第1章 第3节 第2课时 研究同主族元素的性质-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第二册配套练习word（鲁科版 多选版）

第二课时　研究同主族元素的性质 新知探究(一)——碱金属元素性质的递变规律 　　　　　　 　　　　　 　　　　　 1.碱金属元素的原子结构的相似性和递变性 元素名称 锂 钠 钾 铷 铯 元素符号 Li Na K Rb Cs 原子结构示意图 相似性 最外层均有　　　电子  递变性 从Li到Cs随核电荷数的增加,电子层数逐渐　　　,原子半径逐渐　　　  2.碱金属单质物理性质的相似性和递变性 3.碱金属元素化学性质的相似性和递变性 (1)相似性 ①元素的最高化合价为　　　　价,是　　　的金属元素;  ②单质都能与O2、H2O等物质发生反应; ③最高价氧化物对应水化物一般具有很强的　　　。  (2)递变性 性质 规律 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到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　　　→原子核对最外层电子的引力逐渐　　　→元素原子的失电子能力逐渐　　　→元素的金属性逐渐　　　。  　　[微点拨]　①碱金属元素是ⅠA族中的金属元素,不包括氢。钫有放射性,中学阶段一般不涉及。②Li、Na、K的密度比水的小,Rb、Cs的密度比水的大。③Na、K的密度比水小,比煤油的大,常保存在煤油中。Li的密度比煤油小,保存在液态石蜡中。 [题点多维训练] 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)碱金属元素在自然界中能以游离态存在。 (　　) (2)碱金属元素单质都应该保存在煤油中。 (　　) (3)从Li到Cs,单质的还原性依次增强,其离子的氧化性依次减弱。 (　　) (4)金属钾能从氯化钠溶液中置换出钠。 (　　) (5)碱金属元素的最外层电子数相同,随电子层数逐渐增多,失电子能力逐渐增强,所以与水反应的剧烈程度增强。 (　　) 2.(2025·北京市东城区期末)下列关于碱金属元素的说法中,不正确的是 (　　) A.原子核外最外层电子数都是1 B.单质与水反应的剧烈程度:K>Na C.最高价氧化物对应水化物的碱性:LiOH <KOH D.碱金属元素的单质在氧气中燃烧均生成过氧化物 3.天然存在的金属钫(Fr)极微量,它的已知同位素都有放射性,它是碱金属元素中最重的元素,根据它在元素周期表中的位置预言其性质,其中不正确的是 (　　) A.在已知元素中具有最大的原子半径 B.在空气中燃烧时生成氧化物Fr2O C.氧化物对应的水化物是强碱 D.其单质的熔点比金属钠的熔点低 4.我国科学家通过与多个国家进行科技合作,成功研发出铯(Cs)原子喷泉钟,标志着我国时间频率基准研究进入世界先进行列。已知铯位于元素周期表中第6周期ⅠA族,根据铯在元素周期表中的位置,推断下列内容: (1)铯的原子核外共有　　　个电子层,最外层电子数为　　　,铯的原子序数为　　　。  (2)铯单质与水剧烈反应,放出　　　色气体,同时使紫色石蕊溶液显　　　色,因为　　　　　　　　　　(写出化学方程式)。  (3)预测铯单质的还原性比钠单质的还原性　　　(填“弱”或“强”)。  5.在1961年,本生和基尔霍夫发现了一种新的碱金属元素,德国科学家实现了该原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换,该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。 根据已学知识回答下列问题。 (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　　　　;确定依据是　 。  (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:　 。  新知探究(二)——卤族(ⅦA族)元素的性质递变规律 导学设计 　 探究卤族元素性质的相似性与递变性 1.卤素单质的溶解性及溴、碘单质的检验 实验操作 实验现象 实验结论 溶液分层,上层颜色变浅或无色,下层溶液呈　　色  溴、碘单质在有机溶剂CCl4中的溶解度均　　　它们在水中的溶解度,CCl4能分别将它们从水溶液中萃取出来  溶液分层,上层颜色变浅或无色,下层溶液呈　　色  　应用:①用　　　于水的有机溶剂萃取溴、碘单质。  ②检验水溶液中的溴单质和碘单质。 2.卤素单质(Cl2、Br2、I2)氧化性的强弱 实验操作 实验现象 离子方程式 静置后,液体分层,下层 　　  静置后,液体分层,下层 　　  静置后,液体分层,下层 　　  　结论:Cl2、Br2、I2单质的氧化性由强到弱的顺序是　　　　　　　,相应阴离子的还原性由强到弱的顺序是　　　　　　　　。  通过上述现象和结论的分析,你能得出什么规律?你能解释规律产生的原因吗? [系统融通知能] 1.卤族元素原子结构的相似性和递变性 元素名称 氟 氯 溴 碘 元素符号 F Cl Br I 原子结构 示意图 相似性 最外层均有7个电子; 最高化合价为+7价(除F外),最低化合价为-1价,易形成-1价离子 递变性 从F到I,随核电荷数的增加,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大 2.卤族元素单质物理性质的相似性和递变性 3.卤族元素的化学性质 (1)单质与H2的反应 单质 反应条件 产物稳定性 F2 暗处反应爆炸 很稳定 Cl2 光照或点燃 较稳定 Br2 加热至一定温度 不如HCl稳定 I2 不断加热,缓慢反应 很不稳定,生成HI的同时分解 　规律:从F2到I2,与H2反应所需要的条件越来越难,反应剧烈程度依次减弱,生成气态氢化物的稳定性依次减弱。 (2)卤素的结构或化学性质的递变性 结构或化学性质 规律 原子半径 单质的氧化性 阴离子的还原性 与H2化合的难易程度 氢化物的稳定性 最高价氧化物对应水化物的酸性 4.卤素单质的特殊性 (1)物理性质:氯易液化,溴易挥发,碘易升华。 (2)F2能与水反应2F2+2H2O4HF+O2,因此F2不能从溶液中置换出其他卤素单质。 (3)溴是常温常压下唯一呈液态的非金属单质,有很强的腐蚀性,保存液溴时要加一些水进行“水封”。 (4)碘遇淀粉溶液变蓝色,可用淀粉溶液检验I2。 (5)卤素单质都有毒,通常情况下卤素单质在水中的溶解度都不大,但是均易溶于有机溶剂(如苯、CCl4、汽油)等。 5.卤族元素的性质与原子结构之间的关系 从F到I,随着核电荷数的增加,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的引力逐渐减弱→元素原子的得电子能力逐渐减弱→元素的非金属性逐渐减弱。 [题点多维训练] 1.(2025·天津市第九中学阶段性质检)下列关于F、Cl、Br、I的比较,不正确的是 (　　) A.随核电荷数的增加,氢化物的稳定性增强 B.随核电荷数的增加,元素非金属性减弱 C.随核电荷数的增加,单质的颜色加深 D.随核电荷数的增加,原子半径增大 2.随着卤素原子核电荷数的增加,下列递变规律正确的是 (　　) A.单质的熔、沸点逐渐降低 B.卤素离子的还原性逐渐减弱 C.气态氢化物的稳定性逐渐减弱 D.卤素单质的氧化性逐渐增强 3.下列关于ⅦA族元素的说法中,不符合递变规律的是 (　　) A.F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱 B.F-、Cl-、Br-、I-的还原性逐渐增强 C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱 D.HF、HCl、HBr、HI水溶液的酸性逐渐减弱 4．[双选]下列关于卤素(用X表示)的叙述正确的是(　 ) A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2OHXO＋HX表示 B．HX的稳定性随核电荷数增加而减弱 C．卤素的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多 D．X－的还原性依次为F－<Cl－<Br－<I－，因此相对分子质量小的卤素单质可将相对分子质量大的卤素从其盐溶液中置换出来 5.卤族元素都是典型的非金属元素,其单质(X2)都具有氧化性。 (1)卤素易形成X-的原因是　 。  (2)X2与H2化合的化学方程式是　　　　　　　　　,其反应条件的难易规律是　 。  (3)举例说明氯气的氧化性比单质溴的氧化性强: 　 。 6.已知砹是第6周期的卤族元素。 (1)下列预测一定不正确的是　　　(填字母)。  A.砹难溶于苯和四氯化碳等有机溶剂 B.At的最高化合价为+7价 C.At2在常温下是一种有色固体,与氢气反应十分缓慢 D.AgAt是难溶于水的有色固体 (2)I-和At-的还原性哪一种更强些?　　　　