第1章 第3节 2 预测同主族元素的性质

(共22张PPT)
2
预测同主族元素的性质
ⅦA 族单质 F2 Cl2 Br2 I2
反应条件 暗处
反应程度 爆炸
氢化物的
稳定性 很稳定
1．根据卤素性质完成表格
光照或点燃
加热
不断加热
剧烈
缓慢
缓慢
稳定
较稳定
不稳定，
同时分解
根据所填表格内容，你能得出什么结论？
答案：同主族非金属元素原子(ⅦA 族 F、Cl、Br、I)，从
上到下得电子能力逐渐减弱；同主族元素原子的最外层电子数
相同，因而化学性质具有相似性；同主族元素原子从上到下，
原子半径增大，得电子能力减弱，对应氢化物的稳定性逐渐减
弱。
碱金属元素符号 Li
原子结构 相同点 最外层电子数都为_____
不同点 电子层数依次________
化
学
性
质 相同点 都是活泼金属，失电子能力强，都与 O2、H2O 等剧
烈反应
不
同
点 与 O2 反应 加热燃烧
生成 Li2O 常温即反应，
加热燃烧生
成_______ 常温反应，加热
生成更复杂氧
化物 遇空气
立即燃
烧
与 H2O 反应 反应产生
H2 剧烈反应生
成 H2 剧烈反应，轻微
爆炸，产生 H2 立即爆
炸
失电子能力 失电子能力______________
最高价氧化
物对应水化
物的碱性 LiOH、NaOH、KOH、RbOH、CsOH 都为强碱，
并且碱性_____________
2．根据碱金属元素性质完成表格
Na
K
Rb
Cs
1
增多
越来越强
Na2O2　　
越来越强
根据所填内容，你得出什么结论？
答案：同主族金属元素，最外层电子数相同，化学性质相
似，但由于电子层数依次增多，原子半径依次增大，从上到下
失电子能力增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性增强。
有关实验时要小心。
相似
半导体
催化剂
3．元素周期表中位置相近的元素性质______，据此可以利
用元素周期表寻找新材料，如在金属和非金属的交界处寻找
________材料，在过渡元素中寻找优良的_______。
碱金属元素都容易与氧气和水反应，取用药品要规范，做
项目 同主族(从上到下)
最外层电子数 相同
主要化合价 通常最高正价相同
核电荷数 依次增大
原子半径 依次增大
元素的原子得失电
子能力 失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱
最高价氧化物对应
的水化物的酸碱性 酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强
气态氢化物 越来越难与 H2 化合，稳定性减弱，还原性增强
1．同主族性质递变规律(从上到下)
2.元素周期表的应用
(1)合成特定性质的物质，指导科学研究和生产实践，如发
现新元素、寻找新材料、催化剂等；
(2)学习和研究化学的重要工具，如确定元素在周期表中的
位置、预测新元素的性质等；
(3)探矿方面有重要应用；
(4)论证了“量变质变规律”。
3．“位、构、性”之间的关系
4．“位、构、性”之特殊性总结
在“位、构、性”的规律中一些例外应引起足够的重视，
这对解题起到重要作用。
(1)元素周期表中一般每一周期都是从金属元素开始，但第
一周期从非金属元素 H 开始；
(2)密度最小的气体是 H2，原子核中只有质子没有中子的原
子是 H 原子；
(3)F、O 一般无正价；
(4)族序数是周期数 3 倍的元素是 O；
(5)周期数是族序数 2 倍的元素是 Li、Ca，周期数是族序数
3 倍的元素为 Na；
(6)最外层电子数是次外层电子数 3 倍的元素是 O，最外层
电子数是次外层电子数 2 倍的元素是 C，最外层电子数等于次
外层电子数的元素是 Be、Ar；
(7)常温下单质呈液态的非金属元素是 Br，金属元素是 Hg；
(8)最高价氧化物对应的水化物酸性最强的非金属元素 是
Cl；
(9)地壳中含量最大的元素是 O，其次为 Si，地壳中含量最
多的金属元素是 Al，其次为 Fe；
(10)形成化合物种类最多的元素是 C；
(11)气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能起化合
反应的是 N。
例 1.(2011 广东广州检测)下列关于 F、Cl、Br、I 的比较，
说法正确的是(
)。
B
A.原子最外层的电子数随核电荷数的增加而增多
B.单质颜色随核电荷数的增加而加深
C.氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强
D.非金属性随核电荷数的增加而增强
解析：卤族元素最外层电子数都为 7，在化学反应中容易
得到电子，且从 F 到 I，元素的非金属性减弱，与氢气化合越困
难，对应氢化物的稳定性越差，对应单质的氧化性减弱，常温
下状态由气体到液体再到固体，颜色由浅黄绿色到红棕色再到
紫黑色，对应离子的还原性增强。
例 2. Ra(镭)是原子序数最大的第ⅡA 族元素，下列说法不
正确的是(
)。
D
A．原子半径是第ⅡA 族中最大的
B．遇冷水能剧烈反应
C．位于第 7 周期
