2019-2020年高中化学第1章第3节课时2预测同主族元素的性质教案鲁科版必修22.doc

课时2预测同主族元素的性质目标与素养：1.以A族、A族元素为例，掌握同主族元素性质的递变规律。(证据推理)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。(微观探析)3.掌握由同主族元素的性质特点预测不熟悉元素的性质。(模型认知)4.了解元素周期表的应用。(社会责任)一、同主族元素的性质1卤族元素原子结构和性质的相似性与递变性(1)相似性元素FClBrI原子结构示意图最外层电子数均为7最高化合价0均为7最低化合价均为1气态氢化物HFHClHBrHI最高价氧化物对应的水化物无HClO4(强酸)HBrO4 (强酸)HIO4(强酸)(2)单质的物理性质及递变性单质物理性质F2Cl2Br2I2颜色浅黄绿色黄绿色深红棕色紫黑色状态气体气体液体固体密度逐渐增大熔、沸点逐渐升高(3)结构及化学性质的递变性结构及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微点拨：(1)F无含氧酸，因F无正价。(2)HF为弱酸，HCl、HBr、HI均为强酸。2碱金属元素原子结构和性质的相似性与递变性(1)相似性原子的最外电子层都有1个电子。最高化合价均为1价。都是活泼的金属元素，单质都能与氧气、水等物质发生反应。最高价氧化物对应的水化物一般具有很强的碱性。(2)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3同主族元素性质的递变规律二、元素周期表的应用1利用元素周期表寻找新材料(1)在金属元素和非金属元素的交界处寻找半导体材料。(2)在过渡元素中寻找优良的催化剂，并通过加入少量稀土元素改善其性能。(3)在B到B的过渡元素中寻找耐高温、耐腐蚀的材料，用以制造火箭、导弹、宇宙飞船等。(4)利用元素周期表还可以寻找合适的超导材料、磁性材料等。2利用元素周期表指导探矿(1)相对原子质量较小的元素在地壳中含量较多，相对原子质量较大的元素在地壳中含量较少。(2)原子序数是偶数的元素在地壳中含量较多，原子序数是奇数的元素在地壳中含量较少。(3)地球表面的元素多数呈现高价态，处于岩层深处的元素多数呈现低价态。(4)碱金属一般是强烈的亲石元素，主要富集于岩石圈。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)原子半径越大元素原子得电子能力越强，失电子能力越弱。()(2)元素周期表中元素的性质与元素在周期表中的位置有关。()(3)最外层电子数相同的元素一定位于同一主族。()(4)在周期表中的过渡元素中寻找半导体材料。()答案(1)(2)(3)(4)2下列物质与水反应最剧烈的是()ALiBNaCKDRb答案D3F、Cl和Br都是A族元素，关于这三种元素原子的说法正确的是()A原子半径：F>Cl>BrB最外层电子数都相同C核外电子层数都相同D最外层电子数都不相同答案B同主族元素及其物质性质的递变规律项目同主族(从上下)原子核外电子排布最外层电子数相同，电子层数递增原子半径逐渐增大元素主要化合价最高正价主族序数(F、O除外)，非金属最低负价主族序数8原子得、失电子能力得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强元素金属性、非金属性金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱单质氧化性、还原性氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱非金属气态氢化物的稳定性逐渐减弱微观探析：原子结构与同主族元素性质的关系(1)同主族元素原子的最外层电子数相同，所以同主族元素性质具有相似性。(2)同主族(从上到下)元素原子的电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，原子得电子的能力(元素的非金属性)逐渐减弱，失电子的能力(元素的金属性)逐渐增强。【典例1】下列关于物质性质变化的比较，不正确的是()A稳定性强弱：HF>HCl>HBr>HIB原子半径大小：Na>S>OC碱性强弱：KOH>NaOH>LiOHD还原性强弱：F>Cl>ID非金属性强弱：FClBrI，对应阴离子的还原性依次增强。解答元素性质的变化规律题目的一般思路(1)首先判断所给元素的相对位置，即是同周期还是同主族。(2)然后根据元素周期律得出相应的结论。(3)最后考虑涉及元素是否有特殊性。1运用元素周期律分析，下列说法中错误的是()ASr是第5周期A族元素，Sr(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强BAs是第4周期A族元素，AsH3的还原性比NH3的还原性弱CCs的原子半径比Na的原子半径大，Cs与水反应比Na与水反应更剧烈DCl的核电荷数比Al的核电荷数大，Cl的原子半径比Al的原子半径小B同主族元素，随原子序数的增大，元素的金属性增强，非金属性减弱，第A族元素Mg和Sr，原子序数：Mg<Sr，则碱性：Sr(OH)2>Mg(OH)2，A项正确；第A族元素N和As，原子序数：N<As，则单质的氧化性：N2>As，其对应阴离子的还原性：N3<As3，B项错误；Cs比Na更易失电子，其与水反应比钠更剧烈，C项正确；Al与Cl同周期，且原子序数：Al<Cl，则原子半径：Al>Cl，D项正确。