鲁科版高中化学必修二132研究同主族元素的性质课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,1,章原子结构元素周期律,第,3,节元素周期表的应用,第,2,课,时,研,究同主族元素的性质,第1章原子结构元素周期律,鲁科版高中化学必修二132研究同主族元素的性质课件,一、,A,族,(,除,H,外,),元素性质的递变规律探究,1.,原子结构特点,(1),原子结构,一、A族(除H外)元素性质的递变规律探究,(2),对比归纳,相似性,:,最,外层电子数都是,_,。,递变性,:,随着核电荷数的增加,电子层数,_,原子半径,_,。,1,逐渐增多,逐渐增大,(2)对比归纳1逐渐增多逐渐增大,2.,单质及化合物性质的递变性,2.单质及化合物性质的递变性,3.,碱金属元素的,性质与原子结构之间的关系,从,LiCs,最外层电子数均为,1,但随核电荷数的增加,电子层数逐渐,_,原子半径逐渐,_,原子核对,最外层电子,(1,个,),的引力逐渐,_,元素原子的失电,子能力逐渐,_,元素的金属性逐渐,_,。,增多,增大,减弱,增强,增强,3.碱金属元素的性质与原子结构之间的关系增多增大减弱增强增强,【,情境,思考,】,某兴趣小组在实验室中完成了如图所示的实验,:,【情境思考】,(1),请叙述上述实验现象的异同点。,提示,:,相同点有,:,金属浮在水面上,熔成闪亮的小球,小球四处游动,发出“嘶嘶”的响声,;,反应后的溶液呈红色。不同点有,:,钾与水的反应有轻微爆炸声并着火燃烧。,(1)请叙述上述实验现象的异同点。,(2),你从上述实验能得出什么样的结论,?,提示,:,通过上述实验可以得出与水反应剧烈程度,:KNa;,金属的活泼性,:KNa,。,(2)你从上述实验能得出什么样的结论?,二、卤族元素性质的递变规律探究,1.,卤族元素原子结构和性质的相似性,二、卤族元素性质的递变规律探究,元素,(,名称与符号,),氟,(F),氯,(Cl),溴,(Br),碘,(I),最外层电子数,都为,_,最高正价,无,_,价,最低负价,都为,_,价,自然界中,存在形态,全部以,_,形式存在,7,+7,-1,化合态,元素氟(F)氯(Cl)溴(Br)碘(I)最外层电子数都为_,元素,(,名称与符号,),氟,(F),氯,(Cl),溴,(Br),碘,(I),最高价,含氧酸,无,_,_,_,气态氢化物,_,_,_,_,HClO,4,HBrO,4,HIO,4,HF,HCl,HBr,HI,元素氟(F)氯(Cl)溴(Br)碘(I)最高价无_,2.,卤族元素性质的递变性,(1),卤族元素单质的物理性质及递变性。,单质,物理,性质,F,2,Cl,2,Br,2,I,2,颜色,浅黄,绿色,_,色,_,色,_,色,状态,气体,气体,液体,固体,密度,逐渐,_,熔、沸点,逐渐,_,黄绿,深红棕,紫黑,增大,升高,2.卤族元素性质的递变性单质F2Cl2Br2I2颜色浅黄,(2),卤素单质的结构及化学性质递变性。,(2)卤素单质的结构及化学性质递变性。,鲁科版高中化学必修二132研究同主族元素的性质课件,3.,卤族元素的性质与原子结构之间的关系,从,FI,随着核电荷,数的增加,电子层数逐渐,_,原,子半径逐渐,_,原子核对最外层电子的引力逐渐,_,元素原子的得电子能力逐渐,_,元素的非金,属性逐渐,_,。,增多,增大,减弱,减弱,减弱,3.卤族元素的性质与原子结构之间的关系增多增大减弱减弱减弱,【,巧判断,】,(1),同主族元素自上至下,碱金属和卤族元素单质的熔、沸点都逐渐增大。,(,),提示,:,。同主族元素自上至下,碱金属单质的熔、沸点逐渐降低,卤素单质的熔、沸点逐渐增大。,【巧判断】,(2),同主族元素随核电荷数的增加,气态氢化物的稳定性逐渐增强。,(,),提示,:,。同主族元素随核电荷数的增加,气态氢化物的稳定性逐渐减弱。,(2)同主族元素随核电荷数的增加,气态氢化物的稳定性逐渐增强,三、同主族元素性质的递变规律,三、同主族元素性质的递变规律,【,微思考,】,你能说明同主族元素性质相似性和递变性的原因吗,?,提示,:,同主族元素原子的最外层电子数相同,所以同主族元素性质具有相似性。