第二课时 预测同主族元素的性质
第二课时预测同主族元素的性质
一、预测同主族元素的性质
1 ．同主族元素的相似性
在元素周期表中位于同主族的元素原子的最外层电子数_____，因此，同主族元素具有____的性质。
第ⅦA 族元素，该族元素包括___________________等元素，其原子最外层都有______个电子，得电子能力很______，所以第ⅦA 族元素都是________的_______元素。因此它们在性质上表现出很多共性，如元素的最高化合价为________、最低化合价为________；它们存在的最高价氧化物对应的水化物具有很强的__________性；它们都能形成____________；在氧化还原反应中，它们的单质常做____________。
2 ．同主族元素性质的递变规律
同主族元素原子从上到下电子层数依次________，原子半径逐渐________，失电子能力逐渐________，得电子能力逐渐____________。从而引起同主族元素的单质及化合物有关化学性质的_________________。
第VllA 族元素原子从上到下___________依次增多，_____________逐渐增大，_________逐渐减弱，因此它们在化学性质上表现递变性。从________到________，单质跟H2发生的化合反应越来越_____进行：氟气跟H2在________就能化合，并发生_______；氯气在__________的条件下，能跟H 2发生的化合反应；溴蒸气跟H2的反应在________时能地进行；而碘跟H2的反应要在____________下才能进行，生成的碘化氢，同时发生________。从______到_____，单质的氧化性依次减弱：F ：能跟水剧烈反应产生O2 ，反应方程式为2F2 + 2H2O =4HF + O2 , C12、Br2、I 2都不能置换水中的氧；C12能跟NaBr 、KI 发生______反应，反应的离子方程式为______________；Br 2能跟KI发生反应，反应的离子方程式为_____________。
3 ．根据同主族元素性质的__________和_____________，可以预测某种元素的单质及其化合物的性质。
ⅠA 族中的金属元素______________________等称为碱金属元素。由于碱金属元素原子的最外层都有________电子，因此碱金属元素的及性质相似：都是__________的金属元素；元素的最高化合价为_________ ；单质都能与_______、_________等物质发生反应；碱金属元素最高价氧化物对应的水化物一般具有_________的碱性。但是由于碱金属元素原子的___________、_____________递增，使碱金属元素的原子失电子能力逐渐___________，即金属性逐渐_________。因此，锂与氧气反应__________钠与氧气反应剧烈，而铷和铯遇到空气立即______；钾与水反应比钠于水反应___________，并发生__________爆炸，铷和铯遇水则立即__________甚至__________。
二、学习元素周期表的意义
1 ．根据在元素周期表中位置相近的元素具有__________这一规律，可以利用元素周期表寻找____________。人们不但在金属元素和非金属元素的交界处寻找________，还在过渡元素中寻找优良的___________。目前，人们已经用铁、镍做催化剂使石墨在高温和高压下转化成金刚石；利用少量稀土元素能大大改善催化剂性能的特点，广泛采用过渡元素做催化剂进行石油化工生产。在元素周期表里，从班B 族到VIB 族的过渡元素如钦（Ti ）、担（Ta ）、钥（Mo ）、钨（W ）等的单质，____________具有等特点，人们利用它们制成的特种合金来制造火箭、导弹、宇宙飞船等。此外，人们还利用元素周期表寻找合适的__________等。
2 、科学研究发现，地球上化学元素的分布跟它们在元素周期表里的位置有着密切的关系。例如，相对原子质量较小的元素在地壳中含量较_________，相对原子质量较大的元素在地壳中含量较__________；原子序数是偶数的元素在地壳中的含量较_______，原子序数是奇数的元素在地壳中的含量较___________；处于地球表面的元素多数呈现___________，处于岩层深处的元素多数呈现__________；碱金属一般是强烈的________元素，主要富集于岩石圈的有的科学家把元素周期表分为10 个区（每个区里的元素的性质相似），并认为同一区域的元素往往是
___________.
答案
:BD
【 例 2 】 X 元素和 Y 元素的原子，在化学反应中都容易失去电子形成与 Ne 原子相同的电子层结构， X 的原子半径小于 Y 的原子半径，则下列说法中正确的是 A . X 元素原子失电子能力强于 Y
B ．常温下， x 和 Y 都不能从水中置换出氢
C . Y 元素的氢氧化物比 X 元素的氢氧化物碱性强
D . X 元素的最高化合价比 Y 元素的最高化合价高 答案
:CD
【 例 3 】 在元素周期表中金属元素与非金属元素分界线附近，能找到 A ．耐高温的合金材料 B ．制农药的元素
C ．做催化剂的元素
D ．做半导体材料的元素 答案
:D
2 . A 元素原子最外层上有
3 个电子， B 元素原子最外层上有 6 个电子，则 A 、 B 可形成的化合物可能是
A . A 3
B 2 B . A 2B 3
C . A 2B
D . AB 2
3 ．等物质的量的主族金属 A 、 B 、 C 分别与足量的稀盐酸反应，所得氢气的体积依次为
V A 、 V B 、 Vc ，已知 V B = 2Vc , 且 V A = V B + Vc ，则在 C 的生成物中，该金属元素的化合价为
A . + 1
B ．十 2
C . + 3
D . + 4
