1.3元素周期表的应用 第2课时 课件 2024-2025学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

第3节 元素周期表的应用 1 第2课时 研究同主族元素的性质 2 学习任务一 碱金属元素的相似性和递变性 学习任务二 卤族（ⅦA族）元素的相似性和递 变性 ◆新课探究 ◆课堂评价 3 学习任务一 碱金属元素的相似性和递变性 【课前自主预习】 1.碱金属元素的原子结构及特点 （1）元素符号与原子结构示意图 ___ ____ ___ __________________ _ ______ _ _____ __________________ __________________ 新 课 探 究 4 （2）原子结构特点 1 增大 增多 增大 新 课 探 究 5 2.碱金属单质物理性质的相似性和递变性 银白色 较小 降低 新 课 探 究 6 3.碱金属单质化学性质的相似性和递变性 （1）相似性：都是活泼金属，在化合物中均为____价,碱金属的最高 价氧化物对应的水化物 ，一般都具有______性。 （2）递变性：碱金属单质从 的还原性依次______。 强碱 增强 ①从 ，与氧气反应越来越______，产物越来越______。如 、遇空气会立即燃烧，与充足反应生成 。 ②从，与水反应越来越______。如、 遇水可能会发生爆炸。 剧烈 复杂 剧烈 ③、、、 的碱性逐渐______。 结论：同主族元素从上到下，金属性逐渐______。 增强 增强 新 课 探 究 7 【情境问题思考】 碱金属单质的存在形式或元素标识 问题一： 从碱金属元素原子结构 的角度解释碱金属元素的化学性 质具有相似性。 提示：碱金属元素的最外层电子 数相同，都是1个电子，故它们的 化学性质相似。 新 课 探 究 8 问题二： 从碱金属元素原子结构的角度解释碱金属元素性质具有递 变性。 提示：随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐增多， 原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，原子 失电子的能力逐渐增强。 新 课 探 究 9 【核心知识讲解】 1.碱金属的相似性（用<m></m>表示碱金属元素） 新 课 探 究 10 2.碱金属的递变性 （1）与 反应 从，与反应越来越剧烈，产物越来越复杂，如与 反应 只能生成，与反应还可以生成，而与 反应能够生 成 等。 新 课 探 究 11 （2）与 （或酸）的反应 从，与（或酸）反应越来越剧烈，如与 反应可能会 发生轻微爆炸，和 遇水可能发生剧烈爆炸。 （3）最高价氧化物对应水化物的碱性 碱性： 。 新 课 探 究 12 【知识迁移应用】 例1 ⅠA族金属元素习惯上又称为碱金属元素，下列关于碱金属元素 某些性质的排列中正确的是( ) A.原子半径： B.密度： C.熔点、沸点： D.还原性： √ 新 课 探 究 13 [解析] 、、、、 是同主族元素，且原子序数依次增大， 原子半径： ，A项正确；碱金属元素单质的密 度从上到下呈增大趋势，但的密度大于 ，B项错误；碱金属元素 单质的熔点、沸点从上到下逐渐降低，即熔点、沸点： ，C项错误；同主族元素从上到下，单质还原 性依次增强，即还原性： ，D项错误。 新 课 探 究 14 例2 、、、、 都是ⅠA族的元素。下列关于ⅠA族元素的叙 述正确的是( ) A.锂在空气中燃烧生成 B.的碱性比 的弱 C.常温下，、 露置在空气中不易变质 D.与水反应比 与水反应更剧烈 [解析] 锂与氧气反应只生成，故A错误；金属性： ，则 的碱性比的强，故B错误；、性质比 更活泼，更易 与氧气、水反应，故C错误；的金属性比强，则与水反应比 与水反应更剧烈，故D正确。 √ 新 课 探 究 15 ［规律总结］ 新 课 探 究 16 学习任务二 卤族（ⅦA族）元素的相似性和递变性 【课前自主预习】 1.原子结构特点 （1）原子结构示意图 _ ______ _ ______ _ ______ _ ______ 新 课 探 究 17 （2）结构特点 ①相同点：最外层都有___个电子。 ②递变性：从 ，核电荷数逐渐______，电子层数逐渐______， 原子半径逐渐______。 7 增大 增多 增大 新 课 探 究 18 2.卤族元素单质的性质 （1）物理性质 颜色： 颜色______ 熔点、沸点： 逐渐______ 密度： 逐渐______ 水溶性： 逐渐______ 加深 升高 增大 减小 新 课 探 究 19 （2）化学性质 ①与反应:从到，与 反应越来越____， 反应剧烈程度依次______，生成气态氢化物的稳定性依次______。 难 减弱 减弱 ②、、 三种卤素单质的氧化性由强到弱的顺序是__________ _______，相应卤素离子的还原性由强到弱的顺序是 _____________ ____。 新 课 探 究 20 【情境问题思考】 问题一： 请结合卤族元素原子结构的相 似性与递变性探讨其化学性质的相似性 与递变性。 提示：（1）卤族元素原子最外层都有7 个电子，都易得1个电子达到8电子稳定结构，所以在化学反应中都 表现很强的氧化性。（2）随着原子序数的增加，电子层数依次增多， 原子核对最外层电子的吸引能力逐渐减弱，得电子能力依次减弱， 氧化性依次减弱。 新 课 探 究 21 问题二： 已知还原性： ，试从原子结构的角度 分析原因。 提示：微粒的还原性即失电子的能力。按 的顺 序，离子半径逐渐减小，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。 新 课 探 究 22 【核心知识讲解】 1.卤素单质的化学性质 （1）都能与 反应。 （2）都能与大多数金属反应： 如； 。 （3）能与 反应： 新 课 探 究 23 （4）能与碱溶液反应： 、例外 。 （5）卤素单质间的置换反应。 将氯水滴入溴化钠溶液中： 。 将溴水滴入碘化钾溶液中： 。 新 课 探 究 24 2.卤素单质及其化合物的特殊性 氟 （1）氟元素无正价，非金属性最强， 的还原性最弱 （2） 是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中 （3） 有毒 （4）在中 沸点最高 溴 （1） 是深红棕色液体，易挥发 （2） 易溶于有机溶剂 （3）盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴时不能用橡胶塞 新 课 探 究 25 碘 （1）淀粉遇 变蓝色 （2） 加热时易升华 （3） 易溶于有机溶剂 （4）食用盐中加入 可预防甲状腺肿大 续表 新 课 探 究 26 【知识迁移应用】 例3 部分卤族元素的某种性质 随核电荷数的变化趋势如图所示。 则 表示错误的是 ( ) A.原子半径 B.气态氢化物的稳定性 C.单质的氧化性 D.元素的非金属性 √ 新 课 探 究 27 [解析] 卤族元素原子随核电荷数增大，电子层数增多、原子半径逐 渐增大，故A错误；卤族元素随核电荷数增大，元素的非金属性逐渐 减弱，气态氢化物的稳定性逐渐减弱，故B正确；卤族元素随核电荷 数增大，元素的非金属性逐渐减弱，形成单质的氧化性逐渐减弱， 故C、D正确。 新 课 探 究 28 例4 砹是卤族元素，根据卤素性质的递变规律，下列对砹及其化合 物的叙述正确的是( ) A.与化合的能力： B.砹在常温下为白色固体 C.砹原子的最外电子层上有7个电子 D.砹能从 溶液中置换出氯单质 √ 新 课 探 究 29 [解析] 对于卤族元素，从到 ，元素的非金属性逐渐减弱，单质与 化合的能力逐渐减弱，A项不正确；由到 ，单质的颜色依次加 深， 是紫黑色固体，则砹不能为白色固体，B项不正确；卤族元素 的原子，最外层上都有7个电子，C项正确；氧化性： ，所 以不能从溶液中置换出 ，D项不正确。 新 课 探 究 30 ［规律总结］ 同主族元素的原子结构与性质的关系 新 课 探 究 31 1.判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）、、、 的稳定性依次减弱( ) √ （2）碱性： ( ) × [解析] 碱性： 。（3）卤素单 质具有氧化性，有些还具有还原性。 （3）卤素单质只具有氧化性，不具有还原性( ) × 课 堂 评 价 32 （4）还原性： ( ) × [解析] 氧化性： ，则还原性： 。 （5）分子中，元素呈价，元素呈 价( ) √ （6）微粒半径：， ( ) √ （7）、、、、中氧化性最强的是 ( ) × 课 堂 评 价 33 2.下列关于卤族元素的说法正确的是( ) A.、、、的最高化合价都为 价 B.从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，原子半径依次减小 C.从到 ，原子的得电子能力依次减弱 D.卤素单质与化合的难易程度按、、、 的顺序由难变易 √ 课 堂 评 价 34 [解析] 卤素原子的最外层电子数都是7，最高化合价为价，但 元 素没有正价，A错误；从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，原 子半径依次增大，B错误；从到 ，原子核对最外层电子的吸引能力 依次减弱，原子得电子能力依次减弱，C正确；元素的非金属性越强， 对应的单质越容易与氢气化合，卤素单质与 化合的难易程度为 ，D错误。 课 堂 评 价 35 3.类推是一种常采用的科研和学习方法，下列类推结论合理的是 ( ) A.由单质铁和氯气反应生成 ，推出单质铁和碘单质反应生成 B.由元素周期表中从上到下，卤族元素单质熔点、沸点逐渐升高， 推出碱金属元素单质熔点、沸点逐渐升高 C.最高价氧化物对应水化物的酸性，由的强于的，推出的强于 的 D.由在常温下与水剧烈反应，推出 在常温下也能与水剧烈反应 √ 课 堂 评 价 36 [解析] 碘单质的氧化性弱于，不能将铁氧化为 ，故A错误； 原子序数越大，卤素单质的熔点、沸点越高，而碱金属元素锂、钠、 钾、铷、铯随着核电荷数的增加，其熔点、沸点逐渐降低，故B错 误； 没有最高正价，则不存在最高价氧化物对应的水化物，故C错 误；同主族元素从上到下金属性增强，则金属性：，由 在 常温下与水剧烈反应，可推出 在常温下也能与水剧烈反应，故D正确。 课 堂 评 价 37 4.下列关于、、、、 的叙述错误的是( ) A.金属性最强的是 B.在自然界中均以化合态形式存在 C.它们的氧化物都只有和 两种形式 D.形成的离子中氧化性最强的是锂离子 √ 课 堂 评 价 38 [解析] 同主族元素金属性从上到下依次增强，所以金属性最强的是 铯，故A正确；碱金属性质活泼，容易与空气中的氧气和水发生反应， 所以在自然界中均以化合态形式存在，故B正确；锂只有 一种氧 化物，而活泼性更强的碱金属除了氧化物、过氧化物外，还有超氧 化物，如 ，故C错误；同主族元素金属性从上到下依次增强，阳 离子氧化性依次减弱，所以氧化性最强的是锂离子，故D正确。 课 堂 评 价 39 5.在1861年，本生和基尔霍夫发现了一种新的碱金属元素，根据已学 知识解答下列问题，帮助这两位科学家研究该元素。 （1）该元素的单质与水反应比钾与水反应剧烈，但没有铯与水反应 剧烈，由此可确定该元素是____（填元素符号）。其确定依据是___ ___________________________________________________________ ___________________。 碱金属元素的单质按、、、、的顺序，金属性逐渐增强，与水反应越来越剧烈 [解析] 碱金属元素的金属性按、、、、 的顺序逐渐增强， 因此可以根据单质与水反应的剧烈程度，得出该元素为 。 课 堂 评 价 40 （2）人类制备出该元素的单质比钠单质要晚得多，分析其中的原因： ___________________________________。 的氧化性比的弱，不易被还原 [解析] 和 在自然界中全部以化合物形态存在，因此要制备它们 的单质，需要把和 从其化合物中还原。由于金属单质还原性 越强，其阳离子氧化性就越弱，越不易被还原，因此制备出单质 的时间要比单质 晚。 课 堂 评 价 41 1.卤素按、、、 的顺序，其非金属性逐渐减弱的原因是( ) A.原子核内质子数增多起主要作用 B.相对原子质量逐渐增大起主要作用 C.其单质的密度增大起主要作用 D.随着核电荷数增加电子层数增多起主要作用 [解析] 元素的非金属性越强，其原子在化学反应中越容易得到电子。 卤素按、、、 的顺序，原子的核外电子层数依次增加，得电子 的能力越来越弱，表现为元素的非金属性逐渐减弱。 √ 备 用 习 题 42 2.锂 是世界上最轻的金属,它属于碱金属的一种。下列说法正确的 是( ) A.碱金属单质在氧气中燃烧,都生成过氧化物 B. 是碱金属元素中原子半径最小的原子 C.、、、 的最外层都只有一个电子 D.比 多一个电子层 [解析] 锂在氧气中燃烧生成,A错误;从到 原子半径逐渐增大, 是原子半径最小的碱金属原子,B正确;、、 原子最外层都只有 1个电子,最外层有8个电子,C错误;和 的原子核外都有2个电 子层,D错误。 √ 备 用 习 题 43 3.[2024·山东潍坊月考]元 素周期表中的金属和非金 属元素的分界线用虚线表 示。下列说法中正确的是 ( ) A.铝仅表现金属元素的性质 B.非金属性最强的元素是氟，其最高价氧化物对应水化物酸性最强 C.第ⅠA族元素的金属性一定强于第ⅡA族元素 D.是半导体材料， 也可能是半导体材料 √ 备 用 习 题 44 [解析] 铝是分界线附近的元素，既表现金属元素的性质，又表现非 金属元素的性质，A错误；非金属性最强的元素是氟，但氟没有正价， B错误；同周期第ⅠA族元素的金属性强于第ⅡA元素，但第ⅠA族中的 氢元素的金属性弱于第ⅡA元素，C错误；和 都位于金属元素与 非金属元素的分界线附近，是半导体， 也可能是半导体，D正确。 备 用 习 题 45 4.在硬质玻璃管中的A、B、C处依次放置浸有 溶液、 溶液、淀粉溶液的3个棉球 （如图所示）。 由左端缓慢导入氯气，在B处加热，可观察到A处棉球呈______色， B处棉球呈______色，C处棉球呈____色。待试管冷却后，在B、C之 间的玻璃壁上生成______色的______，这是因为_________________ _____。 红棕 紫红 蓝 紫黑 固体 碘蒸气遇冷凝华为固体 备 用 习 题 46 5.下表是元素周期表的一部分，针对所给的8种元素，完成下列问题： 族 周期 ⅠA Ⅱ A ⅢA ⅣA ⅤA 0 1 ① 2 ② ③ 3 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ （1）元素①的元素符号是___，元素⑤的原子结构示意图为 _ __________。 备 用 习 题 47 （2）元素②的气态氢化物的化学式为_____。 （3）题目所给的8种元素中，金属性最强的元素是____（填元素名 称），非金属性最强的元素是____（填元素名称），最高价氧化物 对应水化物具有两性的是_________（填化学式，下同），最高价氧 化物对应水化物碱性最强的是_______，元素②和③的气态氢化物较 稳定的是____。 钠 氟 备 用 习 题 48 $$