（教师版）6 第一章 第3节 第2课时 研究同主族元素的性质-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第二册五维课堂同步复习（鲁科版）

第一章原子结构元素周期律 五维课堂兰 第2课时研究同主族元素的性质 课程标准 核心素养 能根据钠、钾与水反应的实验现象归纳物 1.以IA、ⅦA族元素为例，掌握同主族元素 ①宏观辨识与 质及其反应的类型，解释同主族的不同物 性质的递变规律 微观探析 质性质变化的规律 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 能从宏观和微观结合上收集证据，依据证 ②证据推理与 不熟悉元素的性质特点 模型认知 据从不同视角分析同主族元素性质的递 变，推出合理的结论 教材梳理。探新知 对应学生讲义P17 [知识梳理] 3.碱金属元素的性质与原子结构之间的关系 一、IA族（除H外）元素性质的递变规律探究 从Li>Cs,最外层电子数均为1，但随核电荷数的 1.原子结构特点 增加，电子层数逐渐增多→原子半径逐渐增大→原 (1)原子结构 子核对最外层电子(1个)的引力逐渐减弱→元素 元素 原子的失电子能力逐渐增强→元素的金属性逐渐 Na K Rb Cs 符号 增强。 二、卤族元素性质的递变规律探究 原子 结构 1.卤族元素原子结构和性质的相似性 示意 四》 元素 图 氟(F) 氯(CI) 溴(Br) 碘(I) 名称与符号 (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 原子结构 多，原子半径逐渐增大。 示意图 2.单质及化合物性质的递变性 结构及性质 规律 最外层电子数 都为7 Li Na K Rb Cs 原子半径 最高正价 无 +?价 原子半径增大 最低负价 都为-1价 单质的还原性 Li Na K Rb Cs 单质还原性增强 自然界中 全部以化合态形式存在 存在形态 与水、氧气反应 Li Na K Rb Cs 的剧烈程度 与H2()、()2反应越来越剧烈 最高价 无 HCIO HBrO HIO 含氧酸 最高价氧化物对应LiOH NaOH KOH RbOH CSOH 水化物的碱性 碱性逐渐增强 气态氢化物 HF HCI HBr HI ·33· 世五维课堂 化学(LK)·必修第二册 2.卤族元素性质的递变性 (2)卤素单质的结构及化学性质递变性。 (1)卤族元素单质的物理性质及递变性」 结构及化学性质 规律 单质 原子半径 F Cl Br I 原子半径逐渐增大 物理 F Br, F2 Cl2 Br2 12 性质 单质的氧化性 氧化性逐渐减弱 阴离子的 F CI Br I 颜色 浅黄绿色 黄绿 深红棕 紫黑 还原性 还原性逐渐增强 色 色 色 与H2化合的 F2 Cl2 Br2 I2 难易程度 与H2化合越来越难 状态 气体 气体 液体 固体 氢化物的 HF HCI HBr HI 稳定性 稳定性逐渐减弱 密度 逐渐增大 最高价氧化物对 HCIO HBrO HIO 熔、沸点 逐渐升高 应水化物的酸性 酸性逐渐减弱 重难突破。释疑惑 对应学生讲义P18 要点 碱金属元素单质化学性质的相似性 O[典例示范] 和递变性 [典例1]下列对碱金属性质的叙述中，正确的是 1.相似性(R表示碱金属元素) A.碱金属元素的单质具有强还原性，可置换出硫 碱金 →与非金属单质反应：如C12+2R一2RC1 酸铜溶液中的铜单质 属单 与水反应：如2R+2H2O—2ROH+H2↑ B.单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物 质R 与酸溶液反应：如2R+2H一2R+H2↑ C.碱金属单质与水反应生成碱和氢气 最高价氧化物对应的水化物的化学式 D.