高中化学新教材《研究同主族元素的性质》导学案+课时作业.docx

1、高中化学新教材研究同主族元素的性质导学案+课时作业第2课时研究同主族元素的性质核心素养发展重点学业要求从物质的微观结构说明同类物质具有相似性质的原因，解释同类物质的性质变化规律。能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构，分析、比较元素及其化合物的性质。学生自主学习1.卤族元素原子结构和性质的相似性和递变性(1)卤族元素原子结构和性质的相似性原子的最外电子层都有7个电子；最高正价除F外均显7价，最低负价为1价；气态氢化物的通式为HX(X表示卤素)；最高价氧化物对应的水化物的通式为HXO4(F除外)，且都具有很强的酸性；在氧化还原反应中，它们的单质常做氧化剂。(2)卤族元素原子结构和性质的递变性2

2、碱金属元素原子结构和性质的相似性和递变性(1)碱金属元素原子结构和性质的相似性原子的最外电子层都有1个电子；最高化合价均为1价；都是活泼的金属元素，单质都能与氧气、水等物质发生反应；最高价氧化物对应的水化物一般具有很强的碱性。(2)碱金属元素原子结构和性质的递变性3结论及解释(1)结论：同主族元素性质既具有相似性又有递变性。(2)解释课堂互动探究一、卤族元素性质的相似性与递变性写出证明卤族元素单质的氧化性由上到下逐渐减弱的离子方程式。提示：Cl22Br=Br22Cl，Cl22I=I22Cl，Br22I=I22Br。1卤素单质性质的相似性(1)与H2反应：X2H22HX(I2与H2的反应为可逆反

3、应)。(2)与活泼金属(如Na)反应：2NaX22NaX。(3)与H2O反应X2H2O HXHXO(XCl、Br、I)；2F22H2O=4HFO2。2卤素单质性质的递变性(1)氧化性与还原性随着原子序数的递增：卤素单质的氧化性逐渐减弱，卤素阴离子的还原性逐渐增强。单质间的置换反应Cl22Br=Br22Cl，Cl22I=I22Cl，Br22I=I22Br。卤素单质与变价金属(如Fe)反应时，F2、Cl2、Br2生成高价卤化物(如FeX3)，而I2只能生成低价卤化物(如FeI2)。(2)与H2反应的难易及氢化物稳定性随着原子序数的递增，与H2反应越来越难，生成的氢化物的稳定性逐渐减弱。F2H2=2

4、HF(暗处发生爆炸)，HF很稳定，Cl2H22HCl，HCl较稳定，Br2H22HBr，HBr不如HCl稳定，I2H22HI，HI不稳定。(3)HF为弱酸，HCl、HBr、HI均为强酸，且其酸性逐渐增强。1下列关于卤族元素的说法正确的是()A从HF、HCl、HBr、HI的酸性递增的事实，推出F、Cl、Br、I的非金属性递增规律B卤族元素的单质只有氧化性C从F到I，原子得电子能力逐渐减弱D卤素单质与H2化合的难易程度按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由难变易答案C解析F、Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱，但HF、HCl、HBr、HI的酸性逐渐增强，A错误；氯气、溴、碘既有氧化性又有还原性，B错误

5、；从F到I，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，原子得电子能力逐渐减弱，C正确；元素的非金属性越强，其单质与氢气越容易化合，非金属性FClBrI，所以卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由易变难，D错误。2有关卤族元素性质的叙述正确的是()A沸点：F2I2 B酸性：HClO4HBrO4C氧化性：I2Cl2 D非金属性：BrF答案B解析从F到I，卤素单质的沸点逐渐升高，A错误；从F到I，卤族元素的非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐减弱(F无最高价氧化物对应的水化物)，卤素单质的氧化性逐渐减弱，B正确，C、D错误。规律方法(1)F无含氧酸，因为F无正价，HClO4

