同主族元素的性质
(完整版)同主族元素性质的递变规律
课堂练习:
1、相邻三个周期的主族元素A、B、C、D.E， 它们的原子序数依次增大，B、C、D元素 在同一周期，A、E在同一主族。除A外的 各元素的原子的电子层内层已填满电子。 其中B的最外层有4个电子。A与B，B与C 都能生成气态的化合物。D与E生成离子化 合物。在离子化合物中它们化合价的绝对 值相等。试回答：它们各是什么元素？
同1主、族F 没相有似正性价，O 通常不显示正价； 2.金属元递素变只性有(从正上化至合下,价金而属性无增负强价,非。金属性减弱)
同周期 递变性(从左到右,金属性减弱,非金属性增强)
元素周期表及元素周期律的三大意义
⑴ 学习和研究化学的规律和工具 ⑵ 研究发现新物质
预言新元素, 研究新农药, 寻找新的半导 体材料、催化剂、耐高温耐腐蚀材料、寻找 新的矿物质。
例2 : 某元素的气态氢化物化学式为H2R，此元素 最高价氧化物对应水化物的化学式可能为 （ B）
A．H2RO3
B．H2RO4
C．HRO3
D．H3RO4
例题3: 周期表前20号元素中，某两种元素的原子序 数相差3，周期数相差1，它们形成化合物时原子 数之比为1∶2。写出这些化合物的化学式是_____
鲁科版普通高中课程标准实验教科书 化学2（必修）
第一章
第三节 元素周期律的应用(2)
认识同主族元素性质的递变规律
复习回顾:
同一周期元素的金属性和非金属性变化有何规律？
从左向右, 元素的金属性逐渐减弱, 非金 属性逐渐增强。
试用结构观点解释为什么有这样的变化规律: 同一周期元素, 电子层数相同。从左向右, 核电
C。H2O和D2O D 16O和18O
D
都易失电子, 具 强还原性。
同主族元素的性质
同主族元素从上到下，随着电子层数增多，原子半径逐渐增大，核对外层电子的吸引力 逐渐减弱，电离能呈递减趋势。
电负性的递变性
同主族元素从上到下，电负性逐渐减小。
原子结构的相似性
同主族元素的 原子最外层电 子数相同，因 此具有相似的
化学性质。
同主族元素的 原子核外电子 排布规律相同， 因此具有相似 的电子云分布。
同主族元素的 原子核外电子 排布规律相同， 因此具有相似 的原子半径。
同主族元素的 原子核外电子 排布规律相同， 因此具有相似
的电离能。
电子排布的相似性
原子序数与元素分类的关系
原子序数决定了元素的种类
同主族元素的原子序数依次递 增
原子序数与元素周期表中的位 置相对应
原子序数与元素的电子层数和 最外层电子数有关
05
同主族元素在自然界中 的存在形式
存在形式的多样性
元素在自然界中的存在形式有单质和化合物两种 同主族元素在自然界中的存在形式多样，可以以单质、氧化物、硫化物、卤化物等形式存在 不同同主族元素的单质在自然界中的含量和分布也不同 同主族元素的化合物在自然界中广泛存在，如氧化物、硫化物、卤化物等
存在形的稳定性
同主族元素在自然 界中以单质形式存 在
稳定性随原子序数 增加而降低
金属元素在自然界 中主要以化合态存 在
非金属元素在自然 界中主要以游离态 存在
存在形式的分布情况
同主族元素在自然界中主要存在于矿物和岩石中 不同主族元素的化合物在自然界中的分布情况各异 一些同主族元素以单质形式存在于自然界中，如金、银、铜等 同主族元素在地球上的分布情况与其在元素周期表中的位置有关
元素周期表中同一族元素的性质与变化规律
元素周期表中同一族元素的性质与变化规律元素周期表是描述元素性质和规律的一种有序排列方式。
每个元素周期表中的族都有着相似的性质和变化规律。
本文将着重探讨元素周期表中同一族元素的性质与变化规律，以便更好地理解元素的特性。
1. 能够导电和热导性同一族的元素通常都具有相似的导电和热导性能。
例如，位于第一族的元素氢（H）、锂（Li）、钠（Na）、钾（K）以及铷（Rb）都是金属元素。
金属元素一般具有良好的导电性和热导性，这是因为它们的原子结构中存在自由电子，能够在电流或热传导过程中迅速传递能量。
2. 原子半径的趋势同一族元素的原子半径通常会呈现一定的变化规律。
随着周期表中原子序数的增加，同一族元素的原子半径会逐渐增大。
