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(共57张PPT)
第1章　原子结构　元素周期律
第3节　元素周期表的应用
课时1　认识同周期元素性质的递变规律
学习任务一　同周期元素原子得失电子能力的比较
任务探究·深度学习
自主学习
新知梳理
1.实验探究:钠、镁、铝的失电子能力
(1)实验操作
①比较Na、Mg与水的反应


②比较Mg、Al与盐酸的反应

(2)实验现象和结论:
实验内容 实验现象 结论
Na+H2O 常温下,反应剧烈,酚酞变红色 失电子能力:①　　　
Mg+H2O 加热反应缓慢,酚酞变浅红色 Mg+HCl(aq) 反应剧烈,生成大量气体 失电子能力:②　　　
Al+HCl(aq) 反应较剧烈,生成气体 　　失电子能力:钠>镁>铝
Na>Mg
Mg>Al
2.氢氧化镁、氢氧化铝碱性强弱的实验探究
实验项目 与酸反应 与碱反应
实验内容
实验现象 两种沉淀都溶解 Mg(OH)2沉淀不溶解,Al(OH)3沉淀溶解
反应原理 Mg(OH)2+2H+ Mg2++2H 2O、Al(OH)3+3H+ Al3++3H2O Al(OH)3+OH-
实验结论 碱性:③　　　　　　 ,失电子能力:④　　　　 Mg(OH)2>Al(OH)3
Mg>Al
3.Si、P、S、Cl元素原子得电子能力的比较
元素 Si P S Cl 与H2反应 高温,很难反应 磷蒸气和氢气反应 加热时硫单质和氢气缓慢反应 氯气和氢气在⑤　　 或点燃的条件下反应 气态氢化物 化学式 SiH4 PH3 H2S HCl 稳定性 不稳定 不稳定 ⑥　　　 ⑦　　　 从Si到Cl,单质与氢气化合越来越⑧　　　 ,气态氢化物的稳定性逐渐⑨　　 最高价氧 化物对应 的水化物 化学式 　　　 H3PO4 H2SO4 　　　
酸性 不溶性 　 酸 　　 酸 　 酸 酸性比H2SO4 　　　
从Si到Cl,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐 　　　 结论 从Si到Cl,原子得电子能力逐渐增强 光照
较稳定
稳定
容易
增强
H2SiO3
HClO4
弱
中强
强
强
增强

判断下列说法的正误(正确的画“√”,错误的画“ ”)。
易错辨析
1.元素原子得电子越多,非金属性越强;失电子越多,金属性越强 (　　)
2.与氢气化合由易到难的顺序:C、N、O、F (　　)
3.与盐酸反应的剧烈程度:Na>Mg>Al (　　)
4.热稳定性:NH35.元素的得电子能力越强,其氧化物对应水化物的酸性越强 (　　)


√
√

1.根据反应Fe+CuSO4 Cu+FeSO4能否判断铁与铜的失电子能力强弱
互动探究
答案　能,在水溶液中较活泼金属可以置换出较不活泼的金属,由此可见,铁
的失电子能力强于铜。
2.为了探究元素的原子得电子能力强弱,某同学设计了下图所示的装置,可比
较HNO3、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱,进而比较氮、碳、硅元素的原子得电
子能力强弱。