6、是酸性最强的含氧酸。(2)元素的非金属性强弱可以从其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，或从与氢气生成气态氢化物的难易程度以及气态氢化物的稳定性来判断。二、碱金属元素性质的相似性与递变性1元素周期表中A族元素全部是碱金属元素吗？提示：A族元素除H外均属于碱金属元素。2将钾投入到氯化钠或硫酸铜溶液中能否置换出钠或铜？提示：不能。钾很活泼，会与溶液中的水反应。1碱金属物理性质变化规律随着原子序数的递增，碱金属单质的密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐降低。2碱金属性质的递变规律(1)随着原子序数的递增，碱金属元素的原子失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强，金属单质的还原性逐渐增强。(2)随着原子序数的

7、递增，碱金属单质与氧气反应越来越容易，生成的氧化物越来越复杂；与水反应越来越剧烈。Li与O2反应可生成Li2O，Na与O2反应可生成Na2O、Na2O2，而K与O2反应可生成KO2等。K与H2O反应会发生轻微爆炸，而Rb和Cs遇水发生剧烈爆炸。LiOH微溶，其他碱金属元素的最高价氧化物对应水化物均为易溶于水的强碱。知识拓展(1)碱金属单质与水反应的通式：2R2H2O=2ROHH2(R代表碱金属单质)。(2)钾与钠均保存在煤油中，锂一般保存在石蜡中。3下列关于锂、钠、钾、铷、铯元素的叙述不正确的是()氢氧化物中碱性最强的是CsOH单质熔点最高的是铯其单质与O2反应均可得到多种氧化物其单质的密度依

8、次增大，均要保存在煤油中其单质的还原性依次增强其对应阳离子的氧化性依次增强A BC D答案C解析根据元素周期律可知，Li、Na、K、Rb、Cs的金属性逐渐增强，氢氧化物中碱性最强的为CsOH，正确；单质熔点最高的为Li，错误；Li与O2反应时只生成Li2O，错误；K的密度小于Na的密度，反常，Li的密度小于煤油的密度，常保存在石蜡中，错误；由于Li、Na、K、Rb、Cs的金属性依次增强，故其单质的还原性依次增强，对应阳离子的氧化性依次减弱，正确，错误。4有关碱金属的说法不正确的是()A均为A族元素，最外层均有1个电子B单质的还原性：LiNaKRbCsC碱性：LiOHNaOHKOHRbOHCsO

9、HD从Li到Cs，核电荷数依次增加，电子层数、原子半径依次增大答案B解析碱金属元素位于周期表A族，主族序数等于元素原子核外最外层电子数，故碱金属元素原子的最外层电子数为1，A正确；同主族元素从上到下，原子的核外电子层数依次增加，失电子能力逐渐增强，单质的还原性逐渐增强，还原性：LiNaKRbCs，B错误；同主族元素原子的核外电子层数依次增加，失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，即碱性：LiOHNaOHKOHRbOHMg。最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，元素的金属性越强。如碱性KOHNaOHLiOH，则金属性KNaLi。(3)根据金属活动性顺序表判断除A

10、族、A族的金属单质外，前面的金属单质可以把后面的金属单质从其化合物中置换出来。如2Al3Hg(NO3)2=2Al(NO3)33Hg，则金属性AlHg。(4)根据金属阳离子的氧化性强弱判断非变价金属阳离子的氧化性越强，则对应金属元素的金属性越弱。如氧化性NaMg。本课小结课时作业学习理解1卤族元素是最活泼的一族非金属元素，下列关于卤族元素的说法正确的是()A卤素单质的最外层电子数都是7B从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，原子半径依次减小C从F到I，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子得电子能力依次减弱D卤素单质与H2化合的容易程度为F2Cl2Br2Cl2Br2I2，D错误。2锂(Li)

