1.3.2 研究同主族元素的性质 课件 (共25张PPT)2023-2024学年高一化学鲁科版（2019）必修第二册
文档属性
| 名称 | 1.3.2 研究同主族元素的性质 课件 (共25张PPT)2023-2024学年高一化学鲁科版（2019）必修第二册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 34.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-15 19:47:54 | ||
图片预览
文档简介
(共25张PPT)
判断元素的金属性和非金属性强弱的方法
非金属性强弱
金属性强弱
最高价氧化物对应的水化物的碱性的强弱
单质从酸或者水中置换出氢的难易
最高价氧化物对应水化物的酸性的强弱
单质与氢气化合生成气态氢化物的难易
气态氢化物的稳定性
复习回顾
第1章 原子结构 元素周期律
第3节 元素周期表的应用 课时2
1.能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构，分析、预测、比较元素及其化合物的性质。
2.学习碱金属元素和卤素元素物理和化学性质及其递变规律，能用原子结构理论初步加以解释。
1.在元素周期表中，同主族元素原子的核外电子排布有什么特点？请以ⅠA族和ⅦA族元素为例，推测同主族元素性质的相似性和递变性。
相似性：
递变性：
最外层都有１个电子,化学性质相似。
随着核电荷数递增,原子电子层数递增,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,金属性逐渐增强。
+3
2
1
+11
2
8
1
+19
2
8
8
1
+37
2
8
18
8
1
+55
2
8
18
18
8
1
Li
Na
K
Rb
Cs
交流·研讨
+9
2
7
F
+17
2
8
7
Cl
+35
2
8
18
7
Br
+53
2
8
18
18
7
I
相似性：
递变性：
最外层都有7个电子，化学性质相似。
随着核电荷数的增加，原子的电子层数递增,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,得电子的能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。
1.在元素周期表中，同主族元素原子的核外电子排布有什么特点？请以ⅠA族和ⅦA族元素为例，推测同主族元素性质的相似性和递变性。
交流·研讨
2.尝试利用学过的元素及其化合物的知识为你的推测寻找证据。
一、碱金属元素性质的性质
1.碱金属元素
碱金属是一类化学性质非常活泼的金属，在自然界中以化合态存在，在元素周期表中处于第IA族。
Li
K
Na
Rb
Cs
2.碱金属单质的化学性质
（1）回忆以前学过关于钠的知识，钠有哪些化学性质？
钠在空气中燃烧
钠与水反应
问题与推测
（2）结合锂、钠和钾的原子结构特点，推测锂、钾可能具有哪些与钠相似的化学性质？
推测
依据原子结构最外层电子数都是1
都位于元素周期表第IA族
钠
能与水反应
能在空气中燃烧
锂
钾
都能与水反应
都能在空气中燃烧
观看钾、钠在空气中燃烧的实验视频，观察实验现象并描述。
现象：钾、钠都能在空气中燃烧，迅速熔化成光亮小球，钠产生黄色火焰，得到淡黄色固体，钾产生紫色火焰（透过蓝色钴玻璃），得到白色固体，钾燃烧比钠燃烧更剧烈。。
金属性：钾>钠
实验与观察
视频
现象：钾和钠都浮在水面上；均熔成闪亮的小球；小球四处游动；发出嘶嘶响声；加了酚酞的溶液均呈红色。
金属性：钾>钠
钾与水的反应有轻微爆炸并着火燃烧，更加剧烈。
观看钾、钠与水反应的实验视频，观察实验现象并描述。
视频
（1）通过实验，观察、讨论并总结钠、钾有哪些相似的化学性质，与你最初根据原子结构特点进行的预测是否一致？
（2）从实验现象比较钾、钠与水反应的难易程度。由此，你能推断出锂与水反应的难易程度吗？