供选择的试剂:稀硝酸、稀硫酸、碳酸钙固体、碳酸钠固体、硅酸钠溶液、澄清石灰水、饱和碳酸氢钠溶液
(1)锥形瓶中装有某可溶性正盐,a中盛放何种试剂
(2)装置B盛放何种试剂 其作用是什么
(3)装置C盛放何种试剂 C中发生什么反应
(4)通过实验证明碳、氮、硅元素的原子得电子能力由强到弱的顺序是
答案　(1)锥形瓶中盛放碳酸钠固体,分液漏斗内装稀硝酸,两者反应生成二
氧化碳气体。
(2)因为硝酸具有挥发性,所以应通过B装置除去HNO3蒸气,否则无法确定H2
SiO3沉淀是由CO2与Na2SiO3溶液反应生成的,还是HNO3与Na2SiO3反应生成
的。所以B中盛放饱和碳酸氢钠溶液,吸收气体中的硝酸蒸气。
(3)装置C盛放硅酸钠溶液,C中发生反应:Si +CO2+H2O H2SiO3↓+C
。
(4)N>C>Si。
3.自然界中可能存在着114号元素的稳定同位素208X。请根据原子结构理论
和元素周期律,预测:
(1)它在周期表的哪一周期 哪一族 是金属元素还是非金属元素
(2)写出它的最高价氧化物、氢氧化物(或含氧酸)的化学式。
答案　(1)根据元素周期表的结构、各周期内包含的元素的种数以及同周期
元素的排列,需先用递减法确定114号元素在周期表中的位置。114-2-8-8-18-
18-32=28,依据第7周期排满有32种元素来推,该元素应在第7周期,从左边开
始,排列到第28种元素,即第ⅣA族。该族的第6周期元素为铅元素,是金属元
素,则该元素也为金属元素。
(2)依据同主族元素原子的结构和性质的相似规律可知,它的最高价为+4,所
以可确定它的最高价氧化物及其水化物的化学式为XO2、X(OH)4。
1.元素的非金属性是指元素的原子得电子能力,判断元素非金属性的强弱,可
以采用下列方法。
(1)最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱
最高价氧化物对应水化物的酸性越强,相应元素的非金属性越强,反之,元素
的非金属性越弱。
(2)与氢气化合的难易程度
单质与氢气越容易化合,元素的非金属性越强;单质与氢气越难化合,元素的
非金属性越弱。
提炼归纳
(3)气态氢化物的稳定性
气态氢化物越稳定,元素的非金属性越强,反之,元素的非金属性越弱。
(4)在相同条件下氧化变价金属的程度
若氧化成高价态的化合物则表明该元素的非金属性较强;若氧化为低价态的
化合物,则表明该元素的非金属性较弱。
(5)不同非金属单质、化合物间是否发生置换反应
若非金属元素形成的单质能从化合物中置换出另一种非金属元素,则表明前
者的非金属性强于后者。
2.元素的金属性是指元素的原子失电子能力,主要可从以下几方面来判断元
素金属性强弱。
(1)依金属活动性顺序判断
在金属活动性顺序中,一般位置越靠后的金属,元素金属性越弱,原子的失电
子能力越弱。
(2)根据元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱判断
如碱性:LiOH再如:NaOH为强碱,Mg(OH)2为中强碱,Al(OH)3为两性氢氧化物,则金属性强
弱顺序:Na>Mg>Al。
(3)根据金属单质与水或酸反应置换出氢的难易判断
与水反应越容易、越剧烈的金属单质,其原子越易失电子,金属性越强。如
Na与冷水剧烈反应,Mg与热水反应,与冷水不反应,Al与热水反应很慢,则金属
性:Na>Mg>Al。Fe与稀盐酸反应放出氢气,Cu与稀盐酸不反应,则金属性:Fe>
Cu。
(4)根据物质间的置换反应来判断
如比较铁和铜的金属性强弱时,可将铁片放入硫酸铜溶液中,若铁片表面上生
成单质铜(Fe+Cu2+ Fe2++Cu),则金属性:Fe>Cu。
1.有关Na、Mg两种元素的性质叙述正确的是 (　　)
A.金属性:NaB.原子半径:Na>Mg
C.单质的还原性:NaD.最高价氧化物对应水化物的碱性:NaOH典题精练
B
2.以下非金属性最强的元素为 (　　)
A.碳　　B.氮　　C.氧　　D.氟
D
3.下列能说明非金属性S强于P的是 (　　)
A.单质S的颜色比白磷的颜色深
B.白磷能在常温下自燃,而S不能
C.酸性:H2SD.酸性:H2SO4>H3PO4
D
解析 　物理性质不能作为元素非金属性强弱的比较依据;P4在常温下自
燃是其着火点低的缘故,与元素非金属性无关;H2S不是S的最高价氧化物对
应的水化物。
4.(1)在如图所示的元素周期表中全部是金属元素的区域为　　　 。