D．Ra(OH)2 是两性氢氧化物
解析：Ra(镭)是原子序数最大的第ⅡA 族元素，则Ra 在第
7 周期。根据同主族元素性质递变规律可知，在第ⅡA 族中Ra
原子半径最大，Ra 性质活泼，与水可发生剧烈反应，生成的
Ra(OH)2 是强碱。
例 3.根据元素所在元素周期表中的位置，判断下列元素都
)。
C
能作为半导体材料的是(
A．Si、K
C．Si、Ge
B．C、Al
D．As、Se
解析：非金属区域中 F、Cl、P、S 常用来制造农药；过渡
金属制造催化剂，耐高温、耐腐蚀材料等；金属与非金属的分
界线附近能找到半导体材料。
例 4.某主族元素 R 的最高正化合价与最低负化合价的代数
和为 4，由此可以判断(
)。
D
A．R 一定是第四周期元素
B．R 一定是第ⅣA 族元素
C．R 的气态氢化物比同周期其他元素气态氢化物稳定
D．R 气态氢化物化学式为 H2R
解析：根据题意设元素R 的最外层电子数为 x，故其最高
正价为＋x，最低负化合价为－(8－x)，由＋x－(8－x)＝4，得x
＝6，即元素R 的最外层电子数为6。R 一定是第ⅥA 族元素，
其气态氢化物化学式为 H2R。
1.下列元素都具有相同的最外层电子数，则它们形成的单
质中，最容易跟氢气反应生成气态氢化物的是(
)。
A
A．F
B．Cl
C．Br
D．I
解析：具有相同的最外层电子数的元素，随着原子序数的
递增，非金属性逐渐减弱，单质和氢气化合的条件越来越高，
越来越不易生成气态氢化物。
2.(2011 广东潮州检测)下列各组元素性质的递变情况中，错
误的是(
)。
C
A．Li、Be、B 原子的最高正价依次增大
B．P、S、Cl 元素的最高价氧化物对应水化物的酸性依次
增强
C．B、C、N、O、F 的原子半径依次增大
D．Li、Na、K、Rb 元素的金属性依次增强
3.某元素最高价氧化物对应水化物的化学式是 H2XO3，这
种元素的气态氢化物的分子式为(
)。
D
A．HX
B．H2X
C．XH3
D．XH4
4.下表是周期表中的一部分，根据 A～I 在周期表中的位置，
用元素符号或化学式回答下列问题。
(1)表中元素，化学性质最不活泼的是____，只有负价而无
正价的是____，可用于制半导体材料的元素是____。
(2)最高价氧化物的水化物碱性最强的是______，酸性最强
的是_______，呈两性的是________。
(3)A 分别与 D、E、F、G、H 形成的化合物中，最稳定的
是_____。
(4)在 B、C、D、J、E、F、G、H 中，原子半径最大的是
____。
解析：从表中可推出各种元素 A～J 分别为：H、Na、Al、
C、N、P、F、Cl、Ar、Si。化学性质最不活泼的元素是稀有气
体 Ar，只有负价而无正价的元素是F，可用于制半导体材料的元
素介于金属与非金属的分界线上，应为 Si；失电子能力越强，最
高价氧化物的水化物碱性也越强，应为NaOH；得电子能力越强，
最高价氧化物的水化物酸性也越强，应为HClO4；A 与D、E、F、
G、H 形成的化合物分别为：CH4、NH3、PH3、HF、HCl，由于
F 的得电子能力最强，故 HF 最稳定；根据电子层数越多且原子
序数越靠前的原子半径越大，故原子半径最大的是 Na。
答案：(1)Ar F
Si (2)NaOH
HClO4
Al(OH)3
(3)HF
(4)Na
内容特点
本节内容主要包括两部分：认识同周期元素性质的递变规
律、预测同主族元素的性质。在学过原子结构、元素周期律和
元素周期表之后，结合《化学 1(必修)》中学习的有关元素化合
物的知识，通过探究第 3 周期元素原子得失电子能力的强弱，
整合ⅦA 族元素及其化合物的性质，以及预测金属钾的性质等
一系列活动，归纳得出同周期、同主族元素性质的递变规律，
体会元素在周期表中的位置、元素的原子结构、元素性质即
“位、构、性”三者间的关系，学会运用元素周期律和元素周
期表来指导化学学习、科学研究和生产实践。
本节知识框架为：
教学指要
学习本节内容，可让学生复习第 3 周期和ⅦA 族的元素化
合物知识，复习元素周期律和元素周期表知识。本节内容根据
知识的内在联系可划分为两部分：同周期元素性质的递变规律；
预测同主族元素的性质。具体教学建议如下：
1．同周期元素性质的递变规律，本课时的重难点是探究第
3 周期元素原子得失电子的能力的递变规律，从而得出同周期
元素性质的递变规律。处理本模块时，要充分利用教材的“实
验探究”和“阅读探究”，设计实验，通过实验结论归纳出同
周期元素性质的递变规律。可将第 3 周期元素分为金属元素和
非金属元素来分别讨论，以分散难点。实验时要注意选择对比
性强、现象明显的实验，充分利用“方法导引”所提供的方法，
使实验更具有说服力。
2．预测同主族元素的性质，本课时的重难点是学习同主族
元素性质的递变规律。可以先引导学生分析同主族元素的原子
结构特点，后根据所学知识预测同主族元素性质递变的可能性，
最后结合ⅦA 族元素及其化合物的性质来验证，并进一步完善、
整合ⅦA 族元素及其化合物的知识。通过“观察·思考”来加深
对同主族元素性质的递变规律的认识，并整合ⅠA 族元素化合
物知识，要特别注意金属钾性质活泼，注意实验安全。