《（新教材）20版化学鲁科版必修第二册课件：第1章 第3节 第2课时 研究同主族元素性质的递变规律 .pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（新教材）20版化学鲁科版必修第二册课件：第1章 第3节 第2课时 研究同主族元素性质的递变规律 .pptx（42页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第2课时 研究同主族元素性质的递变规律,知识铺垫,新知预习,自主测试,1.钾与水反应比钠与水反应要剧烈,钾元素的原子失电子能力比钠元素原子失电子能力强。 2.氯气可以与溴化钠溶液发生氧化还原反应,说明氯气的氧化性强于溴,说明氯原子得电子能力强于溴原子。 3.同一主族元素自上而下电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,元素的原子得电子能力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强。,知识铺垫,新知预习,自主测试,一、同主族元素原子结构和元素性质的递变关系 1.碱金属元素原子结构和元素性质的递变关系 (1)碱金属元素的原子结构。,知识铺垫,新知预习,自主测试,(2)碱金属元素单质的物理性质。,知识铺垫,新知预习,自
2、主测试,(3)碱金属元素单质的化学性质。,知识铺垫,新知预习,自主测试,2.A族元素性质的递变规律 (1)卤族元素的原子结构。,(2)卤素单质的物理性质及递变规律。,知识铺垫,新知预习,自主测试,(3)卤素单质间的置换反应。,知识铺垫,新知预习,自主测试,3.同主族元素性质与原子结构的关系,知识铺垫,新知预习,自主测试,二、预测元素及其化合物的性质 1.硅元素的单质及其化合物 硅、二氧化硅(SiO2)、硅酸(H2SiO3)、硅酸钠(Na2SiO3)等。 2.硅及其化合物的性质,知识铺垫,新知预习,自主测试,知识铺垫,新知预习,自主测试,三、元素周期表的应用 1.元素周期表是研究化学的重要工具,
3、可为研究物质结构、发现新元素、合成新物质、寻找新材料提供许多有价值的指导。 2.寻找新材料,知识铺垫,新知预习,自主测试,【微思考1】从原子结构角度分析,决定元素性质的因素有哪些? 提示:元素的性质取决于原子核对最外层电子的吸引力。核电荷数越大、原子半径越小,原子核对最外层电子的吸引力越大,越难失电子,越易得电子,即元素的非金属性越强,金属性越弱。 【微思考2】已知HF是弱酸,酸性HClHF,能否说明非金属性ClF? 提示:不能。不能依据氢化物水溶液的酸性强弱判断相应元素的非金属性强弱,应该依据氢化物的稳定性、还原性或生成氢化物的难易程度判断。,知识铺垫,新知预习,自主测试,1.判断正误,正确
4、的打“”,错误的打“”。 (1)HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性均依次减弱。 ( ) (2)第3周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强。 ( ) (3)Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多。 ( ) (4)第2周期元素从Li到F,非金属性逐渐增强。 ( ) (5)因为Na比K容易失去电子,所以Na比K的还原性强。 ( ) 答案:(1) (2) (3) (4) (5),知识铺垫,新知预习,自主测试,2.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
5、子层结构相同,则原子序数:XY C.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A和A族,则碱性:CsOHBa(OH)2 答案:A 解析:根据元素周期律,同周期元素从左到右氢化物的稳定性逐渐增强,离子的还原性逐渐减弱,所以PH3、H2S、HCl的热稳定性依次增强,还原性依次减弱,选项A不合理;具有相同的电子层结构的离子,核电荷数越大,半径越小,若X+和Y2-的核外电子层结构相同,则原子序数为XY,选项B合理;硅、锗处于金属与非金属的交界处,两元素既表现一定的金属性又表现一定的非金属性,都可以做半导体材料,选项C合理;Cs、Ba同周期,自左向右元素金属性减
6、弱,最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,故碱性CsOHBa(OH)2,选项D合理。,知识铺垫,新知预习,自主测试,3.下列关于第A族和第A族元素的说法正确的是( ) 第A族元素都是金属元素 第A族元素都能形成+1价的离子 第A族元素的最高正价都为+7 第A族元素从上到下简单气态氢化物的热稳定性逐渐减弱 A. B. C. D. 答案:C 解析:第A族元素还包括氢,氢为非金属元素,错误;第A族元素最外层均含有1个电子,因此都能形成+1价的离子,正确;第A族元素中氟元素没有正价,错误;同一主族元素,从上到下非金属性减弱,气态氢化物的热稳定性逐渐减弱,正确;C项正确。,任务一,任务二,素养脉络,随堂检测
7、,同主族元素性质的相似性和递变性 问题探究 请从原子结构的角度分析造成碱金属元素、卤族元素性质的相似性和递变性的原因。你能从中体会出元素之间存在着什么样的内在联系和内部规律性? 提示:碱金属元素、卤族元素性质相似的原因是各自的最外层电子数目相同,递变性是由于随着核电荷数的增大电子层数逐渐增多、原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的作用力逐渐减弱所致。根据上述分析可得,最外层电子数相同的元素的原子,性质具有一定的相似性,且随着电子层数的增多又具有一定的递变性。,任务一,任务二,素养脉络,随堂检测,知识归纳 卤族元素单质的化学性质,任务一,任务二,素养脉络,随堂检测,任务一,任务二,素养脉络,随堂检
8、测,典例剖析 例1下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是( ) 金属性最强的是锂 形成的离子中,氧化性最强的是锂离子 在自然界中均以化合态形式存在 Li的密度最小 均可与水反应,产物均为MOH和H2 它们在O2中燃烧的产物都有M2O和M2O2两种形式 粒子半径:Rb+K+Na+,CsCs+ A. B. C. D.,任务一,任务二,素养脉络,随堂检测,答案:D 解析:同主族元素从上到下金属性依次增强,所以金属性最强的是铯,故错误;同主族元素从上到下金属性依次增强,阳离子的氧化性依次减弱,所以氧化性最强的是锂离子,故正确;碱金属性质活泼,容易与空气中的氧气和水发生反应,所以在自然界
9、中均以化合态形式存在,故正确;碱金属密度从上到下呈增大趋势,所以Li的密度最小,故正确;碱金属均可与水反应,产物均为MOH和H2,故正确;锂只有Li2O一种氧化物,故错误;Rb+、K+、Na+,电子层依次减少,所以半径依次减小,故Rb+K+Na+,Cs与Cs+具有相同的质子数,但是Cs电子数多,所以半径大,故正确。,任务一,任务二,素养脉络,随堂检测,任务一,任务二,素养脉络,随堂检测,任务一,任务二,素养脉络,随堂检测,变式训练1-1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
10、D.A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 答案:A 解析:碱金属元素随着原子序数的递增原子半径逐渐增大,单质的熔点逐渐降低,A项正确;同种元素的不同核素质子数相同,中子数不同,B项错误;氢元素族序数等于其周期序数,氢元素属于非金属元素,C项错误;A族元素阴离子的还原性越强,元素的非金属性越弱,最高价氧化物对应水化物的酸性越弱,D项错误。,任务一,任务二,素养脉络,随堂检测,变式训练1-2下列关于卤素的说法正确的是( ) A.“加碘食盐”中的“碘”是指I2 B.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Cl2 D.卤化氢都易溶于水,其水溶
11、液都是强酸 答案:B 解析:“加碘食盐”中的“碘”是指KIO3,A项错误;液溴有挥发性,保存时应加少量水液封,B项正确;F2通入水中生成HF和氧气,F2不能从NaCl水溶液中置换出Cl2,C项错误;氢氟酸是弱酸,D项错误。,任务一,任务二,素养脉络,随堂检测,“元素位置、原子结构、元素性质”的关系 问题探究 短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置如下图所示:,(1)Y所在周期中所有主族元素,Y的原子半径最小对吗? (2)能否发生反应Cl2+H2Z=Z+2HCl? 提示:(1)根据同周期、同主族元素性质的变化规律进行判断。短周期为13周期,由图可得X为氦,Y为氟,Z为硫;同周期自左向右原子半径逐渐