a.A　　b.B　　c.C　　d.D
b
(2)现有甲、乙两种短周期元素,室温下,甲元素单质在冷的浓硫酸或空气中
都生成致密的氧化膜,乙元素原子核外M电子层与K电子层上的电子数相
等。
①用元素符号将甲、乙两元素填写在上面元素周期表中对应的位置。
②甲、乙两元素相比较,金属性较强的是　　　 (填名称),可以验证该结论
的实验是　　　 。
a.将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中
镁
bc
b.将这两种元素的单质粉末分别和同浓度的盐酸反应
c.将这两种元素的单质粉末分别和热水作用,并滴入酚酞试液
d.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
(3)丙是常见的化合物,其化学式为XCl3。X代表的元素符号可能为　　　
　 (要求写出两种位于不同族的元素)。
B(或Al)、
N(或P)、Fe(任填两种)
答案　 (2)①
解析　(1)周期表中的B区域中所含元素均为过渡元素,全是金属元素,A区域
中的氢为非金属元素,C区域中既有金属元素又有非金属元素,D区域中所含
元素均为稀有气体元素。(2)根据题中叙述可推知甲为Al,乙为Mg,其中Mg的
金属性比Al的强。比较元素金属性强弱的常用方法有单质与酸反应情况、
单质与水反应情况、比较最高价氧化物的水化物的碱性强弱等。在空气中
放置已久的这两种元素的块状单质,其中铝表面会形成氧化膜,影响单质与热
水的反应;Al与Mg均为金属元素,不能通过比较其氢化物的稳定性比较其金
属性。(3)XCl3中X的化合价为+3,教材中常见的ⅢA族的元素有B、Al,ⅤA族
中的N、P分别能形成NCl3、PCl3,第4周期中的Fe也有+3价。
学习任务二　同周期主族元素得失电子能力的递变规律
自主学习
新知梳理
1.规律:1.规律:同一周期,从左往右,随着原子序数的递增,主族元素原子失电
子能力逐渐①　　　 ,得电子能力逐渐②　　　 。
2.理论解释
同周期主族元素,从左到右,原子的核外电子层数相同,核电荷数依次增多,原
子半径逐渐③　　　 ,原子核对核外电子的吸引力逐渐④　　　 ,原子失
电子能力逐渐⑤　　　 ,得电子能力逐渐⑥　　　 。
减弱
增强
减小
增强
减弱
增强
3.元素周期表中金属元素与非金属元素的分区

分界线附近的元素既能表现出一定的⑦　　　　　　 ,又能表现出一定的⑧ 　　　　 。
金属元素的性质
非金属元素的性质

判断下列说法的正误(正确的画“√”,错误的画“ ”)。
易错辨析
1.第3周期主族元素的原子半径从左到右依次增大 (　　)
2.按C、N、O、F的顺序原子得电子的能力依次增强 (　　)
3.1 mol金属单质在反应中失去的电子数越少,其失电子能力越弱 (　　)
4.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
X>Z>Y (　　)