单质熔、沸点随着原子序数递增而升高 化合物→ 为ROH,且均为碱 解析：C[A项中碱金属元素的单质具有强还原 2.递变性 性，但活泼的金属易与HO反应，故不能从盐溶液 随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核 中置换出不活泼的金属，A项错；锂在空气中燃烧 对最外层电子的引力逐渐减小，碱金属元素的原子 生成的是氧化锂，而不是过氧化锂，B项错；碱金属 失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强。 单质的熔、沸点随着原子序数的递增而降低，D项 (1) 1i Na K Rb Cs 单质还原性逐渐增强 错；碱金属都能与水反应生成对应的碱和氢气，只 Li Na' KbCs+离子氧化性逐渐减弱 是反应越来越剧烈，C项正确。] (2)碱金属的化学性质及比较 O[学以致用] Li Na K Rb Cs 1.下列关于碱金属元素的原子结构和性质的叙述不 反应越来越剧烈，产物分别是 正确的是 ( ) A.碱金属元素原子的最外层都只有1个电子，在 与 KO, 02 Na,O、 化学反应中容易失去 Li,O 单 Na O, K2O2、 更复杂氧化物 B.碱金属单质都是强还原剂 KO2 质 C.碱金属单质都能在氧气中燃烧生成过氧化物 反应越来越剧烈，现象分别是 D.碱金属单质都能与水反应生成碱 与 解析：C[碱金属元素原子的最外层都有1个电 水 反应 剧烈 轻微 缓慢 反应 爆炸 剧烈爆炸 子，在反应中易失去这个电子，表现为强还原性，故 A、B两项正确；金属Li在氧气中燃烧生成iO, 最高价 金属Na在氧气中燃烧生成NaO2,金属K、Rb、Cs 氧化物 碱性强弱：IiOH<NaOH<KOH 对应的 <RbOH<CsOH 燃烧生成更复杂的氧化物，故C项不正确；碱金属 水化物 单质与H2O的反应都可表示为2R十2HO 2ROH十H2个，故D项正确。] ·34 第一章原子结构元素周期律 五维课堂兰 要点二卤素单质的相似性和递变性 O[学以致用] 1.相似性 2.砹是原子序数最大的卤族元素，根据卤素性质的递 →与氢气反应：X2+H2—2HX 变规律，对砹及其化合物的叙述，正确的是() 单质X A.与H2化合能力：At2> (X代表Cl、 与水反应：如X2十H2O一 B.砹在常温下为白色固体 Br、I,但F例外) HX+HXO C.砹原子的最外电子层上有7个电子 化合物→最高价氧化物对应水化物（除氟外）都为酸 D.砹能从NaCI溶液中置换出氯单质 2.递变性 解析：C[从F2到At2,元素的非金属性逐渐减 Cl, 弱，与H2化合能力逐渐减弱，A项不正确；由F。 B 单质氧化性逐渐减弱 Br 离子还原性逐渐增强 到L2,单质的颜色依次加深，L是紫黑色固体，则砹 具体情况如下： 为黑色固体，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；因氧化性C12>At2,所 物质 性质 以At2不能从NaC1溶液中置换出Cl2,D项不 单质 从F。→L2与H2反应越来越难 正确。] 稳定性：HF>HCI>HBr.>HI 要点同主族元素性质的相似性和递变规律] 氢化物 还原性：HF<HCl<HBr<HI 同主族元素原子结构与性质的递变规律 酸性：HF<HCI<HBr<HI 内容 同主族（自上而下） (HF为弱酸) 电子层数 增多 最高价氧 酸性：HClO,>HBrO4>HIO, 化物对应 原子结 最外层电子数 相同 水化物 (氟没有含氧酸) 原子半径 逐渐增大 3.特殊性 原子得电子能力 减弱 (1)F2能与水反应，反应的化学方程式为2F2十2H2O 原子失电子能力 增强 一4HF+O2。