶液中不能置換出銅，可以比較與的金屬性強(qiáng)弱B．的酸性比強(qiáng)，可以比較S與C的非金屬性強(qiáng)弱C．和S分別與鐵反應(yīng)，可以比較Cl與S的非金屬性強(qiáng)弱D．向溶液和溶液中分別通入，可以比較Mg與Al的金屬性強(qiáng)弱【解析】A．鐵投入CuSO4溶液中，發(fā)生置換反應(yīng)生成銅，鈉投入CuSO4溶液中，Na先和水反應(yīng)生成NaOH，NaOH再和CuSO4反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀，鈉不能置換出銅，這兩個(gè)反應(yīng)說(shuō)明Na、Fe都比Cu活潑，但不能比較鈉與鐵的金屬性強(qiáng)弱，故A錯(cuò)誤；B．H2SO3的酸性比H2CO3的酸性強(qiáng)，但亞硫酸不是最高價(jià)含氧酸，則不能說(shuō)明S的非金屬性比C強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；C．氯氣和鐵反應(yīng)生成氯化鐵，硫和鐵反應(yīng)生成硫化亞鐵，說(shuō)明氯氣的氧化性比硫強(qiáng)，故C正確；D．氯化鎂或氯化鋁通入氨氣都生成沉淀，不能比較金屬性強(qiáng)弱，故D錯(cuò)誤；故選C?！敬鸢浮緾【易錯(cuò)提醒】規(guī)避金屬性和非金屬性判斷中的易錯(cuò)點(diǎn)：(1)關(guān)注關(guān)鍵詞“最高價(jià)”，根據(jù)元素氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性的強(qiáng)弱判斷元素非金屬性或金屬性的強(qiáng)弱時(shí)，必須是其最高價(jià)氧化物的水化物。(2)關(guān)注關(guān)鍵詞“難易”，判斷元素非金屬性或金屬性的強(qiáng)弱，依據(jù)是元素原子在化學(xué)反應(yīng)中得失電子的難易而不是得失電子的多少?？键c(diǎn)2、考查微粒半徑大小比較例2．（2023上·甘肅天水·高一統(tǒng)考期末）下列有關(guān)微粒半徑大小關(guān)系比較中，正確的是A．r(Cu)＞r(Cu+)＞r(Cu2+)B．原子X(jué)與Y的原子序數(shù)X＞Y，則原子半徑一定是X＜YC．微粒X+與Y-的核外電子排布相同，則離子半徑：X+＞Y-D．同一主族非金屬原子半徑X＞Y，則非金屬性：X＞Y【解析】A．電子層數(shù)越多半徑越大，電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，半徑越??；同一元素不同粒子，核外電子數(shù)越多，半徑越大；r(Cu)＞r(Cu+)＞r(Cu2+)，A正確；B．原子X(jué)與Y的原子序數(shù)X＞Y，若X周期數(shù)大于Y，則原子半徑X>Y，B錯(cuò)誤；C．電子層數(shù)越多半徑越大，電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，半徑越??；微粒X+與Y-的核外電子排布相同，則離子半徑：X+<Y-，C錯(cuò)誤；D．同一主族隨原子序數(shù)變大，原子半徑變大；同一主族非金屬原子半徑X＞Y，則原子序數(shù)X＞Y，非金屬性：X<Y，D錯(cuò)誤；故選A?！敬鸢浮緼【方法技巧】微粒半徑大小的比較規(guī)律：①層數(shù)相同，核大半徑小。即電子層數(shù)相同時(shí)，結(jié)構(gòu)相似的微粒中核電荷數(shù)大的微粒半徑小；②層異，層大半徑大。即當(dāng)微粒的電子層數(shù)不同時(shí)，結(jié)構(gòu)相似的微粒中，電子層數(shù)大的微粒半徑大；③核同，價(jià)高半徑小。即對(duì)同一種元素形成的不同的簡(jiǎn)單微粒中，化合價(jià)高的微粒的半徑?。虎茈娮訉咏Y(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)大，則半徑小?？键c(diǎn)3、考查元素周期律、周期表的應(yīng)用例3．（2023下·黑龍江鶴崗·高一鶴崗一中校考期中）下列關(guān)于元素周期表及周期律的敘述，其中錯(cuò)誤的是①一般在過(guò)渡元素中尋找一些化學(xué)反應(yīng)新型催化劑②硒化氫(H2Se)是無(wú)色，有毒，比H2S穩(wěn)定的氣體③研制農(nóng)藥通常考慮含有元素周期表右上角元素(氟、氯、硫、磷等)的有機(jī)物④按F2→I2的順序單質(zhì)氧化性逐漸減弱，故前面的鹵素單質(zhì)可將后面的鹵素從它們的鹽溶液里置換出來(lái)⑤元素周期表中位