钠、钾能与水反应且能在空气中燃烧，与我们最初预测的一致。
观察实验，发现钾比钠更容易与水反应，推测，锂与水反应程度比钠与水反应程度更难。
3.碱金属单质的物理性质
碱金属单质 颜色和状态 熔点（℃) 沸点（℃）
Li 银白色固体 180.5 1341
Na 银白色固体 97.82 881.4
K 银白色固体 63.38 759
Rb 银白色固体 39.31 691
Cs 略带金属光泽固体 28.44 668.2
观察碱金属单质的主要物理性质，从锂到铯，物理性质是否表现出一定的相似性和规律性？
表1-3-1碱金属单质的主要物理性质
ⅠA族 颜色 状态 熔点变化情况 沸点变化情况 单质与水反应情况 单质与氧气反应情况 最高价氧化物对应水化物
化学式 碱性强弱变化
Li
Na
K
Rb
Cs
反应越来越剧烈
反应越来越剧烈
越来越低
越来越低
LiOH
NaOH
KOH
RbOH
CsOH
碱性增强
银白色固体
银白色固体
银白色固体
银白色固体
略带金色光泽固体
相似性
递变性
大都是银白色金属（Cs除外），硬度都很小，导电导热性强
熔沸点随着原子序数的增加越来越低
相似性
递变性
活泼金属，能与水和氧气等物质反应，最高价氧化物对应的水化物都有很强的碱性
随着原子序数的增加，单质的还原性逐渐增强，与水或氧气的反应越来越剧烈，最高价氧化物对应的水化物的碱性越来越强，元素的金属性逐渐增强
碱金属元素
物理性质
化学性质
二、卤族元素
1.卤族元素单质的主要物理性质
卤素单质 颜色和状态 熔点（℃） 沸点（℃）
F2 淡黄绿色气体 -219.6 -188.1
Cl2 黄绿色气体） -101 -34.6
Br2 深红棕色液体 -7.2 58.78
I2 紫黑色固体 113.5 184.4
表1-3-2 卤族元素单质的主要物理性质
观察下表，从上到下，卤族元素单质的物理性质有什么变化？
卤族元素是典型的非金属元素，它们在自然界中都以化合态存在。
递变性：从上到下，单质颜色逐渐加深，熔点、沸点逐渐升高。
【思考】从哪些角度可以证明卤族元素化学性质性质的相似性和递变性？
（1）单质与氢气化合的难易程度
（2）气态氢化物的稳定性
（3）最高价氧化物对应水化合物的酸性
（4）单质间的置换反应
实验用品：
NaCl溶液，NaBr溶液，KI溶液，氯水，溴水，碘水，淀粉溶液，四氯化碳；烧杯，试管，胶头滴管。
实验探究
——探究卤族元素性质的相似性和递变性
实验目的：
分别以卤族元素单质和卤化物为典型代表物设计实验，验证卤族元素性质的相似性和递变性。
任务：请以小组为单位，讨论设计方案，并说明依据。
检验溴单质、碘单质的一种方法
溴单质、碘单质在四氯化碳中的溶解度均大于他们在水中的溶解度。利用这一性质，可以向含有溴单质、碘单质的水溶液中加入四氯化碳，分别将它们从水溶液中提出出来。四氯化碳难溶于水，且溴单质和碘单质在四氯化碳中分别呈橙色和紫色，可以利用者一方法，检验水溶液中溴单质或碘单质的存在。
方法引导
2.卤族元素的化学性质
依据
Br2
Cl2
I2
＞
＜
＞
氧化性：
还原性：
Cl-
Br-
I-
＜
方案1：
方案2：
方案3：
向NaBr溶液中加入氯水，再加入四氯化碳，振荡，静置，观察实验现象
向KI溶液中加入氯水，再加入四氯化碳，振荡，静置，观察实验现象
向KI溶液中加入溴水，再加入淀粉溶液，振荡，静置，观察实验现象
卤素单质之间是否可以发生置换反应？
观察实验现象，填写表格内空缺的内容并比较各卤族元素之间的氧化性强弱。
现象 化学方程式 氧化性强弱
F2 Cl2 Br2 I2
氧化性逐渐减弱
随着核电荷数的增加
四氯化碳层呈黄色 Cl2>Br2
四氯化碳层呈浅红色 Cl2>I2
溶液变蓝 Br2>I2
视频
ⅦA族 F2 Cl2 Br2 I2
颜色和状态
熔点变化情况
沸点变化情况
最高价氧化物对应的水化物 化学式 －
酸性强弱变化
与氢气化合的反应条件
与氢气化合的反应程度
与氢气化合的反应难易
氢化物 化学式
稳定性变化
HClO4
HBrO4
HIO4
酸性减弱
暗处
爆炸
