预测同主族元素的性质 同步课件(鲁科版必修2)

1、精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究第第2课时预测同主族元素的性质课时预测同主族元素的性质1.同主族元素的原子，最外层电子数相同，决定同主族元素同主族元素的原子，最外层电子数相同，决定同主族元素具有具有的化学性质。的化学性质。笃学一笃学一同主族元素性质的相似性和递变规律同主族元素性质的相似性和递变规律 相似相似精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究2同一主族，从上到下原子的核电荷数越来越多，原子的同一主族，从上到下原子的核电荷数越来越多，原子的电子层数依次增多，原子半径逐渐电子层数依次增多，原子半径逐渐 ；原子得电子的；原子得电子的能力逐渐能力逐渐 (元素的非金属性逐渐减

2、弱元素的非金属性逐渐减弱)，失电子的能，失电子的能力逐渐力逐渐 (元素的金属性逐渐增强元素的金属性逐渐增强)；元素跟氢化合的；元素跟氢化合的能力逐渐能力逐渐 ，气态氢化物的热稳定性逐渐，气态氢化物的热稳定性逐渐 ；最；最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱。高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱。增大增大减弱减弱增强增强减弱减弱减弱减弱精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究1.相似性相似性笃学二笃学二A族元素性质的相似性与递变性族元素性质的相似性与递变性 7 精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究元素元素(名称与名称与符号符号)氟氟(F)氯氯(Cl)溴

3、溴(Br)碘碘(I)最高正价最高正价无无为为 价价最低负价最低负价都为都为 价价自然界中存在自然界中存在形态形态全部以全部以 态形式存在态形式存在最高价含氧酸最高价含氧酸无无HClO4HBrO4HIO4气态氢化物气态氢化物HFHClHBrHI71化合化合精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究2.递变性递变性精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究元素元素FClBrI氢化物的稳定性氢化物的稳定性由由 到到 . 最高价氧化物对最高价氧化物对应水化物的酸性应水化物的酸性由由 到到 .得电子能力得电子能力由由 到到 .X失电子能力失电子能力由由 到到 .强强弱弱强强弱弱强强弱弱弱弱强

4、强精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究笃学三笃学三碱金属元素性质的相似性和递变性碱金属元素性质的相似性和递变性 1化合态化合态强碱强碱精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究2递变性递变性元素元素LiNaKRbCs原子半径原子半径由由 到到 .失电子能力失电子能力由由 到到 .与水反应剧烈程度与水反应剧烈程度剧烈程度变剧烈程度变 .与氧气反应剧烈程度与氧气反应剧烈程度剧烈程度变剧烈程度变 .最高价氧化物对应水化最高价氧化物对应水化物的碱性物的碱性变变 .小小大大弱弱强强大大大大强强精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究1.利用元素周期表寻找新材料利用元素周期表寻找

5、新材料人们不但在金属元素和非金属元素的交界处寻找人们不但在金属元素和非金属元素的交界处寻找 材材料；还在过渡元素中寻找料；还在过渡元素中寻找 ；位于元素周期表；位于元素周期表B到到B的过渡元素中寻找的过渡元素中寻找 、材料，制造材料，制造火箭、导弹、宇宙飞船等；利用元素周期表，还可寻找合火箭、导弹、宇宙飞船等；利用元素周期表，还可寻找合适的适的材料、材料、材料等。材料等。笃学四笃学四元素周期表的意义元素周期表的意义 半导体半导体催化剂催化剂耐高温耐高温耐腐蚀耐腐蚀超导超导磁性磁性精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究2地球上化学元素的分布与元素在周期表中的位置关系地球上化学元素的分布

6、与元素在周期表中的位置关系相对原子质量小的元素，地壳中含量相对原子质量小的元素，地壳中含量 ，相对原子质量，相对原子质量大的元素，地壳中含量大的元素，地壳中含量 ；原子序数是偶数的元素地壳；原子序数是偶数的元素地壳中含量中含量 ，原子序数是奇数的元素地壳中含量，原子序数是奇数的元素地壳中含量 ；地球；地球表面的元素多数呈现表面的元素多数呈现 态，地层深处的元素多数处于态，地层深处的元素多数处于 态；碱金属一般是强烈的态；碱金属一般是强烈的 元素，主要富集元素，主要富集在岩石圈；科学家把元素周期表分为十个区，同一区域里在岩石圈；科学家把元素周期表分为十个区，同一区域里的元素往往形成的元素往往形成

