4.2.2+元素金屬性和非金屬性變化規(guī)律【知識(shí)專(zhuān)講精研】高一化學(xué)高效備課 （人教版2019必修第一冊(cè)）

2023-2024學(xué)年必修第一冊(cè)(人教版2019)第四章

物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第二節(jié)

元素周期率第2課時(shí)元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律【結(jié)構(gòu)規(guī)律小結(jié)】隨著原子序數(shù)的遞增原子的核外電子排布原子半徑元素的主要化合價(jià)呈現(xiàn)周期性的變化原子的核外電子排布、原子半徑、化合價(jià)較為抽象比較平時(shí)接觸較多的元素性質(zhì)——金屬性與非金屬性元素的金屬性、非金屬性是否也呈現(xiàn)周期性變化？目錄元素金屬性的周期性變化01元素非金屬性的周期性變化02習(xí)學(xué)目標(biāo)1．結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)事實(shí)認(rèn)識(shí)原子核外電子排布，元素的化合價(jià)，原子半徑的周期性變化規(guī)律，培養(yǎng)“證據(jù)推理與科學(xué)探究”的核心素養(yǎng)。2．以第三周期元素為例，認(rèn)識(shí)同周期元素的金屬性、非金屬性的周期性變化規(guī)律，培養(yǎng)“科學(xué)探究與模型認(rèn)知”的核心素養(yǎng)。1.以第3周期元素為例，核外電子排布、原子半徑如何變化？原子半徑逐漸變小同一周期主族元素從左到右，最外層電子數(shù)依次增多，原子半徑依次減小。IAⅡAⅢAIVAVAVIAⅦA【思考】AlSiPSClNaMg2.根據(jù)第3周期元素的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)預(yù)測(cè)，同一周期元素的原子的得電子能力和失電子能力如何變化？元素的原子得、失電子能力與原子半徑和核電荷數(shù)相關(guān)，一般原子半徑越小，核電荷數(shù)越大得電子能力越強(qiáng)，失電子能力越弱。失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng)（金屬性減弱，非金屬性增強(qiáng)。）金屬元素失電子的能力稱(chēng)為金屬性如何實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：元素原子失電子能力：鈉>鎂>鋁元素原子失電子能力強(qiáng)弱判斷？金屬性比較①比較金屬單質(zhì)與水或酸反應(yīng)置換出氫的難易程度，置換出氫越容易,則金屬性越強(qiáng)。②比較金屬元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性強(qiáng)弱,堿性越強(qiáng)，則金屬性越強(qiáng)。③單質(zhì)還原性越強(qiáng)，金屬性越強(qiáng)。④活潑金屬置換不活潑金屬。NO.1同周期元素金屬性的變化規(guī)律第三周期元素性質(zhì)的遞變Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明三者金屬性的強(qiáng)弱？比較金屬與水反應(yīng)難易比較金屬與酸反應(yīng)難易比較最高價(jià)氧化物的水化物的堿性強(qiáng)弱實(shí)驗(yàn)用品：表面積相同的鎂條和鋁條、金屬鈉、酚酞、蒸餾水、1mol/LAlCl3溶液、1mol/LMgCl2溶液、氨水、2mol/LNaOH溶液、2mol/L鹽酸、試管、砂紙、酒精燈、試管夾、。方案1：金屬Na、Mg、Al單質(zhì)分別與水反應(yīng)，觀察其反應(yīng)條件難易。方案2：金屬Na、Mg、Al單質(zhì)分別與酸反應(yīng)，觀察其反應(yīng)劇烈程度。方案3：NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3分別滴入酚酞，觀察溶液顏色深淺。設(shè)計(jì)方案？鎂與冷水反應(yīng)緩慢，滴入酚酞試液粉紅色。加熱至沸騰后反應(yīng)加快，產(chǎn)生氣泡，溶液紅色加深。鎂的金屬性比鈉弱Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2△與金屬鈉對(duì)比實(shí)驗(yàn)1

取一小段鎂帶，用砂紙磨去表面的氧化膜,放入試管中。向試管中加入2mL水,并滴入2滴酚酞溶液。觀察現(xiàn)象。過(guò)一會(huì)兒加熱試管至水沸騰。觀察現(xiàn)象。現(xiàn)象：化學(xué)方程式：結(jié)論：實(shí)驗(yàn)2

取一小片鋁和一小段鎂帶鎂帶，用砂紙擦去氧化膜,分別放入兩試管，再各加入2mL

1mol/L鹽酸。觀察現(xiàn)象。現(xiàn)象：化學(xué)方程式：

結(jié)論：

鎂與鋁均能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡。但鎂反應(yīng)比鋁劇烈。Mg+2HCl=MgCl2+H22Al+6HCl=2AlCl3+3H2鎂的金屬性比鋁強(qiáng)【實(shí)驗(yàn)3】向硫酸鋁溶液中加入氨水，將生成的沉淀分裝在兩個(gè)試管中，分別加入鹽酸和氫氧化鈉溶液，觀察現(xiàn)象。AlCl3溶液氨水HCl溶液NaOH溶液Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl(OH)3+OH－

