内容正文:
第2课时 研究同主族元素的性质
课程标准解读
1.以ⅠA、ⅦA族为例,掌握同主族元素性质的递变规律。
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。
知识点一 碱金属元素的结构与性质
1.原子结构特点
(1)原子结构
元素符号
Li
Na
K
Rb
Cs
原子结构示意图
(2)对比归纳
①相似性:最外层电子数都是1。
②递变性:随着核电荷数的增加,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大。
2.单质及化合物性质的递变性
结构及性质
规律
原子半径
单质的还原性
与水、氧气反应的剧烈程度
最高价氧化物对应水化物的碱性
3.碱金属元素的性质与原子结构之间的关系
从Li→Cs,最外层电子数均为1,但随核电荷数的增加,电子层数逐渐增多→原子半径逐渐增大→原子核对最外层电子(1个)的引力逐渐减弱→元素原子的失电子能力逐渐增强→元素的金属性逐渐增强。
第ⅠA族元素除了氢之外,其余的金属元素称碱金属,由于最外层均为1个电子,通常呈现+1价,化学性质相似,通常能与大多数非金属、水、酸等发生反应。
[判断正误](正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)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。(√)
(2)从锂到铯,碱金属元素单质的密度依次增大。(×)
(3)碱金属元素单质都应该保存在煤油中。(×)
(4)金属性:Li>Na>K>Rb。(×)
(5)碱金属元素的最外层电子数相同,由于电子层数逐渐增多,失电子能力逐渐增强,所以与水反应的剧烈程度增强。(√)
(6)碱性:LiOH>NaOH>KOH>RbOH。(×)
(7)从上往下,碱金属的熔点降低。(√)
学生用书第26页
社会生产、科学研究和国防建设等部门,对时间的要求特别高。它们要求时间要精准到千分之一秒,甚至百万分之一秒。为了适应这些高精度的要求,人们制造出了一系列精密的计时器具,铯钟就是其中的一种。铯钟又叫“铯原子钟”。
问题1 铯的原子序数为55,它在周期表中第几周期?几主族?画出Cs元素的原子结构示意图。
提示: 55Cs元素在元素周期表中第6周期ⅠA族,其原子结构示意图可表示为。
问题2 铯元素所在的族中的所有金属元素通常呈现的化合价是多少?铯与氧元素形成的氧化物,过氧化物和超氧化物的化学式是什么?
提示: +1,它们分别是Cs2O、Cs2O2和CsO2。
问题3 根据同主族元素性质递变规律,推测金属铯与水反应的现象,写出反应方程式并判断CsOH的碱性强弱。
提示: 碱金属元素随电子层数的增加,金属性逐渐增强。金属铯与水能剧烈反应,甚至发生剧烈的爆炸,反应的方程式为2Cs+2H2O===2CsOH+H2↑,CsOH属于强碱。
碱金属元素单质化学性质的相似性和递变性
1.相似性:(R表示碱金属元素)
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。
(1)
(2)碱金属的化学性质及比较
1.下列金属与水反应最剧烈的是( )
A.Li B.K C.Rb D.Cs
D [在碱金属中,随着元素原子电子层数的增多,碱金属的金属活动性增强,四个选项中与水反应最剧烈的应是Cs。]
2.下列说法中错误的是( )
A.钾的金属性比钠强
B.镁的金属性比钙的强
C.NaOH的碱性比LiOH强
D.钾与水反应比钠与水反应剧烈
B [由于金属性:K>Na>Li,故碱性:KOH>NaOH>LiOH,钾与水比钠与水反应剧烈;同主族元素从上到下原子半径增大,失电子能力增强,金属性增强,故B错误。]
3.下列有关碱金属的说法不正确的是( )
A.均为ⅠA族元素,最外层均有1个电子
B.单质的还原性:Li>Na>K>Rb>Cs
C.碱性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH
D.从Li到Cs,核电荷数依次增加,电子层数、原子半径依次增大
B [碱金属元素位于周期表ⅠA族,主族序数等于元素原子核外最外层电子数,故碱金属元素原子的最外层电子数为1,A正确;同主族元素从上到下,原子的核外电子层数依次增加,失电子能力逐渐增强,单质的还原性逐渐增强,还原性:Li<Na<K<Rb<Cs,B错误;同主族元素原子的核外电子层数依次增加,失电子能力逐渐增强,金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强,即碱性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH,C正确;同主族元素从上到下,原子的核电荷数依次增加,电子层数、