7、。 多多少少多多少少高价高价低价低价亲石亲石同生矿同生矿精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究【慎思慎思1】 第第A族元素全部为金属元素吗？族元素全部为金属元素吗？提示提示不是，氢为非金属。不是，氢为非金属。【慎思慎思2】 氟单质能置换出氯化钠溶液中的氯吗？氟单质能置换出氯化钠溶液中的氯吗？提示提示不能，氟首先要与水溶液中的水反应。不能，氟首先要与水溶液中的水反应。 精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究【慎思慎思3】 五彩缤纷的焰火在空中绽放，增添了节日的喜庆。你知道五彩缤纷的焰火在空中绽放，增添了节日的喜庆。你知道焰火是怎样产生的吗？焰火是怎样产生的吗？提示提示通过不同

8、金属元素的焰色反应产生的。通过不同金属元素的焰色反应产生的。精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究【慎思慎思4】 通过小组讨论判断下列说法是否正确。通过小组讨论判断下列说法是否正确。HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性均依次减弱的热稳定性和还原性均依次减弱()。第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强()。Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多加而增多 ()。第第2周期元素从周期元素从Li到到F，非金属性逐渐增强，非金属性逐渐增强 ()。因为因为Na比比K容易失去电

9、子，所以容易失去电子，所以Na比比K的还原性强的还原性强()。提示提示 精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究1碱金属单质碱金属单质(1)相似性相似性(用用R表示碱金属元素表示碱金属元素)要点一要点一 |碱金属单质与卤素单质的重要化学性质碱金属单质与卤素单质的重要化学性质 精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究与与H2O(或酸或酸)反应反应从从Li到到Cs，与，与H2O(或酸或酸)反应越来越剧烈，如反应越来越剧烈，如K与与H2O反应可反应可能会发生轻微爆炸，能会发生轻微爆炸，Rb和和Cs遇水发生剧烈爆炸。遇水发生剧烈爆炸。最高

10、价氧化物对应水化物的碱性最高价氧化物对应水化物的碱性碱性强弱顺序：碱性强弱顺序：LiOHNaOHKOHRbOHCsOH。(3)特殊性特殊性Na、K通常保存在煤油中，通常保存在煤油中，Li通常用石蜡密封。通常用石蜡密封。碱金属中还原性最强的是碱金属中还原性最强的是Cs，还原性最弱的是，还原性最弱的是Li。碱金属元素中只有碱金属元素中只有Li与与O2反应的产物为反应的产物为Li2O一种，其他元一种，其他元素与素与O2反应的产物至少有两种。反应的产物至少有两种。精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究2卤素单质卤素单质(1)相似性相似性(用用X表示卤族元素表示卤族元素)精要解读精要解读规律在

11、线规律在线自主探究自主探究(2)递变性递变性按从按从F到到I的顺序，原子得电子能力逐渐减弱。的顺序，原子得电子能力逐渐减弱。F、Cl、Br、I的还原性逐渐增强。的还原性逐渐增强。氢化物的稳定性：氢化物的稳定性：HFHClHBrHI氢化物的还原性：氢化物的还原性：HFHClHBrHI最高价含氧酸的酸性：最高价含氧酸的酸性：HClO4HBrO4HIO4，F无正价，无正价，故无含氧酸。故无含氧酸。密度：卤族元素，自上而下，单质的密度逐渐增大。密度：卤族元素，自上而下，单质的密度逐渐增大。精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究熔、沸点：卤族元素同碱金属元素相反，自上而下，单熔、沸点：卤族元素