4 ．短周期元素 X 、 Y 、 Z 在元素周期表中的位置关系如右表所示，则下列叙述中正确的是
A . Z 一定是活泼的金属元素
B . Y 的最高价氧化物的水化物是一种强酸
C . lmolX 的单质跟足量水反应时，发生转移的电子为 Zmol
D . Y 的氢化物稳定性大于 Z 的氢化物的稳定性
5 ．某元素 X 最高价含氧酸的相对分子质量为 98 ，且 X 的氢化物的分子式不是 H 2X ，则下列说法正确的是
A . X 的最高价含氧酸的分子式可表示为 H 3XO 4
B . X 是第二周期 V A 族元素
C . X 是第二周期 VIA 族元素
D . X 的最高化合价为＋ 4 价
6 . A 、 B 为短周期元素， B 3＋比 A 2一
少一个电子层，若 A 的原子序数为 n ，则 B 的原子序数为（ )
A . n + 5
B . n + 11
C . n 一 3
D . n 十 3
7 . X 、 Y 是元素周期表Ⅶ A 族中的两种元素。下列叙述中能说明 X 的非金属性比 Y 强的是
A . X 原子的电子层数比 Y 原子的电子层数多
B . X 的氢化物的沸点比 Y 的氢化物的沸点低
C . X 的气态氢化物比 Y 的气态氢化物稳定
D . Y 的单质能将 X 从 NaX 的溶液中置换出来 8 ．下列各组性质比较中正确的是
A ．酸性： HCIO 4＞ H 2SO 4 > H 3PO 4 > H 4SiO 4
B ．碱性： NaOH > KOH > Mg ( OH ) 2 > AI ( OH ) 3
C ．稳定性： HF > HCI > H 2S > PH 3
D ．还原性： S 2 一＞ Se 2 一＞ Br 一＞ Cl 一
9 ．a 、 b 、c 、 d 、 e 、 f 、 g 为七种短周期元素构成的粒子，它们都有 10 个电子，其结构特点如下：
其中 d 是四原子分子，c 与 f 反应可生成 2 个 g 分子。 试写出：
( 1 ) a 粒子的原子结构示意图_______ ( 2 ) b 与 e 相应元素对应氧化物的水化
物碱性强弱：_________ >_________ （化学式表示）。 ( 3 ) d 的水溶液显_______性（填“酸”、“碱”或“中”，电离方程式_________ ( 4 ) b 与 e 的离子半径_______＞______（填元素符号）。
( 5 ）c 粒子是________;f 粒子是_____________（用化学式表示）。
同主族元素的性质
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
《预测同主族元素的性质》导学案.doc
第三节元素周期表的应用（第2课时） 主备：邢永宁审核：李丽马伟民件鸿雨 教师寄语：成功源于不断的积累！ 【学习口标】 1?掌握以V1IA族和I A族为代表的同主族元素性质的递变规律 2.通过探究实验的学习，培养学生的实验设计能力。 3?了解元素周期表在生产实践中的指导作用。 【课前小测】 1 ?同周期元素性质的递变规律___________________________________________________ 2.第I A族包括___________ 七种元素，第VUA族包括________________________ o 【预习】课木P22【交流?研讨】 【预测同主族元索的性质】 【自学课本P23】 【自测填表】 %1V1IA族元素 元素符号原子结构 示意图 单质与虫化合最高价氧化物对应的水化 物 原子得 电子能 力条件难 易 氢化物 稳定性 化学式酸性强弱 F C1 Br I
结论：第V1IA族元索最外层都有个电子，在化学反应中都易电子，它们原子得电子能力都_____ ，都是—的非金屈元素。它们都能形成气态氢化物，最高价氧化物的水化 物都是______ ，能与大多数金属 ,其单质常做_____________ 剂。但是从氟到碘，原子电子层数，原子半径，失电子能力，得电子能力______________________ 」 %1单质的氧化性实验探究 (F2> CI2、Br2> I2) 实验步骤实验现象离子方程式 向ImL澳化钠溶液中加入 ImL氯水，再加入2mL四氯 化碳用力振荡 向ImL碘化钠溶液中加入 ImL氯水，再加入2mL四氯 化碳用力振荡 向ImL碘化钠溶液中加入 ImL溪水，再加入2mL四氯 化碳用力振荡 结论：______________________________________ 注意：氧族、氮族等非金属主族元索性质的递变规律类似VIIA族元索，但原子得电子能力比同周期的VIIA族元素 ___ 。 二、根据同主族元素性质的相似性和递变规律预测某种元素单质和化合物的性质 【自学课本P2?观察?思考】预测金屈钾的性质 【实验设计】 （1）钠、钾跟水反应的实验（请填写课本上的表） 注意：实验吋，剩余的钠钾要____________________ o （2）预测I A族元素（乂称碱金属元素）性质的递变 元素符号原子结构示 意图 原子 半径 原子失 电了能 最高价 单质反应的剧烈程 度
高中化学鲁科版必修2作业： 第1章第3节第2课时 预测同主族元素的性质 作业 含解析
[基础达标] 1．宇宙飞船的太阳能电池板有“飞船血液”之称，它可将太阳能直接转化为电能，我国 在砷化镓太阳能电池研究方面国际领先。砷(As)和镓(Ga)都是第4周期元素，分别属于ⅤA 族和ⅢA族。下列有关说法正确的是() A．As的非金属性强于P B．AsH3的稳定性强于PH3 C．Ga的原子序数比Ca大1 D．太阳能电池利用的是可再生能源，属于绿色电池 解析：选D。根据同主族元素性质的递变规律，非金属性P>As，对应氢化物稳定性AsH3
第二课时 预测同主族元素的性质
