2024_2025学年新教材高中化学第1章原子结构元素周期律第3节基次时6研究同主族元素的性质预测元素及其化合物的性质学案鲁科版必修第二册.doc
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探讨同主族元素的性质预料元素及其化合物的性质
学习任务
1．以ⅠA族和ⅦA族为例，驾驭同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系，培育“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养。
2．从“宏观辨识与微观探析”的视角学习金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。
3．能设计试验探究同主族元素的非金属性、金属性强弱，培育“科学探究与创新意识”的化学学科核心素养。
一、ⅠA族(除H外)元素性质的递变规律探究
1．原子结构特点
(1)原子结构
(2)对比归纳
①相像性：最外层电子数都是1。
②递变性：随着核电荷数的增加，电子层数慢慢增多，原子半径慢慢增大。
2．单质及化合物性质的递变性
结构及性质
规律
原子半径
eq\o(――――――――――→,\s\up9(LiNaKRbCs),\s\do10(原子半径增大))
单质的还原性
eq\o(――――――――――→,\s\up9(LiNaKRbCs),\s\do10(单质还原性增加))
与水、氧气反应
的猛烈程度
eq\o(―――――――――――――→,\s\up9(LiNaKRbCs),\s\do10(与H2O、O2反应越来越猛烈))
最高价氧化物对应
水化物的碱性
eq\o(――――――――――――――――――→,\s\up9(LiOHNaOHKOHRbOHCsOH),\s\do10(碱性慢慢增加))
3．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，电子层数慢慢增多→原子半径慢慢增大→原子核对最外层电子(1个)的引力慢慢减弱→元素原子的失电子实力慢慢增加→元素的金属性慢慢增加。
某爱好小组在试验室中完成了如图所示的试验：
(1)请叙述上述试验现象的异同点。
(2)你从上述试验能得出什么样的结论？
提示：(1)相同点有：金属浮在水面上，熔成闪亮的小球，小球四处游动，发出“嘶嘶”的响声；反应后的溶液呈红色。不同点有：钾与水的反应有略微爆炸声并着火燃烧。
(2)通过上述试验可以得出与水反应猛烈程度：KNa；金属的活泼性：KNa。
二、卤族元素性质的递变规律探究
1．卤族元素原子结构和性质的相像性
元素(名
称与符号)
氟(F)
氯(Cl)
溴(Br)
碘(I)
原子结构示意图
最外层电子数
都为7
最高正价
无
＋7价
最低负价
都为－1价
自然界中存在形态
全部以化合态形式存在
最高价含氧酸
无
HClO4
HBrO4
HIO4
气态氢化物
HF
HCl
HBr
HI
2．卤族元素性质的递变性
(1)卤族元素单质的物理性质及递变性
单质
物理性质
F2
Cl2
Br2
I2
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
慢慢增大
熔、沸点
慢慢上升
(2)卤素单质的结构及化学性质递变性
结构及化学性质
规律
原子半径
eq\o(――――――――――→,\s\up9(FClBrI),\s\do10(原子半径慢慢增大))
单质的氧化性
eq\o(――――――――――→,\s\up9(F2Cl2Br2I2),\s\do10(氧化性慢慢减弱))
阴离子的还原性
eq\o(――――――――――→,\s\up9(F－Cl－Br－I－),\s\do10(还原性慢慢增加))
与H2化合的
难易程度
eq\o(――――――――――→,\s\up9(F2Cl2Br2I2),\s\do10(与H2化合越来越难))
氢化物的稳定性
eq\o(――――――――――→,\s\up9(HFHClHBrHI),\s\do10(稳定性慢慢减弱))
最高价氧化物对
应水化物的酸性
eq\o(――――――――――→,\s\up9(HClO4HBrO4HIO4),\s\do10(酸性慢慢减弱))
(3)探究卤族元素性质的相像性和递变性
试验操作
试验现象
化学方程式
静置后，液体分层，上层无色，下层橙色
Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2
静置后，液体分层，上层无色，下层紫色
Br2＋2KI===2KBr＋I2
静置后，液体分层，上层无色，下层紫色
Cl2＋2KI===2KCl＋I2
结论：卤素单质的氧化性：Cl2Br2I2；
卤素离子的还原性：I－Br－Cl－。
3．卤族元素的性质与原子结构之间的关系
从F→I，随着核电荷数的增加，电子层数慢慢增多→原子半径慢慢增大→原子核对最外层电子的吸引力慢慢减弱→元素原子的得电子实力慢慢减弱→元素的非金属性慢慢减弱。
推断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)同主族元素自上至下，碱金属和卤族元素单质的熔、沸点都慢慢增大。
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