这是因为原子的电子层逐渐增加，导致外层电子与原子核之间的距离增加，从而使原子半径增大。
3. 电离能的变化电离能指的是一个原子中的电子脱离原子核所需的能量。
同一族元素的电离能通常也会呈现一定的变化规律。
对于主族元素，同一族元素的电离能一般是递增的，即从顶部元素到底部元素，电离能逐渐升高。
这是因为随着周期数的增加，原子的半径增大，外层电子离原子核的吸引力减弱，因此脱离原子需要的能量也相应增加。
4. 化合价的变化同一族元素的化合价往往存在规律性的变化。
例如，第一族元素氢具有+1的化合价，锂具有+1化合价，钠具有+1化合价，钾具有+1化合价。
同样地，第二族元素镁（Mg）有+2化合价，钙（Ca）有+2化合价，锶（Sr）有+2化合价等。
这种化合价的变化规律可以有助于我们预测同一族元素在化学反应中的行为。
5. 相似的化学性质同一族元素通常具有相似的化学性质。
这是因为同一族元素的外层电子结构相同，决定了它们之间的共有化学性质。
这些共有性质使得同一族元素在化学反应中展现出相似的行为，并且可以很容易地被分类和归纳。
总结起来，元素周期表中同一族元素的性质与变化规律可以归纳为导电性和热导性、原子半径的变化、电离能的变化、化合价的变化以及相似的化学性质。
研究同主族元素的性质 学案 高中化学新鲁科版必修第二册(2022年)
1.3.2 研究同主族元素的性质1.以ⅠA族和ⅦA族元素为例，理解同主族元素性质的相似性和递变性，并能解释原因。
2.结合实验事实了解原子结构、元素性质和元素在周期表中的位置的关系，巩固元素周期律，初步学会运用元素周期表。
同主族元素性质的相似性和递变性判断元素的金属性强弱的方法：①。
②。
判断元素非金属性强弱的方法：①。
②。
【情景引入】情景一：美国华裔科学家叶军领导一个研究小组成功制造出全球最准确的时钟，两亿年误差不足一秒。
它是一个锶原子钟，比铯原子喷泉钟准确的多，估计可大大促进不同的电讯网络的发展，将使全球各地的船只导航变得更为准确。
情景二：许多化学家试图从氢氟酸中提取出单质氟，但都因在实验中吸入过量氟化氢而死，于是被迫放弃了实验。
莫瓦桑设计了一整套抑制氟剧烈反应的办法，终于在1886年制得了单质氟，擒获了“死亡元素”。
【交流研讨1】1.锶位于元素周期表的位置？预测金属锶与水反应的现象？如果实验室有金属锶的话，你认为应该如何保存？2.氟元素的非金属性在元素周期表中是否是最强的？根据所学知识对比其性质与非金属氯的性质发现了什么？【交流研讨2】1.在元素周期表中，同主族元素原子的核外电子排布有什么特点？请以ⅠA族和ⅦA族元素为例，推测同主族元素性质的相似性和递变性。
2.阅读课本P22-24，填写下表。
尝试为你的推测寻找证据。
【小结】1.碱金属元素：①物理性质相似性：。
递变性：。
②化学性质相似性：。
递变性：。
2.卤族元素：①物理性质相似性：。
递变性：。
②化学性质相似性：。
递变性：。
【活动探究】探究卤族元素性质的相似性和递变性实验目的：分别以卤族元素单质和卤化物为典型代表物设计实验，验证卤族元素性质的相似性和递变性。
实验用品：NaCl溶液，NaBr溶液，KI溶液，氯水，溴水，碘水，淀粉溶液，四氯化碳；烧杯，试管，胶头滴管。
实验方案设计：以小组为单位，结合上述内容，预测性质并给出依据，设计实验方案验证：【归纳总结】同主族元素性质递变规律1.运用元素周期表和元素周期律分析下面的推断，下列说法不合理的是()A.PH3、H2S、HCl的热稳定性和还原性从左到右依次增强B.若X+和Y2-的核外电子层结构相同，则原子序数:X>YC.硅、锗都位于金属与非金属的交界处，都可以做半导体材料D.Cs和Ba分别位于第6周期ⅠA和ⅡA族，则碱性:CsOH>Ba(OH)22.下列关于第ⅠA族和第ⅦA族元素的说法正确的是()①第ⅠA族元素都是金属元素②第ⅠA族元素都能形成+1价的离子③第ⅦA族元素的最高正价都为+7④第ⅦA族元素从上到下简单气态氢化物的热稳定性逐渐减弱A.①③B.②③C.②④D.③④3.下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是()①金属性最强的是锂②形成的离子中，氧化性最强的是锂离子③在自然界中均以化合态形式存在④Li的密度最小⑤均可与水反应，产物均为MOH和H2⑥它们在O2中燃烧的产物都有M2O和M2O2两种形式⑦粒子半径:Rb+>K+>Na+，Cs>Cs+A.