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元素周期律
处理核污水
日本政府宣布，2023年8月24日启动福岛核污染水排海。日本核污染水排海至少要持续30年，将会影响整个太平洋乃至全球海域。核污水主要含有：碘I-129、铯Cs-135、锶Sr-90、钴Co-60，还有铀U-235、钚Pu-239等放射性元素，半衰期有的长达亿年。
如何处理碘I-129、铯Cs-135、锶Sr-90、钴Co-60等元素？
元素周期表
135Cs
129I
利用元素周期律同族性质的相似性，可以处理135Cs、129I这样的放射性核素。
元素周期表
如何处理核污水中，像60Co这样的放射性核素呢？
元素周期表
元素周期表
第三周期元素
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
金属具有的性质：金属性
非金属具有的性质：非金属性
第三周期元素
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
可以从哪些角度研究的元素性质？
第三周期元素
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
金属部分：
与水/酸反应
最高价氧化物对应碱的碱性
非金属部分：
与还原剂反应
氢化物稳定性
最高价氧化物对应酸的酸性
共同部分：
原子结构
第三周期元素
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
决定
决定
共同部分：
原子结构
金属部分：
与水/酸反应
最高价氧化物对应碱的碱性
非金属部分：
与还原剂反应
氢化物稳定性
最高价氧化物对应酸的酸性
第三周期金属元素
Na
Mg
Al
金属部分：
与水/酸反应
第三周期金属元素
Na
Mg
Al
与水反应激烈程度
激烈 ？ 几乎不反应
第三周期金属元素
Na
Mg
Al
与水反应激烈程度
激烈 缓慢 几乎不反应
从氧化还原反应的角度，与水反应的本质是什么？
第三周期金属元素
Na
Mg
Al
与水反应激烈程度
激烈 缓慢 几乎不反应
与酸反应激烈程度
第三周期金属元素
Na
Mg
Al
与水反应激烈程度
激烈 缓慢 几乎不反应
与酸反应激烈程度
激烈 缓慢
第三周期金属元素
Na
Mg
Al
与水反应激烈程度
最高价氧化物对应碱的碱性强弱顺序
激烈 缓慢 几乎不反应
第三周期金属元素
Na
Mg
Al
与水反应激烈程度
最高价氧化物对应碱的碱性强弱顺序
激烈 缓慢 几乎不反应
NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3
+1 +2 +3
强碱 弱碱？ 弱碱？
第三周期金属元素
Na
Mg
Al
与水反应激烈程度
最高价氧化物对应碱的碱性强弱顺序
激烈 缓慢 几乎不反应
强碱 中强碱 两性
NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3
+1 +2 +3
＞ ＞
第三周期金属元素
Na
Mg
Al
最高化合价
与水/酸反应激烈程度
对应碱的碱性强弱顺序
金属性
依次升高
依次减弱
依次减弱
如何从原子结构解释？
依次减弱
第三周期金属元素
Na
Mg
Al
最高化合价
依次升高
如何从原子结构解释？
最高化合价 = 最外层电子数 = 族数
第三周期金属元素
Na
Mg
Al
金属性
依次减弱
原子结构
思考：同周期元素原子结构呈现什么规律呢？
最外层电子数
1 2 3
与族数相等
第三周期金属元素
Na
Mg
Al
金属性
依次减弱
原子结构
同周期元素，电子层数相同。
最外层电子数
1 2 3
核电荷数增大
最外层电子数增多
与族数相等
第三周期金属元素
Na
Mg
Al
金属性
依次减弱
原子结构
同周期元素，电子层数相同。
最外层电子数
1 2 3
核电荷数增大
最外层电子数增多
半径减小
影响不大
与族数相等
第三周期金属元素
Na
Mg
Al
金属性
依次减弱
原子结构
电子层数相同，核电荷数增大，原子半径减小，金属性减弱。
最外层电子数
1 2 3
与族数相等
第三周期非金属元素
Si
P
S
Cl
非金属性：
与H2反应难度
氢化物稳定性
最高价氧化物对应酸的酸性
任务1
Si
P
S
Cl
非金属部分：
与H2反应难度/氢化物稳定性：如何通过实验或一些自然界中的现象事实比较四种元素与H2反应的难易程度？
任务2
Si
P
S
Cl
非金属部分：
最高价氧化物对应酸的酸性：如何通过实验或一些自然界中的现象事实比较四种元素最高价氧化物对应酸的酸性？
任务
任务2：最高价氧化物对应酸的酸性：如何通过实验或一些自然界中的现象事实比较四种元素最高价氧化物对应酸的酸性？
任务1：与H2反应难度/氢化物稳定性：如何通过实验或一些自然界中的现象事实比较四种元素与H2反应的难易程度？
每组选择1个任务，查阅资料时间8分钟，选择一个组主要汇报，时间2分钟，其他组补充时间2分钟。
第三周期非金属元素
Si
P
S
Cl
非金属性：
与H2反应
氢化物稳定性
最高价氧化物对应酸的酸性
越来越易
越来越好
H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4
弱酸 中强酸 强酸 最强酸
+4 +5 +6 +7
与族数相等
SiH4 PH3 H2S HCl
-4 -3 -2 -1
第三周期非金属元素
Si
P
S
Cl
非金属性：
最高化合价
与H2反应
氢化物稳定性
最高价氧化物对应酸的酸性
越来越易
依次增强
依次增强
如何从原子结构解释？
+4 +5 +6 +7
第三周期非金属元素
Si
P
S
Cl
非金属性：
最高化合价
+4 +5 +6 +7
最高化合价 = 最外层电子数 = 族数
第三周期非金属元素
Si
P
S
Cl
非金属性
依次增强
原子结构
电子层数相同，核电荷数增大，原子半径减小，非金属性增强。
最外层电子数
4 5 6 7
第三周期元素
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
总结：从左到右，最高化合价依次升高（等于族数），非金属最低化合价依次升高；金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
原因：？
第三周期元素
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
原因：同周期元素电子层数相同，核外电子数依次增多；从左至右核电荷数增大，原子半径减小，金属性减弱，非金属性增强。
总结：从左到右，最高化合价依次升高（等于族数），非金属最低化合价依次升高；金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
元素周期律
同周期元素电子层数相同，核外电子数依次增多。
从左至右最外层电子数↑，最高化合价↑。
核电荷数↑，原子半径↓，金属性↓，非金属性↑。
元素周期律
同周期元素电子层数相同，核外电子数依次增多。
从左至右最外层电子数↑，最高化合价↑。
核电荷数↑，原子半径↓，金属性↓，非金属性↑。
元素周期律
元素周期律
元素周期律
如何利用元素周期律，处理像60Co这样的放射性核素呢？
元素周期律
如何利用元素周期律，处理像60Co这样的放射性核素呢？
铁：主要的化合价为+2和+3，其氢氧化物都难溶于水。
钴：最外层电子数同样为2。结构和性质与铁略有区别。
元素周期律
如何利用元素周期律，处理像60Co这样的放射性核素呢？
铁：主要的化合价为+2和+3，其氢氧化物都难溶于水。
钴：原子半径略小于铁，金属性更弱，高价氢氧化物碱性更弱，更容易沉淀。
处理核污水：沉淀法。
总结
元素周期表
元素周期律
原子结构
原因
反映
依据
体现
基础
推测
总结
位
性
构
原因
反映
依据
体现
基础
推测

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