因此，F2不能从溶液中置换出其 增强 他卤素单质。 元素性 元素的金属性 (2)通常情况下，氟没有正价，所以氟没有含氧酸。 元素的非金属性 减弱 (3)溶解性：通常情况下，除F2外，卤素单质在水中的 最高正价数= 溶解度都不大，但是均易溶于有机溶剂。 元素的主要化合价 主族序数(F无正价， (4)卤素单质都有毒，液溴易挥发，保存时常用水 O无最高正价) 密封。 单质还原性与氧化性还原性增强，氧化性减弱 O[典例示范] [典例2]下列关于卤族元素由上到下性质递变的叙 非金属元素气态氢化 形成由易到难， 述，正确的是 物的形成及稳定性 稳定性由强到弱 ①单质的氧化性增强②单质的颜色加深 ③气态氢化物的稳定性增强④单质的沸点升高 最高价氧化 酸性 减弱 单 ⑤阴离子的还原性增强 物对应的水 A.①②③ B.②③④ 和 化物酸碱性 碱性 增强 化 C.②④⑤ D.①④⑤ 解析：C[卤族元素由上到下： 非金属气态氢化 增强 物理性质{单质的颜色加深②对 物的还原性 八单质的沸，点升高→④对 阳离子 减弱 ·单质的氧化性减弱→①错 离子氧化还 氧化性 化学性质{阴离子的还原性增强→⑤对 原能力 阴离子 增强 气态氢化物的稳定性减弱→③错] 还原性 ·35· 世五维课堂 化学(LK)·必修第二册 O[典例示范 规律总结]不同周期、不同主族元素金属性、非金 [典例3]X、Y两元素是同周期的非金属主族元素， 属性强弱比较时，要借助“参照物”进行。如比较 如果X原子半径比Y的大，下面说法正确的是 S和N的非金属性强弱，可借助参照物碳元素进 ) 行，即非金属性：C>Si、N>C则N>Si。 A.最高价氧化物对应水化物的酸性，X的比Y ©[学以致用] 的强 3.对于第3周期从左到右的主族元素，下列说法中不 B.X的非金属性比Y的强 正确的是 () C.X的阴离子比Y的阴离子还原性强 A.原子半径逐渐减小 D.X的气态氢化物比Y的稳定 B.电子层数逐渐增多 解析：C[X原子半径比Y的大，说明X在Y的左 C.最高正化合价逐渐增大 边，原子序数X比Y小，X的非金属性比Y的弱， D.元素的非金属性逐渐增强 因此最高价氧化物对应水化物的酸性X比Y的 解析：B[同一周期元素原子电子层数相同，B项 弱，X的阴离子比Y的阴离子还原性强，X的气态 不正确。] 氢化物不如Y的稳定。] 随堂自测。夯基础 对应学生讲义P20 1.下列事实不能用元素周期律解释的只有( C.还原性：At>I A.碱性：KOH>NaOH D.AgAt难溶于水 B.相对分子质量：Ar>K 解析：B[根据同主族元素性质的相似性和递变性 C.酸性：HCIO>H2SO 分析。A项，由F2、C12、Br2、12单质颜色逐渐加深 D.元素的金属性：Mg>Al 解析：B[A.同主族自上而下金属性逐渐增强，最 可知A正确；B项，得电子能力I>At,故稳定性： 高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强；C.同周期 HI>HAt;C项，由离子半径：r(At)>r(I)知还 自左向右非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水 原性：At>I;D项，由AgX(F除外)均难溶于水 化物的酸性逐渐增强；D.同周期自左向右金属性 知AgAt难溶于水。] 逐渐减弱，A、C、D均能用元素周期律解释，不符合 4.下列各性质中不符合图示关系的是 题意。B.相对分子质量与元素周期律没有关系， B符合题意。] 2.下列四种演示金属钾与水反应的实验装置，正确 的是 碱金属的核电荷数 A.还原性 C B.与水反应的剧烈程度 解析：B[钾与水反应剧烈，从安全角度来看，用B C.熔点 装置反应空间大且盖有玻璃片，能防止液体溅出 D.