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高中化学人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律实验活动3 同周期、同主族元素性质的递变精品同步训练题
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律实验活动3 同周期、同主族元素性质的递变精品同步训练题，共8页。
专题1（实验活动3） 同周期、同主族元素性质的递变
【学习目标】1.通过重点知识回顾，结合实验探究，加深对同周期、同主族元素性质递变规律的认识。 2.通过典型问题讨论，核心知识深度理解及应用，进一步体会元素周期表和元素周期律在学习元素化合物知识中的重要作用。
3.通过讨论交流，强化概念的理解，培养运用比较、归纳等方法对信息进行加工及数据处理的能力，促进证据推理与模型认知、科学探究与创新意识等学科核心素养的形成。
【学习重点】实验探究同周期、同主族元素性质的递变
【学习难点】同周期、同主族元素性质的递变原因分析
【课前预习】
旧知回顾：1.元素周期表中同周期主族元素从左至右，随原子序数增加，原子半径逐渐 ，原子核对最外层电子的吸引力逐渐 ，失电子能力逐渐 ，得电子能力逐渐 ，元素金属性逐渐 ，非金属性逐渐 。
2.同周期主族元素（除稀有气体外），随原子序数的增加，原子半径逐渐 ；同主族元素的原子半径，随原子序数的增加，原子半径逐渐 ，元素金属性逐渐 ，非金属性逐渐 。
新知预习：1.金属 （填“有”或“无”，下同）负化合价，非金属既 正化合价又 负化合价，氟 正价，氧 最高正价；非金属的负化合价一般只有 种，但正化合价可能有 种；原子序数为11～17的元素的最高化合价和最低化合价的变化规律是 、最高化合价和最低化合价的数值与原子核外最外层电子数的关系是
。
2.电子层数越多，最外层电子数越少，金属性越 ；金属活动性顺序表中越靠前的金属性越 ；单质与水或酸反应置换出氢越容易，金属性越 ；如金属性 Na＞Mg ，最高价氧化物对应的水化物的碱性越 。如金属性Na Mg，则碱性 。
【课中探究】
情景导入：前面通过我们对最典型的金属元素（碱金属）、最典型的非金属元素（卤族元素）的学习可知：同一主族元素，随着元素原子序数的递增，原子核对外层电子的吸引力逐渐减弱，元素的金属性逐渐增强，而非金属性逐渐减弱，同一周期元素从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，且呈周期性变化，本节课我们将在了解同周期、同主族元素性质的递变规律的基础上，进一步认识和理解同周期、同主族元素性质的递变性，并通过实验来进行验证。
一、重点知识回顾与突破
活动一、同周期、同主族元素性质的递变
任务一、讨论交流：同主族元素性质有哪些变化规律？并填写下表内容：
任务二、方法探究：根据结构决定性质，性质反映结构的思想，思考推测元素在周期表中的位置有哪些重要方法？
【对应训练】1.能用于比较硫、氯两种元素非金属性强弱的是（ ）
A．熔点：S＞Cl2B．酸性：HClO4＞H2SO4
C．相对原子质量：Cl＞SD．氧化性：HClO＞H2SO3
2．下列说法不正确的是（ ）
A．ⅠA族元素的金属性一定比ⅡA族元素的金属性强
B．锗和硅都可用作半导体材料
C．同周期主族元素（除零族元素）的原子半径从左到右逐渐减小
D．1ml气态氢化物断键所需能量由大到小：HF＞HCl＞HBr＞HI
活动二、探究元素“位、构、性”之间的关系
任务一、结合所学知识，思考判断元素金属性、非金属性强弱的方法有哪些？
【注意】
任务二、讨论交流：元素的“位置、结构、性质”之间有何关系及其应用?
