2024新教材高中化學(xué)第1章原子結(jié)構(gòu)元素周期律第3節(jié)元素周期表的應(yīng)用第2課時研究同主族元素的性質(zhì)教案魯科版第二冊

PAGE5-第2課時探討同主族元素的性質(zhì)核心素養(yǎng)發(fā)展重點(diǎn)學(xué)業(yè)要求從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)說明同類物質(zhì)具有相像性質(zhì)的緣由，說明同類物質(zhì)的性質(zhì)改變規(guī)律。能利用元素在元素周期表中的位置和原子結(jié)構(gòu)，分析、比較元素及其化合物的性質(zhì)。學(xué)生自主學(xué)習(xí)1.鹵族元素原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的相像性和遞變性(1)鹵族元素原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的相像性①原子的最外電子層都有eq\o(□,\s\up4(01))7個電子；②最高正價除F外均顯eq\o(□,\s\up4(02))＋7價，最低負(fù)價為eq\o(□,\s\up4(03))－1價；③氣態(tài)氫化物的通式為eq\o(□,\s\up4(04))HX(X表示鹵素)；④最高價氧化物對應(yīng)的水化物的通式為HXO4(F除外)，且都具有很強(qiáng)的eq\o(□,\s\up4(05))酸性；⑤在氧化還原反應(yīng)中，它們的單質(zhì)常做eq\o(□,\s\up4(06))氧化劑。(2)鹵族元素原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的遞變性2．堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的相像性和遞變性(1)堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的相像性①原子的最外電子層都有eq\o(□,\s\up4(13))1個電子；②最高化合價均為eq\o(□,\s\up4(14))＋1價；③都是活潑的金屬元素，單質(zhì)都能與氧氣、水等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)；④最高價氧化物對應(yīng)的水化物一般具有很強(qiáng)的eq\o(□,\s\up4(15))堿性。(2)堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的遞變性3．結(jié)論及說明(1)結(jié)論：同主族元素性質(zhì)既具有相像性又有遞變性。(2)說明課堂互動探究一、鹵族元素性質(zhì)的相像性與遞變性寫出證明鹵族元素單質(zhì)的氧化性由上到下漸漸減弱的離子方程式。提示：Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－，Cl2＋2I－=I2＋2Cl－，Br2＋2I－=I2＋2Br－。1．鹵素單質(zhì)性質(zhì)的相像性(1)與H2反應(yīng)：X2＋H2eq\o(=,\s\up17(肯定條件))2HX(I2與H2的反應(yīng)為可逆反應(yīng))。(2)與活潑金屬(如Na)反應(yīng)：2Na＋X2eq\o(=,\s\up17(點(diǎn)燃))2NaX。(3)與H2O反應(yīng)①X2＋H2OHX＋HXO(X＝Cl、Br、I)；②2F2＋2H2O=4HF＋O2。2．鹵素單質(zhì)性質(zhì)的遞變性(1)氧化性與還原性隨著原子序數(shù)的遞增：鹵素單質(zhì)的氧化性漸漸減弱，鹵素陰離子的還原性漸漸增加。①單質(zhì)間的置換反應(yīng)Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－，Cl2＋2I－=I2＋2Cl－，Br2＋2I－=I2＋2Br－。②鹵素單質(zhì)與變價金屬(如Fe)反應(yīng)時，F(xiàn)2、Cl2、Br2生成高價鹵化物(如FeX3)，而I2只能生成低價鹵化物(如FeI2)。(2)與H2反應(yīng)的難易及氫化物穩(wěn)定性隨著原子序數(shù)的遞增，與H2反應(yīng)越來越難，生成的氫化物的穩(wěn)定性漸漸減弱。F2＋H2=2HF(暗處發(fā)生爆炸)，HF很穩(wěn)定，Cl2＋H2eq\o(=,\s\up17(光照或點(diǎn)燃))2HCl，HCl較穩(wěn)定，Br2＋H2eq\o(=,\s\up17(200℃))2HBr，HBr不如HCl穩(wěn)定，I2＋H2eq\o(,\s\up17(高溫))2HI，HI不穩(wěn)定。(3)HF為弱酸，HCl、HBr、HI均為強(qiáng)酸，且其酸性漸漸增加。1．下列關(guān)于鹵族元素的說法正確的是()A．從HF、HCl、HBr、HI的酸性遞增的事實(shí)，推出F、Cl、Br、I的非金屬性遞增規(guī)律B．鹵族元素的單質(zhì)只有氧化性C．從F到I，原子得電子實(shí)力漸漸減弱D．鹵素單質(zhì)與H2化合的難易程度按F2、Cl2、Br2、I2的依次由難變易答案C解析F、Cl、Br、I的非金屬性漸漸減弱，但HF、HCl、HBr、HI的酸性漸漸增加，A錯誤；氯氣、溴、碘既有氧化性又有還原性，B錯誤；從F到I，原子核對最外層電子的吸引力漸漸減弱，原子得電子實(shí)力漸漸減弱，C正確；元素的非金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)與氫氣越簡單化合，非金屬性F>Cl>Br>I，所以鹵素單質(zhì)與氫氣化合按F2、Cl2、Br2、I2的依次由易變難，D錯誤。2．有關(guān)鹵族元素性質(zhì)的敘述正確的是()A．沸點(diǎn)：F2>I2 B．