=AlO2－+2H2O白色絮狀沉淀探究Al(OH)3的堿性?xún)尚詺溲趸铮杭饶芘c酸反應(yīng)生成鹽和水又能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物。實(shí)驗(yàn)：用氯化鎂溶液代替氯化鋁溶液做上述實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象。并比較。沉淀溶解沉淀不溶解Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O結(jié)論：金屬性：Mg___Al>“金屬性”變化規(guī)律探討NaMgAl與水反應(yīng)與冷水反應(yīng)——與熱水反應(yīng)————與鹽酸的反應(yīng)——最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性結(jié)論NaOH強(qiáng)堿Mg(OH)2中強(qiáng)堿Na＞Mg＞Al劇烈反應(yīng)不反應(yīng)反應(yīng)較快劇烈反應(yīng)反應(yīng)較快結(jié)論：失電子能力Na>Mg>Al金屬性Na>Mg>Al同周期金屬元素的金屬性從左到右逐漸減弱下列說(shuō)法能證明鉀元素比鎂元素金屬性強(qiáng)的是()A.金屬鉀與冷水劇烈反應(yīng)，鎂與冷水幾乎沒(méi)有現(xiàn)象。B.KOH的堿性比Mg(OH)2強(qiáng)C.金屬鉀與MgCl2的水溶液反應(yīng)可置換出金屬鎂D.在化學(xué)反應(yīng)中，鉀失去1個(gè)電子，鎂失去2個(gè)電子AB課堂練習(xí)失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng)如何實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：得電子能力硅<磷<硫<氯非金屬元素得電子的能力稱(chēng)為非金屬性元素原子得電子能力強(qiáng)弱判斷：非金屬性比較①比較元素單質(zhì)與氫氣化合的難易程度：一般化合越容易進(jìn)行,則非金屬性越強(qiáng)。②氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強(qiáng)。③比較元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性強(qiáng)弱,酸性越強(qiáng)，則非金屬性越強(qiáng)。④活潑非金屬置換不活潑非金屬。⑤單質(zhì)氧化性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)。NO.2同周期元素非金屬性的變化規(guī)律“金屬性與非金屬性”變化規(guī)律探討第三周期元素性質(zhì)的遞變探究如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明三者非金屬性的強(qiáng)弱？比較非金屬與氫氣反應(yīng)難易比較非金屬氫化物的穩(wěn)定性比較最高價(jià)氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、ArSi、P、S、Cl非金屬性強(qiáng)弱的比較SiPSCl最高價(jià)氧化物的水化物酸性酸性變化結(jié)論H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4（硅酸）（磷酸）（硫酸）（高氯酸）弱酸中強(qiáng)酸強(qiáng)酸強(qiáng)酸（強(qiáng)于硫酸）逐漸增強(qiáng)探究：非金屬性逐漸增強(qiáng)元素符號(hào)SiPSCl與氫氣反應(yīng)的條件氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性高溫蒸氣與氫氣反應(yīng)加熱光照或點(diǎn)燃化合越來(lái)越容易很不穩(wěn)定不穩(wěn)定不很穩(wěn)定穩(wěn)定氫化物的穩(wěn)定性增強(qiáng)結(jié)論：Si、P、S、Cl元素原子得電子能力逐漸增強(qiáng)結(jié)論：得電子能力Si<P<S<Cl非金屬性Si<P<S<Cl同周期非金屬元素的非金屬性從左到右逐漸增強(qiáng)“金屬性與非金屬性”變化規(guī)律探討11～18號(hào)元素性質(zhì)的變化中得出如下的結(jié)論：NaMgAl

SiPSClAr稀有氣體元素金屬性逐漸減弱非金屬性逐漸增強(qiáng)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性逐漸減弱酸性逐漸增強(qiáng)同周期元素性質(zhì)的遞變NaMgAlSiPSCl同周期（從左到右）

原子半徑

電子層數(shù)相同金屬性/還原性/失電子能力

金屬陽(yáng)離子氧化性

最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性與酸/水置換H2

非金屬性/氧化性/得電子能力非金屬陰離子還原性

氫化物穩(wěn)定性

最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性Na>Mg>AlNa+<Mg2+<Al3+NaOH>Mg(OH)2>

Al(OH)3困難Si<P<S<Cl

P3-

>S2-

>Cl-SiH4<PH3

<H2S<HClH2SiO3<

H3PO4<

H2SO4<

HClO4（硅酸）（磷酸）（硫酸）（高氯酸）同周期元素從左到右得失電子能力得電子能力失電子能力由弱到強(qiáng)由強(qiáng)到弱最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性酸性由強(qiáng)到弱由弱到強(qiáng)非金屬氣態(tài)氫化物化合穩(wěn)定性由弱到強(qiáng)由難到易下列說(shuō)法能夠證明氯元素的非金屬性比硫元素強(qiáng)的是（雙選）（）A.氯氣與氫氣化合的條件比硫與氫氣化合的條件更容易B.HCl的酸性比H2S強(qiáng)C.HCl的穩(wěn)定性比H2S強(qiáng)D.HClO