光照或点燃
剧烈
加热
缓慢
不断加热
缓慢
越来越难
HF
HCl
HBr
HI
稳定性减弱
越来越高
越来越高
淡黄绿色气体
黄绿色气体
深红棕色液体
紫黑色固体
相似性
递变性
单质都有一定的颜色
随着原子序数增加，单质由气态过渡到液态再到固态，颜色越来越深，熔沸点也越来越高
相似性
递变性
都能与氢气化合，都是活泼的非金属，具有氧化性
随着原子序数的增加，单质的氧化性逐渐减弱，与氢气的化合越来越难，对应氢化物的稳定性逐渐减弱，对应的最高价氧化物的酸性越来越强，元素的非金属性逐渐减弱
卤族元素
物理性质
化学性质
【思考】学习了元素周期律和周期表后，请你归纳元素在周期表在中的位置、结构和性质之间的关系。
原子结构
周期表中位置
元素性质
周期律推测性质
判断
决定
反映
预测
体现
单质的氧化性还原性
最高价氧化物对应水化物的酸碱性
气态氢化物稳定性
1.下列关于F、Cl、Br、I的比较，正确的是（ ）。
A. 它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增加
B. 单质的氧化性随核电荷数的增加而增强
C. 它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强
D. 单质的颜色随核电荷数的增加而变浅
练一练
A
2.有关Li、Na、K、Rb的叙述不正确的是（ ）。
A. 碱性：KOH > LiOH
B. 原子半径： r(K) > r(Na)
C. 它们的单质燃烧时火焰均呈紫色
D. 实验室中少量的钠可保存在煤油中
C
原子结构与元素性质
碱金属
卤素
结构与性质的关系
相似性
递变性（从上到下）
物理性质：银白色（铯略带金色）、质软、密度小、熔沸点低
化学性质：能与水反应、都能与氧气反应
物理性质：密度呈增大趋势（钠大于钾）；熔沸点逐渐降低
化学性质：与氧气和水反应越来越强烈
相似性
递变性（从上到下）
物理性质：都有颜色
化学性质：与氢气反应；同族置换
物理性质：颜色加深、密度增大、熔沸点增大
化学性质：与氢气化合越来越难；气态氢化物稳定性越来越差；单质氧化性逐渐减弱
相似性
递变性（从上到下）
最外层电子数相同
电子层数依次增加；原子半径逐渐增大；
失电子能力逐渐增强；得电子能力逐渐减弱；
金属性逐渐增强；非金属性逐渐减弱
判断元素的金属性和非金属性强弱的方法
非金属性强弱
金属性强弱
最高价氧化物对应的水化物的碱性的强弱
单质从酸或者水中置换出氢的难易
最高价氧化物对应水化物的酸性的强弱
单质与氢气化合生成气态氢化物的难易
气态氢化物的稳定性
复习回顾
第1章 原子结构 元素周期律
第3节 元素周期表的应用 课时2
1.能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构，分析、预测、比较元素及其化合物的性质。
2.学习碱金属元素和卤素元素物理和化学性质及其递变规律，能用原子结构理论初步加以解释。
1.在元素周期表中，同主族元素原子的核外电子排布有什么特点？请以ⅠA族和ⅦA族元素为例，推测同主族元素性质的相似性和递变性。
相似性：
递变性：
最外层都有１个电子,化学性质相似。
随着核电荷数递增,原子电子层数递增,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,金属性逐渐增强。
+3
2
1
+11
2
8
1
+19
2
8
8
1
+37
2
8
18
8
1
+55
2
8
18
18
8
1
Li
Na
K
Rb
Cs
交流·研讨
+9
2
7
F
+17
2
8
7
Cl
+35
2
8
18
7
Br
+53
2
8
18
18
7
I
相似性：
递变性：
最外层都有7个电子，化学性质相似。
随着核电荷数的增加，原子的电子层数递增,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,得电子的能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。
