内容正文:
第3课时 同主族元素的性质
专题5 微观结构与物质的多样性
第一单元 元素周期律和元素周期表
教学目标
2.能预测元素的性质并能设计实验方案探究元素性质。
1.了解碱金属元素、卤族元素元素性质的递变规律并能从原子结构的角度解释同主族及同周期元素性质的递变规律。
交·流·讨·论
碱金属与水反应的现象
碱金属 Li Na K Rb Cs
与水反应的现象
反应较为缓和,锂浮在水面,并以稳定、适中的速度释放出气体
反应迅速并放热,钠融化成小球
反应迅速,伴有燃烧,轻微爆炸
剧烈反应,发生爆炸
剧烈反应,发生剧烈爆炸
从碱金属与水反应的现象来看,碱金属元素金属性强弱变化规律为:
随着核电荷数的递增,碱金属元素的金属性越来越强
碱金属元素
元素名称 锂 钠 钾 铷 铯
元素符号
原子结构示意图
相似性
递变性
Li
Na
K
Rb
Cs
最外层均有1个电子
随核电荷数的增加,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大
1. 原子结构
颜色 硬度 密度 熔点 延展性 导电性、导热性
银白色
小
碱金属元素
Li
Na
K
Rb
Cs
从Li到Cs,熔、沸点逐渐降低
递变性
相似性
比较小
比较低
好
铯略带金黄色
好
2. 物理性质
2R+2H2O===2ROH+H2↑
2R+2H+===2R++H2↑
强碱
碱金属元素
ROH
单质
与非金属单质的反应
与水反应
与酸反应
(1)相似性
3. 化学性质
最高价氧化物的水化物
碱金属元素
K与O2反应能够生成KO2
Li与O2反应只能生成Li2O
Na与O2反应还可以生成 Na2O2
Rb与Cs遇水发生剧烈爆炸
K与H2O反应可能会发生轻微爆炸
逐渐增强,CsOH的碱性最强
(2)递变性
3. 化学性质
反应越来越剧烈
产物越来越复杂
与O2的反应
与H2O的反应
最高价氧化物对应水化物的碱性
随着原子序数的递增,原子半径逐渐增大,碱金属元素的原子失电子能力逐渐增强,金属性逐渐增强
实验操作 实验现象 离子方程式
卤素性质的递变
2Br-+Cl2===2Cl-+Br2
2I-+Cl2===2Cl-+I2
卤 族 元 素
将少量氯水分别加入盛有NaBr和KI溶液的试管中,振荡、静置
溶液变为橙色
溶液变为棕黄色
将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中,振荡,加入少量四氯化碳,振荡,静置
Cl2、Br2、I2单质的氧化性由强到弱的顺序是 。
随核电荷数的递增,ⅦA族元素非金属性越来越 。
Cl2>Br2>I2
弱
溶液变为棕黄色
溶液分层,
下层呈紫色
2I-+Br2===2Br-+I2
元素名称 氟 氯 溴 碘
元素符号
原子结构示意图
相似性
递变性
F
Cl
Br
I
卤 族 元 素
1. 原子结构
最外层均有7个电子
随核电荷数的增加,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大
颜色 熔、沸点 水溶性
深红棕色
紫黑色
卤 族 元 素
2. 物理性质
F2
Cl2
Br2
I2
黄绿色
浅黄绿色
气体
气体
液体
固体
与水反应
溶解
溶解
微溶
颜色加深
逐渐升高
逐渐减小
均易溶于有机溶剂如
酒精
CCl4
卤 族 元 素
3. 化学性质
(1)相似性
卤素单质
与金属Na反应
与H2反应
与NaOH溶液反应
①X2+H2O===HX+HXO (X = Cl、Br、I)
②2F2+2H2O===4HF+O2
与H2O反应
X2+2NaOH===NaX+NaXO+H2O
(X=Cl、Br、I)
卤族元素原子最外层均有7个电子,容易得1个电子,其单质都具有较强的氧化性
H2+X2 ===== 2HX
一定条件
2Na+X2 === 2NaX
点燃
3. 化学性质
(2)递变性
随着原子序数的递增,原子半径逐渐增大,卤素原子得电子的能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱
②与变价金属(如Fe)反应
①与H2反应
③氢化物
均易溶于水,其水溶液酸性依次增强
HCl<HBr < HI
熔、沸点
HF的熔、沸点最高
稳定性:HF>HCl>HBr>HI
还原性:HF<HCl<HBr<HI
F2、Cl2、Br2生成高价卤化物(如FeX3)
I2只能生成低价卤化物(如FeI2)
越来越困难
卤 族 元 素
酸性:HClO4>HBrO4>HIO4
④最高价氧化物的水化物
HClO4是已知含氧酸中酸性最强的酸
(2)2F2+2H2O === 4HF+O2
4. 卤素的特性
(1)氟元素无正价,无含氧酸,F-的还原性极弱
(4)碘为紫黑色固体,易升华,淀粉遇I2变蓝色
(3)Br2在室温下是唯一的一种液态非金属单质
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