第二课时预测同主族元素的性质 一、预测同主族元素的性质 1 ．同主族元素的相似性 在元素周期表中位于同主族的元素原子的最外层电子数_____，因此，同主族元素具有____的性质。 第ⅦA 族元素，该族元素包括___________________等元素，其原子最外层都有______个电子，得电子能力很______，所以第ⅦA 族元素都是________的_______元素。因此它们在性质上表现出很多共性，如元素的最高化合价为________、最低化合价为________；它们存在的最高价氧化物对应的水化物具有很强的__________性；它们都能形成____________；在氧化还原反应中，它们的单质常做____________。 2 ．同主族元素性质的递变规律 同主族元素原子从上到下电子层数依次________，原子半径逐渐________，失电子能力逐渐________，得电子能力逐渐____________。从而引起同主族元素的单质及化合物有关化学性质的_________________。 第VllA 族元素原子从上到下___________依次增多，_____________逐渐增大，_________逐渐减弱，因此它们在化学性质上表现递变性。从________到________，单质跟H2发生的化合反应越来越_____进行：氟气跟H2在________就能化合，并发生_______；氯气在__________的条件下，能跟H 2发生的化合反应；溴蒸气跟H2的反应在________时能地进行；而碘跟H2的反应要在____________下才能进行，生成的碘化氢，同时发生________。从______到_____，单质的氧化性依次减弱：F ：能跟水剧烈反应产生O2 ，反应方程式为2F2 + 2H2O =4HF + O2 , C12、Br2、I 2都不能置换水中的氧；C12能跟NaBr 、KI 发生______反应，反应的离子方程式为______________；Br 2能跟KI发生反应，反应的离子方程式为_____________。 3 ．根据同主族元素性质的__________和_____________，可以预测某种元素的单质及其化合物的性质。 ⅠA 族中的金属元素______________________等称为碱金属元素。由于碱金属元素原子的最外层都有________电子，因此碱金属元素的及性质相似：都是__________的金属元素；元素的最高化合价为_________ ；单质都能与_______、_________等物质发生反应；碱金属元素最高价氧化物对应的水化物一般具有_________的碱性。但是由于碱金属元素原子的___________、_____________递增，使碱金属元素的原子失电子能力逐渐___________，即金属性逐渐_________。因此，锂与氧气反应__________钠与氧气反应剧烈，而铷和铯遇到空气立即______；钾与水反应比钠于水反应___________，并发生__________爆炸，铷和铯遇水则立即__________甚至__________。 二、学习元素周期表的意义 1 ．根据在元素周期表中位置相近的元素具有__________这一规律，可以利用元素周期表寻找____________。人们不但在金属元素和非金属元素的交界处寻找________，还在过渡元素中寻找优良的___________。目前，人们已经用铁、镍做催化剂使石墨在高温和高压下转化成金刚石；利用少量稀土元素能大大改善催化剂性能的特点，广泛采用过渡元素做催化剂进行石油化工生产。在元素周期表里，从班B 族到VIB 族的过渡元素如钦（Ti ）、担（Ta ）、钥（Mo ）、钨（W ）等的单质，____________具有等特点，人们利用它们制成的特种合金来制造火箭、导弹、宇宙飞船等。此外，人们还利用元素周期表寻找合适的__________等。 2 、科学研究发现，地球上化学元素的分布跟它们在元素周期表里的位置有着密切的关系。例如，相对原子质量较小的元素在地壳中含量较_________，相对原子质量较大的元素在地壳中含量较__________；原子序数是偶数的元素在地壳中的含量较_______，原子序数是奇数的元素在地壳中的含量较___________；处于地球表面的元素多数呈现___________，处于岩层深处的元素多数呈现__________；碱金属一般是强烈的________元素，主要富集于岩石圈的有的科学家把元素周期表分为10 个区（每个区里的元素的性质相似），并认为同一区域的元素往往是 ___________.
综合实验1_同周期、同主族元素性质的递变
综合实验1 同周期、同主族元素性质的递变 实验目的： 1．结合所学知识了解实验方案的意义，巩固对同周期、同主族元素性质递变规律的认识。2．掌握常见药品的取用、液体的加热以及萃取等基本操作。 3．能准确描述实验现象，并根据现象得出相应结论。 实验原理： 同周期元素从左到右，金属性渐弱，非金属性渐强。同主族元素从上到下，非金属性渐弱，金属性渐强。元素金属性的强弱可以从元素的单质跟水或酸溶液反应置换出氢气的难易，或由元素最高氧化物对应水化物——氢氧化物的碱性强弱来判断；元素非金属性的强弱可以从元素最高氧化物水化物的酸性强弱，或跟氢化合生成气态氢化物的难易以及氢化物的稳定程度来判断，另外也可以由非金属单质是否能把其它元素从它们的化合物里置换出来加以判断。 实验器材： 仪器：试管、小烧杯、酒精灯、胶头滴管、试卷夹。 试剂：钠块、镁条、铝片、氯水（新制）、溴水、氯化钠溶液、溴化钠溶液、碘化钠溶液、稀盐酸（1mol/L）、酚酞试液 其它材料：镊子、滤纸、砂纸、玻璃片、火柴（或打火机）。 实验步骤 1．同周期元素性质的递变 （1）取100mL小烧杯，向烧杯中注入约50mL水，然后用镊子取绿豆大小的一块钠，用滤纸将其表面的煤油擦去，放入烧杯中，盖上玻璃片，观察现象。反应完毕后，向烧杯中滴入2~3滴酚酞试液，观察现象。 （2）取两支试管各注入约5mL的水，取一小片铝和一小段镁带，用砂纸擦去氧化膜，分别投入两支试管中。若前面两支试管反应缓慢，可在酒精灯上加热，反应一段时间再加入2~3滴酚酞试液，观察现象。 （3）另取两支试管各加入2mL 1mol/L盐酸，取一小片铝和一小段镁带，用砂纸擦去氧化膜，分别投入两支试管中，观察现象。 2. 同主族元素性质的递变 （1）在三支试管里分别加入约3 mL氯化钠、溴化钠、碘化钠溶液，然后在每一支试管里分别加入新制备的氯水2mL，观察溶液颜色的变化。再各加入少量四氯化碳，振荡试管，观察四氯化碳层的颜色。