①②③④⑤B.③④⑤⑥⑦C.①②④⑥⑦D.②③④⑤⑦4.下列说法正确的是()A.碱金属元素单质的熔点随原子序数递增而降低B.同种元素的原子均有相同的质子数和中子数C.族序数等于其周期序数的元素一定是金属元素D.ⅦA族元素的阴离子还原性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强5.下列关于卤素的说法正确的是()A.“加碘食盐”中的“碘”是指I2B.液溴有挥发性，保存时应加少量水液封C.F2可以从NaCl的水溶液中置换出Cl2D.卤化氢都易溶于水，其水溶液都是强酸6.A、B、C、D、E为原子序数依次递增的短周期主族元素。
同主族同周期元素性质递变规律探究
同主族同周期元素性质递变规律探究同主族同周期元素性质递变规律是指在元素周期表中，同一主族（即同一列）和同一周期（即同一横行）的元素，在一定程度上存在着性质的递变规律。
这种递变规律是由于元素的原子结构和电子排布的变化所引起的，以下将对同主族同周期元素性质递变规律进行探究。
1.同主族元素性质递变规律：同一主族的元素具有相似的外层电子配置，因此它们的化学性质有很多共同点。
主要有以下几个规律：(1)原子半径递增规律：同一主族元素的原子半径随着周期数的增加而逐渐增大。
这是因为随着周期数的增加，核电荷数也逐渐增加，而外层电子又在同一能级上，因此电子屏蔽效应增大，使得电子云更加扩散，导致原子半径增大。
(2)电离能递减规律：同一主族元素的第一电离能随着周期数的增加而逐渐降低。
这是由于随着周期数的增加，电子屏蔽效应增强，外层电子离核距离增加，对核的吸引力减弱，因而电子更容易被移去。
(3)电负性递增规律：同一主族元素的电负性随着周期数的增加而逐渐增加。
原子的电负性是指原子吸引价电子的能力，而原子的吸引力与原子半径和核电荷数有关。
同一主族元素的核电荷数逐渐增加，而半径逐渐变大，使得同一主族元素的电负性增加。
2.同周期元素性质递变规律：同一周期的元素具有相似的内层电子配置，因此它们的化学性质也有很多共同点。
主要有以下几个规律：(1)原子半径递减规律：同一周期元素的原子半径随着主量子数（或周期数）的增加而逐渐减小。
这是由于周期数的增加，进一层的电子壳不断增加，而内层电子壳并没有明显增加，因此电子云边界更加靠近核，使得原子半径减小。
(2)电离能递增规律：同一周期元素的第一电离能随着主量子数（或周期数）的增加而逐渐增大。
这是由于主量子数的增加，原子中的价电子离核距离增加，外层电子屏蔽效应增强，导致原子对电子的吸引力增大，因而电子更不容易被移去。
(3)电负性递减规律：同一周期元素的电负性随着主量子数（或周期数）的增加而逐渐减小。
元素周期表中同周期同主族元素性质递变规律
性 质
同周期(从左→右)
同主族(从上→下)
电子层结构
原子半径
失电子的能力
得电子的能力
金属性
非金属性
主要化合价
最高氧化物对应水化物的
碱性
酸性
气态
氢化物
形成难易程度
稳定性
阴离子的还原性
2、金属性或非金属性的强弱判断依据
金属性强弱
非金属性强弱
与水或酸反应,置换出的易难
与H2化合的易难及生成氢化物稳定性
最高价氧化物水化物强弱
最高价氧化物水化物强弱
活泼金属能从盐溶液中置换出不活泼金属
活泼非金属单质能置换出较不活泼非金属单质
阳离子氧化性强的为不活泼金属,氧化性弱的为活泼金属
阴离子还原性强的其元素非金属性弱,
阴离子还原性弱的其元素非金属性强
原电池中为活泼金属,正极较不活泼金属
2.寻找所需物质
在能找到制造半导体材料,如;
在能找到制造农药的材料,如
在能找到作催化剂,耐高温,耐腐蚀的合金材料。
4、化学键
(1)化学键就是指:。
(2)化学反应的实质就是指:。
(3)离子键与共价键比较
项目
离子键
共价键
概念
成键微粒
成键元素
一般就是活泼金属元素与活泼非金属元素原子间得失电子能力差别较大(特例铵盐)
同种或不同种的非金属元素间原子未达到饱与状态,不易得失电子
存在范围
