1、合作探究 自主预习 第 2 课时 预测同主族元素的性质 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1.掌握同主族元素性质的相似性和递变性。 2.能根据同主族中最熟悉元素的性质特点预测不熟悉元素 的性质。 3.了解元素周期表中各个区域元素的应用。 4.了解元素的原子结构、周期表中的位置与元素性质的关 系。 1.能以A 族元素、A 族元素为例,掌握同主族元素性质 的相似性和递变性。 2.能运用原子结构理论解释同主族元素性质的递变规律。 3.能根据元素的原子结构、周期表中的位置预测元素的性 质。 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 3 1.A族元素的相似性和递变性 完成下表: 元素名称 氟
2、 氯 溴 碘 元素符号 F Cl Br I 原子序数 9 17 35 53 相似性 最外层电子数 7 最高正价 +7 最低负价 -1 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 3 元素名称 氟 氯 溴 碘 递变性(从 上到下) 电子层数 依次增多 原子半径 逐渐增大 失电子能力 逐渐增强 得电子能力 逐渐减弱 元素的非金属性 逐渐减弱 与 H2化 合能力 化合条件 暗处 爆炸 光照或 点燃 200 , 反应缓 慢 高温,反 应可逆 结论 逐渐变难 气态氢化物的稳定性 逐渐减弱 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 3 预习交流预习交流1 根据所学知识,你能确定A族元素最高价氧化
3、物对应水化物酸性强弱的顺序 吗? 答案:元素的非金属性越强,该元素最高价氧化物对应水化物酸性越强;A族元 素按Cl、Br、I的顺序,非金属性依次减弱,因而最高价氧化物对应水化物的酸性 按Cl、Br、I的顺序依次减弱。 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 3 2.碱金属元素性质的相似性和递变性 完成下表: 元素名称 锂 钠 钾 铷 铯 元素符号 Li Na K Rb Cs 原子序数 3 11 19 37 55 相似性 最外层电子数 1 最高正价 +1 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 3 元素名称 锂 钠 钾 铷 铯 递变性 (从左 到右) 电子层数 依次增多 原子半径
4、 逐渐增大 失电子能力 逐渐增强 元素的金属性 逐渐增强 与氧气化合能力 逐渐增强 与水的反应 越来越剧烈 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 3 预习交流预习交流2 根据所学知识,你能确定A族元素最高价氧化物对应水化物碱性强弱的顺序 吗? 答案:元素的金属性越强,该元素最高价氧化物对应水化物的碱性越强;A族元 素按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序,金属性依次增强,因而最高价氧化物对应水化物 的碱性按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序依次增强。 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 3 3.元素周期律和元素周期表的具体应用 (1)在金属元素和非金属元素的交界处寻找半导体材料
5、。 (2)在过渡元素中寻找优良的催化剂。 (3)对非金属区域研究、生产新型农药等。 (4)预测新元素的性质。 (5)化学元素的分布与元素在周期表中位置之间的密切关系: 相对原子质量较小的元素在地壳中含量较多,相对原子质量较大的元素在地 壳中含量较少; 原子序数是偶数的元素在地壳中含量较多,原子序数是奇数的元素在地壳中 含量较少; 地球表面的元素多数呈现高价态,岩层深处的元素多数呈现低价态; 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 3 碱金属一般是强烈的亲石元素,主要富集于岩石圈; 根据元素性质的相似性,科学家把元素周期表分为10个区,同一区域里的元素 往往形成同生矿。 合作探究 自主预
6、习 问题导学 即时检测 一 二 一、碱金属的化学性质 活动与探究 探究A族元素性质的相似性与递变性 实验一、分别进行钠与水、钾与水反应的实验后,完成下表: 实验内容 钠与水反应 钾与水反应 实验现象 钠浮在水面上,熔成 一个闪亮的小球,迅 速向各个方向游动, 发出嘶嘶的响声 钾浮在水面上,熔成一个闪亮的 小球,迅速向各个方向游动,发出 嘶嘶的响声,有火光和白雾出现 化学方程式 2Na+2H2O 2NaOH+H2 2K+2H2O2KOH+H2 实验结论 K、Na 都能与水发生剧烈反应,但 K 与水反应比 Na 与水反应剧烈 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 实验二、分别在石棉网上加