。  (3)HF和HAt哪一种分子更稳定?　　　　。  新知探究(三)——同主族元素性质的相似性和递变性 　　　　　　 　　　　　 　　　　　 1.同主族元素原子结构与性质的递变规律 内容 同主族(自上而下) 原子结构 电子层数 增多 最外层电子数 相同 原子半径 逐渐增大 元素性质 原子得电子能力 减弱 原子失电子能力 增强 元素的金属性 增强 元素的非金属性 减弱 元素的主要化合价 最高正价数=主族序数(F无正价,O无最高正价) 单质和化合物 单质还原性与氧化性 还原性增强,氧化性减弱 非金属元素气态氢化物的形成条件及稳定性 形成条件由易到难,稳定性由强到弱 最高价氧化物对应的水化物酸碱性 酸性(非金属元素) 减弱 碱性(金属元素) 增强 非金属气态氢化物的还原性 增强 离子氧化还原能力 阳离子氧化性 减弱 阴离子还原性 增强 2.同主族元素的原子结构与性质的关系 [题点多维训练] 1.借助碱金属和卤族元素的递变性分析下面的推断,其中正确的是 (　　) A.已知Ca是第4周期ⅡA族的元素,故Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性弱 B.已知As是第4周期ⅤA族的元素,故AsH3的稳定性比NH3的稳定性强 C.已知Cs的原子半径比Na的原子半径大,故Cs与水反应不如Na与水反应剧烈 D.已知Cl的核电荷数比F的核电荷数大,故Cl的原子半径比F的原子半径大 2.X、Y为同主族元素,Y的原子半径大于X,下列说法正确的是(m、n均为正整数) (　　) A.若HnXOm为强酸,则X的氢化物溶于水一定显酸性 B.若X(OH)n为强碱,则Y(OH)n也一定为强碱 C.若HnY的水溶液呈酸性,则HnX的酸性比HnY的酸性更强 D.若Y的最高正价为+a,则X的最高正价一定为+a 3．(2025·株洲高一期末)已知电子层数相同的X、Y、Z三种主族元素，最高价氧化物的水化物的酸性为HZO4＞H2YO4＞H3XO4。下列判断正确的是(　 ) A．X、Y、Z三种元素可能是N、O、F三种元素 B．单质的氧化性按X、Y、Z的顺序增强 C．原子半径按X、Y、Z的顺序增大 D．气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序减弱 第二课时　研究同主族元素的性质 新知探究(一) 1.1个　增多　增大　2.较小　降低　3.(1)①+1　活泼 ③碱性　(2)增强　剧烈　增强　4.增大　减弱　增强　增强 [题点多维训练] 1.(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√ 2.选D　碱金属元素位于第ⅠA族,原子核外最外层电子数都是1,故A正确;同主族元素从上到下,金属性增强,单质与水反应的剧烈程度:K>Na,故B正确;同主族元素从上到下,金属性增强,最高价氧化物对应水化物的碱性:LiOH <KOH,故C正确;金属Li在氧气中燃烧只生成Li2O,故D错误。 3.选D　同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,同周期从左到右原子半径逐渐减小,则Fr在元素周期表中具有最大的原子半径,A正确;Na在空气中燃烧生成Na2O2,Fr的金属性大于Na的,其生成的氧化物更复杂,还生成超氧化物等,B错误;Fr在碱金属中元素的金属性最强,对应的氧化物的水化物的碱性极强,C正确;碱金属元素从上到下,其单质的熔点逐渐降低,故Fr的熔点比金属钠的熔点低,D正确。 4.(1)6　1　55　(2)无　蓝　2Cs+2H2O2CsOH+H2↑ (3)强 5.(1)Rb　碱金属元素的单质按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序,活动性逐渐增强　(2) Rb+的氧化性比Na+的弱,不易被还原 新知探究(二) 1.紫　橙　大于　难溶　2.橙色　2Br-+Cl22Cl-+Br2　紫色　2I-+Br22Br-+I2　紫色　2I-+Cl22Cl-+I2　Cl2>Br2>I2　I->Br->Cl- 提示:规律:①同主族元素化学性质具有相似性。 原因:同主族元素原子的最外层电子数相同,因而化学性质具有相似性。 规律:②同主族元素化学性质具有递变性。 原因:同主族元素原子从上到下电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,元素原子失电子能力逐渐增强,得电子能力逐渐减弱,元素单质或化合物的性质呈现规律性递变。 [题点多维训练] 1.选A　按照F、Cl、Br、I的顺序,核电核数逐渐增加,它们的非金属性减弱,氢化物的稳定性减弱,故A错误;按照F、Cl、Br、I的顺序,核电核数逐渐增加,它们的非金属性减弱,故B正确;F2、Cl2、Br2、I2单质的颜色分别是浅黄绿色、黄绿色、深红棕色和紫黑色,即其颜色加深,故C正确;F、Cl、Br、I的原子核外电子层数随核电核数的增加而增多,原子半径增大,故D正确。 2.选C　卤素原子从上到下原子半径逐渐增大,单质状态从气体过渡到液体再到固体,所以单质的熔、沸点逐渐升高,A错误;卤素原子半径越大,原子核对最外层电子吸引力越小,吸引力越小则卤素离子还原性越强,所以卤素离子的还原性随着原子半径增大而增强,B错误;元素的非金属性越强,其气态氢化物越稳定,卤素原子从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,则气态氢化物稳定性逐渐减弱,C正确;卤素原子得电子能力随着原子序数增大而减弱,所以卤素单质的氧化性随着原子半径增大而减弱,D错误。 3.选D　从F到I,单质的氧化性逐渐减弱,A正确;从F到I,阴离子的还原性逐渐增强,B正确;从F到I,氢化物的稳定性逐渐减弱,C正确;同主族非金属元素的氢化物的水溶液的酸性从上到下逐渐增强,所以HF、HCl、HBr、HI的水溶液的酸性逐渐增强,D错误。 4. 选BC　氟气与水的反应为2F2＋2H2O===O2＋4HF，A错误； F2优先与水反应，故不能用F2从其他盐溶液中置换出来卤素单质，D错误。 5.(1)卤素原子的最外层都是7个电子,易得到1个电子形成稳定结构 (2)H2+X22HX　随原子序数的增大,与H2化合越来越难 (3)氯气能从溴化钾溶液中置换出溴:Cl2+2KBr2KCl+Br2(答案合理均可) 6.解析:(1)根据卤族元素性质的相似性,砹与Br2、I2相似,易溶于苯和四氯化碳等有机溶剂,A项错误;卤族元素原子的最外层电子数是7,除F外其他元素的最高化合价是+7价,B项正确;从上到下卤族元素的单质按气态、液态到固态变化,且颜色逐渐加深,则砹是有色固体,同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱,故砹与H2反应十分缓慢,C项正确;氯化银、溴化银、碘化银均难溶于水,且颜色逐渐加深,则AgAt是难溶于水的有色固体,D项正确。(2)从上到下卤族元素的非金属性逐渐减弱,相应离子的还原性逐渐增强。(3)卤族元素的气态氢化物的稳定性从上到下逐渐减弱。 答案:(1)A　(2)At-还原性更强　(3)HF更稳定 新知探究(三) 1.选D　同主族元素从上到下,元素的金属性逐渐增强,元素的非金属性逐渐减弱。金属性越强,最高价氧化物对应的水化物碱性越强,则Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强,A错误;非金属性越强,对应氢化物越稳定,则AsH3的稳定性比NH3的稳定性弱,B错误;金属性越强,单质与水反应越剧烈,则Cs与水反应比Na与水反应剧烈,C错误;同主族元素,原子序数大的原子半径大,则已知Cl的核电荷数比F的核电荷数大,故Cl的原子半径比F的原子半径大,D正确。 2.选B　若该酸为硝酸,则对应气态氢化物为氨气,其水溶液显碱性,A错误;若X(OH)n为强碱,X、Y为同主族金属元素,Y的原子半径大于X,金属性:Y>X,则Y(OH)n也一定为强碱,B正确;若X为O元素、Y为S元素,H2S的水溶液呈酸性,但H2O呈中性,C错误;若Y的最高正价为+7,则X、Y为ⅦA族的元素,若X为F元素,则F没有正化合价,D错误。 3. 选B　根据酸性强弱顺序为HZO4＞H2YO4＞H3XO4，说明原子的得电子能力为Z＞Y＞X，同周期元素从左到右，元素原子的得电子能力逐渐增强，所以原子序数按X、Y、Z的顺序增大，但Y、Z元素不可能是O、F元素，故A错误；原子序数按X、Y、Z的顺序增大，元素非金属性依次增强，所以单质的氧化性按X、Y、Z的顺序增强，故B正确；同周期元素从左到右，元素原子的半径逐渐减小，而原子序数按X、Y、Z的顺序是增大的，所以原子半径按X、Y、Z的顺序减小，故C错误；同周期元素从左到右，非金属性越来越强，气态氢化物越稳定，所以稳定性按X、Y、Z的顺序增强，故D错误。 6 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $