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学而优教有方
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第3节元素周期表的应用
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内容要求
学业要求
学法指导
1.知道元素周期表的结构,以第三周期的钠、镁、铝、硅、硫、氯,以及碱金属和卤族元素为例,了解同周期和主族元素性质的递变规律。
2.体会元素周期律(表)在学习元素及其化合物知识及科学研究中的重要作用。
3.能结合有关资料说明元素周期率(表)对合成新物质、寻找新材料的指导作用。
1.了解同周期元素性质的递变规律(以第三周期元素为例),应用递变规律解决问题。
2.能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构,分析、预测、比较元素及其化合物的性质。
3.能结合有关资料说明元素周期率(表)对合成新物质、寻找新材料的指导作用。
1.通过“活动·探究”,认识元素的最高价氧化物对应水化物的酸性(或碱性)与元素原子得电子(或失电子)能力的关系。
2.通过探究卤族元素性质的相似性和递变性,掌握同主族元素性质的变化规律。
3.知道元素周期表在科学研究、地质勘探等领域的广泛应用。
知识精讲
知识精讲
知识点1、认识同周期元素性质的递变规律
【活动探究】第3周期元素原子得失电子能力的比较
元素周期表是元素周期律的具体表现形式,结合原子结构的知识利用元素周期表可以研究元素及其化合物性质的递变规律,还可以预测物质的性质。
1.活动探究
第3周期包括钠(Na)、镁(Mg)、铝(A1)、硅(Si)、磷(P)、硫(S)、氯(Cl)、氩(Ar)八种元素,请运用实验探究、查阅资料等方法认识这些元素原子失电子能力或得电子能力的相对强弱。
交流研讨
1.第3周期元素的原子结构有什么特点?
思路:同一周期元素,随着原子序数的递增,最外层电子数呈现由1到8逐渐增加,原子半径逐渐减小(主族元素)。
2.第3周期元素原子失电子能力或得电子能力,按照原子序数递增的顺序如何变化?为什么?
思路:同一周期,从左到右,随着原子序数的递增,元素的金属性逐渐减弱,元素原子失电子能力逐渐减弱;元素的非金属性逐渐增强,元素原子得电子能力逐渐增强;结构决定性质,元素的性质受元素原子结构的影响。
【实验探究】实验目的:比较钠、镁、铝三种元素原子失电子能力的相对强弱。
实验用品:全属钠(切成小块),表面积相同的镁条和铝条,稀盐酸,NaOH溶液,MgCl2溶液,AlCl3溶液,蒸馏水;
烧杯,试管,表面皿,酒精灯,试管夹,小刀,镊子,玻璃片,滤纸等
实验方案设计及实施:
实验目的
实验内容
实验现象
实验结论
比较氢氧化镁、氢氧化铝碱性的强弱
①MgCl2溶液中加入NaOH溶液
②AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液
①中有白色沉淀生成;②中先有白色沉淀生成,继续滴加NaOH溶液,白色沉淀消失。
氢氧化镁不与氢氧化钠反应;氢氧化铝可以与氢氧化钠反应,表现出两性,碱性比氢氧化镁要弱。
比较镁、铝单质与酸反应置换出氢气的难易程度
①取两片质量相等、形状相同的镁和铝分别放入两支试管中;②向两支试管中分别滴加等浓度的盐酸溶液;
两支试管中均有气泡产生,盛放镁的试管气泡较剧烈
金属镁更易与盐酸反应置换出氢气
涉及方程式:
MgCl2+2NaOH====Mg(OH)2↓+2NaCl
AlCl3+3NaOH====Al(OH)3↓+3NaCl
Al(OH)3+NaOH====Na[Al(OH)4](四羟基合铝酸钠)
Al(OH)3+3HCl====AlCl3+3H2O
Al(OH)3具有两性,既能与碱反应,也能与酸反应。碱性:Mg(OH)2Al(OH)3
钠、镁、铝失电子能力的比较
钠、镁、铝失电子能力由强到弱的顺序依次为NaMgAl
【安全提示】
◆实验时应佩戴护目镜。
◆取用金属钠时,用镊子取出一小块,用滤纸吸干表面的煤油,将其放在玻璃片上,用小刀切下绿豆粒大小使用。
◆有金属钠参与的反应,须烧杯中进行。将金属钠放盛有试剂的烧杯后,应立即盖上表面皿。
2.硅、磷、硫、氯非金属性强弱比较
元素
Si
P
S
Cl
最高价氧化物的化学式
SiO2
P2O5
SO3
Cl2O7
最高价氧化物对应水化物的化学式及酸性
H2SiO3弱酸
H3PO4中强酸
H2SO4强酸
HClO4酸性比H2SO4强
单质与H2反应的条件
高温
磷蒸气与H2能反应
加热
光照或点燃时发生爆炸而化合
氢化物的稳定性
不稳定
受热分解
受热分解
稳定
规律总结:
①硅、磷、硫、氯单质与氢气化合时条件由易到难的顺序为ClSPSi;
②硅、磷、硫、氯最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为HClO4H2SO4H3PO4H2SiO3;
③硅、磷、硫、氯元素非金属性由强到弱的顺序为ClSPSi。
3.同周期元素原子的得失电子能力的变化规律及原因
(1)变化规律
同周期从左到右
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