中小学教育资源及组卷应用平台 专题04 同周期、同主族元素性质的递变 1.掌握同周期元素从左到右的性质递变规律,包括原子半径、最外层电子数、化合价、金属性和非金属性的变化趋势。 2.理解同主族元素从上到下的性质递变规律,如原子半径、金属性、非金属性及氢化物稳定性的变化。 3.应用元素周期律解释实际化学现象,并能解决相关题型问题。 4.通过实验比较氯、溴和碘的非金属性强弱及钠、镁和铝的金属性强弱。 一、主族元素的周期性变化规律 项目 同周期(左→右) 同主族(上→下) 原子结构 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大 电子层数 相同 逐渐增多 原子半径 逐渐减小 逐渐增大 离子半径 阳离子逐渐减小 阴离子逐渐减小 r(阴离子)>r(阳离子) 逐渐增大 性质 化合价 最高正化合价由+1→+7(O、F除外)负化合价=-(8-主族序数) 相同,最高正化合价=主族序数(O、F除外) 元素的金属性和非金属性 金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 离子的氧化性、还原性 阳离子氧化性逐渐增强 阴离子还原性逐渐减弱 阳离子氧化性逐渐减弱 阴离子还原性逐渐增强 气态氢化物的稳定性 逐渐增强 逐渐减弱 最高价氧化物对应的水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱 酸性逐渐增强 碱性逐渐增强 酸性逐渐减弱 二、实验探究同主族元素性质的递变规律 1.同主族元素性质的递变———比较氯、溴和碘的非金属性强弱 (1)在点滴板的3个孔穴中分别滴入3滴NaBr溶液、NaI溶液和新制的氯水,然后向NaBr溶液和NaI溶液中各滴入3滴新制的氯水。观察颜色变化,并与氯水的颜色进行比较。写出反应的化学方程式。 最初状态 加入新物质 颜色变化 发生的反应式 NaBr溶液 3滴新制的氯水 无色变成橙黄色 2NaBr+Cl2==2NaCl+Br2 NaI溶液 3滴新制的氯水 无色变成黄褐色 2NaI+Cl2==2NaCl+I2 新制的氯水 无操作 无颜色变化 (2)在点滴板的2个孔穴中分别滴入3滴NaI溶液和溴水,然后向NaI溶液中各滴入3滴溴水。观察颜色变化,并与溴水的颜色进行比较。写出反应的化学方程式。 最初状态 加入新物质 颜色变化 发生的反应式 NaI溶液 3滴溴水 无色变成黄褐色 2NaI + Br2==2NaBr+I2 溴水 无操作 无颜色变化 (3)现象分析与结论 ①现象分析:Cl2能从NaBr中置换出Br2,从NaI中置换出I2 结论:因此Cl2的非金属性强于Br2 ,也强于I2 ②现象分析:Br2能从NaI中置换出I2 结论:因此Br2的非金属性强于I2 最终结论:他们的非金属性由强到弱的排序为:Cl2> Br2>I2 2.同周期元素性质递变———比较钠、镁和铝的金属性强弱 (1)通过钠、镁与水的反应,比较钠、镁和铝的金属性强弱 ① 回忆钠与水反应的实验,写出实验现象和化学方程式。 实验装置 实验原理 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 实验用品 钠、水、酚酞溶液;滤纸、小刀、镊子、表面皿、烧杯。 预测产物 氢氧化钠和氢气 实验步骤 在烧杯中加一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后把一小块钠投入水中。你看到什么现象? 实验现象和分析及结论 实验现象 分析及结论 浮———钠浮在水面上 钠的密度比水的小 ———钠熔化成光亮的小球 钠与水反应放出热量,钠的熔点低 游———小球在水面上迅速游动 生成的气体推动钠球在水水面上迅速游动,球周围有水雾出现, 响———发生“嘶嘶”的响声,逐渐减小,最后消失 钠与水剧烈反应,有时可能有火花或伴有爆鸣声 红———加入酚酥的溶液颜色变红 反应生成的产物呈碱性 实验结论 钠的密度比水小,反应放热且钠的熔点低,反应剧烈,产生H2和NaOH。 实验说明 ①钠通常保存在煤油中,防止与氧气、水等反应。 ②未用完的钠必须放回原试剂瓶。 ③金属钠着火,不能用水(或 CO2)灭火,必须用干燥的沙土来灭火。 ②回忆镁与冷水、热水的反应,观察并记录实验现象。 实验装置 实验原理 Mg + 2H2O= ... ...
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