【注意】
【对应训练】1.下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是（ ）
A．非金属性：Cl＞SB．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3
C．酸性：HNO3>H2CO3D．金属性：K>Na>Li
2．短周期的主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如表所示，下列有关说法正确的是（ ）
A．X的简单氢化物有可能与Z、W的氢化物反应
B．Y的单质、氧化物均只能与强碱反应，不能与酸反应
C．Z的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸
D．X、Y、Z、W四种元素中可能有两种为金属元素
二、实验探究同周期、同主族元素性质的递变
【实验仪器】
试管、试管夹、试管架、量筒、胶头滴管、酒精灯、白色点滴板、镊子、砂纸、火柴。
【实验药品】
镁条、新制的氯水、溴水、NaBr溶液、NaI溶液、MgCl2溶液、AlCl3溶液、1 ml·L－1NaOH溶液、酚酞溶液。
活动一、实验探究同主族元素性质的递变性
任务一：按照下面实验步骤完成相关实验，观察实验现象，思考实验原理是什么？
步骤：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。
任务二：按照下面实验步骤完成相关实验，观察实验现象，分析实验原理，由此可以得到什么结论？
步骤：在点滴板的两个孔穴中分别滴入3滴NaI溶液和溴水，然后向NaI溶液中滴入3滴溴水。
【结论】
【对应训练】1．根据元素周期律分析，下列推断正确的是
A．砹(At)是第ⅥA族元素，砹化银是可溶于水的白色沉淀
B．由HClO4可类推出氟元素也存在HFO4
C．硒是第ⅥA族元素，硒化氢是无色、有毒、比硫化氢稳定的气体
D．在氧气中燃烧，钾的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂
2.应用元素周期律可预测我们不知道的一些元素及其化合物的性质，下列预测正确的是（ ）
①Be的氧化物的水化物可能具有两性
②Tl能与盐酸和NaOH溶液反应均产生氢气
③At单质为有色固体，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸
④Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O2，其溶液是一种强碱
⑤SrSO4可能是难溶于水的白色固体
⑥H2Se无色，有毒，比H2S稳定
A．①②③④ B．②④⑥ C．①③⑤ D．②④⑤
活动二、实验探究同周期元素性质的递变性
任务一：按照下面实验步骤完成钠、镁分别与水反应的实验，观察实验现象，分析实验原理，由此可以得到什么结论？
步骤①：向盛有冷水的烧杯中加入一块绿豆粒大小的钠块，用砂纸打磨掉镁条表面的氧化物，向盛有冷水的试管中加入一小块已用砂纸打磨好的镁条，并分别滴入3滴酚酞溶液，观察现象。
步骤②：向一支试管加入少量冷水，并加入一小块已用砂纸打磨好的镁条，用酒精灯加热至沸腾，滴入3滴酚酞溶液，然后观察现象。
【结论】
任务二：按照下面实验步骤完成可溶性镁盐和可溶性铝盐分别与NaOH溶液反应的实验，观察实验现象，分析实验原理，由此可以得到什么结论？
步骤①：向两支试管中分别加入少量MgCl2溶液，分别加入足量稀氨水，然后再分别逐滴滴加1 ml·L－1 NaOH溶液和稀盐酸直至过量，观察现象。
步骤②：向另两支试管中加入少量AlCl3溶液，分别加入足量稀氨水，然后再分别逐滴滴加1 ml·L－1 NaOH溶液和稀盐酸直至过量，观察现象。
【结论】
任务三、问题探究：根据上述实验现象、原理及结论，结合所学知识回答下列问题。
①实验中所用氯水为什么要用新制的？
②通过本实验活动，你对原子结构与元素性质的关系及元素周期律(表)有什么新的认识？
③为了比较氯与碳元素的非金属性强弱，可否用盐酸与碳酸钠反应生成了二氧化碳，得出非金属性氯大于碳？原因是什么？
【对应训练】1．已知钡的活动性介于钠和钾之间，下列叙述正确的是( )
A．钡与水反应不如钠与水反应剧烈 B．钡可以从KCl溶液中置换出钾
C．氧化性：K＋>Ba2＋>Na＋ D．碱性：KOH>Ba(OH)2>NaOH
2.如图所示的五种元素中，W、X、Y、Z为短周期元素，这四种元素原子的最外层电子数之和为22。下列说法正确的是( )
A．X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高
B．由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只有共价键
C．T元素的氢化物的沸点一定高于同主族元素其他元素的氢化物的沸点
D．T元素的单质具有半导体的特性，T与Z元素可形成化合物TZ4
【课后巩固】1．（易）下列关于元素周期表和元素周期律的说法正确的是（ ）
A．透明陶瓷材料硒化锌是由主族元素和副族元素形成的化合物
B．元素的性质随着相对原子质量的增加而呈周期性变化
C．同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质也完全相同
D．第二周期元素从Li到F，非金属性逐渐减弱
2.（易）F、Si、P和Cl均为短周期主族元素，下列说法正确的是（ ）
A．非金属性：F>Cl
B．原子半径：r（P）>r（Si）
C．元素的最高化合价：Si>Cl
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：H3PO4>HClO4
3.（中）电子层数相同的X、Y、Z三种元素，原子序数都小于18，已知最高价氧化物对应水化物的酸性是HXO4>H2YO4>H3ZO4，则下列判断错误的是（ ）
A．原子半径：X>Y>ZB．气态氢化物的稳定性：HX>H2Y>ZH3
C．非金属性：X>Y>ZD．阴离子的还原性：Z3->Y2->X-