同主族元素原子的电子层数逐渐增多,原子半径增大,所以元素原子失电子能力增强,得电子能力减弱,元素的金属性增强,非金属性减弱。,【微思考】,知识点一碱金属元素单质化学性质的相似性和递变性,【,重点释疑,】,1.,相似性,(R,表示碱金属元素,),知识点一碱金属元素单质化学性质的相似性和递变性,鲁科版高中化学必修二132研究同主族元素的性质课件,2.,递变性,随着原子序数的递增,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的引力逐渐减小,碱金属元素的原子失电子能力逐渐增强,金属性逐渐增强。,2.递变性,(1),(1),(2),碱金属的化学性质及比较,(2)碱金属的化学性质及比较,【,思考,讨论,】,(1)K,比,Na,活泼,K,可以从钠盐溶液中置换出,Na,吗,?,为什么,?,提示,:,不能。钾与水反应生成,KOH,和氢气。,【思考讨论】,(2),碱金属的阳离子没有还原性,所以有强氧化性,这句话对吗,?,为什么,?,提示,:,不对。碱金属的阳离子很稳定,不具有强氧化性。,(2)碱金属的阳离子没有还原性,所以有强氧化性,这句话对吗?,【,案例示范,】,【,典例,】,下列对碱金属性质的叙述中,正确的是,(,),A.,碱金属元素的单质具有强还原性,可置换出硫酸铜溶,液中的铜单质,B.,碱金属单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物,C.,碱金属单质都能与水反应生成碱和氢气,D.,碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的递增而升高,【案例示范】,【,解题指南,】,解答本题需注意以下两点,:,(1),明确碱金属的物理和化学性质,;,(2),明确碱金属性质上的差异性。,【解题指南】解答本题需注意以下两点:,【,解析,】,选,C,。,A,项,碱金属元素的单质具有强还原性,但活泼的金属易与,H,2,O,反应,故不能从盐溶液中置换出不活泼的金属,错误,;B,项,锂在空气中燃烧生成的是氧化锂,而不是过氧化锂,错误,;D,项,碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的递增而降低,错误,;C,项,碱金属都能与水反应生成对应的碱和氢气,只是反应越来越剧烈,正确。,【解析】选C。A项,碱金属元素的单质具有强还原性,但活泼的金,【,误区警示,】,碱金属元素性质的差异性,同主族元素的性质,不但要记住其相似性和递变性,还要注意违背一般规律的特殊性质。,(1),碱金属单质的密度逐渐增大,但,K,单质的密度小于,Na;Na,、,K,都可以保存在煤油中,但,Li,不能保存在煤油中,而应保存在石蜡中。,【误区警示】碱金属元素性质的差异性,(2),碱金属元素只有,Li,与,O,2,反应生成,Li,2,O,一种产物,其他与,O,2,反应的产物至少有两种。,(3),碱金属元素的最高价氧化物对应的水化物中只有,LiOH,微溶,其他均为易溶于水的碱。,(2)碱金属元素只有Li与O2反应生成Li2O 一种产物,其,【,迁移,应用,】,关于碱金属元素的说法中正确的是,(,),A.A,族元素都是碱金属元素,B.Rb,与,K,分别与酸反应,K,更剧烈,C.,金属钾具有强还原性,K,+,具有强氧化性,D.Fr,常温下与水反应会发生爆炸,【迁移应用】,【,解析,】,选,D,。,A,族元素还有氢元素,A,错,;Rb,的金属性强于,K,与酸反应,Rb,更剧烈,B,错,;,由于钾原子的最外层只有,1,个电子,钾单质具有较强的还原性,但是其失去电子后形成的,K,+,最外层已经达到,8,电子的稳定结构,其氧化性非常弱,C,错,;Fr,是还原性比,Li,、,Na,、,K,、,Rb,都强的金属单质,与水反应会发生爆炸,D,正确。,【解析】选D。A族元素还有氢元素,A错;Rb的金属性强于K,【,补偿训练,】,1.