第1章 第3节 第2课时 研究同主族元素的性质-【高考领航】2023-2024学年高中化学必修第二册同步核心辅导与测评（鲁科版）

第2课时　研究同主族元素的性质 *学业要求解读* *活动探究建议* 1.以第ⅠA、ⅦA族元素为例，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。 3.能根据同主族中熟悉元素的性质特点预测不熟悉元素的性质特点。 1.完成钠、钾与水反应的对比实验，以及检验溴单质、碘单质实验，通过实验现象，归纳物质及其反应类型，并试着从原子结构理论解释。 2.通过比较、分析、推理建立同主族元素性质递变模型。 学习任务一　ⅠA族(除H外)元素性质的递变规律探究 ⅠA族中的金属元素锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)等称为碱金属元素。 1．碱金属元素原子结构的比较 元素 原子 结构 相同点 最外层电子数均为1 递变性 核电荷数逐渐增多 电子层数逐渐增多 原子半径逐渐增大 2.碱金属元素单质的物理性质 单质 相似性 颜色 银白色(除Cs外) 硬度 柔软 导电、导热性 较好 递变性 密度变化 逐渐增大(但ρK＜ρNa) 熔点、沸点变化 逐渐降低 3.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 4.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。 [思考1]　(1)与钠同主族的碱金属都能与水反应生成氢气吗？ (2)碱金属与氧气反应的产物都相同吗？ 提示：(1)碱金属都能与水反应生成碱和氢气。 (2)碱金属与氧气反应的产物不相同，例如Li与氧气反应只生成氧化锂，钠与氧气反应产物有氧化钠和过氧化钠，钾与氧气反应产物是超氧化钾。 碱金属元素单质化学性质的相似性和递变性 1．相似性 2．递变性 具体情况如下(按从Li→Cs的顺序)： Li Na K Rb Cs 单 质 与 O2 反应越来越剧烈，产物分别是 Li2O Na2O、 Na2O2 K2O、 K2O2、 KO2 更复杂氧化物 与 水 反应越来越剧烈，现象分别是 反应缓慢 剧烈反应 轻微爆炸 剧烈爆炸 化合物 碱性强弱：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH 3.金属性(元素原子失去电子的性质)： 一般情况下，元素的金属性强弱可以从其单质与水(或酸)反应置换出氢的难易程度，以及它们的最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱来判断。 4．碱金属元素的原子结构与性质的关系 　下列各组比较说法不正确的是(　　) A．锂与水反应不如钠与水反应剧烈 B．还原性：K>Na，故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠 C．熔、沸点：Li>Na>K D．碱性：LiOH<NaOH<KOH [思路点拨]　解答本题应明确以下两点： (1)明确碱金属的物理性质和化学性质。 (2)明确碱金属性质上的差异性。 【解析】　A中锂的活泼性比钠弱，与水反应不如钠剧烈，正确；B中还原性：K>Na，但K不能置换出NaCl溶液中的Na，而是先与H2O反应，错误；C中碱金属元素从Li到K，熔、沸点逐渐降低，即Li>Na>K，正确；D中从Li到K，碱金属元素的金属性逐渐增强，对应最高价氧化物的水化物的碱性依次增强，即碱性：LiOH<NaOH<KOH，正确。 【答案】　B 1．下列关于碱金属元素(M)的单质及其化合物说法不正确的是(　　) A．随核电荷数递增，单质的熔点依次降低 B．化合物中M的化合价均为＋1 C．单质在空气中都剧烈反应，生成M2O2 D．随核电荷数递增，单质与水反应的剧烈程度变大 解析：C　随核电荷数递增，碱金属单质的熔点依次降低，故A项正确；碱金属元素(M)最外层都只有1个电子，所以化合物中M的化合价均为＋1，故B项正确；金属锂在空气中燃烧生成Li2O，不能生成过氧化物，随核电荷数递增，碱金属元素的金属性增强，其单质与氧气反应生成的氧化物更加复杂，与水反应的剧烈程度变大，故C项错误，D项正确。 学习任务二　卤族元素性质递变性探究 1．卤族元素原子结构的比较 元素 相同点 原子最外电子层上都有7个电子 最高化合价是＋7(除F外)，最低化合价为－1 递变性 原子核电荷数逐渐增多 原子电子层数逐渐增多 原子半径逐渐增大 2.卤族元素性质与单质性质的递变规律 元素 F Cl Br I 单质(常 温常压) F2，淡黄绿色气体 Cl2，黄绿色气体 Br2，深红棕色液体 I2，紫