12、同碱金属元素相反，自上而下，单质的熔、沸点逐渐升高。质的熔、沸点逐渐升高。溶解性：除溶解性：除F2外，卤素单质在水中的溶解性均不大，均外，卤素单质在水中的溶解性均不大，均易溶于有机溶剂。易溶于有机溶剂。(3)特殊性特殊性在常温下，溴是唯一的液态非金属单质，易挥发。在常温下，溴是唯一的液态非金属单质，易挥发。碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇碘变蓝色。碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇碘变蓝色。精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究【例例1】关于卤素关于卤素(用用X表示表示)的下列叙述中，正确的是的下列叙述中，正确的是()。A卤素单质与水反应均可用卤素单质与水反应均可用X2H2O=HXOHX表

13、表示示BHX都极易溶于水，它们的热稳定性随着核电荷数的都极易溶于水，它们的热稳定性随着核电荷数的增加而增强增加而增强C从从F2到到I2，卤素单质的颜色随着相对分子质量的增大，卤素单质的颜色随着相对分子质量的增大而加深而加深DX离子的还原性：离子的还原性：FClBrI，因此，相对，因此，相对分子质量小的卤素单质可将相对分子质量大的卤素从分子质量小的卤素单质可将相对分子质量大的卤素从它的盐溶液里置换出来它的盐溶液里置换出来精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究解析解析Cl2与水的反应可表示为与水的反应可表示为X2H2O=HXOHX，而，而F2与与H2O的反应为：的反应为：2F22H2O=

14、4HFO2，Br2、I2与水与水的反应为可逆反应，的反应为可逆反应，A项错误；从项错误；从F到到I，原子得电子能力逐，原子得电子能力逐渐减弱，故渐减弱，故HX的热稳定性逐渐减弱，的热稳定性逐渐减弱，B项错误；从项错误；从F2到到I2，卤素单质的颜色逐渐加深，卤素单质的颜色逐渐加深，F2为浅黄绿色气体，为浅黄绿色气体，Cl2为黄绿色为黄绿色气体，气体，Br2为深红棕色液体，为深红棕色液体，I2为紫黑色固体，为紫黑色固体，C项正确；除项正确；除了了F2在水溶液中可与在水溶液中可与H2O剧烈反应外，其余卤素单质剧烈反应外，其余卤素单质(Cl2、Br2、I2)，相对分子质量小的可将相对分子质量大的卤素

15、从，相对分子质量小的可将相对分子质量大的卤素从其盐溶液中置换出来，其盐溶液中置换出来，D项错误。项错误。答案答案C精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究推测元素性质的思维方法：此类题目通常是给出不常见的或推测元素性质的思维方法：此类题目通常是给出不常见的或未发现的元素，推测其单质或化合物的性质。解答这类题的未发现的元素，推测其单质或化合物的性质。解答这类题的关键是根据该元素所在族熟悉元素的性质，根据同族元素性关键是根据该元素所在族熟悉元素的性质，根据同族元素性质的相似性和递变性，加以推测判断。质的相似性和递变性，加以推测判断。精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究【体验体验

16、1】下列各组性质的比较中，不正确的是下列各组性质的比较中，不正确的是 ()。A碱性：碱性：NaOHMg(OH)2B原子半径：原子半径：ClSC金属性：金属性：KNaD热稳定性：热稳定性：NH3PH3解析解析结合第结合第I A族和第族和第VA族元素单质及其化合物的性质族元素单质及其化合物的性质递变性可知递变性可知A、C、D三项均正确。而由同周期元素的递三项均正确。而由同周期元素的递变性可知，变性可知，Cl的原子半径小于的原子半径小于S的原子半径，故的原子半径，故B项不正项不正确。确。答案答案B精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究要点二要点二 |元素元素“位、构、性位、构、性”之间的关

17、系之间的关系 精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究【例例2】A、B、C、D四种元素在周期表中四种元素在周期表中分别处于元素分别处于元素X的四周的四周(如右图如右图)，已知，已知X元素最高价氧化物的化学式为元素最高价氧化物的化学式为X2O5，且，且五种元素中有一种元素的原子半径是它们五种元素中有一种元素的原子半径是它们所处的同族中最小的。试确定：所处的同族中最小的。试确定：BAXCD精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究(1)各元素的符号：各元素的符号：A_，B_，C_，D_，X