主族元素及其化合物
郴州市第二中学化奥辅导资料 ——主族元素及其化合物（2014-3-17） 【知识梳理】 一、氢和稀有气体 （一）氢 氢位于周期表的第一周期IA族，具有最简单的原子结构。氢在化学反应中有以下几种成键情况：H+、H－、共价型氢化物。此外，可形成氢键，以及在缺电子化合物中存在的氢桥键。 （二）稀有气体 [PtF6]－ 稀有气体化合物：O2 + PtF6 = O+ 2 由于O2的第一电离能（1175.7 kJ·mol－1）和氙的第一电离能（1171.5 kJ·mol－1）非常接近，于是想到用氙代替氧可能会发生同样的反应。结果成功了。 Xe + PtF6 = Xe +[PtF6]－ （1）氟化物 ①制备：氙和氟在密闭的镍反应器中加热就可得到氙氟化物 F2 + Xe（过量）→XeF2、F2 + Xe（少量）→XeF4 、F2 + Xe（少量）→XeF6 ②性质 （a）强氧化性：氧化能力按XeF2——XeF4——XeF6顺序递增。 一般情况被还原为单质。
二、s 区元素 （一）通性 1、它们的价电子构型为ns 1~2，内层为稀有气体稳定电子层结构。价电子很易失去呈+1、+2氧化态。都是活泼性很高的金属，只是碱土金属稍次于碱金属而己。 2、有较大的原子半径。因为每一周期是从碱金属开始建立新的电子层。原子半径变化的规律：同周期从IA 到IIA 减小，同族中从上到下增大。 3、电离势和电负性均较小，其变化规律为同周期从IA 到IIA 增大，同族中从上到下顺序减小。 （二）单质 1、存在：由于它们的化学活泼性，决定它们只可能以化合物形式存在于自然界中。如盐 （X － 、CO -23、SiO -23、SO -24等）；氧化物（Li 2O 、BeO 等） 2、性质 （1）物性：单质具有金属光泽，有良好的导电性和延展性，除Be 和Mg 外，其它均较软。它们在密度、熔点、沸点和硬度方面往往差别较大。 （2）化性：活泼。 ①它们具有很高的化学活泼性，能直接或间接地与电负性较高的非金属元素形成相应的化合物。如可与卤素、硫、氧、磷、氮和氢等元素相化合。一般均形成离子化合物（除Li 、Be 及Mg 的卤化物外）。 ②单质与水反应放出氢气。其中Be 和Mg 由于表面形成致密的氧化膜因而对水稳定。 ③标准电极电势均很负，是很强的还原剂。它们的还原性在于态及有机反应中有广泛的应用。如高温下Na 、Mg 、Ca 能把其它一些金属从氧化物或氯化物中还原出来。 3、制备：单质的制备多数采用电解它们的熔盐。如电解NaCl 、BeCl 2、MgCl 2等。 注意：不能电解KCl ，因为会产生KO 2和K ，发生爆炸。 其他方法： ①金属置换 KCl + Na → NaCl +K ↑ （K 比Na 易挥发，离开体系； NaCl 晶格能大于KCl ） BeF 2 + Mg → MgF 2 + Be ②热分解 4KCN = 4K + 4C + 2N 2 2MN 3 2M ＋3N 2 （M = Na 、K 、Rb 、Cs ） ③热还原 K 2CO 3 + 2C 2K ↑+ 3CO 2KF + CaC 2 CaF 2 + 2K ↑+ 2C 1273~1423K 1473K 真空
知识点主族元素碱金属和卤素
第一章第二节主族元素碱金属和卤素 （一）碱金属元素： １．原子结构相似性：最外层电子数均为，均易电子，具有强性递变性：随着核电荷数的递增，电子层数逐渐，原子半径逐渐，失电子能力逐渐，还原性（元素金属性）逐渐。从Li到Cs的金属性逐渐增强。 ２．碱金属化学性质的相似性： 4Li + O2 Li2O 2Na + O2 Na2O2 点燃点燃 2 Na + 2H2O ＝2NaOH + H2↑ 2K + 2H2O ＝2KOH + H2↑ 2R + 2 H2O ＝ 2 ROH + H2 ↑ ★★结论：碱金属元素原子的最外层上都只有___个电子，都显___ 价. 它们的化学性质相似。都能与水和氧气反应 ★★结论：１）原子结构的递变性导致化学性质的递变性。 ★★★２）金属性强弱的判断依据：与水或酸反应越容易，金属性越强；最高价氧化物对应的水化物（氢氧化物）碱性越强， 碱性：LiOH ＜NaOH ＜KOH ＜ RbOH ＜ CsOH 3．碱金属物理性质的相似性和递变性： 1）相似性：银白色固体、硬度小、密度小（轻金属）、熔点低、易导热、导电、有展性。2）递变性（从锂到铯）：①密度逐渐增大（K反常）②熔点、沸点逐渐降低 ★★小结：碱金属原子结构的相似性和递变性，导致了碱金属化学性质、物理性质的相似性和递变性。 （二）卤族元素： １．原子结构相似性：最外层电子数均为，均易电子，具有强性递变性：随着核电荷数的递增，电子层数逐渐，原子半径逐渐，得电子能力逐渐，氧化性（元素非金属性）逐渐。还原性（元素金属性）逐渐从F到I的非金属性逐渐减弱。 ２．卤素单质物理性质的递变性：（从Ｆ2到Ｉ2） （１）卤素单质的颜色逐渐加深；（２）密度逐渐增大；（３）单质的熔、沸点升高 3．卤素单质与氢气的反应：Ｘ2 ＋ H2＝ 2 HX 卤素单质与H2的剧烈程度：依次减弱；生成的氢化物的稳定性：依次减弱生成的氢化物的稳定性：HF HCl HBr HI
18年春高中化学第1章原子结构与元素周期律1.3.2预测同主族元素的性质课时训练鲁科版必修2