12、减小(稀有气体元素除外),因此F所在周期的所有主族元素中,F的原子半径最小。 (2)氯的非金属性比硫强,因此能发生置换反应:Cl2+H2S=S+2HCl。,任务一,任务二,素养脉络,随堂检测,知识归纳 1.有关“位构性”的推断 先根据结构判断元素在元素周期表中的位置,然后根据元素性质的相似性和递变性预测题给元素可能的性质;也可以根据元素具有的性质确定元素在周期表中的位置,进而推断出元素原子的结构。“位构性”的关系如下:,任务一,任务二,素养脉络,随堂检测,2.原子结构与元素性质的关系 (1)最外层电子数大于电子层数时,属于非金属元素。 (2)最外层电子数小于等于电子层数时,属于金属元素(氢除外
13、)。 (3)同周期、同主族元素,原子半径越大,越易失电子,金属性越强,对应单质的还原性越强,形成的最高价氧化物对应水化物的碱性越强,其离子的氧化性越弱。 (4)同周期、同主族元素,原子半径越小,得电子越易,非金属性越强,对应单质的氧化性越强,形成的氢化物越稳定,形成的最高价氧化物对应水化物的酸性越强,其离子的还原性越弱。,任务一,任务二,素养脉络,随堂检测,典例剖析 例2A、B、C、D、E为原子序数依次递增的短周期主族元素。A的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物可反应形成盐,B原子最外层电子数是内层电子数的3倍,C的原子半径是本周期中最大的,D的单质为淡黄色固体。下列说法不正确的是( )
14、A.简单气态氢化物的稳定性:BA B.物质CAB2有毒,不能用作食品添加剂 C.最高价氧化物对应的水化物酸性:ED D.B、C、E以原子个数比111的形成的化合物可用于杀菌消毒,任务一,任务二,素养脉络,随堂检测,答案:B 解析:根据题意分析可得A、B、C、D、E分别为N、O、Na、S、Cl。非金属性:BA,气态氢化物的稳定性:BA,故A正确;物质CAB2为亚硝酸钠,亚硝酸钠是食品添加剂的一种,起着色、防腐作用,但要限量使用,故B错误;非金属性:ED,最高价氧化物对应的水化物酸性:ED,故C正确;B、C、E以原子个数比111形成的化合物是次氯酸钠,可用于杀菌消毒,故D正确。,任务一,任务二,素
15、养脉络,随堂检测,元素“位”“构”“性”规律中的特例 (1)一般原子的原子核是由质子和中子构成的,但核素氕 H)中无中子。 (2)元素周期表中的周期一般都是从金属元素开始,但第1周期例外,第1周期是从氢元素开始的。 (3)所有元素中,碳元素形成的化合物种类最多。 (4)非金属单质一般不导电,但石墨导电,晶体硅是半导体。 (5)非金属氧化物一般是酸性氧化物,但NO、CO等不是酸性氧化物。 (6)氟元素是A族元素,只有-1价和0价,无正价;氧元素一般显-2价,在Na2O2中显-1价;氢元素一般显+1价,但在NaH中显-1价。,任务一,任务二,素养脉络,随堂检测,变式训练2-1甲、乙、丙、丁、戊是中
16、学化学常见的无机物,其中甲、乙均为单质,它们的转化关系如图所示(某些条件和部分产物已略去)。下列说法不正确的是( ),A.若组成甲、乙的元素位于同一周期,则戊可能是一种弱酸 B.若组成甲、乙的元素位于同一主族,则戊可能是一种弱酸 C.若甲为短周期中原子半径最大的主族元素形成的单质,且戊为碱,则丙只能为Na2O2 D.若丙、丁混合生成白烟,且丙为18电子分子,丁为10电子分子,则乙的水溶液可能具有漂白作用,任务一,任务二,素养脉络,随堂检测,答案:C 解析:若组成甲、乙的元素位于同一周期,则甲、乙可以是C和O2,戊是碳酸,A正确。若组成甲、乙的元素位于同一主族,则甲、乙可以是S和O2,戊是亚硫酸
17、,B正确。若甲为短周期中原子半径最大的主族元素形成的单质,甲应是钠,则丙可以是Na2O也可以是Na2O2,C错。生成白烟是挥发性酸和NH3反应的特征现象,结合所含的电子数目可确定丙为HCl,则乙可能为氯气,D项正确。,任务一,任务二,素养脉络,随堂检测,变式训练2-2(双选)下表是部分短周期主族元素的相关信息。下列说法错误的是( ),A.上述五种元素分布在三个不同周期 B.最简单氢化物的稳定性:ZY C.M、W的最高价氧化物对应的水化物之间不能发生化学反应 D.Y、M、W分别形成的单核离子中,M形成的离子半径最小,任务一,任务二,素养脉络,随堂检测,答案:BC 解析:X的周期序数=主族序数=原