(2019,云南高一检测,),下列有关碱金属的说法不正确的是,(,),A.,均为,A,族元素,最外层均有,1,个电子,B.,单质的还原性,:LiNaKRbCs,C.,碱性,:LiOHNaOHKOHRbOHCsOH,D.,由,Li,到,Cs,核电荷数依次增加,电子层数、原子半径依次增大,【补偿训练】,【,解析,】,选,B,。碱金属元素位于周期表第,A,族,主族序,数等于原子最外层电子数,最外层电子数为,1,故,A,正确,;,同主族电子层数依次增加,失电子能力越来越强,还原,性增强,单质的还原性,:LiNaKRbCs,故,B,错误,;,金属,性越强形成的碱的碱性越强,LiOHNaOHKOHRbOH,HClHBrHI,还原性,:HFHClHBrHI,酸性,:HFHClHBrHBrO,4,HIO,4,(,氟没有含氧酸,),具体情况如下:物质性质单质从F2I2与H2反应越来越难氢化,3.,特殊性,(1)F,2,能与水反应,反应方程式为,2F,2,+2H,2,O=4HF+O,2,。因此,F,2,不能从溶液中置换出其他卤素单质。,(2),通常情况下,氟没有正价,所以氟没有含氧酸。,3.特殊性,(3),溶解性,:,通常情况下,除,F,2,外,卤素单质在水中的溶解度都不大,但是均易溶于有机溶剂。,(4),卤素单质都有毒,液溴易挥发,保存时常用水密封。,(3)溶解性:通常情况下,除F2外,卤素单质在水中的溶解度都,【,知识拓展,】,1.,卤素的特性,(1),氟元素无正价,无含氧酸。,F,-,的还原性极弱。,(2)X,2,+H,2,O=HX+HXO,而,2F,2,+2H,2,O=4HF+O,2,【知识拓展】,(3),在常温下,Br,2,是唯一一种液态非金属单质。,(4),碘为紫黑色固体,易升华,淀粉遇,I,2,变蓝色。,(5),氢氟酸为弱酸,而盐酸、氢溴酸、氢碘酸为强酸。,(3)在常温下,Br2是唯一一种液态非金属单质。,2.,溴和碘在有机溶剂中的颜色,溴和碘在有机溶剂中浓度不同,颜色不同。碘在水中一般为黄色到褐色,在有机溶剂中一般为紫色到紫红色,;,溴在水中一般为黄色到棕色,在有机溶剂中一般为橙色到橙红色。在一定条件下,溶液颜色可以作为判断是否有相应物质生成的依据。,2.溴和碘在有机溶剂中的颜色,【,思考,讨论,】,(1),已知还原性,I,-,Br,-,Cl,-,F,-,试从原子结构的角度分析其原因是什么,?,【思考讨论】,提示,:,还原性即微粒失去电子的能力。按,I,-,Br,-,Cl,-,F,-,的顺序,离子的半径逐渐减小,原子核对最外层电子的吸引力逐渐增大,失去电子的能力逐渐减弱,故还原性逐渐减弱。,提示:还原性即微粒失去电子的能力。按I-Br-Cl-F,(2),相对分子质量小的卤素单质一定可将相对分子质量大的卤素从它的卤化物溶液里置换出来吗,?,提示,:,不一定,将,F,2,通入,NaCl,溶液中不能置换出,Cl,2,而发生反应,2F,2,+2H,2,O,=,4HF+O,2,。,(2)相对分子质量小的卤素单质一定可将相对分子质量大的卤素从,【,案例示范,】,【,典例,】,(2019,镇江高一检测,) 1940,年,意大利化学,家西格雷发现了第,85,号元素,它被命名为“砹,(At)”,。,在希腊文里,砹的意思是“不稳定”。西格雷后来迁居,到了美国,和美国科学家科里森、麦肯齐在加利福尼亚,大学用“原子大炮”,回旋加速器加速氦原子核,【案例示范】,轰击金属铋,209,由此制得了第,85,号元素,“,亚碘”,即是砹。砹,(At),是卤族元素中位于碘后面的元素,推测砹和砹的化合物正确的是,(,),轰击金属铋209,由此制得了第85号元素“亚碘”,即是砹,A.,与,H,2,化合的能力,:At,2,I,2,B.,砹在常温下是白色固体,C.,砹原子的最外层上有,7,个电子,D.,砹易溶于水,难溶于四氯化碳,A.与H2化合的能力:At2I2,【,解题指南,】,解答本题重点注意以下两个方面,:,(1),卤素单质性质的相似性。,(2),卤素单质与氢气等化合能力的递变性。,【解题指南】解答本题重点注意以下两个方面:,【,解析,】,选,C,。,A,(),从,F,到,At,元素的非金属减弱,与,H,2,化合的能力逐渐减弱,B,(),从,F,到,At,单质的颜色逐渐加深。