11、是世界上最轻的金属，它属于碱金属的一种。下列说法正确的是()A碱金属单质在氧气中燃烧，都生成过氧化物BLi是碱金属原子中半径最小的原子CLi、Na、K、Rb的最外层都只有一个电子DNa比Li多一个电子层答案B解析碱金属单质在氧气中燃烧，并非都能生成过氧化物，如锂在氧气中燃烧只生成氧化锂，A错误；Li是碱金属元素原子中半径最小的原子，B正确；Li、Na、K的最外层都只有一个电子，Rb的最外层是8个电子，C错误；Na和Li的电子层数相同，都有2个电子层，D错误。3具有下列结构的原子一定属于碱金属元素的是()A最外层只有一个电子B最外层电子数为次外层电子数的一半CM层电子数为K层电子数的D最外层电子

12、数是电子层数的3倍答案C解析原子的最外层只有一个电子的元素，除碱金属元素以外，还可能是H元素，也可能是Cr、Cu等少数过渡元素，A错误；原子的最外层电子数为次外层电子数的一半，可以是Li、Si元素，B错误；原子的M层电子数为K层电子数的，只能是Na元素，C正确；原子的最外层电子数是电子层数的3倍，只能是O元素，D错误。4下列关于卤素的叙述不正确的是()A随核电荷数递增，卤素单质的熔、沸点升高B随核电荷数递增，卤化氢的稳定性增强C随核电荷数递增，卤素离子的还原性增强D随核电荷数递增，卤素原子半径增大答案B解析卤族元素从上到下，单质熔、沸点逐渐升高，A正确；同主族元素从上到下，元素的非金属性逐渐减

13、弱，对应简单氢化物的稳定性逐渐减弱，B错误；卤族元素从上到下，单质氧化性逐渐减弱，对应X的还原性逐渐增强，C正确；同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，D正确。5下列关于卤素(元素符号用X表示)的叙述中正确的是()A从F2I2，卤素单质的颜色随相对分子质量增大而逐渐加深BHX都极易溶于水，HX的热稳定性随X的核电荷数增加而增强C卤素单质与水反应均可用X2H2O HXOHX表示DX的还原性依次为FCl BrI，因此相对分子质量小的卤素单质均可将相对分子质量大的卤素从其盐溶液中置换出来答案A解析氟气是淡黄绿色、氯气是黄绿色、溴是红棕色、碘是紫黑色，故从F2I2，卤素单质的颜色随相对分子质量增大而逐

14、渐加深，A正确；HX都极易溶于水，HX的热稳定性随X的核电荷数增加而减弱，B错误；卤素单质与水反应不能都用X2H2O HXOHX表示，如2F22H2O=4HFO2，C错误；卤族元素从上到下，单质的氧化性逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强，除氟气外，相对分子质量小的卤素单质均可将相对分子质量大的卤素从其盐溶液中置换出来，D错误。6镭(Ra)位于元素周期表中第7周期A族，下列关于镭的单质及其化合物的性质推测错误的是()A镭的原子半径比钙的大B氯化镭的化学式为RaCl2C单质镭不能与水反应产生氢气D氢氧化镭的碱性比氢氧化钙的强答案C解析同主族元素从上到下，元素的原子半径逐渐增大，A正确；镭位于A族

15、，所以镭的最高正化合价为2，则氯化镭的化学式为RaCl2，B正确；同主族元素从上到下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性也逐渐增强，镁、钙都能与水反应产生氢气，所以单质镭也能与水反应产生氢气，C错误，D正确。7下列对碱金属的叙述，其中完全不正确的组合是()钾通常保存在煤油中，以隔绝与空气的接触碱金属常温下呈固态，取用时可直接用手拿碱金属中还原性最强的是钾碱金属阳离子，氧化性最强的是Li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从Li到Cs，碱金属的密度越来越大，熔、沸点越来越高A B C D答案A解析中碱金属不可直接用手拿，否则会和手上的汗水反应生成强

16、碱而腐蚀皮肤；碱金属中还原性最强的不是钾；从Li到Cs，密度呈增大趋势，但K的密度小于Na；碱金属的熔、沸点越来越低。所以错误，故选A。应用实践8关于F、Cl、Br、I性质的比较，下列说法不正确的是()A酸性：HIO4HBrO4HClHBrHIC单质的颜色随核电荷数的增加而加深D与氢气反应的剧烈程度：I2Br2Cl2BrI，则最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4HBrO4HIO4，A正确；从FI，卤族元素的非金属性逐渐减弱，对应氢化物的还原性逐渐增强，B错误；卤族元素由上到下，单质的颜色逐渐加深，依次是浅黄绿色、黄绿色、红棕色、紫黑色，C正确；卤族元素的非金属性随着原子序数增大而减弱，元素