18、_。(2)写出写出C、D、X最高价氧化物对应水化物的化学式，并排最高价氧化物对应水化物的化学式，并排列 酸 性 由 强 到 弱 的 顺 序列 酸 性 由 强 到 弱 的 顺 序 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)写出写出A、B、X气态氢化物的化学式，并排列稳定性由强到气态氢化物的化学式，并排列稳定性由强到弱的顺序弱的顺序_。 精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究解析解析解答本题的关键是首先确定元素解答本题的关键是首先确定元素X，推测时用到：，推测时用到：主族序数最外层电子数，以及元素周期律的知识。由于主族序数最外层电子数，以及元素周期

19、律的知识。由于X2O5中中X的化合价为的化合价为5，则，则X是是A族元素。由于族元素。由于5种元种元素中有一种元素的原子半径是它们所处的同族中最小的，素中有一种元素的原子半径是它们所处的同族中最小的，这种元素只能是这种元素只能是B。B为为A族的第一种元素族的第一种元素N，则，则X为为P，D为为As，A为为Si，C为为S。答案答案(1)SiNSAsP(2)H2SO4H3PO4H3AsO4(3)NH3PH3SiH4精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究元素元素“位、构、性位、构、性”规律中的特例规律中的特例在在“位、构、性位、构、性”的规律中一些例外必须引起我们足够的注的规律中一些例外必

20、须引起我们足够的注意，否则在解题时会误入歧途：意，否则在解题时会误入歧途：一般原子的原子核是由质子和中子构成，但一般原子的原子核是由质子和中子构成，但H无中子。无中子。元素周期表中每一周期一般都是从金属元素开始，但第元素周期表中每一周期一般都是从金属元素开始，但第1周期例外，是从氢元素开始。周期例外，是从氢元素开始。精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究大多数元素在自然界中都有稳定的同位素，但大多数元素在自然界中都有稳定的同位素，但Na、F、P、Al等等20种元素却未发现稳定的同位素。种元素却未发现稳定的同位素。元素的原子序数大，相对原子质量不一定大，如元素的原子序数大，相对原子质量

21、不一定大，如18Ar的相的相对原子质量为对原子质量为39.95，大于，大于19K的的39.10。一般元素性质越活泼，其单质性质也越活泼，但一般元素性质越活泼，其单质性质也越活泼，但N与与P却却相反，相反，N的非金属性强于的非金属性强于P，但，但N2比白磷、红磷稳定很多。比白磷、红磷稳定很多。 精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究【体验体验2】在周期表主族元素中，甲元素与乙、丙、丁三元在周期表主族元素中，甲元素与乙、丙、丁三元素相邻，甲、乙的原子序数之和等于丙的原子序数；这四素相邻，甲、乙的原子序数之和等于丙的原子序数；这四种元素原子的最外层电子数之和为种元素原子的最外层电子数之和为

22、20。下列判断正确的是。下列判断正确的是()。A原子半径：丙乙甲丁原子半径：丙乙甲丁B气态氢化物的稳定性：甲丙气态氢化物的稳定性：甲丙C最高价氧化物对应水化物的酸性：丁甲最高价氧化物对应水化物的酸性：丁甲D乙和甲或乙和丁所形成的化合物都是有毒物质乙和甲或乙和丁所形成的化合物都是有毒物质精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究解析解析由题意讨论推知甲丙同主族且丙在甲的下一周期，由题意讨论推知甲丙同主族且丙在甲的下一周期，设其原子最外层电子数为设其原子最外层电子数为x，乙、丁与甲在同一周期且左，乙、丁与甲在同一周期且左右相邻，乙、丁两原子最外层电子数之和为右相邻，乙、丁两原子最外层电子数之