离子化合物(碱、盐、活泼金属氧化物)
单质,共价化合物、离子化合物(碱、含氧酸盐、铵盐等)
与性质的关系
一般离子键越强,离子化合物的熔、沸点越高,溶解度越小。
同主族元素性质递变
同主族元素性质递变主族元素是周期表中的一类元素，包括了第1A到第8A族元素。
它们具有相似的化学性质，主要特点是容易失去或者获取电子，形成离子。
主族元素的性质在同一族内呈现递变的规律，这种规律影响着元素的物理和化学性质。
首先，在同一主族元素中，原子半径逐渐增加。
这是因为周期表中，从上到下的原子序数逐渐增加，原子核的电荷数也逐渐增加。
电子云受到核的吸引力增加，电子云边界越来越远离原子核，所以原子半径逐渐增大。
其次，在同一主族元素中，离子半径逐渐增加。
当主族元素失去或者获取电子时，形成带电的离子。
正离子的电荷比原子核的电荷少，电子云收缩，离子半径比原子半径小。
负离子的电荷比原子核的电荷多，电子云膨胀，离子半径比原子半径大。
这样，同一主族元素形成的离子半径逐渐增加的规律成立。
第三，在同一主族元素中，电极势逐渐增加。
电极势是表示化学物质接受或者失去电子的能力。
原子核的电荷数越大，吸引电子的能力越强，电极势越高。
在同一主族元素中，原子核的电荷数逐渐增加，电极势也逐渐增加。
第四，同一主族元素的化合价逐渐增加。
化合价表示一个元素与其他元素结合时的取代或者共价键的数量。
同一主族元素化合价逐渐增加的原因是，原子核电荷的增加使得核外电子的吸引力增强，使得形成化学键的能力增加。
最后，在同一主族元素中，金属性渐强。
金属性是指元素形成阳离子的能力。
金属性越强的元素，越容易失去电子形成阳离子。
在同一主族元素中，金属性逐渐增强的原因是，原子核的电荷数逐渐增加，形成阳离子的能力增强。
总的来说，同一主族元素的性质在同一族内呈现递变的规律。
原子半径、离子半径、电极势、化合价和金属性都在同一主族元素中逐渐增加。
这种递变规律对于解释元素的物理和化学性质具有重要意义，也为我们了解元素的行为提供了一定的规律依据。
同一主族元素的规律
同一主族元素的规律一、原子结构方面1. 最外层电子数- 同一主族元素的原子最外层电子数相同。
例如，碱金属元素（第ⅠA族）最外层电子数都是1；卤族元素（第ⅦA族）最外层电子数都是7。
2. 电子层数- 从上到下，电子层数依次增多。
在第ⅠA族中，氢原子只有1个电子层，锂原子有2个电子层，钠原子有3个电子层等。
3. 原子半径- 随着原子序数的增大（从上到下），原子半径逐渐增大。
这是因为电子层数增多，原子核对最外层电子的吸引作用减弱。
例如，在卤族元素中，氟原子半径小于氯原子半径，氯原子半径小于溴原子半径，溴原子半径小于碘原子半径。
二、元素性质方面1. 金属性和非金属性- 金属性：- 在同一主族中，从上到下金属性逐渐增强。
以第ⅠA族为例，锂、钠、钾、铷、铯的金属性逐渐增强。
金属性增强表现为元素的单质与水或酸反应置换出氢气的能力增强，最高价氧化物对应水化物的碱性增强。
例如，钠与水反应比锂与水反应更剧烈；氢氧化钠的碱性强于氢氧化锂。
- 非金属性：- 在同一主族中，从上到下非金属性逐渐减弱。
例如在第ⅦA族中，氟、氯、溴、碘的非金属性逐渐减弱。
非金属性减弱表现为单质的氧化性减弱，与氢气化合的能力减弱，氢化物的稳定性减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性减弱（除F外，因为F无正价）。
如氯气与氢气反应比碘与氢气反应更容易；氯化氢比碘化氢更稳定；高氯酸的酸性强于高碘酸。
2. 物理性质- 单质的熔沸点：- 对于金属主族（如第ⅠA族），从上到下熔沸点逐渐降低。
这是因为金属键逐渐减弱，原子核对自由电子的束缚作用减弱。
例如，钠的熔沸点高于钾。
- 对于非金属主族（如第ⅦA族），从上到下熔沸点逐渐升高。
这是因为相对分子质量增大，分子间作用力增大。
例如，氟气是气体，氯气是气体，溴是液体，碘是固体，它们的熔沸点逐渐升高。
- 单质的颜色和状态：- 在第ⅦA族中，氟气是淡黄绿色气体，氯气是黄绿色气体，溴是深红棕色液体，碘是紫黑色固体。
颜色逐渐加深，状态从气态到液态再到固态（随着原子序数增大）。