1.在元素周期表中，同主族元素原子的核外电子排布有什么特点？请以ⅠA族和ⅦA族元素为例，推测同主族元素性质的相似性和递变性。
交流·研讨
2.尝试利用学过的元素及其化合物的知识为你的推测寻找证据。
一、碱金属元素性质的性质
1.碱金属元素
碱金属是一类化学性质非常活泼的金属，在自然界中以化合态存在，在元素周期表中处于第IA族。
Li
K
Na
Rb
Cs
2.碱金属单质的化学性质
（1）回忆以前学过关于钠的知识，钠有哪些化学性质？
钠在空气中燃烧
钠与水反应
问题与推测
（2）结合锂、钠和钾的原子结构特点，推测锂、钾可能具有哪些与钠相似的化学性质？
推测
依据原子结构最外层电子数都是1
都位于元素周期表第IA族
钠
能与水反应
能在空气中燃烧
锂
钾
都能与水反应
都能在空气中燃烧
观看钾、钠在空气中燃烧的实验视频，观察实验现象并描述。
现象：钾、钠都能在空气中燃烧，迅速熔化成光亮小球，钠产生黄色火焰，得到淡黄色固体，钾产生紫色火焰（透过蓝色钴玻璃），得到白色固体，钾燃烧比钠燃烧更剧烈。。
金属性：钾>钠
实验与观察
视频
现象：钾和钠都浮在水面上；均熔成闪亮的小球；小球四处游动；发出嘶嘶响声；加了酚酞的溶液均呈红色。
金属性：钾>钠
钾与水的反应有轻微爆炸并着火燃烧，更加剧烈。
观看钾、钠与水反应的实验视频，观察实验现象并描述。
视频
（1）通过实验，观察、讨论并总结钠、钾有哪些相似的化学性质，与你最初根据原子结构特点进行的预测是否一致？
（2）从实验现象比较钾、钠与水反应的难易程度。由此，你能推断出锂与水反应的难易程度吗？
钠、钾能与水反应且能在空气中燃烧，与我们最初预测的一致。
观察实验，发现钾比钠更容易与水反应，推测，锂与水反应程度比钠与水反应程度更难。
3.碱金属单质的物理性质
碱金属单质 颜色和状态 熔点（℃) 沸点（℃）
Li 银白色固体 180.5 1341
Na 银白色固体 97.82 881.4
K 银白色固体 63.38 759
Rb 银白色固体 39.31 691
Cs 略带金属光泽固体 28.44 668.2
观察碱金属单质的主要物理性质，从锂到铯，物理性质是否表现出一定的相似性和规律性？
表1-3-1碱金属单质的主要物理性质
ⅠA族 颜色 状态 熔点变化情况 沸点变化情况 单质与水反应情况 单质与氧气反应情况 最高价氧化物对应水化物
化学式 碱性强弱变化
Li
Na
K
Rb
Cs
反应越来越剧烈
反应越来越剧烈
越来越低
越来越低
LiOH
NaOH
KOH
RbOH
CsOH
碱性增强
银白色固体
银白色固体
银白色固体
银白色固体
略带金色光泽固体
相似性
递变性
大都是银白色金属（Cs除外），硬度都很小，导电导热性强
熔沸点随着原子序数的增加越来越低
相似性
递变性
活泼金属，能与水和氧气等物质反应，最高价氧化物对应的水化物都有很强的碱性
随着原子序数的增加，单质的还原性逐渐增强，与水或氧气的反应越来越剧烈，最高价氧化物对应的水化物的碱性越来越强，元素的金属性逐渐增强
碱金属元素
物理性质
化学性质
二、卤族元素
1.卤族元素单质的主要物理性质
卤素单质 颜色和状态 熔点（℃） 沸点（℃）
F2 淡黄绿色气体 -219.6 -188.1
Cl2 黄绿色气体） -101 -34.6
Br2 深红棕色液体 -7.2 58.78
I2 紫黑色固体 113.5 184.4
表1-3-2 卤族元素单质的主要物理性质
观察下表，从上到下，卤族元素单质的物理性质有什么变化？
卤族元素是典型的非金属元素，它们在自然界中都以化合态存在。
递变性：从上到下，单质颜色逐渐加深，熔点、沸点逐渐升高。
【思考】从哪些角度可以证明卤族元素化学性质性质的相似性和递变性？
（1）单质与氢气化合的难易程度
（2）气态氢化物的稳定性
（3）最高价氧化物对应水化合物的酸性
（4）单质间的置换反应
实验用品：
NaCl溶液，NaBr溶液，KI溶液，氯水，溴水，碘水，淀粉溶液，四氯化碳；烧杯，试管，胶头滴管。