4.（中）根据元素周期表和元素周期律，下列说法不正确的是（ ）
A．与Be的化学性质最接近的元素为Al
B．C、N、O元素形成的氢化物的稳定性依次增强
C．Na的金属性强于Cu，所以Na可以置换出CuSO4中的Cu
D．同周期主族金属元素的化合价越高，其原子的失电子能力会越弱
5．（难）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素，W的简单氢化物可用作制冷剂，Y所在周期数与族序数相同，X与Y为同周期元素，Z原子的最外层电子数与W的电子总数相等。下列说法不正确的是（ ）
A．简单离子半径：Z＞W＞X＞Y
B．W，X的氢化物在常温下均为气体
C．Y的最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物
D．W与Z形成的化合物中只有共价键
6.（中）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，最外层电子数之和为15，X是地壳中含量最多的元素，Y是一种碱金属，W与X位于同一主族。下列说法中正确的是（ ）
A．简单离子半径Y的大于X的
B．X与Y形成的所有化合物只含离子键
C．常温下，Z单质能与水发生剧烈反应
D．X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
7.（难）下列事实能作为对应判断依据的是（ ）
A．锌和钾分别投入CuCl2溶液中，锌能置换出铜，钾不能，判断金属活动性：Zn>K
B．SiO2为酸性氧化物，判断SiO2不能与任何酸发生反应
C．酸性：H3PO4>HClO，判断磷的非金属性强于氯
D．根据反应2F2+2H2O=4HF+O2，判断非金属性：F>O
8．（中）现有短周期元素A、B、C、D、E，其原子序数的大小顺序为A＞C＞D＞E＞B。A、C、D位于同一周期，E原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，B原子比E原子少2个电子。A元素的单质0.015ml与足量盐酸完全反应时，有2.709×1022个电子发生转移。
(1)A位于元素周期表的第______周期第______族，E位于第_____周期第______族。
(2)B单质在E单质中完全燃烧生成的化合物的结构式为______________________________________。
(3)写出A、C、D的最高价氧化物对应水化物的化学式，并比较其酸碱性强弱：_________________。
项目
同周期（左→右）
同主族（上→下）
原子结构
核电荷数
电子层数
原子半径
离子半径
性质
化合价
元素的金属性和非金属性
离子的氧化性、还原性
气态氢化物稳定性
最高价氧化物对应的水化物的酸碱性
X
Y
Z
W
X
Y
W
Z
T
专题1（实验活动3） 同周期、同主族元素性质的递变
【学习目标】1.通过重点知识回顾，结合实验探究，加深对同周期、同主族元素性质递变规律的认识。 2.通过典型问题讨论，核心知识深度理解及应用，进一步体会元素周期表和元素周期律在学习元素化合物知识中的重要作用。
3.通过讨论交流，强化概念的理解，培养运用比较、归纳等方法对信息进行加工及数据处理的能力，促进证据推理与模型认知、科学探究与创新意识等学科核心素养的形成。
【学习重点】实验探究同周期、同主族元素性质的递变
【学习难点】同周期、同主族元素性质的递变原因分析
【课前预习】
旧知回顾：1.元素周期表中同周期主族元素从左至右，随原子序数增加，原子半径逐渐 ，原子核对最外层电子的吸引力逐渐 ，失电子能力逐渐 ，得电子能力逐渐 ，元素金属性逐渐 ，非金属性逐渐 。
2.同周期主族元素（除稀有气体外），随原子序数的增加，原子半径逐渐 ；同主族元素的原子半径，随原子序数的增加，原子半径逐渐 ，元素金属性逐渐 ，非金属性逐渐 。
新知预习：1.金属 （填“有”或“无”，下同）负化合价，非金属既 正化合价又 负化合价，氟 正价，氧 最高正价；非金属的负化合价一般只有 种，但正化合价可能有 种；原子序数为11～17的元素的最高化合价和最低化合价的变化规律是 、最高化合价和最低化合价的数值与原子核外最外层电子数的关系是
。
2.电子层数越多，最外层电子数越少，金属性越 ；金属活动性顺序表中越靠前的金属性越 ；单质与水或酸反应置换出氢越容易，金属性越 ；如金属性 Na＞Mg ，最高价氧化物对应的水化物的碱性越 。如金属性Na Mg，则碱性 。
【课中探究】
情景导入：前面通过我们对最典型的金属元素（碱金属）、最典型的非金属元素（卤族元素）的学习可知：同一主族元素，随着元素原子序数的递增，原子核对外层电子的吸引力逐渐减弱，元素的金属性逐渐增强，而非金属性逐渐减弱，同一周期元素从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，且呈周期性变化，本节课我们将在了解同周期、同主族元素性质的递变规律的基础上，进一步认识和理解同周期、同主族元素性质的递变性，并通过实验来进行验证。
一、重点知识回顾与突破
活动一、同周期、同主族元素性质的递变
任务一、讨论交流：同主族元素性质有哪些变化规律？并填写下表内容：
任务二、方法探究：根据结构决定性质，性质反映结构的思想，思考推测元素在周期表中的位置有哪些重要方法？
【对应训练】1.能用于比较硫、氯两种元素非金属性强弱的是（ ）
A．熔点：S＞Cl2B．酸性：HClO4＞H2SO4
C．相对原子质量：Cl＞SD．氧化性：HClO＞H2SO3
2．下列说法不正确的是（ ）
A．ⅠA族元素的金属性一定比ⅡA族元素的金属性强
B．锗和硅都可用作半导体材料
C．同周期主族元素（除零族元素）的原子半径从左到右逐渐减小
D．1ml气态氢化物断键所需能量由大到小：HF＞HCl＞HBr＞HI
活动二、探究元素“位、构、性”之间的关系
任务一、结合所学知识，思考判断元素金属性、非金属性强弱的方法有哪些？
【注意】
任务二、讨论交流：元素的“位置、结构、性质”之间有何关系及其应用?