,I,2,是紫黑色固体,故砹在常温下不可能是白色固体,C,(),卤素原子的最外层上都有,7,个电子,D,(),由,I,2,微溶于水,易溶于四氯化碳,可推知砹不可能易溶于水,难溶于四氯化碳,【解析】选C。A从F到At,元素的非金属减弱,与H2化合的能,【,迁移,应用,】,1.(2019,临沂高一检测,),下列说法中,不符合,A,族元素性质特征的是,(,),A.,从上到下元素的非金属性增强,B.,易形成,-1,价离子,C.,从上到下,最高价氧化物的水化物酸性减弱,(F,除外,),D.,从上到下,氢化物的还原性依次增强,【迁移应用】,【,解析,】,选,A,。同主族元素,从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,选项,A,符合题意,;,第,A,族元素原子最外层有,7,个电子,易得,1,个电子形成,-1,价离子,选项,B,不符合题意,;,从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,所以最高价氧化物的水化物酸性逐渐减弱,选项,C,不符合题意,;,同主族元素,从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,所以氢化物的还原性依次增强,选项,D,不符合题意。,【解析】选A。同主族元素,从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,2.,元素周期表中卤族元素的单质、化合物的性质从上到下呈现一定的递变性,下列叙述正确的是,(,),单质的氧化性增强单质的颜色加深,气态氢化物的稳定性增强单质的沸点升高,阴离子的还原性增强,A.B.C.D.,2.元素周期表中卤族元素的单质、化合物的性质从上到下呈现一定,【,解析,】,选,C,。的分析如下,:,物理,性质,单质的颜色加深,正确,单质的沸点升高,正确,化学,性质,单质的氧化性减弱,错误,阴离子的还原性增强,正确,气态氢化物的稳定性减弱,错误,【解析】选C。的分析如下:物理单质的颜色加深正确单质,【,补偿训练,】,1.,下列各组物质性质的比较中,正确的是,(,),A.,还原性,:HFHClHBrHI,B.,稳定性,:HFHClHBrBr,2,I,2,F,2,D.,密度,:F,2,Cl,2,Br,2,HBrHClHF;B,项应为,HFHClHBrHI;C,项应为,F,2,Cl,2,Br,2,I,2,。,【解析】选D。A项应为HIHBrHClHF;B项应为H,2.,下列关于卤素,(,用,X,表示,),及其化合物的性质的叙述,正确的是,(,),A.,其单质都能与水反应,通式为,X,2,+H,2,O,=,HX+HXO,B.HX,易溶于水,其水溶液都是强酸,C.,其单质都有颜色,都有毒,D.,最高价含氧酸的通式为,HXO,4,2.下列关于卤素(用X表示)及其化合物的性质的叙述,正确的是,【,解析,】,选,C,。本题考查卤素及有关化合物的基本性质,解答本题,除掌握一般规律外,还要注意,F,2,及氟的化合物的特殊性,:F,2,与水反应置换,H,2,O,中的氧生成,O,2,不像其他卤素单质,;F,是最强的非金属,在化合物中不表现正价,HF,的溶液表现弱酸性。,【解析】选C。本题考查卤素及有关化合物的基本性质,解答本题,【,素养提升,】,2019,年是元素周期表发表,150,周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟,(,49,In),等,9,种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。,【素养提升】,鲁科版高中化学必修二132研究同主族元素的性质课件,(1),请确定铟在元素周期表中的位置,?,提示,:,In,为,49,号元素,根据元素周期表中元素的排布规律,In,是第五周期第,A,族元素。,(1)请确定铟在元素周期表中的位置?,(2) In,的中子数与电子数的差值为多少。