第2课时预测同主族元素的性质 课时训练7 预测同主族元素的性质 基础夯实 1.下列关于同主族元素的说法中错误的是( ) A.同主族元素原子序数递增,元素原子失电子能力逐渐增强 B.同主族元素原子序数递增,单质氧化性逐渐增强 C.同主族元素原子最外层电子数都相同 D.同主族元素的原子半径,随原子序数增大而逐渐增大 答案:B 2.已知钾在空气中燃烧生成KO2。自然界中仅存在极微量的金属钫(Fr),它的已知同位素都有放射性,它是碱金属元素中密度最大的元素。根据它在周期表中的位置预言其性质,其中不正确的是( ) A.在已知元素中(稀有气体除外),它具有最大的原子半径 B.在空气中燃烧时,生成氧化物Fr2O C.氧化物的水化物是极强的碱 D.单质的失电子能力比钠强 答案:B 解析:根据同主族和同周期元素性质递变规律可知,原子半径最大的元素位于周期表的左下角,即钫,A正确;碱金属元素从上到下,失电子能力逐渐增强,D正确;由于Na在氧气中燃烧生成Na2O2,K在氧气中燃烧生成KO2,据此可知,Fr在空气中燃烧应生成比Fr2O更复杂的氧化物,B错误。 3.我国在砷化镓太阳能电池研究方面处于国际领先地位。砷(As)和镓(Ga)都是第4周期元素,分别属于ⅤA和ⅢA族。下列说法中,不正确的是( ) A.原子半径:Ga>As>P B.热稳定性:NH3>PH3>AsH3 C.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4 D.Ga(OH)3可能是两性氢氧化物 答案:C 解析:元素的非金属性越强,其相应的最高价含氧酸的酸性越强,所以酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4,故C项错误。 4.X、Y是元素周期表ⅦA族中的两种元素。下列叙述中能说明X的得电子能力比Y强的是( ) A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多 B.与H2化合的能力X 主族元素与化合物 一、氢和稀有气体 （一）氢 氢在化学反应中有以下几种成键情况： 1、氢原子失去1s电子成为H+ 。但是除了气态的质子外，H+ 总是与其它的原子或分子相结合。 2、氢原子得到1个电子形成H－离子，主要存在于氢和IA、IIA中（除Be外）的金属所形成的离子型氢化物的晶体中。 3、氢原子与电负性极强的元素相结合的氢原子易与电负性极强的其它原子形成氢键，以及在缺电子化合物中存在的氢桥键。 （二）稀有气体 1、稀有气体的存在、性质和制备 （1）存在：稀有气体的价电子结构称为饱和电子层结构，不易形成化学键，以单质形式存在。 （2）物性：均为单原子分子，He是所有单质中沸点最低的气体。 （3）制备：①空气的液化②稀有气体的分离 2、稀有气体化合物 O2 + PtF6 = O2+[PtF6]－ 由于O2的第一电离能（1175.7 kJ·mol－1）和氙的第一电离能（1171.5 kJ·mol－1）非常接近。 Xe + PtF6 = Xe +[PtF6]－ （1）氟化物 （a）强氧化性：氧化能力按XeF2、XeF4、XeF6递增。 一般情况被还原为单质。 NaBrO3 + XeF2 + H2O → NaBrO4 + 2HF + Xe XeF2 + H2 → 2HF + Xe XeF2 + 2Cl- → 2F- + Xe + Cl2 XeF4 + Pt → 2PtF4 + Xe （b）与水反应：氙氟化物与水反应活性不同 2XeF2 + 2H2O = 2Xe + 4HF + O2 （在碱中迅速反应） 6XeF4 + 12H2O = 2XeO3 + 4Xe + 3O2 + 24HF XeF6 + 3H2O = XeO3 + 6HF XeF6 + H2O = XeOF4 + 2HF（不完全水解） （2）氧化物 氙的氧化物是无色、易潮解、易爆炸的晶状固体。由氟化物水解制备。 XeO3：是一种易潮解和易爆炸的化合物，具有强氧化性。 XeO4：很不稳定，具有爆炸性的气态化合物。 （3）稀有气体化合物的构型 分子价电子对数价电子对构型可能构型最稳定构型 Xe F2 5 三角双锥三种直线型 实验活动三同周期、同主族元素性质的递变 教师活动 教师：之前的课时中，我们已经学习了 一些有关同周期、同主族元素性质递变规律 的内容。 教师提问：那么除了这些比较基本的规 律，还有哪些规律呢？让我们一起通过实验， 来进一步探索同周期，同主族元素的递变规律吧。 教师：引出本节课学习内容 教师利用多媒体设备向学生投影出下面 新课讲解：比较氯、溴和碘的非金属性强弱 教师：（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。 新课讲解：比较氯、溴和碘的非金属性强弱 教师：（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。 思考讨论：教师：实验中所用的氯水为什么要用新制的？ 答案：因为氯水中溶解的氯气部分能够与水反应，生成盐酸和次氯酸，次氯酸不稳定，受光易分解产生氧气，最终氯水变为盐酸。 思维启迪：氯、溴和碘的非金属性强弱 现象：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 现象：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 新课讲解：比较钠、镁和铝的金属性强弱 教师：①回忆钠与水反应的实验，写出实验现象和化学方程式。 新课讲解：比较钠、镁和铝的金属性强弱 ②回忆镁与冷水、热水的反应，观察并记录实验现象。 思考讨论：教师：实验中为什么要将镁条用砂纸打磨至光亮？ 答案：因为Mg是强氧化剂，放在空气中有MgO生成，MgO是氧化物。氧化反应的速度比较慢，所以，把镁条打磨光是为了让单质镁能够以最大的面积接触空气中的氧气。 新课讲解：比较钠、镁和铝的金属性强弱 教师：（2）通过MgCl2、AlCl3与NaOH 的反应，比较Mg(OH)2、Al(OH)3的碱性强弱。 