实验探究
——探究卤族元素性质的相似性和递变性
实验目的：
分别以卤族元素单质和卤化物为典型代表物设计实验，验证卤族元素性质的相似性和递变性。
任务：请以小组为单位，讨论设计方案，并说明依据。
检验溴单质、碘单质的一种方法
溴单质、碘单质在四氯化碳中的溶解度均大于他们在水中的溶解度。利用这一性质，可以向含有溴单质、碘单质的水溶液中加入四氯化碳，分别将它们从水溶液中提出出来。四氯化碳难溶于水，且溴单质和碘单质在四氯化碳中分别呈橙色和紫色，可以利用者一方法，检验水溶液中溴单质或碘单质的存在。
方法引导
2.卤族元素的化学性质
依据
Br2
Cl2
I2
＞
＜
＞
氧化性：
还原性：
Cl-
Br-
I-
＜
方案1：
方案2：
方案3：
向NaBr溶液中加入氯水，再加入四氯化碳，振荡，静置，观察实验现象
向KI溶液中加入氯水，再加入四氯化碳，振荡，静置，观察实验现象
向KI溶液中加入溴水，再加入淀粉溶液，振荡，静置，观察实验现象
卤素单质之间是否可以发生置换反应？
观察实验现象，填写表格内空缺的内容并比较各卤族元素之间的氧化性强弱。
现象 化学方程式 氧化性强弱
F2 Cl2 Br2 I2
氧化性逐渐减弱
随着核电荷数的增加
四氯化碳层呈黄色 Cl2>Br2
四氯化碳层呈浅红色 Cl2>I2
溶液变蓝 Br2>I2
视频
ⅦA族 F2 Cl2 Br2 I2
颜色和状态
熔点变化情况
沸点变化情况
最高价氧化物对应的水化物 化学式 －
酸性强弱变化
与氢气化合的反应条件
与氢气化合的反应程度
与氢气化合的反应难易
氢化物 化学式
稳定性变化
HClO4
HBrO4
HIO4
酸性减弱
暗处
爆炸
光照或点燃
剧烈
加热
缓慢
不断加热
缓慢
越来越难
HF
HCl
HBr
HI
稳定性减弱
越来越高
越来越高
淡黄绿色气体
黄绿色气体
深红棕色液体
紫黑色固体
相似性
递变性
单质都有一定的颜色
随着原子序数增加，单质由气态过渡到液态再到固态，颜色越来越深，熔沸点也越来越高
相似性
递变性
都能与氢气化合，都是活泼的非金属，具有氧化性
随着原子序数的增加，单质的氧化性逐渐减弱，与氢气的化合越来越难，对应氢化物的稳定性逐渐减弱，对应的最高价氧化物的酸性越来越强，元素的非金属性逐渐减弱
卤族元素
物理性质
化学性质
【思考】学习了元素周期律和周期表后，请你归纳元素在周期表在中的位置、结构和性质之间的关系。
原子结构
周期表中位置
元素性质
周期律推测性质
判断
决定
反映
预测
体现
单质的氧化性还原性
最高价氧化物对应水化物的酸碱性
气态氢化物稳定性
1.下列关于F、Cl、Br、I的比较，正确的是（ ）。
A. 它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增加
B. 单质的氧化性随核电荷数的增加而增强
C. 它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强
D. 单质的颜色随核电荷数的增加而变浅
练一练
A
2.有关Li、Na、K、Rb的叙述不正确的是（ ）。
A. 碱性：KOH > LiOH
B. 原子半径： r(K) > r(Na)
C. 它们的单质燃烧时火焰均呈紫色
D. 实验室中少量的钠可保存在煤油中
C
原子结构与元素性质
碱金属
卤素
结构与性质的关系
相似性
递变性（从上到下）
物理性质：银白色（铯略带金色）、质软、密度小、熔沸点低
化学性质：能与水反应、都能与氧气反应
物理性质：密度呈增大趋势（钠大于钾）；熔沸点逐渐降低
化学性质：与氧气和水反应越来越强烈
相似性
递变性（从上到下）
物理性质：都有颜色
化学性质：与氢气反应；同族置换
物理性质：颜色加深、密度增大、熔沸点增大
化学性质：与氢气化合越来越难；气态氢化物稳定性越来越差；单质氧化性逐渐减弱
相似性
递变性（从上到下）
最外层电子数相同
电子层数依次增加；原子半径逐渐增大；
失电子能力逐渐增强；得电子能力逐渐减弱；
金属性逐渐增强；非金属性逐渐减弱