實(shí)驗(yàn)活動(dòng)3同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變自主預(yù)習(xí)·新知導(dǎo)學(xué)合作探究·釋疑解惑課標(biāo)定位1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)活動(dòng),探究同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)活動(dòng),體會(huì)元素周期表和元素周期律在學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)中的應(yīng)用素養(yǎng)闡釋1.能依據(jù)元素周期律,預(yù)測(cè)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和變化,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行初步驗(yàn)證,并能分析、解釋有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)活動(dòng),養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,增強(qiáng)合作意識(shí),養(yǎng)成獨(dú)立思考、敢于質(zhì)疑的精神

自主預(yù)習(xí)·新知導(dǎo)學(xué)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.加深對(duì)同周期、同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律的認(rèn)識(shí)。2.體會(huì)元素周期表和元素周期律在學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)中的重要作用。【實(shí)驗(yàn)用品】【實(shí)驗(yàn)步驟】1.同主族元素性質(zhì)的遞變2.同周期元素性質(zhì)的遞變(1)通過(guò)鈉、鎂與水的反應(yīng),比較鈉和鎂的金屬性強(qiáng)弱。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:Na的金屬性比Mg的金屬性強(qiáng)。

(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),通過(guò)MgCl2、AlCl3與堿的反應(yīng),比較Mg(OH)2、Al(OH)3的堿性強(qiáng)弱,以此說(shuō)明鎂和鋁的金屬性強(qiáng)弱。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:Mg(OH)2不溶于NaOH溶液只溶于鹽酸,說(shuō)明它有堿的性質(zhì),沒(méi)有酸的性質(zhì);而Al(OH)3溶于鹽酸說(shuō)明它具有堿的性質(zhì),又能溶于NaOH溶液,說(shuō)明已經(jīng)顯示出酸的性質(zhì),說(shuō)明它的堿性比Mg(OH)2的堿性弱,進(jìn)而說(shuō)明金屬鎂比鋁失電子的能力強(qiáng),即鎂的金屬性比鋁的金屬性強(qiáng)。

合作探究·釋疑解惑探究任務(wù)元素周期表中的遞變性規(guī)律【問(wèn)題討論】1.實(shí)驗(yàn)中所用的氯水為什么要用新制的?提示:久置的氯水成分已經(jīng)改變,實(shí)際上已變成稀鹽酸了。2.通過(guò)上面的兩組實(shí)驗(yàn),你能得出什么結(jié)論?你對(duì)原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系及元素周期律和元素周期表有什么新的認(rèn)識(shí)?提示:同周期元素從左到右,元素的金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng)。原子結(jié)構(gòu)決定元素性質(zhì),同樣元素性質(zhì)反映原子結(jié)構(gòu);元素周期律揭示了元素原子核電荷數(shù)遞增引起元素性質(zhì)發(fā)生周期性變化的事實(shí),從自然科學(xué)上有力地論證了事物變化的量變引起質(zhì)變的規(guī)律性。元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式,它把元素納入一個(gè)系統(tǒng)內(nèi),反映了元素間的內(nèi)在聯(lián)系,打破了認(rèn)為元素是互相孤立的形而上學(xué)觀點(diǎn)。通過(guò)元素周期律和元素周期表的學(xué)習(xí),可以加深對(duì)物質(zhì)世界對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律的認(rèn)識(shí)。【知識(shí)鋪墊】1.元素周期表中,第三周期主族元素的名稱(chēng)是鈉、鎂、鋁、硅、磷、硫、氯。2.元素周期表中的周期數(shù)等于該周期元素原子的電子層數(shù),主族元素族序數(shù)等于原子的最外層電子數(shù)。同一主族自上而下,金屬性逐漸增強(qiáng),非金屬性逐漸減弱。3.鎂、鋁、硫、氯的原子結(jié)構(gòu)示意圖分別為【必備知識(shí)】一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律1.1~18號(hào)元素的核外電子排布、原子半徑和主要化合價(jià)(最高正化合價(jià)和最低負(fù)化合價(jià))的變化原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)原子半徑的變化(不考慮稀有氣體元素)最高或最低化合價(jià)的變化1~211~2—+1→03~1021~80.152nm→0.071nm;大→小+1→+5;-4→-1→011~1831~80.186nm→0.099nm;大→小+1→+7;-4→-1→0結(jié)論:隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子的核外電子排布、原子半徑和主要化合價(jià)都呈周期性變化?！疚⑺伎?】C、N、O、F的最高正價(jià)是否依次增大?提示

