1、第3节 元素周期表的应用认识同周期元素性质的递变规律,一、认识同周期元素性质的递变,交流研讨：1.第三周期元素的原子结构是如何递变的？,从左到右，核电荷数逐渐增大，最外层电子数逐渐增多，原子半径逐渐减小。,交流研讨：2.尝试根据元素原子结构的递变规律预测第三周期元素原子失电子能力或得电子能力的相对强弱（即它们单质的氧化性还原性强弱如何比较）。,方法导引,元素原子失电子能力（还原性或非金属性）的强弱，可以采用下列方法间接判断：1、比较元素单质与水（或酸）反应 置换出氢的难易程度。置换反应越容易发生，元素原子的失电子能力越强。2、比较元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。一般说来，碱性越强，元素原
2、子失电子的能力越强。,实验探究,钠、镁、铝失电子能力比较 试剂：酚酞溶液，PH试纸，面积相同的镁条和铝条，MgCl2溶液，金属钠（切成小块），盐酸（1mol/L），NaOH溶液，AlCl3溶液，蒸馏水. 仪器：烧杯，试管，玻璃片，酒精灯，试管夹。,实验注意事项： 1、钠如何取用？ 2、镁、铝与水反应时，看不到明显现象，可适当加热，加热至沸腾后立即停止加热，观察现象。 3.镁铝与盐酸反应时，盐酸取大约两滴管。 注意：及时将实验现象记录在提纲上。,实验探究：,1. 钠、镁、铝和水的反应,2.钠、镁、铝和盐酸的反应,金属性 NaMg,Mg + 2HCl = MgCl2+H2,2Al + 6HCl =
3、 2AlCl3+3H2,有气泡放出,镁反应剧烈,有气泡放出,反应较剧烈,方法导引,元素原子得电子（氧化性或非金属性）能力的强弱，可以采用下列方法间接判断：1、元素单质与氢气化合的难易程度，一般说来，反应越容易进行，元素原子得电子的能力越强。 2、比较气态氢化物的稳定性，气态氢化物越稳定，元素原子得电子的能力越强。3、比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱。一般说来，酸性越强，元素原子得电子的能力越强。,SiO2,P2O5,SO3,Cl2O7,H4SiO4,H3PO4,H2SO4,HClO4,弱酸,中强酸,强酸,最强酸,高温,加热,加热,点燃 或光照,SiH4,PH3,H2S,HCl,得电子能
4、力逐渐增强,冷水剧烈,热水,较难,最高价氧化物对应水化物的酸碱性,得失电子能 力递变规律,与氢气反应及氢化物稳定性,Cl,S,P,单质和水,Si,Al,Mg,Na,元素符号,17,16,15,14,13,12,11,原子序数,失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强,强碱,中强碱,两性氢 氧化物,弱酸,中强酸,强酸,最强酸,高温,磷蒸气与H2能反应,需加 热,光照或 点燃 爆炸,NaOH,Mg(OH)2,Al(OH)3,H4SiO4,H3PO4,H2SO4,HClO4,归纳总结,得电子能力逐渐增强,失电子能力逐渐增强,归纳总结,1、判断下列说法是否正确：(1) C、N、O、F原子半径依次增大(2
5、) PH3、H2S、HCl 稳定性依次增强(3) HClO比H2SO4酸性强。(4)甲、乙两种非金属元素与金属钠反应时， 甲得电子的数目多，所以甲活泼。,课堂练习：,错,对,错,错,2、已知X、Y、Z三种元素原子的电子层数相同，且原子序数XYZ，则下列说法正确的是：( ) A、原子半径XYZ B、得电子能力X、Y、Z逐渐减弱 C、最高价含氧酸酸性H3XO4H2YO4HZO4 D、气态氢化物的稳定性按照X、Y、Z顺序 减弱,C,二、预测同主族元素的性质,判断元素的金属性和非金属性强弱的方法,非金属性强弱,金属性强弱,最高价氧化物对应的水化物的碱性的强弱,单质间的置换反应 单质从酸或者水中置换出氢
6、的难易,最高价氧化物对应水化物的酸性的强弱,单质与氢气化合生成气态氢化物的难易及气态氢化物的稳定性,复习回顾,单质间的置换反应,门捷列夫做过很多大胆的预测，如他预测在硅和锡之间存在一种元素“类硅”。多年后该元素被德国化学家文克勒发现并命名为“锗”，它的相对原子质量、密度和有关性质都与门捷列夫的预言相似。,门捷列夫的预言,【思考】（1）硅和锗在周期表中的相对位置关系如何？（2）你知道门捷列夫是根据什么规律推算出如此准确的结果吗？,回忆在同一周期内，随着原子序数的递增，元素原子有什么变化规律？,预测同主族元素的性质,在周期表中的变化规律,交流研讨,在元素周期表中，同主族元素原子的核外电子排布有什么
7、特点？它对元素的性质有何影响？ 同主族元素最外层电子数相同，化学性质相似；但从上到下，随着原子核外电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力减小，元素原子失电子能力增强，得电子的能力减弱。,表格,7 7 7 7,0 +7 +7 +7,-1 -1 -1 -1,HF HCl HBr HI,无 HClO4 HBrO4 HIO4,卤素单质物理性质的递变,卤族元素单质与氢气化合的反应条件,小结,对A族元素原子从上到下，电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱。其单质的熔、沸点在依次的增大。,同样对其它的主族而言也是适应的！,预测金属钾的性质,观察钾元素在元素