【注意】
【对应训练】1.下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是（ ）
A．非金属性：Cl＞SB．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3
C．酸性：HNO3>H2CO3D．金属性：K>Na>Li
2．短周期的主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如表所示，下列有关说法正确的是（ ）
A．X的简单氢化物有可能与Z、W的氢化物反应
B．Y的单质、氧化物均只能与强碱反应，不能与酸反应
C．Z的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸
D．X、Y、Z、W四种元素中可能有两种为金属元素
二、实验探究同周期、同主族元素性质的递变
【实验仪器】
试管、试管夹、试管架、量筒、胶头滴管、酒精灯、白色点滴板、镊子、砂纸、火柴。
【实验药品】
镁条、新制的氯水、溴水、NaBr溶液、NaI溶液、MgCl2溶液、AlCl3溶液、1 ml·L－1NaOH溶液、酚酞溶液。
活动一、实验探究同主族元素性质的递变性
任务一：按照下面实验步骤完成相关实验，观察实验现象，思考实验原理是什么？
步骤：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。
任务二：按照下面实验步骤完成相关实验，观察实验现象，分析实验原理，由此可以得到什么结论？
步骤：在点滴板的两个孔穴中分别滴入3滴NaI溶液和溴水，然后向NaI溶液中滴入3滴溴水。
【结论】
【对应训练】1．根据元素周期律分析，下列推断正确的是
A．砹(At)是第ⅥA族元素，砹化银是可溶于水的白色沉淀
B．由HClO4可类推出氟元素也存在HFO4
C．硒是第ⅥA族元素，硒化氢是无色、有毒、比硫化氢稳定的气体
D．在氧气中燃烧，钾的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂
2.应用元素周期律可预测我们不知道的一些元素及其化合物的性质，下列预测正确的是（ ）
①Be的氧化物的水化物可能具有两性
②Tl能与盐酸和NaOH溶液反应均产生氢气
③At单质为有色固体，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸
④Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O2，其溶液是一种强碱
⑤SrSO4可能是难溶于水的白色固体
⑥H2Se无色，有毒，比H2S稳定
A．①②③④ B．②④⑥ C．①③⑤ D．②④⑤
活动二、实验探究同周期元素性质的递变性
任务一：按照下面实验步骤完成钠、镁分别与水反应的实验，观察实验现象，分析实验原理，由此可以得到什么结论？
步骤①：向盛有冷水的烧杯中加入一块绿豆粒大小的钠块，用砂纸打磨掉镁条表面的氧化物，向盛有冷水的试管中加入一小块已用砂纸打磨好的镁条，并分别滴入3滴酚酞溶液，观察现象。
步骤②：向一支试管加入少量冷水，并加入一小块已用砂纸打磨好的镁条，用酒精灯加热至沸腾，滴入3滴酚酞溶液，然后观察现象。
【结论】
任务二：按照下面实验步骤完成可溶性镁盐和可溶性铝盐分别与NaOH溶液反应的实验，观察实验现象，分析实验原理，由此可以得到什么结论？
步骤①：向两支试管中分别加入少量MgCl2溶液，分别加入足量稀氨水，然后再分别逐滴滴加1 ml·L－1 NaOH溶液和稀盐酸直至过量，观察现象。
步骤②：向另两支试管中加入少量AlCl3溶液，分别加入足量稀氨水，然后再分别逐滴滴加1 ml·L－1 NaOH溶液和稀盐酸直至过量，观察现象。
【结论】
任务三、问题探究：根据上述实验现象、原理及结论，结合所学知识回答下列问题。
①实验中所用氯水为什么要用新制的？
②通过本实验活动，你对原子结构与元素性质的关系及元素周期律(表)有什么新的认识？
③为了比较氯与碳元素的非金属性强弱，可否用盐酸与碳酸钠反应生成了二氧化碳，得出非金属性氯大于碳？原因是什么？
【对应训练】1．已知钡的活动性介于钠和钾之间，下列叙述正确的是( )
A．钡与水反应不如钠与水反应剧烈 B．钡可以从KCl溶液中置换出钾
C．氧化性：K＋>Ba2＋>Na＋ D．碱性：KOH>Ba(OH)2>NaOH
2.如图所示的五种元素中，W、X、Y、Z为短周期元素，这四种元素原子的最外层电子数之和为22。下列说法正确的是( )