否,F無(wú)正價(jià),O無(wú)最高正價(jià)?！疚⑺伎?】非金屬元素的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)有什么關(guān)系?提示

非金屬元素的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的絕對(duì)值之和等于8(H、B、O、F除外)。2.第三周期元素的金屬性和非金屬性的遞變規(guī)律(1)Na、Mg、Al金屬性的比較①與水反應(yīng)鈉與冷水劇烈反應(yīng),生成強(qiáng)堿NaOH和氫氣,同時(shí)放出大量的熱。而鎂與冷水反應(yīng)緩慢,加熱至水沸騰,Mg可與水反應(yīng),生成Mg(OH)2和氫氣。【微思考3】試比較Na、Mg、Fe與H2O反應(yīng)時(shí)水的狀態(tài)及是否需要加熱。提示

Na與冷水可劇烈反應(yīng),并放出大量熱;Mg與冷水反應(yīng)緩慢,而與沸水可劇烈反應(yīng);Fe與冷水、沸水都不反應(yīng),但在高溫下可與水蒸氣反應(yīng)。②最高價(jià)氫氧化物的生成與溶解Al(OH)3:AlCl3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4Cl、Al(OH)3+NaOH

===NaAlO2+2H2O。Mg(OH)2:MgCl2+2NH3·H2O===Mg(OH)2↓+2NH4Cl、Mg(OH)2在NaOH溶液中不溶解?！疚⑺伎?】向AlCl3溶液中逐漸加入足量的氫氧化鈉溶液,會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象?提示

首先生成Al(OH)3,后Al(OH)3逐漸溶于氫氧化鈉溶液,故現(xiàn)象為先產(chǎn)生白色絮狀沉淀后逐漸溶解。③氫氧化鋁的兩性氫氧化鋁既能與酸反應(yīng)生成鹽和水,又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成鹽和水,Al(OH)3為兩性氫氧化物。反應(yīng)的離子方程式分別為Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O、Al(OH)3+OH-===

+2H2O。結(jié)論:NaOH是強(qiáng)堿,Mg(OH)2是中強(qiáng)堿,Al(OH)3是兩性氫氧化物,Na、Mg、Al的金屬性逐漸減弱。(2)Si、P、S、Cl非金屬性的比較結(jié)論:Si、P、S、Cl的非金屬性逐漸增強(qiáng)。非金屬元素SiPSCl最高價(jià)氧化物的水化物(含氧酸)名稱(chēng)硅酸磷酸硫酸高氯酸化學(xué)式H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4酸性強(qiáng)弱弱酸中強(qiáng)酸強(qiáng)酸強(qiáng)酸(酸性比H2SO4強(qiáng))(3)第三周期元素的金屬性、非金屬性遞變規(guī)律

二、元素周期律1.元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系2.元素周期律

【情境鏈接】有一種管道疏通劑,主要成分為鋁粉和氫氧化鈉混合粉末。工作原理:利用鋁和氫氧化鈉遇水反應(yīng)放出大量的熱,加快氫氧化鈉對(duì)毛發(fā)等淤積物的腐蝕,同時(shí)產(chǎn)生氫氣增加管道內(nèi)的氣壓,利于疏通。已知鋁單質(zhì)與水難反應(yīng)是由于生成的Al(OH)3難溶于水。阻止了鋁與水的反應(yīng),那么鋁單質(zhì)與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的原因是什么?提示

Al與水反應(yīng)生成Al(OH)3,Al(OH)3難溶于水,阻止了鋁與水的反應(yīng),但Al(OH)3易溶于氫氧化鈉溶液,使鋁與水的反應(yīng)繼續(xù)。【自我小測(cè)】1.判斷正誤:(1)同周期元素,從左到右,原子半徑逐漸減小,離子半徑也逐漸減小。(

)(2)元素的原子得電子越多,非金屬性越強(qiáng);失電子越多,金屬性越強(qiáng)。(

)(3)AlCl3溶液中加足量氨水可生成Al(OH)3沉淀。(

)(4)元素的氧化物的水化物酸性越強(qiáng),非金屬性越強(qiáng);堿性越強(qiáng),金屬性越強(qiáng)。(