8、周期表中的位置，预测金属钾的性质，并与钠的性质进行比较。钾元素位于元素周期表中第四周期，A族，与钠元素处于同一主族，并且，它应该比金属钠更容易失去电子，如果与水反应，应该更剧烈。,实验步骤,分别向两只培养皿中加水至其体积的1/2，然后分别加入绿豆大小的一块金属钾和金属钠，用表面皿盖在培养皿口上，注意观察反应的剧烈程度，记录所发生的现象。待冷却后，分别向两只培养皿中加入23滴酚酞，观察实验现象。,实验现象,钠跟水剧烈反应，钠浮在水的表面，并迅速的熔成一个闪亮的小球，在水面四处游动，发出“嘶嘶”声，但未见爆炸现象，加入酚酞后，溶液显红色。,2 Na+2H2O=2NaOH+H22K+2H2O=2KO
9、H+H2,钾跟水反应更剧烈，钾浮在水的表面， 在水面四处游动，熔成一个闪亮的火球，发出紫色的火焰，并伴有轻微的爆炸现象，加入酚酞后，溶液显红色。,焰色反应,问题：,1、如何鉴别K2CO3溶液和Na2SO4溶液？,2、焰色反应是不是化学反应？,3、什么叫焰色反应？,4、做焰色反应时应如何操作？,5、有何应用？,焰色反应,1概念： 金属或其化合物在灼烧时会使火焰 呈现出特殊的颜色,2、实质： 元素的性质,4某些金属或金属离子的焰色反应的颜色。,3应用：（1）物质的鉴别 （2）节日焰火,元素 钾 钠 锂 铷 钙 锶 钡 铜 焰色,紫色 黄色 紫红 紫 砖红 洋红 黄绿 绿,焰色反应的说明：,1.焰色
10、反应是物理变化，不是化学变化。,本质是电子的跃迁而产生,2.并非所有金属都有焰色（Pt、Fe、Al、Ni、 Cr、W等就没有）,3.用管口镀水晶的煤气灯，效果要强于酒精灯.（避免Cu 和 Na 的干扰）, 点燃酒精灯(最好用煤气灯,火焰颜色较浅),操作, 铂丝在酒精灯上灼烧至火焰呈原色, 铂丝蘸取固体或溶液灼烧,观察。,若是钾元素，应透过蓝色钴玻璃，, 铂丝用稀盐酸洗净，在火焰上灼烧至原色。 （不能用稀硫酸）,滤去遮盖紫色的黄光。,观察钾的焰色反应为什么需透过蓝色的钴玻璃?,因为在钾的化合物中往往混有一些钠的化合物（不易分离），在进行焰色反应时，由于钠元素的存在（焰色反应呈黄色）干扰了钾的焰色
11、反应（紫色）的观察，必须把黄色的光滤去，由光的互补色原理可知，黄色与蓝色互为互补色，用蓝色的钴玻璃可将黄色的光滤去，即可清楚地观察到钾的焰色-紫色。,课堂练习：,1、做焰色反应时，使用的铂丝每次蘸待测液前都要 A、用滤纸擦干净 B、有水洗涤多次 C、在酒精灯火焰上烧红为止 D、用稀盐酸洗涤，再灼烧到火焰呈无色为止2、用光洁的铂丝蘸取某无色溶液，在无色灯焰上灼烧时观察到黄色火焰，则下列有关叙述正确的是 A、只含有Na+ B、一定含Na+ ，也可能含K+ C、既可能含Na+ ，又可能含K+ D、可能含Na+或K+中的一种,B,D,碱金属元素,易失去最外层的1个电子，达稳定结构。最高正价是+1，对应
12、的碱是ROH ，碱性强。 随原子序数的递增，失电子的能力逐渐增强。ROH的碱性逐渐增强。,总 结,在同一主族内，元素原子最外层电子数相同，而原子核外最外层电子数又是决定元素性质的主要因素，所以同主族元素的性质相似。 又因为同主族元素原子的电子层数随着原子序数的增加而增加，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小，所以同主族元素原子得电子的能力随着原子序数的增加而减小，失电子能力随着原子序数的增加而增加。,在周期表中元素原子的变化规律,寻找催化剂材料，寻找耐酸碱腐蚀的材料,三、元素周期律及元素周期表的其他应用,寻找 用于 制农 药的 材料,在金属和非金属分界处， 寻找半导体材料,依次
13、增加1层,相同,逐渐增大,相同,逐渐增强,逐渐减弱,逐渐减弱,逐渐增强,逐渐减弱,逐渐增强,逐渐增多,同 主 族 从 上 到 下,随堂练习,1 第四周期某主族元素的原子，它的最外电子层上有2个电子，下列关于此元素的叙述正确的是（ ） A.原子半径比钾的原子半径大 B.氯化物难溶于水 C.原子半径比镁的原子半径大 D.碳酸盐难溶于水 2 下列各组中的性质比较正确的是（ ） A.稳定性：NH3PH3 SiH4 B.酸性：HClO4 H2SO4 H3PO4 C.碱性：KOH NaOH Mg(OH)2 D.还原性：F- Cl- Br-,C D,B,随堂练习,3 下列氧化物按其形成的含氧酸酸性递增的顺序排列的是（ ） A.SiO2 CO2 SO3 P2O5 B.SiO2 CO2 P2O5 SO3 C. CO2 SiO2 P2O5 SO3 D. CO2 P2O5 SO3 SiO2,B,
