高中化学 第1章 原子结构 元素周期表 第3节 元素周期表的应用 第2课时 研究同主族元素的性质教案 鲁科版必修第二册-鲁科版高一第二册化学教案VIP免费

第2课时研究同主族元素的性质[核心素养发展目标]1.知道碱金属元素、卤族元素的结构和性质，能从原子结构角度解释同主族元素性质的递变规律，形成“结构决定性质”的观念。2.能设计实验方案，探究卤族元素性质的相似性和递变性，增强科学探究意识。一、碱金属(ⅠA族)元素的相似性和递变性1．碱金属元素的原子结构元素名称锂钠钾铷铯元素符号LiNaKRbCs原子结构示意图原子半径(nm)0.1520.1860.2270.2480.265分析表中信息可知：碱金属元素原子的最外层电子数相同，随核电荷数的增大，电子层数依次增多，原子半径逐渐增大。2．碱金属单质物理性质的相似性和递变性3．碱金属单质化学性质的相似性和递变性(1)相似性：都是活泼金属，在化合物中均为＋1价。②碱金属的最高价氧化物(R2O)对应的水化物(ROH)，一般都具有强碱性。(2)递变性：碱金属单质Li→Cs的还原性依次增强。①从Li→Cs，与氧气反应越来越剧烈，产物越来越复杂。如Rb、Cs遇空气立即燃烧，K与充足O2生成KO2。②从Li→Cs，与水反应越来越剧烈。如Rb、Cs遇水会发生爆炸。③LiOH、NaOH、KOH、RbOH的碱性逐渐增强。结论：同主族从上到下，金属性逐渐增强。(1)从锂到铯，碱金属元素单质的密度依次增大()(2)碱金属具有相似的化学性质，都是活泼金属()(3)从Li→Cs，其离子的氧化性依次减弱()(4)碱金属元素单质都应该保存在煤油中()(5)金属钾能从氯化钠溶液中置换出钠()(6)碱金属元素在自然界中能以游离态存在()答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×1．从碱金属元素原子结构的角度解释(1)碱金属元素的化学性质具有相似性。提示碱金属元素的最外层电子数相同，都是1个电子，故它们的性质相似。(2)碱金属元素性质具有递变性。提示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，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子失电子的能力逐渐增强。2．据报道，我国科学家通过与多个国家进行科技合作，成功研发出铯(Cs)原子喷泉钟，标志着我国时间频率基准研究进入世界先进行列。已知铯位于元素周期表中第6周期ⅠA族，根据铯在元素周期表中的位置，推断下列内容：(1)铯的原子核外共有______个电子层，最外层电子数为______，铯的原子序数为________。(2)铯单质与水剧烈反应，放出______色气体，同时使紫色石蕊溶液显______色，因为_____________________________________________________________________(写出化学方程式)。(3)预测铯单质的还原性比钠单质的还原性__________(填“弱”或“强”)。答案(1)6155(2)无蓝2Cs＋2H2O===2CsOH＋H2↑(3)强解析根据原子核外电子排布规律，结合铯在元素周期表中的位置知，铯原子核外电子分六层排布，分别是2、8、18、18、8、1，原子序数是55，最外层只有1个电子。铯与钠同主族，具有极强的金属性，与水反应生成氢气和氢氧化铯：2Cs＋2H2O===2CsOH＋H2↑，氢氧化铯是强碱，使紫色石蕊溶液变蓝色。1．下列各组比较不正确的是()A．铯与水的反应现象比钠剧烈B．还原性：K>Na>LiC．熔点：Li>Na>KD．碱性：LiOH>NaOH>KOH答案D解析铯的活动性比钠强，与水反应比钠更剧烈，甚至会爆炸，A项正确；随着电子层数增多，碱金属的金属性逐渐增强，单质的还原性依次增强，即还原性：K>Na>Li，B项正确；碱金属元素从Li到Cs，熔、沸点逐渐降低，即Li>Na>K>Rb>Cs，C项正确；从Li到Cs，碱金属元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物碱性依次增强，即碱性：LiOH