A．X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高
B．由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只有共价键
C．T元素的氢化物的沸点一定高于同主族元素其他元素的氢化物的沸点
D．T元素的单质具有半导体的特性，T与Z元素可形成化合物TZ4
【课后巩固】1．（易）下列关于元素周期表和元素周期律的说法正确的是（ ）
A．透明陶瓷材料硒化锌是由主族元素和副族元素形成的化合物
B．元素的性质随着相对原子质量的增加而呈周期性变化
C．同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质也完全相同
D．第二周期元素从Li到F，非金属性逐渐减弱
2.（易）F、Si、P和Cl均为短周期主族元素，下列说法正确的是（ ）
A．非金属性：F>Cl
B．原子半径：r（P）>r（Si）
C．元素的最高化合价：Si>Cl
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：H3PO4>HClO4
3.（中）电子层数相同的X、Y、Z三种元素，原子序数都小于18，已知最高价氧化物对应水化物的酸性是HXO4>H2YO4>H3ZO4，则下列判断错误的是（ ）
A．原子半径：X>Y>ZB．气态氢化物的稳定性：HX>H2Y>ZH3
C．非金属性：X>Y>ZD．阴离子的还原性：Z3->Y2->X-
4.（中）根据元素周期表和元素周期律，下列说法不正确的是（ ）
A．与Be的化学性质最接近的元素为Al
B．C、N、O元素形成的氢化物的稳定性依次增强
C．Na的金属性强于Cu，所以Na可以置换出CuSO4中的Cu
D．同周期主族金属元素的化合价越高，其原子的失电子能力会越弱
5．（难）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素，W的简单氢化物可用作制冷剂，Y所在周期数与族序数相同，X与Y为同周期元素，Z原子的最外层电子数与W的电子总数相等。下列说法不正确的是（ ）
A．简单离子半径：Z＞W＞X＞Y
B．W，X的氢化物在常温下均为气体
C．Y的最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物
D．W与Z形成的化合物中只有共价键
6.（中）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，最外层电子数之和为15，X是地壳中含量最多的元素，Y是一种碱金属，W与X位于同一主族。下列说法中正确的是（ ）
A．简单离子半径Y的大于X的
B．X与Y形成的所有化合物只含离子键
C．常温下，Z单质能与水发生剧烈反应
D．X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
7.（难）下列事实能作为对应判断依据的是（ ）
A．锌和钾分别投入CuCl2溶液中，锌能置换出铜，钾不能，判断金属活动性：Zn>K
B．SiO2为酸性氧化物，判断SiO2不能与任何酸发生反应
C．酸性：H3PO4>HClO，判断磷的非金属性强于氯
D．根据反应2F2+2H2O=4HF+O2，判断非金属性：F>O
8．（中）现有短周期元素A、B、C、D、E，其原子序数的大小顺序为A＞C＞D＞E＞B。A、C、D位于同一周期，E原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，B原子比E原子少2个电子。A元素的单质0.015ml与足量盐酸完全反应时，有2.709×1022个电子发生转移。
(1)A位于元素周期表的第______周期第______族，E位于第_____周期第______族。
(2)B单质在E单质中完全燃烧生成的化合物的结构式为______________________________________。
(3)写出A、C、D的最高价氧化物对应水化物的化学式，并比较其酸碱性强弱：_________________。
项目
同周期（左→右）
同主族（上→下）
原子结构
核电荷数
电子层数
原子半径
离子半径
性质
化合价
元素的金属性和非金属性
离子的氧化性、还原性
气态氢化物稳定性
最高价氧化物对应的水化物的酸碱性
X
Y
Z
W
X
Y
W
Z
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