酸性：HClO4>HBrO4C．氧化性：I2>Cl2 D．非金屬性：Br>F答案B解析從F到I，鹵素單質(zhì)的沸點(diǎn)漸漸上升，A錯誤；從F到I，鹵族元素的非金屬性漸漸減弱，最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性漸漸減弱(F無最高價氧化物對應(yīng)的水化物)，鹵素單質(zhì)的氧化性漸漸減弱，B正確，C、D錯誤。規(guī)律方法(1)F無含氧酸，因?yàn)镕無正價，HClO4是酸性最強(qiáng)的含氧酸。(2)元素的非金屬性強(qiáng)弱可以從其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱，或從與氫氣生成氣態(tài)氫化物的難易程度以及氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性來推斷。二、堿金屬元素性質(zhì)的相像性與遞變性1．元素周期表中ⅠA族元素全部是堿金屬元素嗎？提示：ⅠA族元素除H外均屬于堿金屬元素。2．將鉀投入到氯化鈉或硫酸銅溶液中能否置換出鈉或銅？提示：不能。鉀很活潑，會與溶液中的水反應(yīng)。1．堿金屬物理性質(zhì)改變規(guī)律隨著原子序數(shù)的遞增，堿金屬單質(zhì)的密度漸漸增大(鉀反常)，熔、沸點(diǎn)漸漸降低。2．堿金屬性質(zhì)的遞變規(guī)律(1)隨著原子序數(shù)的遞增，堿金屬元素的原子失電子實(shí)力漸漸增加，金屬性漸漸增加，金屬單質(zhì)的還原性漸漸增加。(2)隨著原子序數(shù)的遞增，堿金屬單質(zhì)與氧氣反應(yīng)越來越簡單，生成的氧化物越來越困難；與水反應(yīng)越來越猛烈。①Li與O2反應(yīng)可生成Li2O，Na與O2反應(yīng)可生成Na2O、Na2O2，而K與O2反應(yīng)可生成KO2等。②K與H2O反應(yīng)會發(fā)生稍微爆炸，而Rb和Cs遇水發(fā)生猛烈爆炸。③LiOH微溶，其他堿金屬元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物均為易溶于水的強(qiáng)堿。學(xué)問拓展(1)堿金屬單質(zhì)與水反應(yīng)的通式：2R＋2H2O=2ROH＋H2↑(R代表堿金屬單質(zhì))。(2)鉀與鈉均保存在煤油中，鋰一般保存在石蠟中。3．下列關(guān)于鋰、鈉、鉀、銣、銫元素的敘述不正確的是()①氫氧化物中堿性最強(qiáng)的是CsOH②單質(zhì)熔點(diǎn)最高的是銫③其單質(zhì)與O2反應(yīng)均可得到多種氧化物④其單質(zhì)的密度依次增大，均要保存在煤油中⑤其單質(zhì)的還原性依次增加⑥其對應(yīng)陽離子的氧化性依次增加A．①③⑤ B．②④⑥C．②③④⑥ D．①⑤答案C解析依據(jù)元素周期律可知，Li、Na、K、Rb、Cs的金屬性漸漸增加，氫氧化物中堿性最強(qiáng)的為CsOH，①正確；單質(zhì)熔點(diǎn)最高的為Li，②錯誤；Li與O2反應(yīng)時只生成Li2O，③錯誤；K的密度小于Na的密度，反常，Li的密度小于煤油的密度，常保存在石蠟中，④錯誤；由于Li、Na、K、Rb、Cs的金屬性依次增加，故其單質(zhì)的還原性依次增加，對應(yīng)陽離子的氧化性依次減弱，⑤正確，⑥錯誤。4．有關(guān)堿金屬的說法不正確的是()A．均為ⅠA族元素，最外層均有1個電子B．單質(zhì)的還原性：Li>Na>K>Rb>CsC．堿性：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOHD．從Li到Cs，核電荷數(shù)依次增加，電子層數(shù)、原子半徑依次增大答案B解析堿金屬元素位于周期表ⅠA族，主族序數(shù)等于元素原子核外最外層電子數(shù)，故堿金屬元素原子的最外層電子數(shù)為1，A正確；同主族元素從上到下，原子的核外電子層數(shù)依次增加，失電子實(shí)力漸漸增加，單質(zhì)的還原性漸漸增加，還原性：Li<Na<K<Rb<Cs，B錯誤；同主族元素原子的核外電子層數(shù)依次增加，失電子實(shí)力漸漸增加，金屬性漸漸增加，最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性漸漸增加，即堿性：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH，C正確；同主族元素從上到下，原子的核電荷數(shù)依次增加，電子層數(shù)、原子半徑依次增大，D正確。規(guī)律方法元素金屬性強(qiáng)弱的推斷方法比較元素金屬性的強(qiáng)弱，其實(shí)質(zhì)是看元素原子失電子實(shí)力的強(qiáng)弱，越易失去電子，金屬性越強(qiáng)。(1)依據(jù)元素原子結(jié)構(gòu)推斷①當(dāng)最外層電子數(shù)相同時，電子層數(shù)越多，原子半徑越大，越易失去電子，金屬性越強(qiáng)。即同一主族元素從上到下，金屬性漸漸增加。②當(dāng)電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越多，原子半徑越小，越難失去電子，金屬性越弱。即同一周期元素從左到右，金屬性漸漸減弱。(2)依據(jù)元素單質(zhì)及其化合物的相關(guān)性質(zhì)推斷①金屬單質(zhì)與水或酸(非氧化性酸)反應(yīng)越猛烈，元素的金屬性越強(qiáng)。如鈉與冷水猛烈反應(yīng)，鎂與冷水緩慢反應(yīng)，則金屬性：Na>Mg。②最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性越強(qiáng)，元素的金屬性越強(qiáng)。如堿性KOH>NaOH>LiOH，則金屬