√

√
1.铝制容器耐腐蚀主要是指它表面容易生成致密氧化膜,从而抗氧化。但是
不能用来盛放、蒸煮酸性或者碱性较强的食物,为什么
互动探究
答案　氧化铝是两性氧化物,它可以和强酸性、强碱性物质反应,所以长期盛
放酸性食物或碱性食物会腐蚀保护膜,加快铝的腐蚀。
2.根据周期表中元素的金属性和非金属性递变规律分析,什么元素的金属性
最强(放射性元素除外) 什么元素的非金属性最强 它们分别位于元素周期表
中的什么位置
答案　铯元素的金属性最强,氟元素的非金属性最强;Cs位于周期表的第6周
期ⅠA族,F位于第2周期ⅦA族。
3.依据元素周期表中金属元素与非金属元素的分区,判断金属元素与非金属
元素分界线附近的元素有何性质 如何在元素周期表中寻找半导体材料
答案　分界线附近的元素既表现出一定的金属元素的性质又表现出一定的
非金属元素的性质。在金属元素与非金属元素的分界线附近寻找半导体材
料,如硅、锗等。
4.某化学兴趣小组的同学设计了一套实验方案,探究元素周期表中同一周期
内从左到右元素金属性的递变规律:
实验方法(Ⅰ) 实验现象(Ⅱ)
1.钠与冷水反应 a.溶液变红色
2.向NaOH溶液中滴加酚酞试液 b.产生白烟
3.向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水 c.反应不十分剧烈,产生的气体能燃烧,溶液变成浅红色。与酸反应剧烈,产生大量气泡且产生的气体可以燃烧
4.镁带在空气中燃烧 d.产生大量气泡,气体可以燃烧
实验方法(Ⅰ) 实验现象(Ⅱ)
5.NaI溶液中加入溴水和CCl4 e.下层溶液变橙色
6.镁带与沸水反应,再向反应后的溶液中滴加酚酞试液。镁与2 mol/L盐酸反应 f.浮于水面,熔成小球,迅速向四处游动
7.分别蘸有浓氨水与浓盐酸的两玻璃棒接近 g.下层溶液变紫色
8.NaBr溶液中加入氯水和CCl4 h.发出耀眼的强光,生成白色物质
9.铝片与2 mol/L盐酸反应 i.生成淡黄色沉淀
续表
回答下列问题:
(1)上表中哪些实验和对应的现象能够说明同周期中主族元素金属性的递变
规律 试从上表(Ⅰ)中选择实验方法,从(Ⅱ)中选择相应的实验现象,上下对应
地填写符合要求的答案在空格中(有几个填几个,不一定把空格填满)。
探究同一周期从左到右主族元素金属性的递变规律 Ⅰ
Ⅱ
(2)从(1)表中可以得到什么结论
(3)(1)表中涉及的同周期的三种金属元素的原子半径由大到小的顺序是什
么 离子半径由大到小的顺序是什么 由此可以看出同一周期的主族元素的
原子半径有什么递变规律
答案　(1)
探究同一周期从左到右主族元素金属性的递变规律 Ⅰ 1 6 9
Ⅱ f c d
(2)金属性:Na>Mg>Al。
(3)原子半径:Na>Mg>Al,离子半径:Na+>Mg2+>Al3+。同周期主族元素从左往
右原子半径逐渐减小。
同周期主族元素原子结构与元素性质的变化规律
提炼归纳
项目 同周期主族元素,从左→右
最外层电子数 由1递增到7(第1周期除外)
原子半径 逐渐减小
元素原子得失电子能力 失电子能力逐渐减弱, 得电子能力逐渐增强;金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强
主要化合价 一般情况下,最高化合价+1→+7(O、F除外);最低化合价-4→-1
项目 同周期主族元素,从左→右
元素单质或其化合物性质 金属元素 单质与水或酸反应置换出氢气的难易程度 越来越难
单质的还原性 逐渐减弱
阳离子的氧化性 逐渐增强
最高价氧化物对应的水化物的碱性 逐渐减弱
非金属元素 单质与氢气化合的难易程度 越来越易
气态氢化物的稳定性 逐渐增强
单质的氧化性 逐渐增强
阴离子的还原性 逐渐减弱
最高价氧化物对应的水化物的酸性 逐渐增强
续表
1.a、b、c、d为1~18号元素,a的原子中只有1个电子,b2-和c+的电子层结构相
同,d与b最外层电子数相同。下列叙述错误的是 (　　)
A.a与其他三种元素形成的化合物中其化合价均为-1
B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物
C.c的单质可以与水发生反应放出气体
D.d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性
典题精练
A
解析 　a、b、c、d为1~18号元素,a的原子中只有1个电子,则a为H元素;b2-
