高中化学 第1章 原子结构与元素周期律 第3节 元素周期表的应用 第2课时 预测同主族元素的性质同步备课学案 鲁科版必修2-鲁科版高一必修2化学学案VIP专享VIP免费

第2课时预测同主族元素的性质[目标导航]1.以ⅠA族和ⅦA族元素为例，掌握同主族元素性质的递变规律，并能运用原子结构的理论初步解释这些递变规律。2.能够利用同主族元素性质的特点来预测未知元素的性质。3.了解元素周期表中各区域元素的应用。一、预测同主族元素的性质1．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单质的氧化性逐渐减弱离子的还原性逐渐增强2.碱金属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)锂(Li)钠(Na)钾(K)铷(Rb)铯(Cs)原子最外层电子数都为1最高正价为＋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金属，都能与氧气、水等物质发生反应最高价氢氧化物化学式LiOHNaOHKOHRbOHCsOH碱性具有很强的碱性(2)递变性元素LiNaKRbCs电子层数逐渐增多原子半径逐渐增大失电子能力逐渐增强单质活泼性逐渐增强单质与O2和H2O反应剧烈程度逐渐增大阳离子氧化性逐渐减弱最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强3.理论解释(1)同主族元素性质的相似性同主族元素原子的最外层电子数相同，所以同主族元素性质具有相似性。(2)同主族元素性质的递变性同主族元素原子的电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，原子得电子的能力(元素的非金属性)逐渐减弱，失电子的能力(元素的金属性)逐渐增强。【议一议】1．根据元素周期表推断第1～6周期中最活泼的金属元素和非金属元素分别是什么？在元素周期表中处于什么位置？答案最活泼的金属元素为铯，在元素周期表的左下角，最活泼的非金属元素为氟，位于元素周期表的右上方。2．元素周期表中ⅠA族元素全部是碱金属元素吗？答案ⅠA族元素除H外都是碱金属元素。3．你能说明同主族元素性质相似性和递变性的原因吗？答案同主族元素原子的最外层电子数相同，所以同主族元素性质具有相似性。同主族元素原子的电子层数逐渐增多，原子半径增大，所以元素原子失电子能力增强，得电子能力减弱，元素的金属性增强，非金属性减弱。二、元素周期表在科研及生产中的应用1．科学预测物质的性质根据元素在元素周期表中的位置，推测元素的原子结构，从而可以预测其主要性质。2．寻找可合成特定性质的物质(1)在金属元素和非金属元素的交界处寻找制备半导体材料的元素。(2)在过渡金属元素中寻找制备催化剂的材料，并通过加入少量稀土元素改善催化剂的性能。(3)在ⅣB到ⅥB族的过渡金属元素中寻找耐高温、耐腐蚀的材料，用以制造火箭、导弹、宇宙飞船等。(4)利用元素周期表寻找合适的超导材料、磁性材料等。(5)研究元素周期表右上角的元素，合成新农药。3．地球上化学元素的分布(1)相对原子质量小的元素，地壳中含量多；相对原子质量大的元素，地壳中含量少。(2)原子序数是偶数的元素，地壳中含量多；原子序数是奇数的元素，地壳中含量少。(3)碱金属一般是强烈的亲石元素，主要富集在岩石圈。(4)地球表面的元素多数呈现高价态，地层深处的元素多数处于低价态。【议一议】1．请分析下列有关铍、锂、钙、钡的性质。(1)单质铍和单质钡能否都与冷水发生剧烈反应？(2)比较单质铍和锂，单质铍和钙分别与相同物质的量浓度的盐酸反应的快慢？(3)氢氧化铍是强碱吗？答案(1)铍不与冷水反应，钡能与冷水剧烈反应。(2)锂比铍、钙比铍与盐酸反应放出氢气快。(3)氢氧化铍是弱碱。2．将钾投入到氯化钠或硫酸铜溶液中能否置换出钠或铜？答案不能。因为钾很活泼，钾容易和水反应。3．镓(Ga)与铝同族，请写出镓的氯化物和氨水反应的化学方程式。答案Ga和Al同主族，其最高化合价也应为＋3价，镓的氯化物为GaCl3，Ga(OH)3的碱...