7、热钠粒、钾粒后填空: (1)钠与氧气反应生成过氧化钠,钾与氧气反应生成超氧化钾。 (2)化学反应方程式为:2Na+O2 Na2O2,K+O2 KO2。 结论:从上述探究来看,从上到下,碱金属元素失电子能力依次增强。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 例1对于钾与水反应的叙述中,错误的是( ) A.钾浮在水面上,说明钾的密度小于水 B.熔成一个闪亮的小球,说明钾与水反应时放热 C.钾与水反应比钠剧烈,说明钾更容易失电子 D.钾与水反应很剧烈,是因为钾把水氧化了 思路点拨:回顾Na与水反应的现象,结合K的物理性质,利用同主族元素性质的 递变规律来解答。 解析:钾与水反应的化学方程式为
8、2K+2H2O 2KOH+H2,该反应中K作还 原剂、失去电子,反应比钠剧烈,说明钾比钠更易失去电子。反应现象取决于钾的 物理性质和反应特点,如密度小于水而浮在水面上、反应放热且钾的熔点低而熔 成小球。 答案:D 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 迁移训练1将金属钾投入到硫酸铜溶液中的现象是 ( ) 冒气泡 溶液中析出红色物质 生成蓝色沉淀 钾浮在水面上向各个方向游动 A. B. C. D. 解析:金属钾极易与水反应,投到盐溶液中先与水反应,不可能发生置换铜的反 应。钾与水反应,钾浮在水面上迅速向各个方向游动,生成的KOH与CuSO4反应生 成Cu(OH)2沉淀。 答案:B 钠和
9、钾同为碱金属元素,既有相似性也有递变性,相似性是因二者原子的最外层 电子数相同,递变性是因它们的原子半径不同。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 二、预测同主族元素的性质 活动与探究 (1)探究A族元素性质的相似性与递变性 请你利用表中设计的实验方案进行实验,记录现象,并完成下表。 实验操作 实验现象 结论及有关化学方程式 A:浅黄绿色消失 B:橙红色消失 C:棕黄色消失 方程式: Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O; Br2+2NaOH NaBr+NaBrO+H2O; I2+2NaOH NaI+NaIO+H2O。 结论:Cl2、Br2、I2的化学性 质相似,都能与
10、碱反应 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 实验操作 实验现象 结论及有关化学方程式 D 中溶液由无色 变为橙红色 E 中溶液由无色 变为蓝色 F 中溶液由无色 变为蓝色 方程式: 2KBr+Cl22KCl+Br2; 2KI+Cl22KCl+I2; 2KI+Br22KBr+I2。 结论:单质的氧化 性:Cl2Br2I2,阴离子的还原 性:Cl-PH3;N元素和P元素同主族,故稳定性NH3PH3,故最不稳定的是 PH3。 答案:A 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 7 3.根据元素周期表和元素周期律,下列推断中正确的是 ( ) A.溴化氢比氯化氢稳定,H
11、ClO4酸性强于HBrO4 B.在周期表中金属和非金属元素的分界线附近可以寻找制取新农药的元素 C.铯是第6周期A族元素,则氢氧化物一定是强碱 D.在元素周期表的金属元素中寻找耐高温材料和催化剂材料 解析:氢化物越稳定,对应元素的非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,A错;在 非金属元素区寻找制取新型农药的元素,B错;IA族的金属元素都具有很强的金属 性,对应的碱都是强碱,C正确;耐高温材料和催化剂材料是在过渡元素中寻找,D错。 答案:C 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 7 4.下列说法中正确的是( ) A.SiH4比CH4稳定 B.O2-半径比F-的小 C.N
12、a和Cs属于A族元素,Cs失电子能力比Na的强 D.P和As属于A族元素,H3PO4的酸性比H3AsO4弱 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 7 解析:逐次分析如下,表中正确用“”,错误用“”表示。 答案:C 判断 个性分析 A 项( ) C 与 Si 属于同主族元素,其氢化物的稳定性逐渐减弱, 即 CH4比 SiH4稳定 B 项( ) O2-与 F-的电子层结构相同,根据电子层结构相同,核电 荷数越小,离子半径越大,所以 O2-半径大于 F-半径 C 项() Na 与 Cs 同主族,随着核电荷数的增大,原子失去电子的 能力逐渐增强,即失去电子的能力:CsNa D