主族元素部分 卤素 一、通性卤素位于周期表第七主族, 价层电子构型ns 2np 5，包括F 、Cl 、Br 、I 、At 五种元素 （一）卤素原子的 物理性质 1. 从上到下，原子半径、离子半径增大2. 易得电子形成阴离子1/2X 2+e -→X- 3. 第一电离能从 F →I 依次减小 4. 电负 性从F →I 减小 5.Φθ (X 2/X-)值从F →I 逐渐减小6. 氧化值： F （-1，0） Cl ，Br ，I （-1，0，+1，+3，+5，+7） （二）卤素的存在 卤素以X-负一价离子的形式存在于矿石和海水中 F: 存在于萤石CaF 2、冰晶石Na 3AlF 6、氟磷灰石Ca 5F(PO 4)3 Cl: 主要存在于海水、盐湖、盐井，盐床中，主要有钾石盐KCl 、光卤石KCl ·MgCl 2.6H 2O Br: 主要存在于海水中 I: 主要被海藻所吸收 At: 放射性元素，人工合成 X 2+H 2=2HX （反应条件） 发生氧化反应而放出氧气 2X 2+2H 2O=4H ++4X -+O 2↑ F 2，Cl 2，Br 2能与水发生氧化反应，而I 2不能发生此反应 能发生：4I -+O 2+4H +=2I 2+2H 2O 卤素元素符号 F Cl Br I 价电子构型 2s 22p 5 3s 23p 5 4s 24p 5 5s 25p 5 常见氧化态 -I -I,0,I,III,V ,VII -I,0,I,III,V ,VII -I,0,I,III,V ,VII 共价半径/pm 64 99 114.2 133.3 电负性 3.98 3.16 2.96 2.66 电离能/ （kJ/mol ） 1681 1251 1140 1008 第2课时预测同主族元素的性质 1．以ⅠA族、ⅦA族元素为例，掌握同主族元素性质的递变规律。(重点) 2．能运用原子结构理论初步解释同主族元素性质的递变规律。 3．掌握由同主族元素的性质特点预测不熟悉元素的性质。(难点) 4．了解元素周期表的应用。 同主族元素的性质 [基础·初探] 1．卤族元素原子结构和性质的相似性和递变性 (1)相似性 最高化合价均为＋7 0 均为－最低化合价 1 气态氢化物HBr HI HF HCl 最高价氧化物HClO(强酸) HBrO无(强酸) HIO(强酸) 444的水化物(2)单质的物理性质及递变性 单CB物理性 紫黄深浅黄绿颜棕气气状液固 逐渐增密 逐渐升熔、沸 结构及化学性质的递变性(3) 规律结构及性质I FCl Br ――→原子半径原子半径逐渐增大页 1 第 I ClBrF2222→――单质的氧化性氧化性逐渐减弱－－－－IFBr Cl 阴离子的还原性―→―还原性逐渐增强I ClF Br2222→――H化合的难易程度与2化合越来越难H与2HIHF HCl HBr ――→氢化物的稳定性稳定性逐渐减弱HIOHBrO HClO444→――最高价氧化物对应水化物的酸性酸性逐渐减弱 2.碱金属元素原子结构和性质的相似性与递变性(1)相似性1个电子。①原子的最外电子层都有价。1②最高化合价均为＋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碱性。递变性(2) 规结构及性 CRNL原子半原子半径增CRLN单质的还原单质还原性增CRLN与水、氧气应的剧烈程反应越来越剧CsONaOKORbOLiO最高价氧化物应水化物的碱碱性逐渐增强3.同主族元素性质的递变规律页 2 第 [探究·升华] [思考探究] 1．Li、Na、K在空气中燃烧分别生成LiO、NaO、KO(超氧化钾)说明什2222么问题？如何保存钾单质？ 【提示】说明Li、Na、K活动性依次增强；保存钾时应保存在煤油中，以避免与空气中的O、HO反应。222．利用原子结构如何解释F、Cl、Br、I得失电子能力的变化？ 【提示】F、Cl、Br、I最外层都有7个电子，都易得一个电子达到稳定结构，但原子半径依次增大，得电子能力逐渐减弱。 [认知升华] 元素周期表中元素性质的变化规律 [题组·冲关] 题组1卤素性质变化规律 1．下列关于ⅦA族元素的说法中不符合递变规律的是() A．F、Cl、Br、I的氧化性逐渐减弱2222－－－－的还原性逐渐增强Br．FI、Cl、、BC．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱 D．HF、HCl、HBr、HI水溶液的酸性逐渐减弱 【解析】从F到I原子半径逐渐增大，单质的氧化性逐渐减弱，则其对应阴离子的还原性逐渐增强，故A、B两项均正确；从F到I，其气态氢化物的热稳定性逐渐减弱，C项正确；F半径较小，与H结合稳定，HF在水中难以电离－出H， 第1章原子结构与元素周期律 第3节元素周期表的应用 第2课时预测同主族元素的性质 1．下列说法中正确的是( ) A．所有主族元素的最高正化合价数等于它的族序数 B．第ⅦA族元素的原子随核电荷数的增加，得电子能力逐渐减弱 C．第ⅠA、ⅡA族元素的阳离子与同周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布D．前三周期元素中共有非金属元素12种 解析：A中，主族元素中O无最高正价、F无正价；C中，第ⅠA、ⅡA族元素的阳离子与上一周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布(氢元素除外)；D中，前三周期元素中共有非金属元素13种。 答案：B 2．镭是元素周期表中第7周期第ⅡA族元素，下列关于镭的性质描述中不正确的是( ) A．在化合物中呈＋2价 B．单质能和水反应，放出氢气 C．镭比钙的金属性弱 D．碳酸镭难溶于水 解析：镭是第7周期第ⅡA族元素，根据同主族元素性质的递变规律可知，镭在化合物中的化合价为＋2价，A正确；Ca能与水反应放出H2，则比Ca活泼的镭也能与水反应放出H2，B正确；BaCO3难溶于水，则碳酸镭也难溶于水，D正确；镭的金属性比钙强，C错误。 