,提示,:,In,的中子数为,115-49=66,电子数为,49,中子数与电子数的差值为,66-49=17,。,(2) In的中子数与电子数的差值为多少。,(3),根据铟在元素周期表中的位置,判断下列对,In,元素性质的推测是否正确。,可能的性质,正误判断,能与酸反应产生氢气,_,能与碱反应产生氢气,_,氧化物既能与酸反应又能与碱反应,_,原子半径,: InAl,_,(3)根据铟在元素周期表中的位置,判断下列对In元素性质的推,(4),若铟与铷,(,37,Rb),同周期,试比较,In(OH),3,与,RbOH,碱性,的强弱。,提示,:,In,是第五周期第,A,族元素,Rb,为第五周期第,A,族元素,金属性,InRb,依据元素周期律,碱性,:In(OH),3,RbOH,。,(4)若铟与铷(37Rb)同周期,试比较In(OH)3与Rb,知识点三同主族元素性质的相似性和递变规律,【,重点释疑,】,同主族元素原子结构与性质的递变规律,知识点三同主族元素性质的相似性和递变规律,内容,同主族,(,自上而下,),原子结构,电子层数,增多,最外层电子数,相同,原子半径,逐渐增大,内容同主族(自上而下)原子结构 电子层数增多最外层电子数,内容,同主族,(,自上而下,),元素性质,原子得电子能力,减弱,原子失电子能力,增强,元素的金属性,增强,元素的非金属性,减弱,元素的主要化合价,最高正价数,=,主族序数,(F,无正价,O,无最高正价,),内容同主族(自上而下)元素性质 原子得电子能力减弱原子失,内容,同主族,(,自上而下,),单质和化合物,单质还原性与氧化性,还原性增强,氧化性减弱,非金属元素气态氢化物的形成及稳定性,形成由易到难,稳定性由强到弱,内容同主族(自上而下)单质和化合物 单质还原性与氧化性还原性,内容,同主族,(,自上而下,),单质和化合物,最高价氧化物对应的水化物酸碱性,酸性,减弱,碱性,增强,非金属气态氢化物的还原性,增强,离子氧化还原能力,阳离子氧化性,减弱,阴离子还原性,增强,内容同主族(自上而下)单质和化合物 最高价氧化物对应的水化物,【,思考,讨论,】,(1)Li,、,Na,、,K,在空气中燃烧分别生成,Li,2,O,、,Na,2,O,2,、,KO,2,(,超氧化钾,),说明什么问题,?,提示,:,说明,Li,、,Na,、,K,活动性依次增强。,【思考讨论】,(2)Na,、,K,为什么保存在煤油中,?,提示,:,钠、钾保存在煤油中,以避免与空气中的,O,2,、,H,2,O,反应。,(2)Na、K为什么保存在煤油中?,(3),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。,(3)利用原子结构如何解释F、Cl、Br、I得失电子能力的变,【,案例示范,】,【,典例,】,(2019,潍坊高一检测,)X,、,Y,两种元素,原子序数均小于,20;X,、,Y,原子的最外层电子数相等,且原子半径,XY,下列说法正确的是,(,选项中,m,、,n,均为正整数,) (,),【案例示范】,A.,若,X(OH),n,为强碱,则,Y(OH),n,也一定为强碱,B.,若,H,n,XO,m,为强酸,则,X,的氢化物溶于水一定显酸性,C.,若,X,元素形成的单质是,X,2,则,Y,元素形成的单质一定是,Y,2,D.,若,Y,的最高正价为,+m,则,X,的最高正价一定为,+m,A.若X(OH)n为强碱,则Y(OH)n也一定为强碱,【,解题指南,】,解答本题时应注意以下几点,:,(1),同主族元素性质的递变规律,;,(2),熟悉各主族常见元素的性质,尤其第,2,、,3,周期的,;,(3),注意一些元素的特殊性。,【解题指南】解答本题时应注意以下几点:,【,解析,】,选,A,。,X,、,Y,原子的最外层电子数相同,且原子,序数,NaMgAl,B.,原子的氧化性,:FClSP,C.,最高价含氧酸的酸性,:H,2,CO,3,H,3,PO,4,H,2,SO,4,HClO,4,D.,氢化物的稳定性,:HClH,2,SPH,3,H,2,S PH,3,SiH,4,。,【解析】选D。可根据元素在周期表中的位置及同周,【,课堂回眸,】,【课堂回眸】,