高中化学 第1章 原子结构 元素周期律 第3节 第2课时 研究同主族元素的性质和预测元素及其化合物的性质教案 鲁科版必修第二册-鲁科版高中必修第二册化学教案VIP免费

第2课时研究同主族元素的性质和预测元素及其化合物的性质发展目标体系构建1.通过分析ⅠA族、ⅦA族元素性质的变化规律，认识同主族元素性质的递变规律及其与原子结构的关系，学会利用“证据推理与模型认知”的思维解决实际问题。2．能通过卤素有关实验探究同主族元素性质的变化，培养科学探究精神与创新意识。3．能利用同周期、同主族元素性质的递变规律，预测元素及其化合物的性质。一、同主族元素原子结构和元素性质的递变关系1．碱金属元素原子结构和元素性质的递变关系(1)碱金属元素的原子结构。元素―――――――――――→相同点最外电子层上都只有1个电子递变性核电荷数逐渐增大电子层数逐渐增多原子半径逐渐增大(2)碱金属元素单质的化学性质。元素LiNaKRbCs相似性都是活泼金属，最高价为＋1价，单质都能与氧气、水等物质反应，最高价氧化物对应的水化物一般有很强的碱性递变性与O2反应反应越来越剧烈，产物越来越复杂，Li生成Li2O；Na能生成Na2O和Na2O2；Rb和Cs遇到空气会立即燃烧与H2O反应反应越来越剧烈，Na与水剧烈反应，K与水反应能发生轻微爆炸，Rb、Cs遇水则发生爆炸结论――――――――――――――――――――――――――――――――――→2.ⅦA族元素(卤族元素)原子结构与性质的相似性和递变性(1)相似性元素(名称与符号)氟(F)氯(Cl)溴(Br)碘(I)原子最外层电子数都为7最高正价无为＋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单质性质都是活泼非金属，在氧化还原反应中常作氧化剂最高价含氧酸化学式无HClO4HBrO4HIO4酸性具有很强的酸性气态氢化物的化学式HFHClHBrHI(2)递变性元素FClBrI电子层数逐渐增多原子半径逐渐增大得电子能力逐渐减弱失电子能力逐渐增强单质与H2化合的条件暗处爆炸点燃或光照加热(200℃)更高温度下，缓慢反应，可逆氢化物的稳定性逐渐减弱最高价氧化物对应水化物的酸性—逐渐减弱(3)探究卤族元素性质的相似性和递变性实验操作实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：Cl2>Br2>I2；卤素离子的还原性：I－>Br－>Cl－。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。3．理论解释4．碱金属单质与卤素单质的物理性质递变规律(1)碱金属元素单质的物理性质。元素――――――――――→相似性颜色银白色(除Cs外)硬度柔软导电、导热性很强递变性密度逐渐增大(但ρK<ρNa)熔、沸点逐渐降低(2)卤族元素单质的物理性质及递变性。单质物理性质F2Cl2Br2I2颜色淡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、沸点逐渐升高二、预测元素及化合物的性质(以硅为例)1．性质的预测(1)硅元素的原子结构及性质分析。原子结构示意图最高正价最低负价元素类别得电子能力＋4－4非金属元素较弱(2)性质预测。硅及其化合物的化学式化学性质预测预测依据Si化学性质不活泼，但是在一定条件下能与氧气等发生化学反应，由于其性质的特殊性，可能还具有独特的性质与碳元素同主族，与碳单质具有相似的化学性质SiO2具有酸性氧化物的通性，能与碱、碱性氧化物等发生反应，可能也具有一定的特性与碳元素同主族，与CO2具有相似的化学性质H2SiO3具有酸的性质，能与碱反应，但酸性较弱，酸性弱于碳酸同主族元素性质的相似性和递变规律2.化学性质验证(1)单质硅的化学性质①常温下，硅的化学性质不活泼，只与F2、HF、强碱(如NaOH)溶液反应。Si＋2F2===SiF4，Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑，Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。②加热条件下和某些非金属单质(如O2、Cl2)发生反应。Si＋O2=====SiO2。(2)SiO2的化学性质①具有酸性氧化物的通性：a.常温下SiO2与强碱溶液反应生成盐和水：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O；b.高温下SiO2与碱性氧化物反应生成盐：SiO2＋CaO=====CaSiO3。②弱氧化性：SiO2＋2C=====Si(粗)＋2CO↑。③特性：与氢氟酸(HF)反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。此反应常被用来刻蚀玻璃。(3)H2SiO3的化学性质。H2SiO3是一种弱酸...