18、子序数,X是氢元素;Y原子最外层电子数为a,次外层电子数为b,Z原子L层电子数为a+b,M层电子数为a-b,则a=6、b=2,所以Y是氧元素、Z是硅元素;M是地壳中含量最多的金属元素,M是铝元素;W位于第3周期,最外层电子数是电子层数的2倍,W是硫元素。H、O、Si、Al、S分布在三个不同周期,故A正确;最简单氢化物的稳定性:H2OSiH4,故B错误;Al(OH)3与H2SO4能发生酸碱中和反应,故C错误;O2-、Al3+、S2-的半径S2-O2-Al3+,故D正确。,任务一,任务二,素养脉络,随堂检测,任务一,任务二,素养脉络,随堂检测,1.下列关于元素周期律和元素周期表的说法错误的是 (
19、) A.Na、Mg、Al元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增加 B.第2周期元素从Li到F,元素原子得电子能力逐渐增强 C.同一周期从左到右,随着元素原子序数的递增,其气态氢化物的稳定性增强 D.I2、Br2、Cl2、F2与H2化合越来越容易 答案:A 解析:Na、Mg、Al三种元素的原子核外电子层数都是3,均位于第3周期。故A说法错误;同周期从左到右,原子半径依次减小,元素原子得电子能力逐渐增强。故B说法正确;同一周期从左到右,元素的非金属性增强,因此气态氢化物的稳定性增强。故C说法正确;I、Br、Cl、F的非金属性依次增强,其单质与氢气的反应越来越容易。故D说法正确。,任务一,任务
20、二,素养脉络,随堂检测,2.下列有关元素的性质及其递变规律正确的是( ) A.第2周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7 B.同一主族的元素,原子半径越大,越容易失去电子,其单质的氧化性越强 C.最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第2周期 D.碱金属元素是指A族的所有元素 答案:C 解析:O无最高化合价,F不显正价,A项错误;元素越容易失去电子被氧化,还原性越强,B项错误;第1周期元素仅有一层电子,第37周期元素原子最外层电子数一定小于次外层电子数,C项正确;A族中氢元素不属于碱金属,D项错误。,任务一,任务二,素养脉络,随堂检测,3.科学家预测原子序数为114的元素,具有相当稳定
21、性的同位素,它的位置在第7周期A族,称为类铅。关于它的性质,预测错误的是( ) A.它的最外层电子数为4 B.它的金属性比铅强 C.它具有+2、+4价 D.它的最高价氧化物的水化物是强酸 答案:D 解析:原子序数为114的元素在第7周期A族。A族元素的最外层电子数为4,A项正确;同主族元素由上到下元素的金属性逐渐增强,故类铅的金属性比铅强,B项正确;类铅元素在第7周期A族,具有+2、+4价,C项正确;同主族元素由上到下元素的金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的酸性减弱,碳酸为弱酸,故类铅的最高价氧化物对应水化物不可能是强酸,D项错误。,任务一,任务二,素养脉络,随堂检测,4.下列有关说法正
22、确的是( ) A.CO2与水反应生成碳酸,是酸性氧化物;SiO2不能与水反应生成相应的硅酸,不是酸性氧化物 B.NaOH溶液不能用带磨口玻璃塞的玻璃瓶盛放 C.除去二氧化硅中少量的碳酸钙杂质应选用水 D.粗硅制备时,发生的反应为SiO2+C=Si+CO2 答案:B 解析:酸性氧化物是能与碱反应生成盐和水的氧化物,虽然SiO2不能与水反应生成相应的硅酸,但SiO2能与NaOH溶液反应生成硅酸钠和水,是酸性氧化物,A项错误;玻璃的成分中含大量二氧化硅,碱性试剂都不能用带磨口玻璃塞的玻璃瓶盛放,B项正确;二氧化硅和碳酸钙都不溶于水,不能用水除去二氧化硅中少量的碳酸钙杂质,C,任务一,任务二,素养脉络,随堂检测,5.为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱,某学生设计了如图所示的装置,一次实验即可达到实验目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答:,(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液,分液漏斗所盛试剂应为 。 (2)装置B所盛的试剂是 ,其作用是 。 (3)装置C所盛的试剂是 ,C中反应的离子方程式是 。 (4)由此得到的结论是酸性: 。,任务一,任务二,素养脉络,随堂检测,