23、和为2x，则，则4x20，即即x5，所以甲是，所以甲是N元素，丙是元素，丙是P元素，乙是元素，乙是O元素，丁是元素，丁是C元素。原子半径大小：丙丁甲乙，故元素。原子半径大小：丙丁甲乙，故A错误；错误；N比比P的非金属性强，故的非金属性强，故NH3比比PH3稳定，稳定，B正确；正确；C比比N非非金属性弱，最高价氧化物对应水化物的酸性金属性弱，最高价氧化物对应水化物的酸性H2CO3HNO3，故，故C错误；乙和丁形成的化合物错误；乙和丁形成的化合物CO2是无毒物质，是无毒物质，故故D错误。错误。答案答案B精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究规律探究六同主族元素性质的递变规律规律探究六同主

24、族元素性质的递变规律【知识支持知识支持】探究同主族元素的性质递变规律，主要是比较元素的金属探究同主族元素的性质递变规律，主要是比较元素的金属性、非金属性的强弱。元素的金属性是指元素原子失电子性、非金属性的强弱。元素的金属性是指元素原子失电子能力的大小，或形成化学键时成为阳离子的倾向大小，或能力的大小，或形成化学键时成为阳离子的倾向大小，或价电子偏离的能力。失电子能力越大或形成阳离子倾向越价电子偏离的能力。失电子能力越大或形成阳离子倾向越大，或价电子偏离越远，其元素的金属性越强。相反，元大，或价电子偏离越远，其元素的金属性越强。相反，元素的非金属性就越强，其原子越易得电子，或成键时形成素的非金属

25、性就越强，其原子越易得电子，或成键时形成阴离子的倾向越大，或强烈吸引成键电子。阴离子的倾向越大，或强烈吸引成键电子。精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究【实验探究实验探究】某学生做同主族元素性质递变规律的实验时，自己设计了某学生做同主族元素性质递变规律的实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象。请你帮助该学生一套实验方案，并记录了有关实验现象。请你帮助该学生整理并完成实验报告。整理并完成实验报告。(1)实验目的：实验目的：_ 。(2)实验用品：实验用品：仪器：仪器：_；_(请填写两种主要玻璃仪请填写两种主要玻璃仪器器)。药品：氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳

26、。药品：氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳。精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究(3)实验内容实验内容(在下列空格内填写相关内容在下列空格内填写相关内容) (4)实验结论：实验结论：_ _。序号序号实验方案实验方案实验现象实验现象精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究(5)问题和讨论：问题和讨论：请用物质结构理论简单说明得出上述结论的原因：请用物质结构理论简单说明得出上述结论的原因：_。由于由于F2过于活泼，很难设计一个简单的实验验证其氧化过于活泼，很难设计一个简单的实验验证其氧化性的强弱。试列举两个事实说明性的强弱。试列举两个事实说明F的非金属性比的非金属性比

27、Cl强：强：_。 精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究解析解析(1)元素周期律包括同一周期与同一主族元素性质的变元素周期律包括同一周期与同一主族元素性质的变化规律。根据给出的实验药品不难看出，该学生想以同主化规律。根据给出的实验药品不难看出，该学生想以同主族元素为例，设计实验验证同一主族元素性质的递变规律。族元素为例，设计实验验证同一主族元素性质的递变规律。(2)本实验属于试管试验，主要使用试管和胶头滴管。本实验属于试管试验，主要使用试管和胶头滴管。(3)根据提供的药品，显然是用根据提供的药品，显然是用Cl2、Br2、I2之间的置换反之间的置换反应来证明它们的氧化性强弱，用四氯化碳将置换出来的应来证明它们的氧化性强弱，用四氯化碳将置换出来的Br2或或I2萃取出来，以增强实验的准确性和说服力。萃取出来，以增强实验的准确性和说服力。精要解读精要解读规律在线规律在线自主探究自主探究(4)该小题具有一定的开放性，比如：该小题具有一定的开放性，比如：Cl2、Br2、I2的氧化的氧化性依次减弱或非金属性依次减弱都可，但最好与该实验的性依次减弱或非金属性依次减弱都可，但最好与该实验的实验目的相对应：即同一主族元素，自上而下，元素的非实验目的相对应：即同一主族元素，自上而下，元素的非金属性依次减弱。金属性依次减弱。(5)该题应该主要从原子核对最外层电子的吸引力大小该题