13、 项( ) 根据同主族元素最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐 减弱,碱性逐渐增强,所以酸性:H3PO4H3AsO4 合作探究 自主预习 1 2 3 4 5 6 问题导学 即时检测 7 5.元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的是( ) A.第2周期A族元素是非常活泼的非金属元素,故在自然界中无游离态 B.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较高 C.P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强 D.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素 解析:自然界中的O2和O3都是游离态,A错;原子中离核较近的电子能量低,B错;过 渡元素是指
14、A族和A族之间的元素,D错。 答案:C 合作探究 自主预习 1 2 3 4 5 6 问题导学 即时检测 7 6.根据元素周期表120号元素的性质和递变规律,回答下列问题。 (1)属于金属元素的有 种,金属性最强的元素为 (填元素符号)。 (2)属于稀有气体的是 (填元素符号,下同)。 (3)形成化合物种类最多的两种元素是 。 (4)第3周期元素中,原子半径最大的是(稀有气体除外) 。 (5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性: 强于 。(填化学式) 合作探究 自主预习 1 2 3 4 5 6 问题导学 即时检测 7 解析:解答(1)题应注意金属元素和非金属元素在周期表中的分布规律,120号元素
15、中属于金属元素的有Li、Na、K(A族)、Be、Mg、Ca(A族)和Al(A族)共7 种;根据同周期和同主族元素金属性和非金属性的递变规律可知,120号元素中金 属性最强的元素为K。(2)属于稀有气体的是第1周期的He、第2周期的Ne及第3周 期的Ar三种。解答(3)题应注意题给信息“形成化合物种类最多的两种元素”,结合 元素化合物知识可知为C、H。第(4)、(5)题主要体现元素周期律和元素性质比较, 因此要注意原子半径的变化规律和非金属性强弱判断的方法,同周期元素的原子 半径自左向右逐渐减小,故第3周期中原子半径最大的是Na;C的非金属性强于Si, 而C的非金属性弱于N,故Si的非金属性比N
16、弱,最简单氢化物的稳定性NH3强于 SiH4。 答案:(1)7 K (2)He、Ne、Ar (3)C、H (4)Na (5)NH3 SiH4 合作探究 自主预习 1 2 3 4 5 6 问题导学 即时检测 7 7.A、B、C、D 4种元素的核电荷数依次增大,它们的离子的电子层数相同且最外 层电子数均为8。A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等,D原子的K、L层 电子数之和等于其电子总数的一半。 请回答下列问题: (1)4种元素的符号依次是A ,B ,C ,D 。 它们的原子半径由大到小的顺序是 。 (2)试写出4种元素的简单离子的结构示意图: A ,B ,C ,D 。 它们的离子半径由大到
17、小的顺序是 。 (3)它们的最高价氧化物对应的水化物的化学式分别是 , 分别比较它们酸性和碱性的强弱 。 (4)写出上述4种元素能够生成的气态氢化物的化学式 ,其稳定性顺 序是 ,理由是 。 合作探究 自主预习 1 2 3 4 5 6 问题导学 即时检测 7 解析:A原子的L层电子数与K、M层电子数之和相等,所以A的核电荷数为 28=16,A为S。D原子的K、L层电子数之和等于其电子总数的一半,所以D原子 的核电荷数是(2+8)2=20,D为Ca。根据A、B、C、D核电荷数依次增大,它们的 离子的电子层数相同且最外层电子数均为8,可以判断出B为Cl,C为K。S、Cl分别 位于第3周期A、A族,
18、K、Ca位于第4周期A、A族,故 r(K)r(Ca)r(S)r(Cl)。其简单离子的核外电子排布相同,根据“序大径小”的原则 可知r(S2-)r(Cl-)r(K+)r(Ca2+)。根据元素周期律可比较其最高价氧化物对应的 水化物的酸性或碱性的强弱及气态氢化物的稳定性。 合作探究 自主预习 1 2 3 4 5 6 问题导学 即时检测 7 答案:(1)S Cl K Ca r(K)r(Ca)r(S)r(Cl) r(S2-)r(Cl-)r(K+)r(Ca2+) (3)H2SO4、HClO4、KOH、Ca(OH)2 酸性:HClO4H2SO4,碱性:KOHCa(OH)2 (4)HCl、H2S HClH2S 非金属性:SCl