17、的非金属性越强，其单质与氢气反应越剧烈，则与氢气反应的剧烈程度：I2Br2Cl2NaLi，故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠C熔、沸点：LiNaKD碱性：LiOHNaOHNaLi，但K不能置换出NaCl溶液中的钠，而是先和水反应，故B错误；碱金属元素从Li到Cs，熔、沸点逐渐降低，即熔、沸点：LiNaK，故C正确；从Li到Cs，碱金属元素的金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，即碱性：LiOHNaOHHClH2SB碱性：NaOHKOHRbOHC还原性：FClBrID酸性：H2SO4HClO4HBrO4答案A解析元素的非金属性越强，对应气态氢化物的稳定性越强，故气态氢化物的稳

18、定性：HFHClH2S，A正确；元素的金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则碱性：RbOHKOHNaOH，B错误；非金属单质的氧化性越强，对应简单阴离子的还原性越弱，则还原性：FClBrH2SO4，D错误。12下列有关物质性质的比较正确的是()同主族元素从上到下，单质的氧化性逐渐减弱，熔点逐渐降低元素的非金属性越强，气态氢化物的热稳定性越弱单质与水反应的剧烈程度：F2Cl2Br2I2元素非金属性越强，对应气态氢化物水溶液的酸性越强还原性：S2Se2碱性：NaOHMg(OH)2A B C D答案C解析同主族非金属元素从上到下，单质的氧化性逐渐减弱，熔点逐渐升高，错误；元素的非金属性越强

19、，气态氢化物的热稳定性越强，错误；元素的非金属性越强，其单质与水反应越剧烈，正确；元素的非金属性越强，其气态氢化物水溶液的酸性不一定越强，例如非金属性：FCl，而酸性：HFNa，故Cs与水反应更剧烈，反应的化学方程式为2Cs2H2O=2CsOHH2，生成物为氢气和氢氧化铯(水溶液显碱性)，则观察到有无色气体生成，生成的溶液使紫色石蕊试纸显蓝色。(3)同主族元素从上到下金属性逐渐增强，则铯单质的还原性比钠单质的还原性强。迁移创新15下表为元素周期表的一部分，请参照元素在表中的位置，用化学用语回答下列问题：(1)的原子半径由大到小的顺序为_。(2)的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是_。(3)的单

20、质与的最高价氧化物对应的水化物发生反应的化学方程式：_。(4)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生如图所示的反应，则X与Y在水中反应的离子方程式为_。答案(1)r(Na)r(Al)r(O)(2)HNO3H2CO3H2SiO3(3)2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2(4)Al33NH33H2O=Al(OH)33NH解析根据元素在周期表中的分布，可以知道是H，是C，是N，是O，是Na，是Al，是Si，是Cl。(1)电子层数越多原子半径越大，则r(Al)r(O)，电子层数相同的主族元素原子，核电荷数越多半径越小，则r(Na)r(Al)，故r(Na)r(Al)r(O)。(

21、2)、是C、N，是同周期主族元素，根据元素周期律：从左到右元素非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，所以酸性：HNO3H2CO3；、是C、Si，是同主族元素，根据元素周期律：从上到下元素非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，所以酸性：H2CO3H2SiO3。(3)的单质Al与的最高价氧化物对应的水化物NaOH发生反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，化学方程式：2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2。(4)由题图可知，M是仅含非金属元素的盐，所以一定是铵盐；结合ZN的单质，是金属铝，所以推断N是氧化铝，电解生成金属铝，Z是氢氧化铝，受热分解生成氧化铝；结合反应：XYH2OAl(OH)3NH可知，反应的离子方程式为Al33NH33H2O=Al(OH)33NH。