第2课时 研究同主族元素的性质.docx

第2课时研究同主族元素的性质学业要求核心素养对接1. 了解碱金属、卤素在周期表中的位置。2. 了解碱金属、卤素原子结构特点。3. 了解硅及其化合物的性质。4. 了解主族元素的性质递变规律。1 .通过对碱金属、卤素性质的相似性与递变性的了解，培养学生宏观辨识与微观探析素养水平。2 .通过对硅及其化合物性质的预测提高学生证据推理与模型认知能力。3 .通过元素周期律、元素周期表的应用的探究,培养学生科学态度与社会责任、证据推理与模型认知能力。基础自主学习预习基础知识知识梳理知识点一碱金属元素如上图是碱金属的单质存在形式或元素标识，他们之间有什么相似之处和递变性？完成下列知识点你就会明白：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1iNaKRbCs(2)原子结构特点相似性：最外层电子数都是I结构特点Rn+注意结构变化递变性(从1ifCS)5电子层数增多<原子半径增大2.碱金属的性质(1)物理性质C颜色硬度密度烯点延展性导电、导热性I11i1I银白色较小较小较低良好良好有带金色光泽)从1iCs,密度逐渐幽(钠、钾反常).烯、沸点逐渐降低(2)化学性质与02反应碱金属化学反应方程式反应程度产物复杂程度活泼性1i1点燃41i+02=21i20逐渐剧烈逐渐剧烈->-典-Na点燃2Na+2=Na2O2K1占燃K+O2KO2RbCs与水反应注意对比实验碱金属钾钠实验操作兽d-ft1tt3一酚取钠一蜃实验现象熔成小球，浮于水面，四处游动，有轻微爆炸声，反应熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，后溶液加酚f变红反应后溶液加酚猷变红实验原理2K+2H2O=2KOH+2Na+2H2O=2NaOH+H2JH2J结论钾比钠的活动性强知识点二卤族元素如图是卤素单质，他们的颜色越来越深，由气体逐渐变为固体，那么他们的性质有何相似性和递变性？请完成下列知识点：1.原子结构特点(1)原子结构示意图FC1BrI©)¢35)2«UH5/Q)结构特点相同点：最外层都有2_个电子。递变性：从F-I,核电荷数逐渐增加,电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。2.卤族元素单质的性质(1)物理性质F2C12Br2I2颜色：浅黄绿色黄绿色深红棕色紫黑色f颜色加深熔、沸点：-气体气体液体固体f逐渐升高密度:>逐渐增大水溶性:反应溶解溶解微溶逐渐减小(2)化学性质与2反应反应条件化学方程式产物稳定性F2暗处H2+F2=2HF很稳定C12光照或点燃口_1C光照或点燃H2十CI22HC1较稳定Br2加热H2+Bn0=2HBr不稳定12不断加热H2+I22HI很不稳定得出结论：从F2到12,与H2反应所需要的条件逐渐北高，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卤素单质间的置换反应实验操作实验现象化学方程式1水k1JNaBr目广溶液y静置后，液体分层，上层无色,下层橙红色2NaBr+Cb=2NaC1+Br2晨±kj溶液ICC,1静置后，液体分层，上层无色,下层紫红色2KI+Br2=2KBr+12C1制水7f*溶液E静置后，液体分层，上层无色,下层紫红色2K1+C12=2KC1+b得出结论：C12、Br2、12三种卤素单质的氧化性由强到弱的顺序是C12>Bn>12,相应卤素离子的还原性由强到弱的顺序是>Br->Co因为F2能与H2O发生反应(2F2+2H2=4HF+2),所以F2不能从其他卤化物的盐溶液中置换出卤素单质。知识点三预测元素及其化合物的性质1 .认识元素及其化合物的基本角度首先，可以从元素在元素周期表中的位置、原子结构、元素的性质这三个角度认识元素；其次，可以从物质类别、元素的化合价、元素在元素周期表中的位置这三个角度认识含有该元素的物质的化学性质，进而形成对元素及其化合物的多维立体认识网络。2 .元素的性质通常包括元素化合价、原子半径、元素原子的得失电子能力等，可以根据元素原子结构的特点和元素在元素周期表中的位置认识元素的性质。例如，硅原子的最外层有4个电子,最高化合价为+4价,最低化合价为一4价,硅属于非金属元素;与同周期磷元素原子相比，其核电荷数较小、原子半径较大、原子核对最外层电子的吸引作用较爨，因此硅原子得电子能力较弱。3 .从物质类别、元素的化合价、元素在元素周期表中的位置的角度可以认识含有该元素的各物质的性质。例如，硅元素(原子序数为14)位于元素周期表中第3周期IVA族,属于非金属元素。二氧化硅(SiO2)属于酸性氧化物，能与碱溶液缓慢反应，高温时能与碱性氧化物反应；二氧化硅中硅元素为+4价，因此二氧化硅具有氧化性，能与某些还原剂反应。又如，硅酸(H2SiO3)的酸性弱于碳酸，硅酸可以由硅酸钠(Na2SiO3)与盐酸、硫酸等反应制得。此外，许多物质还有其特殊的性质。例如，二氧化硅虽然属于酸性氧化物，但能与氢氟酸反应，该反应常用于刻蚀玻璃。完成下列方程式(DSiO2+2NaQH=Na2Si3÷H2QSio2+Na2O=Na2SiO3Si2+2C=2COt+SiNa2SiO3+2HC1=H2SiO3I+2NaC1SiO2+4HF=SiF4t+2H2O仔细阅读课本27页身边的化学微判断碱金属元素原子的次外层电子数都是8个()(2)化合物中碱金属元素的化合价都为+1价()(3)碱金属元素的原子半径随核电荷数的增大而增大()(4)碱金属单质的化学性质活泼，易失电子发生还原反应()(5)1i在空气中加热生成1iO2()(6)卤素单质与水反应均可用：X2+H2OHXo+HX表示()(7汨X都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数增加而增强()(8)卤素单质的颜色从F2-12按相对分子质量增大而加深()将F2通入NaC1溶液中可置换出C12()答案(1)×(2)(3)(4) ×(5)×(6)×(7)×(8)(9)×微训练1 .