答案：C 3．某主族元素R原子的质量数为79，已知R的单核离子含有45个中子和36个电子，下列有关R的叙述错误的是( ) A．R位于第4周期ⅥA族 B．R最高价氧化物对应的水化物的化学式为H3RO4 C．元素R气态氢化物的化学式为H2R D．R的阴离子具有强还原性 解析：由于主族元素R原子的质量数为79，含有45个中子，所以质子数为79－45＝34，由于R的单核离子含有45个中子和36个电子，所以该原子有4个电子层，最外层是6个电子，所以R位于第4周期ⅥA族；由于R的最高正价是＋6价，所以R最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2RO4，气态氢化物的化学式为H2R，R的阴离子失电子能力较强，所以具 高中化学学习材料 （灿若寒星**整理制作） 卤族： F2：2F2+2H2O=4HF+O2 氧化性 2F2+2NaOH=OF2+2NaF+H2O 氧化性 HF：4HF+SiO2=SiF4+2H2O SiF4+2HF=H2SiF6 I2O5：5CO+I2O5= 5CO2+I2 氧化性 制备：2HIO3=I2O5+H2O 卤素互化物：ICl ICl+KI=I2+KCl 氧化性 拟卤素：氰、硫氰、氧氰 F2＞(OCN)2＞Cl2＞Br2＞(CN)2＞(SCN)2＞I2 氧化性 漂白粉：Ca(ClO)2+CaCl2 剧毒物：CN-、HCN 处理：人体中毒，Fe2++6CN-=Fe(CN)64-络合性 环境污染，CN-+Cl2+ 2OH- =OCN-+2Cl-+H2O 还原性 2OCN-+3Cl2+ 8OH- =2CO32-+N2+4H2O+6Cl- 例1.将BCl3分别通入吡啶和水中，会发生两种不同类型的反应。写出这两种反应的化学方程式。 例2.配制SnCl2溶液时，将SnCl2(s) 溶于浓HCl后再加水冲稀。写出反应方程式并阐明理由。 例3.已知I2+ I-? I3-的平衡常数K = 800，可推断AtI+ I-? AtI2-的平衡常数K800; 依据是: 例4.(1)HgCl2和Hg(CN)2反应可制得(CN)2, 写出反应方程式。 (2)电镀厂向含氰化物的电镀废液中加入漂白粉以消除有毒的CN-，写出化学方程式（漂白粉用ClO-表示）。 (3)用Ag+的标准溶液滴定KCl和KSCN的中性溶液，得到电位滴定曲线，其拐点依次位于M、N、P处。在N处的物质是无支链的聚合物。请分别写出在M、N、P处达到滴定终点的离子反应方程式并画出N处物质的三个单元表示结构。已知：K sp(AgSCN)=1.0 × 10-12 K sp(AgCl)=1.8 × 10-10 K sp(AgCN)=1.2 × 10-16(3.7× 107 ，103) 课时2 预测同主族元素的性质 目标与素养：1.以ⅠA族、ⅦA族元素为例，掌握同主族元素性质的递变规律。(证据推理)2.能运用原子结构理论初步解释同主族元素性质的递变规律。(微观探析)3.掌握由同主族元素的性质特点预测不熟悉元素的性质。(模型认知)4.了解元素周期表的应用。(社会责任) 一、同主族元素的性质 1．卤族元素原子结构和性质的相似性与递变性 (1)相似性 元素 F Cl Br I 原子结构 示意图 最外层电子数均为7 (2)HF为弱酸，HCl、HBr、HI均为强酸。 2．碱金属元素原子结构和性质的相似性与递变性 (1)相似性 ①原子的最外电子层都有1个电子。 ②最高化合价均为＋1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碱性。 (2)递变性 二、元素周期表的应用 1．利用元素周期表寻找新材料 (1)在金属元素和非金属元素的交界处寻找半导体材料。 (2)在过渡元素中寻找优良的催化剂，并通过加入少量稀土元素改善其性能。 (3)在ⅣB到ⅥB的过渡元素中寻找耐高温、耐腐蚀的材料，用以制造火箭、导弹、宇宙飞船等。 (4)利用元素周期表还可以寻找合适的超导材料、磁性材料等。 2．利用元素周期表指导探矿 (1)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。 (2)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。 (3)地球表面的元素多数呈现高价态，处于岩层深处的元素多数呈现低价态。 (4)碱金属一般是强烈的亲石元素，主要富集于岩石圈。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)原子半径越大元素原子得电子能力越强，失电子能力越弱。 ( ) (2)元素周期表中元素的性质与元素在周期表中的位置有关。 ( ) (3)最外层电子数相同的元素一定位于同一主族。( ) (4)在周期表中的过渡元素中寻找半导体材料。( ) [答案] (1)×(2)√(3)×(4)× 2．下列物质与水反应最剧烈的是( ) A．Li B．Na C．K D．Rb [答案] D 3．F、Cl和Br都是ⅦA族元素，关于这三种元素原子的说法正确的是( ) A．原子半径：F>Cl>Br B．最外层电子数都相同 C．核外电子层数都相同 D．最外层电子数都不相同 [答案] B 主族元素及其化合物 一、氢和稀有气体 （一）氢 氢位于周期表的第一周期IA族，具有最简单的原子结构。氢在化学反应中有以下几种成键情况： 1、氢原子失去1s电子成为H+。但是除了气态的质子外，H+总是与其它的原子或分子相结合。 2、氢原子得到1个电子形成H－离子，主要存在于氢和IA、IIA中（除Be外）的金属所形成的离子型氢化物的晶体中。 3、氢原子和其它电负性不大的非金属原子通过共用电子对结合，形成共价型氢化物。此外，与电负性极强的元素相结合的氢原子易与电负性极强的其它原子形成氢键，以及在缺电子化合物中存在的氢桥键。 （二）稀有气体 1、稀有气体的存在、性质和制备 价电子层结构 He Ne Ar Kr Xe Rn 1s22s22p63s23p64s24p65s25p66s26p6 （1）存在：稀有气体的价电子结构称为饱和电子层结构，因此稀有气体不易失去电子、不易得到电子，不易形成化学键，以单质形式存在。 （2）物性：稀有气体均为单原子分子，He是所有单质中沸点最低的气体。 （3）制备：①空气的液化②稀有气体的分离 2、稀有气体化合物 [PtF6]－ O2 + PtF6 = O+ 2 由于O2的第一电离能（1175.7 kJ·mol－1）和氙的第一电离能（1171.5 kJ·mol－1）非常接近，于是想到用氙代替氧可能会发生同样的反应。结果成功了。 Xe + PtF6 = Xe +[PtF6]－ （1）氟化物 ①制备：氙和氟在密闭的镍反应器中加热就可得到氙氟化物 F2 + Xe（过量）→XeF2 F2 + Xe（少量）→XeF4 F2 + Xe（少量）→XeF6 ②性质 （a）强氧化性：氧化能力按XeF2——XeF4——XeF6顺序递增。 第2课时同主族元素性质的递变规律 课后篇巩固提升 A组 1.下列关于碱金属的原子结构和性质的叙述中不正确的是() 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最外层这个电子 B.都是强还原剂 C.都能在O2中燃烧生成过氧化物 D.都能与水反应生成强碱 解析碱金属元素原子最外层均只有1个电子,在化学反应中易失去最外层电子,表现强还原性,都能与H2O反应生成强碱;在O2中点燃时4Li+O22Li2O,2Na+O2Na2O2,K、Rb、Cs在氧气中点燃时 生成的氧化物更复杂,故C项错。 答案C 2.下列说法正确的是() A.SiH4比CH4稳定 B.O2-半径比F-的小 C.P和As属于第ⅤA族元素,H3PO4酸性比H3AsO4的弱 D.Na与Cs属于第ⅠA族元素,Cs失电子能力比Na的强 解析非金属性越强,氢化物的稳定性越强,A不正确;核外电子排布相同的微粒,微粒半径随原子序数的增大而减小,B不正确;同主族元素自上而下非金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,C不正确;同主族元素自上而下金属性逐渐增强,D正确。 答案D 3.运用元素周期律分析下面的推断。其中错误的是() A.已知Ra是第七周期ⅡA族的元素,故Ra(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强 B.已知As是第四周期ⅤA族的元素,故AsH3的稳定性比NH3的强 C.已知Cs的原子半径比Na的大,故Cs与水反应比Na与水反应更剧烈 D.已知Cl的核电荷数比Al的核电荷数大,故Cl的原子半径比Al的原子半径小 解析同主族自上而下元素金属性增强,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱 性:Ra(OH)2>Mg(OH)2,故A正确;同主族自上而下元素非金属性减弱,故非金属性N>As,非金属性越强,其氢化物越稳定,故氢化物稳定性:AsH3 必修2第1章 第3节元素周期表的应用 第二课时研究同主族元素的性质 课堂练习 1．元素的金属性、非金属性强弱，不合理的是( ) A．卤素单质Cl2、Br2、I2的氧化性强弱 B．气态氢化物NH3、H2O、HF的稳定性 C．碱金属单质Li、Na、K与水反应的剧烈程度 D．1 mol Na、Mg、Al分别与足量盐酸反应时失电子数的多少 2．元素符号“Be”来源于最初发现其存在的矿物——绿柱石。已知铍的原子序数为4，下列对铍及其化合物的叙述正确的是( ) A．氢氧化铍易溶于水B．氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱 C．单质铍跟冷水反应产生氢气D．相同条件下铍与酸反应比锂剧烈 3．短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置关系如图。下列说法正确的是( ) A．Z一定是活泼金属元素 B．X的最高价氧化物的水化物是一种强酸 C．1 mol Y单质跟足量水反应时，转移电子数的物质的量为4 mol D．Z的气态氢化物水溶液显酸性 【答案及解析】 1．答案为D。解析一般元素的非金属性强，其单质的氧化性强，同主族元素从上到下，非金属性减弱，则Cl2、Br2、I2的氧化性减弱，A合理；元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，同周期元素从左向右非金属性越强，NH3、H2O、HF的稳定性增强，B合理；同主族元素从上到下，金属性增强，其单质与水反应的剧烈程度增强，C合理；不能根据得失电子数目的多少判断金属性和非金属性的强弱，D不合理。 2．答案为B。解析：铍的原子序数为4，位于元素周期表中第2周期第ⅡA族，与我们熟悉的镁、钙属于同一主族。同一主族元素的性质具有相似性和递变性。但是铍在同主族金属中失电子能力最弱，即其金属性最弱，因此氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱，单质铍不能与冷水反应，根据氢氧化钙微溶而氢氧化镁是沉淀，因此氢氧化铍的溶解度应比氢氧化镁的还要小。铍与锂同在第2周期，但金属性锂比铍强。 3．答案为D。解析：根据在短周期的相对位置，X为氦，Y为氟，Z为硫。所以A选项错误；X为氦，不存在最高价氧化物，故B选项错误；Y单质跟水反应的化学方程式为2F2＋2H2O===4HF＋O2，电子转移数为4，所以1 mol Y单质转移2 mol 电子，Z的气态氢化物为H2S，是一种二元弱酸。主族元素与化合物
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