内容正文:
第2课时 研究同主族元素的性质
课程标准要求
学业质量水平
1.以ⅠA族和ⅦA族为例,掌握同主族元素的相似性和递变性,并能运用原子结构理论初步解释。
2.能运用原子结构理论解释同主族元素性质的相似性和递变性。
3.体会元素周期表在科学研究中的重要作用。
1.能够根据相关事实辨识同主族元素性质的相似性和递变性。(水平1)
2.能从原子结构视角说明同主族元素性质相似性和递变性。(水平2)
3.能根据原子结构和同主族元素性质的相似性和递变性评估元素的性质。(水平3)
[对应学生用书P26]
一、IA族(除H外)——碱金属元素
1.相似性
元素
锂
(Li)
钠
(Na)
钾
(K)
铷
(Rb)
铯(Cs)
原子
结构
最外层电子数
都为1
原子半径
同周期中原子半径最大
元素
性质
最高正价
为+1价
原子失电子能力
较强
金属性
较强
单质物
理性质
银白色金属(Cs略带金色光泽),质地较软,有延展性,密度较小,熔点较低,电和热的良导体
化学
性质
单质
都是活泼金属,能与氧气、水等物质发生反应
MOH碱性
较强
自然界中存在形态
化合态
2.递变性(Li→Cs)
元素
锂
(Li)
钠
(Na)
钾
(K)
铷
(Rb)
铯
(Cs)
原子
结构
电子层数
逐渐增多
原子半径
逐渐增大
元素
性质
原子失电
子能力
逐渐增强
金属性
逐渐增强
单质物理性质
密度逐渐增大(K反常),熔沸点逐渐降低。
化学
性质
单质
活泼性逐渐增强,与O2和H2O反应剧烈程度越来越剧烈,如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸,Rb与Cs遇水发生剧烈爆炸
阳离子
氧化性逐渐减弱
MOH
碱性逐渐增强
[点拨] ①碱金属的单质越活泼与氧气反应的产物越复杂,如Li与O2反应只能生成Li2O,Na与O2反应还可以生成 Na2O2,而K与O2反应能够生成KO2等。②LiOH是中强碱,NaOH、KOH、RbOH、CsOH都是强碱。
二、ⅦA族——卤族元素
1.相似性
元素
氟(F)
氯(Cl)
溴(Br)
碘(I)
原子
结构
最外层电子
都为7
原子半径
同周期中原子半径最小
元素
性质
最高正价
无
为+7价
最低负价
都为-1价
原子得电子能力
较强
非金属性
较强
单质物理性质
单质都有颜色,密度较小,熔、沸点较低
化
学
性
质
单质
都是活泼非金属,在反应中常作氧化剂
①与H2反应:X2+H2===2HX
②与变价金属(如Fe)反应
③与H2O反应
最高价含氧酸HXO4
无
强酸
自然界中存在形态
化合态
2.递变性(F→I)
元素
氟(F)
氯(Cl)
溴(Br)
碘(I)
原子
结构
电子层数
逐渐增多
原子半径
逐渐增大
元素
性质
原子得电
子能力
逐渐减弱
非金属性
逐渐减弱
单质物理性质
状态:气(F2、Cl2)→液(Br2)→固(I2),颜色逐渐加深,熔、沸点逐渐升高,水溶性逐渐减小,密度逐渐增大
化
学
性
质
单质与H2
化合
暗处,
爆炸
点燃或
光照
加热
(200 ℃)
较高温度,反应缓慢,可逆
反应由易到难
氢化物的稳定性
逐渐减弱
最高价含
氧酸HXO4
无
逐渐增强
单质氧化性
逐渐减弱
阴离子还原性
逐渐增强
3.单质氧化性和阴离子还原性的探究
实验
操作
实验
现象
静置后,液体分层,上层无色,下层橙红色
静置后,液体分层,上层无色,下层紫红色
静置后,液体分层,上层无色,下层紫红色
化学
反应
2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2
2KI+Br2===2KBr+I2
2KI+Cl2===2KCl+I2
实验
结论
[点拨] ① Br2、I2在四氯化碳中的溶解度大于其在水中的溶解度。利用这一性质,可以向含有Br2、I2的水溶液中加入四氯化碳,将其从水溶液中提取出来,这种操作方法叫萃取。
②由于四氯化碳难溶于水,且Br2和I2在四氯化碳中分别呈橙色和紫色,可以利用这一现象检验溶液中Br2和I2的存在。
1.巧判断(对的打“√”,错的打“×”)
(1)从Li→Cs,其离子的氧化性依次减弱(√)
(2)HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱(√)
(3)卤素单质与活泼金属都能反应生成相应的金属卤化物(√)
(4)同主族元素原子最外层电子数相等,化合价相同(×)
(5)碱金属单质的化学性质相似,在氧气中燃烧都生成氧化物(×)
2.砷(As)为第4周期ⅤA族元