下列对碱金属的叙述中不正确的是()A.碱金属中还原性最弱的是锂B.碱金属的原子半径和离子半径都随核电荷数的增大而增大C.碱金属都易失去1个电子D.从1i到Cs,碱金属的密度越来越大，熔、沸点越来越高解析随原子序数的递增，碱金属原子半径和离子半径逐渐增大，单质的还原性逐渐增强，A、B正确；碱金属都易失去1个电子形成稳定的阳离子，C正确；从1i到Cs,密度呈增大趋势，但K的密度小于Na,熔、沸点越来越低，D错误。答案D2 .下列关于卤素的叙述正确的是()A.卤素是典型的非金属元素，因此不能与其他非金属元素化合B.卤素单质越活泼，其熔、沸点就越高C.卤素各单质都能与水剧烈反应D.卤素的单质都能与氢气反应，且气态氢化物的稳定性随单质氧化性的增强而增强解析卤素能与其他非金属元素化合，如H、C等；卤素单质越活泼，其相对分子质量越小，其熔、沸点越低；卤素单质中只有氟能与水剧烈反应。答案D3.已知锂及其化合物的许多性质与碱金属差异较大，却与镁相似。下列有关锂及其化合物的叙述不正确的是（）A.碳酸锂受强热很难分解B.碳酸锂的溶解度比碳酸氢锂的小C.锂在过量氧气中燃烧，主要产物是氧化锂而不是过氧化锂D.锂可以与氮气化合生成氮化锂（1i3N）解析解题时充分利用题目信息，锂及其化合物的性质与镁的相似，MgCo3煨烧分解成Mgo和C02,由此可知，1i2CO3也易分解。答案A4.下列有关碱金属元素的性质判断正确的是（）A. K与H20反应最剧烈B. Rb比Na活泼，故Rb可以从NaCI溶液中置换出NaC.碱金属的阳离子没有还原性，所以有强氧化性D.从1i到Cs都易失去最外层1个电子，且失电子能力逐渐增强解析A项，在碱金属元素中，K不是最活泼的元素；B项，Rb先与水反应，不会置换出Na；C项，碱金属的阳离子很稳定，不具有强氧化性。答案D5.关于卤素X（依次为CI、Br、I）的下列叙述不正确的是（）A.卤素单质与水反应均可用X2+H2OHXO+HX表示B.HX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数增加而增强C.卤素单质的颜色随相对分子质量增大而加深D.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它的卤化物溶液里置换出来解析HX的热稳定性随核电荷数的增加而减弱。答案B6.下列说法正确的是（）A.粗硅制备时，发生的反应为C+Si2=亚Si+CO2tB.自然界中二氧化硅都存在于石英中C.盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅D.水晶项链的成分主要是Sio2解析制备粗硅反应产物为CO,不是C2,A错误；自然界中二氧化硅不都存在于石英中，B错误；硅不与盐酸反应，C错误；D正确。答案D微思考1 .同主族元素的原子结构及性质有何变化规律？提示同主族元素随核外电子层数的增加，它们的得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱；失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强。2 .如何比较同主族元素的原子半径、阳离子半径、阴离子半径？提示（1）原子半径：同主族元素的原子最外层电子数相同，从上到下电子层数逐渐增多，所以半径逐渐增大。阳离子半径：以碱金属为例，在形成离子时，均失去最外层电子，所以均少一个电子层，电子层数仍然是逐渐增多，所以半径逐渐增大。（3）阴离子半径：以卤族元素为例，在形成离子时，最外层均得到一个电子，所以最外层电子数仍然相同，电子层数仍然是逐渐增多，所以半径逐渐增大。突破核心任务核心互动探究学习任务7碱金属元素单质化学性质的相似性和递变性情景:碱金属如图是碱金属单质的存在形式，它们在生活中有不同的应用，结构相似为什么应用不同呢？带着这个问题完成下列讨论：交流讨论1 .请结合碱金属元素的原子结构的递变性探究其单质化学性质的递变性。提示碱金属元素原子的最外层电子数都相等，但从1i到Cs,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，原子核对最外层电子的吸引能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强。2 .碱金属元素在性质上具有相似性，根据钠的性质，推断碱金属可能具有的化学性质有哪些？提示(1)与02反应生成相应的氧化物，如1i20、NazO等。(2)与C12反应生成RC1,如NaC1、KQ等。(3)与H2O反应，能置换出H2O中的氢，反应通式为：2R+2H2O=2ROH+H2f。(4)与非氧化性酸反应，生成H2,反应通式为：2R+2H'=2R+H2to(R表示碱金属元素)3 .根据碱金属元素性质的递变性，判断从1i-Cs,对应阳离子的氧化性强弱以及最高价氧化物对应水化物的碱性强弱的递变性。提示从1i到Cs,元素原子失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强，故对应离子的氧化性依次减弱，即1i+>Na+>K+>Rb+>Cs+0最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，CSOH的碱性最强。名师归纳1 .碱金属的相似性(用R表