元素“位、构、性”之间的关系(1)元素的原子结构与元素在周期表中位置的关系结构位置(2)元素的原子结构与元素性质的关系(3)元素在周期表中位置与元素性质的关系位置性质【典例2】(2019全国卷)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是()A原子半径：WXB常温常压下，Y单质为固态C气态氢化物热稳定性：ZWDX的最高价氧化物的水化物是强碱D由题意，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8，可推出W、X、Y、Z分别为N、Al、Si、P。A项，根据电子层数越多，原子半径越大，可得原子半径：W<X，正确；B项，常温常压下，硅单质为固态，正确；C项，同一主族由下到上简单气态氢化物的稳定性逐渐增强，所以热稳定性：NH3>PH3，正确；D项，X的最高价氧化物的水化物Al(OH)3是两性氢氧化物，错误。2碲(Te)是52号元素，位于周期表中第A族，处于金属区与非金属区的交界线上。下列叙述中错误的是()A碲的单质具有半导体的性能B碲化氢(H2Te)比H2S更稳定C碲可在空气中燃烧生成二氧化碲(TeO2)DH2TeO4的酸性比H2SO4弱B碲元素在元素周期表的第5周期A族，处于金属区与非金属区的交界线上，有半导体的性能，故A正确；同主族元素自上而下原子得电子能力减弱，则氢化物稳定性H2Te<H2S，B错误；最高价氧化物对应水化物的酸性H2TeO4<H2SO4，D正确；A族元素(R)在空气中燃烧都能生成RO2，C正确。1某主族元素的原子最外层是第5层，其上有1个电子，下列描述中正确的是()A常温下，其单质与水反应不如钠与水反应剧烈B其原子半径比钾原子半径小C其碳酸盐易溶于水D其氢氧化物不能使氢氧化铝溶解C由主族元素原子的第5电子层上只有1个电子可知：该元素位于周期表第5周期A族，为Rb(铷)。由同一主族元素性质递变规律可知，Rb的金属性强于Na，故其与水的反应比Na更剧烈；RbOH的碱性强于NaOH，因NaOH可使Al(OH)3溶解，则RbOH也一定能使Al(OH)3溶解；Rb、K同主族，且Rb比K多一个电子层，则Rb的原子半径比K的原子半径大；又Na2CO3、K2CO3均易溶于水，可类推出Rb2CO3也应易溶于水。2下列关于A族元素的说法中不符合递变规律的是()AF2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱BF、Cl、Br、I的还原性逐渐增强CHF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱DHF、HCl、HBr、HI水溶液的酸性逐渐减弱D从F到I原子半径逐渐增大，单质的氧化性逐渐减弱，则其对应阴离子的还原性逐渐增强，故A、B两项均正确；从F到I，其气态氢化物的热稳定性逐渐减弱，C项正确；F半径较小，与H结合稳定，HF在水中难以电离出H，为弱酸，故酸性强弱关系为HF<HCl<HBr<HI，D项错误。3下列各组物质性质的比较中正确的是()A酸性：H3PO4>H2SO4>HClO4B碱性：Mg(OH)2>Ca(OH)2>KOHC热稳定性：H2S>H2O>HFD氧化性：F2>Cl2>Br2>I2D元素非金属性Cl>S>P，则酸性HClO4>H2SO4>H3PO4，A不正确；元素金属性K>Ca>Mg，则碱性KOH>Ca(OH)2 >Mg(OH)2，B不正确；元素非金属性F>O>S，则热稳定性：HF>H2O>H2S，C不正确；元素非金属性F>Cl>Br>I，则氧化性F2>Cl2Br2I2。4已知P、S、Cl、As、Br五种元素在元素周期表中的位置如图所示。下列比较关系正确的是()PSClAsBrA原子半径：As>Cl>PB热稳定性：HCl>AsH3>HBrC还原性：As3>S2>ClD酸性：H3AsO4>H2SO4>H3PO4CA项，原子半径：As>P>Cl，A项错误；B项，非金属性：Cl>Br>As，热稳定性：HCl>HBr>AsH3，B项错误；C项，非金属性：Cl>S>As，对应阴离子的还原性：As3>S2>Cl，C项正确；D项，非金属性：S>P>As，其最高价氧化物对应水化物的酸性：H2SO4>H3PO4>H3AsO4，D项错误。5下表是周期表的一部分，根据AI在周期表中的位置用元素符号或化学式回答下列问题：族周期AAAAAAA01A2DEGI3BCFH(1)表中元素，化学性质最不活泼的是_，氧化性最强的单质是_，还原性最强的单质是_。(2)元素的最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的是_，酸性最强的是_，呈两性的是_。(3)A分别与D、E、F、G、H形成的化合物的化学式分别为_，最稳定的是_。(4)在B、C、D、E、F、G、H中，原子半径最大的是_。解析根据元素在元素周期表中位置，可推出AI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，性质最稳定；F元素原子得电子能力最强，其单质氧化性最强，气态氢化物最稳定；Na元素原子失电子能力最强，其单质还原性最强；最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是NaOH，H2SO4酸性最强，Al(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，核电荷数越大，半径越小，故原子半径最大的是Na。答案(1)NeF2Na(2)NaOHH2SO4Al(OH)3(3)CH4、NH3、PH3、HF、H2SHF(4)Na