原子半径 来，C装置空间太小，可能会爆炸，D装置钾与水反 解析：C[图中表示碱金属的某项性质随核电荷数 应太刷烈不易操作。] 的增大而逐渐增大或升高。随核电荷数增大，碱金 3.已知砹(At)元素位于元素周期表第6周期ⅢA族， 请利用所学知识分析下列说法错误的是() 属元素原子半径逐渐增大，还原性增强，单质与水 A.砹单质可能为黑色固体 反应的刷烈程度增大，A、B、D符合图像关系；随核 B.气态氢化物稳定性：HAt>HI 电荷数增大，碱金属的熔点逐渐降低，故选C。] ·36· 第一章原子结构元素周期律 五维课堂是 5.下表是元素周期表的一部分，根据A~I在元素周 (4)在B、C、D、E、F,G、H中，原子半径最大的是 期表中的位置用元素符号或化学式回答下列问题： 族 解析：根据元素在元素周期表中位置，可推出A~1 IAⅡAⅢA IV A V A VI A VI A O 周期 元素分别为H、Na、Al、C、N、P、F、S、Ne。联系相 应递变规律，这些元素中，Ne是稀有气体元素，性 1 质最稳定；F元素原子得电子能力最强，其单质氧 2 D E G 化性最强，气态氢化物最稳定；Na元素原子失电子 3 B C F H 能力最强，其单质还原性最强；最高价氧化物对应 (1)表中元素，化学性质最不活泼的是 ,氧 水化物中碱性最强的是NaOH,H,SO,酸性最强， 化性最强的单质是 ,还原性最强的单质是 A1(OH)3呈两性。最外层电子数相同的原子电子 层数越多，半径越大；电子层数相同的原子，核电荷 (2)元素的最高价氧化物对应水化物中，碱性最强 数越大，半径越小，故原子半径最大的是Na。 的是 ,酸性最强的是 ,呈两性的 答案：(1)NeF2Na(2)NaOH H,SO, 是 AIOH)3(3)CH4、NH3、PH3、HF、HSHF (3)A分别与D、E、F、G、H形成的化合物的化学式 (4)Na 分别为 ,最稳定的是 课时评价。提能力 对应课时作业P10 1.碲(Te)是52号元素，位于元素周期表中MA族，处 正确；Li、Na、K的最外层都只有一个电子，Rb+的 于金属区与非金属区的交界线上。下列叙述中错 最外层是8个电子，C错误；Na+和【i的电子层数 误的是 ( 相同，都有2个电子层，D错误。] A.碲的单质具有半导体的性能 3.下列比较中，正确的是 B.碲化氢(H2Te)比H,S更稳定 A.原子半径：Na>Mg C.碲可在空气中燃烧生成二氧化碲(TeO,) B.碱性：NaOH>KOH D.H2TeO4的酸性比H2SO弱 C.结合H+的能力：CO<CI 解析：B[Te元素在元素周期表的第5周期ⅥA D.还原性：I厂<Br 族，处于金属区与非金属区的交界线上，有半导体 解析：A[同周期从左到右原子半径依次减小，则 的性能，A正确；同主族元素自上而下原子得电子 原子半径大小为Na>Mg,故A正确；金属元素的 能力减弱，则氢化物稳定性H2Te<H,S,B错误； 金属性越强，对应最高价氧化物对应水化物的碱性 最高价氧化物对应水化物的酸性H2TO< 越强，金属性：K>Na,则碱性：KOH>NaOH,故B H2SO4,D正确；MA族元素(R)在空气中燃烧都能 错误；酸性越强，对应酸的酸根离子结合氢离子的 生成RO2,C正确。] 能力越弱，酸性：H,CO,<HCI,则结合H的能力： 2.锂(Ii)是世界上最轻的金属，它属于碱金属的一 CO>C1,故C错误；元素的非金属性越强，对应的 种。下列说法正确的是 阴离子的还原性越弱，非金属性：Br>I,则还原性： A.碱金属单质在氧气中燃烧，都生成过氧化物 I>Br,故D错误。] B.Ii是碱金属原子中半径最小的原子 4.能说明SiO2为酸性氧化物的事实为 C.Li、Na、K、Rb的最外层都只有一个电子 A.SiO2与H,SO,、HNO3不反应 D.Na+比Li多一个电子层 B.SiO,+4HF-SiF+2H,O 解析：B[碱金属单质在氧气中燃烧，并非都能生 C.SiO,+2KOH-K,SiO+H2O 成过氧化物，如锂在氧气中燃烧只生成氧化锂，A D.SiO2+2C-Si+2C0↑ 错误；Lⅰ是碱金属元素原子中半径最小的原子，B 答案：C[酸性氧化物与碱反应生成盐和水] ·37· 世五维课堂 化学(LK)·必修第二册 5,关于硅的化学性质的叙述中，不正确的是( 9.砷、溴都是元素周期表第4周期元素，它们的一些 A.在常温下，不与任何酸反应 信息如下表。 B.在常温下，可与强碱溶液反应 元素 砷 溴 C.在加热条件下，能与氧气反应 单质化学式 As Br2 D.单质硅的还原性比碳的还原性强 解析：A[Si能与氢氟酸反应，A错误。] 氢化物化学式 AsHa HBr 6.已知6S和4Se位于同一主族，下列关系中正确 最高价氧化物对 HaAsO HBrO, 的是 ( ) 应水化物化学式 A.热稳定性：HF>HCI>HS 下列叙述不正确的是 B.原子半径：Br>Se>Cl A.HBr比AsH热稳定性强 C.还原性：S2->Se2>Cl B.Br,比As氧化性强 D.酸性：HBrO,>HClO,>H,SO C.AsH比HBr还原性强 解析：A[非金属性F>CI>S,元素的非金属性越 D.HAsO,比HBrO酸性强 强，对应的简单氢化物越稳定，A正确；同周期主族 解析：D[砷、溴属于同周期元素，原子序数越大 元素从左到右，原子半径逐渐减小，同主族元素从 元素非金属性越强，故非金属性：溴>砷，则酸性： 上到下，原子半径逐渐增大，则应有Se>Br>Cl,B HBrO,>HAsO..] 错误；非金属性CI>S>S,元素的非金属性越强， 10.“世界硒都”一恩施，硒资源相对丰富和集中，属 对应的阴离子的还原性越弱，则还原性Sé2>S 于高硒区，该地盛产富硒茶，含有人体所必需的硒 >CI,C错误；非金属性CI>Br,元素的非金属性 元素，有一定的保健作用。已知硒元素与氧元素 越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则 同族，与钙元素同周期。下列关于硒的描述不正 酸性HClO>HBrO,D错误。] 确的是 7.(双选)钙元素位于第4周期ⅡA族，下列关于此元 A.原子序数为24 素的叙述正确的是 ( B.最高价氧化物是SO,,是酸性氧化物 A.原子半径比钾的原子半径大 C.原子半径比钙小 B.氯化物易溶于水 D.气态氢化物的化学式是HSe,稳定性比 C.原子半径比镁的原子半径小 HCI差 D.碳酸盐难溶于水 解析：A[硒的原子序数为8十8十18=34。] 解析：BD[钙元素位于第4周期ⅡA族，结合元 11.A、B、C、D四种短周期元素，原子序数D>A>B 素性质的递变规律及元素化合物的性质可知，B、D >C,且A、B同周期，C、D同主族，A的原子结构 项正确。] 8.有下列结论：①微粒半径：S2>C1>S>F;②氢化 如图 B、C可形成两种离子化合物B,C 物的稳定性：HF>HCI>H,S>H,Se;③离子的还 原性：S2->C1>Br>I;④氧化性：Cl2>S>Se 和B,C2。据此填空： >Te;⑤酸性：H,SO,>HClO,>H2SeO;⑥非金 (1)A的元素名称为 ,位于第 周 属性：F>Cl>S>Se。其中正确的是 期 族。 A.②④⑥ B.①③④ (2)A、B、C、D四种元素的原子半径由大到小的顺 C.只有① D.只有⑥ 序为 (用元素符号表示)。 