和c+的电子层结构相同,d与b同主族,则b为O元素,c为Na元素,d为S元素。H与
O形成的化合物H2O中,H与S形成的化合物H2S中,H的化合价都为+1,A项错
误。O与H、Na、S元素形成的二元化合物有H2O、H2O2、Na2O、Na2O2、
SO2、SO3等,B项正确。Na可以与水发生反应,生成H2,C项正确。S与H形成的
化合物为H2S,其溶液呈弱酸性,D项正确。
2.已知X、Y是第3周期的两种金属元素,且X的原子半径比Y的原子半径大,
则下列叙述正确的是 (　　)
A.Y的原子序数比X的原子序数小
B.X的离子比Y的离子得电子能力强
C.X的失电子能力比Y的失电子能力强
D.X的离子半径比Y的离子半径小
C
解析 　X、Y是第3周期的两种金属元素,且X的原子半径比Y的原子半径
大,所以Y的原子序数比X的原子序数大,A项错误;根据同周期元素金属性的
变化规律可知,X原子的失电子能力强于Y原子,则X的离子比Y的离子得电子
能力弱,B项错误、C项正确;X的离子和Y的离子具有相同的电子层结构,因为
X的核电荷数小于Y,所以X的离子半径大于Y的离子半径,D项错误。
3.(2020山东泰安高一月考)X、Y是第3周期的非金属元素,已知Xm-比Yn-的半
径大,则下列叙述正确的是 (　　)
A.X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Y的强
B.Xm-比Yn-的还原性强
C.mD.X的气态氢化物比Y的稳定
B
解析 　X、Y两元素是同一周期的非金属元素,可形成相同电子层结构的
简单离子,核电荷数越大离子半径越小,已知Xm-比Yn-的半径大,所以原子序数:
X越强,非金属性:X项A错误;元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,对应的简单离子的还原
性越弱,非金属性:X故m>n,选项C错误;元素的非金属性越强,其氢化物越稳定,非金属性:X以X的气态氢化物的稳定性小于Y,选项D错误。
4.请根据周期表中第3周期主族元素相关知识回答下列问题:
(1)第3周期主族元素,按原子序数递增的顺序,以下说法正确的是　　　 (填
字母)。
a.原子半径和离子半径均减小
b.金属性减弱,非金属性增强
c.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强
d.单质的熔点降低
b
(2)第3周期主族元素中,原子半径最小的元素的原子结构示意图为　　　 ,
金属性最强的元素是　　　 (填元素符号),氧化性最弱的简单阳离子是
　　 (填离子符号)。
(3)第3周期非金属元素中,形成的最不稳定的气态氢化物是　　　 (填化学
式)。
(4)第3周期主族元素的最高价氧化物对应水化物中,碱性最强的是　　　
(填化学式,下同),酸性最强的是　　　 ,显两性的是　　　 ,该两性氢氧
化物分别与盐酸、烧碱溶液反应的离子方程式为　　　　　　　　　　
　　　　 、　　　　　　　　　　　　　　　 。
Na　
Na+
SiH4
NaOH　
HClO4　
Al(OH)3
解析　(1)第3周期主族元素随原子序数的递增原子半径逐渐减小,而离子半
径不一定减小,如r(Na+)增,金属性减弱,非金属性增强,b正确;同周期主族元素从左至右,最高价氧化
物对应的水化物碱性减弱,酸性增强,c错误;单质的熔点不一定降低,如Na的
熔点低于Mg、Al等的熔点,d错误。(2)第3周期主族元素从左到右原子半径
逐渐减小,元素的金属性逐渐减弱,金属阳离子的氧化性增强,原子半径最小
的元素是Cl,金属性最强的是Na,Na+的氧化性最弱。(3)第3周期非金属元素
中,非金属性最弱的Si的气态氢化物最不稳定。(4)第3周期主族元素中,金属
性最强的钠对应的NaOH的碱性最强,非金属性最强的氯元素对应的HClO4的
酸性最强。
1.下列事实不能用于判断金属元素失电子能力强弱的是 (　　)
A.金属间发生的置换反应
B.1 mol金属单质在反应中失去电子的多少
C.金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
D.金属元素的单质置换出水或酸中的氢的难易
评价检测·课堂达标
B
解析 　活泼性强的金属能置换出活泼性弱的金属;最高价氧化物对应水
化物的碱性越强,元素原子失电子能力越强;金属越活泼越容易置换出氢。