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高一化学导学案
第一章原子结构与元素周期表
第3节元素周期表的应用（第二课时）
【学习目标】
1、以I A族和VII A族元素为例，掌握同主族元素性质的递变规律，并能运用原子结构的理论初步解释这些递变规律。
2、能够利用同主族元素性质的特点来预测未知元素的性质。
3、了解元素周期表中各个区域元素的应用。
【学习重点、难点】
1、同主族元素性质的递变规律。
2、原子结构、元素性质和它在元素周期表中位置的关系（“位、构、性”三角关系）
【课前预习区】
1、元素周期表中，同主族元素原子的核外电子排布有什么特点？
2、同主族元素的性质的递变规律是什么？
【课堂互动区】
一、预测同主族元素的性质
【问题组】
1、VII A族元素的原子结构和性质有什么异同点？
2、碱金属元素的原子结构和性质有什么异同点？
【归纳总结一】
（一）VII A族元素原子结构和性质的相似性和递变性
【针对练习一】
1、下列有关卤族元素的说法中，正确的是（）
A.原子半径：F>Cl>Br>I
B.最外层电子数：F>Cl>Br>I
C.熔、沸点：F2>Cl2>Br2>I2
D.热稳定性：HF>HCl>HBr>HI
【自学课本P23观察·思考】预测金属钾的性质
【实验设计】钠、钾跟水反应的实验(请填写课本上的表)
注意：实验时，剩余的钠钾要。
【归纳总结二】
（二）碱金属元素原子结构和性质的相似性和递变性
1、相似性
（1）原子的最外电子层都有______ 个电子。
（2）最高化合价均为______价。
（3）都是活泼的金属元素，单质都能与氧气、水等物质发生反应。
（4）最高价氧化物对应的水化物一般具有很强的______。
【针对练习二】
1、下列关于碱金属元素的原子结构和性质的叙述不正确的是( )
A.碱金属原子最外层都只有1个电子，在化学反应中容易失去
B.碱金属单质都是强还原剂
C.碱金属单质都能在氧气中燃烧生成过氧化物
D.碱金属单质都能与水反应生成碱
（三）同主族元素性质的递变规律:
二、元素周期表的应用
1、科学预测
2
、在生产上的某些应用
1．某主族元素最外层只有1个电子，则该元素一定是：（ ）
A ．第ⅠA 族元素
B ．第ⅦA 元素
C ．第三周期元素
D ．金属元素
2．现在含有元素硒（Se ）的保健品开始进入市场，已知硒元素与氧元素
主族，与钾元素同周期，则下列关于硒的叙述中不正确的是
A ．原子序数为34
B ．最高价氧化物的化学式为SeO 3
C ．原子得电子能力Se ＞S
D ．气态氢化物化学式为H 2Se
3．砷为第4周期第ⅤA 族元素，根据它在元素周期表中的位置推测，砷
可能具有的性质是（ ）
A.AsH 3比NH 3稳定 B ．可以存在-3、+3、+5等多种化合
C．As2O5对应水化物的酸性比H3PO4弱 D．单质的氧化性磷比砷强
【课后巩固区】
1.若Q、E是同周期的非金属元素，如果Q原子半径比E大，叙述正确的是（）
A. Q的最高价氧化物对应水化物的酸性比E最高价氧化物对应水化物的酸性强
B. Q的阴离子比E的阴离子还原性强
C. Q原子得电子的能力比E原子得电子的能力强
D. Q的气态氢化物比E的气态氢化物稳定
2.下列叙述中，能肯定金属A比金属B活泼的是（）
A. A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少
B. A原子的电子层数比B原子的电子层数多
C. 1molA从酸中置换出的H2比1molB从酸中置换出的H2多
D. 常温时，A能从水中置换出H2，而B不能
3．列关于铷的说法错误的是（）
①原子半径比Na、K大②原子失电子能力比Na、K强
③还原性比Na、K强④跟水反应比Na、K缓和
⑤其最高价氧化物对应的水化物能与Al(OH)3反应
A、①+②+④
B、②+⑤
C、④
D、②+④
4．下列关于各组元素性质递变说法错误的是（）
A. Li、Be、B原子最外层电子数逐渐增多
B. P、S、Cl最高化合价依次升高
C. N、O、F原子半径依次增大
D. Li、Na、K、Rb原子失电子能力逐渐增强。