解析：A[①Cl、S同周期且原子序数S<Cl,则微 (3)A、C、D气态氢化物稳定性由强到弱顺序是 粒半径S>Cl,错误；②依据同周期同主族元素的 (填化学式) 递变推测，正确；③同主族离子的还原性依次增强， (4)A、B形成的含氧酸盐与D的最高价氧化物对 错误；④、⑥依据元素周期律推断正确；⑤HCIO, 应水化物反应的化学方程式是 酸性强于H2SO,错误。] 由此可知非金属性D A。 ·38· 第一章原子结构元素周期律 五维课堂兰 解析：原子核外电子第1层最多容纳2个电子，即 答案：(1)盐酸 (2)饱和NaHCO,溶液吸收 x=2,y=14,A为Si。短周期元素可形成两种离 HCI气体 子化合物B,C和B,C2的分别是Na和O。则D (3)Na2SiO,溶液（合理即可）SiO+CO2(少 为S,Na、Si、S为原子序数依次增大的同周期元 量)+H2O—H2SiO3↓+CO号 (4)HC1 素，原子半径大小Na>Si>S。O、S同主族上下 H,CO H2SiO 相邻，则原子半径S>O。由此可知气态氢化物稳 13.现有A、B、X、Y、Z五种短周期元素，原子序数依 定性H2O>H2S>SiH4。由反应Na2SiO3+ 次增大。它们的性质或原子结构如表所示： H2SO,-H2SiO3￥十Na2SO,可知酸性H2SO, 元素 性质或原子结构 >H,SiO3,非金属性S>Si。 A 原子核内只有一个质子 答案：(1)硅3WA(2)Na>Si>S>O (3)H,O>H,S>SiH, 3 单质是空气中含量最多的气体 (4)Na,SiO H,SO -H,SiO+Na,SO 原子的最外层电子数是次外层电子数的 > X 3倍 12.为比较HCI、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生 设计了如图所示的装置，一次实验即可达到实验 短周期元素中原子半径最大的元素 目的（不必选其他酸性物质）。请据此回答： 最高正化合价与最低负化合价的代数和 为6 请回答： (1)X元素在元素周期表中的位置是 X、 Y形成单核离子半径大小顺序 (2)Z单质通入Y的最高价氧化物对应水化物的 (1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛 溶液中，可以得到漂白液，该反应的离子方程式为 试剂应为 (2)装置B所盛的试剂是 ,其作用是 (3)化合物甲由A和B两种元素组成且质量比为 、 3：14。甲与X单质在催化剂、加热条件下发生的 (3)装置C所盛的试剂是 ,C中反应的离 反应是工业上制取硝酸的基础，写出该反应的化 子方程式是 学方程式 (4)由此得到的结论是酸性： 解析：原子核内只有1个质子，A为H;空气中含 7 0 量最多的气体是N2,B为N;X原子最外层电子是 解析：根据“强酸十弱酸盐→弱酸十强酸盐”分析 次外层的3倍，X是O;短周期元素原子半径最大 可知，分液漏斗中应盛装盐酸，锥形瓶中盛放可溶 的是Na,最高正化合价与最低负化合价代数和为 性正盐溶液如NaCO,溶液，根据NaCO,+ 6的是C1(短周期)。X、Y形成单核离子是O和 2HC1—2NaC1+H2O+CO2↑可知，HC1酸性 Na+,它们的核外电子排布相同，核电荷数越大， 强于HCO;然后将生成的少量CO2通入 则半径越小。化合物中N、H原子个数之比为：1：3 Na SiO溶液中，发生反应的化学方程式为 即为NH,其催化氧化反应的化学方程式是4NH Na,SiO3+CO2(少量)+H2O-H2SiO3￥+ +50,作化剂4NO+6H,O。 Na2CO3,由此判断酸性HCO3>H2SiO,;因为A 答案：(1)第2周期IA族O2>Na 中会有HCI气体逸出，故通入Na2SiO溶液前需 (2)C12+2OH-C1O+C1+H2O 将混合气体中的HC1吸收，但不能吸收CO2,故 可选用饱和NaHCO3溶液。 (3)4NH,十5O,化剂4NO+6H,0 ·39·