2.下列气态氢化物中稳定性由强到弱的顺序正确的是(　　)
A.CH4>NH3>H2O>HF　　B.SiH4>PH3>H2S>HCl
C.HF>H2O>NH3>PH3　　D.NH3>PH3>H2S>HBr
C
解析 　元素的非金属性:F>O>N>C,所以气态氢化物的稳定性:CH4H2OS>P>Si,所以气态氢化物的稳定性:SiH4<
PH3O>N>P,所以气态氢化物的稳定性:
HF>H2O>NH3>PH3,C正确;元素的非金属性:N>Br>S>P,所以气态氢化物的稳
定性:NH3>HBr>H2S>PH3,D错误。
3.(2020山东滨州高一月考)X2、Y、Z2为三种元素的单质。已知有下列反应:
Cu+X2 CuX2;2Cu+Y Cu2Y;2KX+Z2 2KZ+X2。在Cu2Y中Y为-2
价。下列关于X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱
排列顺序正确的是 (　　)
A.HXO4>H2YO4>HZO4　　B.HZO4>HXO4>H2YO4
C.HZO4>H2YO4>HXO4　　D.H2YO4>HZO4>HXO4
B
解析 　由题中提供的化学方程式可知,Z2可置换出X2,即非金属性:Z>X,X2
能将变价金属Cu氧化为Cu2+,Y仅能将Cu氧化为Cu+,证明非金属性:X>Y。由
此可知,它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序为HZO4>HXO4>
H2YO4。
4.(2020河南洛阳高一月考)对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是( 　)
A.碱性:NaOHB.阳离子氧化性:Na+>Mg2+>Al3+
C.单质的还原性:NaD.离子半径:Na+>Mg2+>Al3+
D
解析 　Na、Mg、Al元素原子失电子能力即元素金属性减弱,单质的还原
性越弱,其元素最高价氧化物对应水化物的碱性越弱;阳离子的氧化性:Na+<
Mg2+Mg2+>Al3+。
5.下表分别是含元素X、Y的物质性质的比较及得出的结论,其中结论不正确
的是 (　　)
选项 物质性质的比较 结论
A 最高价氧化物的水化物X(OH)m比Y(OH)m的碱性强 金属性:X比Y强
B 气态氢化物HmX比HmY的热稳定性强 非金属性:X比Y强
C X的最高化合价比Y的最高化合价高 金属性:X比Y强
D 常温下,X(金属)单质与盐酸反应比Y(金属)单质与水反应剧烈 不能确定X与Y的金属性强弱
C
解析 　金属元素的最高价氧化物的水化物碱性越强,该元素的金属性越
强,A项正确;非金属元素气态氢化物的热稳定性越强,该元素的非金属性越
强,B项正确;元素的金属性与元素的最高化合价的高低无关,C项错误;D项中
两种不同的金属单质分别与盐酸、水反应,反应的剧烈程度不能说明X与Y
的金属性强弱,D项正确。
6.A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的前三周期主族元素。已
知:A、C、F三种原子的最外层共有11个电子,且这三种元素的最高价氧化物
的水化物之间两两皆能反应,均生成盐和水;D元素原子的最外层电子数比次
外层电子数少4;E元素原子次外层电子数比最外层电子数多3。
(1)写出下列元素的符号:A　　 ,D　 　 ,E　 　 。
(2)B的单质在F的单质中燃烧的现象是　　　　　　　　　　　　　　　
　 ,化学方程式是　　　　　　　　　　　 。
(3)A、C两种元素最高价氧化物的水化物反应的离子方程式是　　　　　
　　　　　　　　　　　　　 。
Na　
Si　
P
剧烈燃烧,发出耀眼的白光,产生大量的热,有白烟生成
解析　根据各种元素均为前三周期的主族元素,A、C、F三种元素的最高价
氧化物的水化物之间两两反应生成盐和水,可推知其中一种元素为铝。依据
D元素原子的最外层电子数比次外层电子数少4,E元素原子次外层电子数比
最外层电子数多3,可推知D为硅,E为磷。因A、C、F的原子序数依次增大,C
为铝元素,则A为钠元素,B为镁元素。再根据A、C、F三种元素的最外层共
有11个电子,可求得F的最外层电子数为11-3-1=7,F为氯元素。

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