第二课时 同主族元素性质的递变规律.ppt

鲁科版普通高中课程标准实验教科书鲁科版普通高中课程标准实验教科书化学化学2（必修）（必修）第一章第一章第三节第三节 元素周期律的应用元素周期律的应用(2)(2)认识同主族元素性质的递变规律认识同主族元素性质的递变规律复习回顾：从左向右，元素的从左向右，元素的金属性金属性逐渐减弱，逐渐减弱，非非金属性金属性逐渐增强。逐渐增强。试用结构观点解释为什么有这样的变化规律：试用结构观点解释为什么有这样的变化规律：同一周期元素，同一周期元素，电子层数相同。电子层数相同。从左向右，核从左向右，核电荷数增多，原子半径减小，失电子的能力逐渐减电荷数增多，原子半径减小，失电子的能力逐渐减弱，得电子的能力逐渐增强。弱，得电子的能力逐渐增强。同一周期元素的金属性和非金属性变化有何规律？同一周期元素的金属性和非金属性变化有何规律？在周期表中的变化规律元素原子序数依次增加，原子半径逐渐减小元素原子序数依次增加，原子半径逐渐减小元素原子失电子的能力逐渐减弱，得电子的能力逐渐增强元素原子失电子的能力逐渐减弱，得电子的能力逐渐增强二、预测同主族元素的性质二、预测同主族元素的性质1 1、AA族元素族元素（1 1）A族元素族元素的原子结构的原子结构原子结构原子结构决定决定性质性质最外层最外层7个电子个电子易得一个电子，易得一个电子，具氧化性具氧化性核电荷数递增核电荷数递增电子层数递增电子层数递增原子半径依次增大原子半径依次增大得电子能力逐得电子能力逐渐减弱渐减弱表格表格元素元素氟氟（F）氯氯（Cl）溴溴（Br）碘（碘（I）最外层最外层电子数电子数最高化最高化合价合价最低化最低化合价合价气态氢气态氢化物化物最高价最高价含氧酸含氧酸 7 7 7 7 0 +7 +7 +7 -1 -1 -1 -1 HF HCl HBr HI 无无 HClO4 HBrO4HIO41、卤素单质物理性质的递变、卤素单质物理性质的递变184.4113.54.93 gcm3紫黑色紫黑色固体固体I2变化变化规律规律58.78-7.23.119 gcm3(20)深红棕色深红棕色液体液体Br2-34.6-1013.214 gL(0)黄绿色黄绿色气体气体Cl2-188.1-219.61.69gL(15)淡黄绿色淡黄绿色气体气体F2沸点沸点熔点熔点密度密度色态色态单质单质依次加深依次加深依次升高依次升高 依次升高依次升高 依次升高依次升高2、卤族元素单质与氢气化合的反应条件、卤族元素单质与氢气化合的反应条件氢化物的稳定性反应程度反应条件I2Br2Cl2F2暗处暗处光照或光照或点燃点燃加热加热不断加不断加热热爆炸爆炸剧烈剧烈缓慢缓慢缓慢缓慢很稳定很稳定稳定稳定较稳定较稳定不稳定易不稳定易分解分解表现为：表现为：（1）卤素单质与）卤素单质与H2化合的难易关系：化合的难易关系：F2 Cl2 Br2 I 2 (2)卤化氢的稳定性关系：卤化氢的稳定性关系：HF HCl HBr HI 3、卤素间的相互置换、卤素间的相互置换(1)Cl22Br=2ClBr2(2)Cl22I=2ClI2(3)Br2+I=BrI2思考：根据上述实验，排出思考：根据上述实验，排出Cl2、Br2、I2的的氧化性强弱顺序及氧化性强弱顺序及、的还的还原性强弱顺序原性强弱顺序结论结论：氧化性：氧化性：Cl2Br2I2还原性：还原性：小 结卤素原子结构的相似性，决定了单质化学性质的卤素原子结构的相似性，决定了单质化学性质的相似性相似性。与金属反应，生成卤化物。与金属反应，生成卤化物。与氢气反应，生成卤化氢。与氢气反应，生成卤化氢。与水反应，生成卤化氢和次卤酸。与水反应，生成卤化氢和次卤酸。卤素原子结构的差异性，决定了单质化学性质的卤素原子结构的差异性，决定了单质化学性质的差异性和递变性差异性和递变性与氢反应的能力渐弱与氢反应的能力渐弱氢化物的稳定性渐弱氢化物的稳定性渐弱与水反应的能力渐弱与水反应的能力渐弱特性特性碘遇淀粉显蓝色。碘遇淀粉显蓝色。氟气和水的反应：氟气和水的反应：2F2+2H2O=4HF+O2 小结 对对AA族元素原子从上到下，电子层数依族元素原子从上到下，电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐次增多，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。其单质的熔、沸增强，得电子能力逐渐减弱。其单质的熔、沸点在依次的增大。点在依次的增大。对其它的主族而言适应吗？对其它的主族而言适应吗？碱金属元素碱金属元素 碱金属元素原子结构碱金属元素原子结构 原子结构原子结构1.相同点：原子最相同点：原子最外层电子都只有一外层电子都只有一个电子。个电子。2.递变规律：递变规律：LiCs，电子层数递增，原子半电子层数递增，原子半径渐大，核对最外层电径渐大，核对最外层电子的引力下降。子的引力下降。都易失都易失电子，电子，具强还原性。具强还原性。LiCs越来越来越容易失电越容易失电子，还原性子，还原性逐渐增强。逐渐增强。化学性质化学性质决定决定请您小结请您小结同一主族元素的金属性和非金属性变化有何规律？同一主族元素的金属性和非金属性变化有何规律？自上而下，元素的自上而下，元素的金属性金属性逐渐增强，逐渐增强，非金属性非金属性逐渐减弱。逐渐减弱。试用结构观点解释为什么有这样的变化规律：试用结构观点解释为什么有这样的变化规律：同一主族元素，最外层电子数相同。自上而下，同一主族元素，最外层电子数相同。自上而下，电子层数增多，原子半径增大，失电子的能力逐渐电子层数增多，原子半径增大，失电子的能力逐渐增强，得电子的能力逐渐减弱。增强，得电子的能力逐渐减弱。在周期表中元素原子的变化规律在周期表中元素原子的变化规律元素原子序数依次增加，原子半径逐渐减小元素原子序数依次增加，原子半径逐渐减小元素原子失电子的能力逐渐减弱，得电子的能力逐渐增强元素原子失电子的能力逐渐减弱，得电子的能力逐渐增强原原子子序序数数递递增增原原子子半半径径增增大大元元素素原原子子失失电电子子能能力力增增强强，元元素素原原子子得得电电子子能能力力减减弱弱。01BAlSiGeAsSbTe234567AAAA AA APoAt非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强金金属属性性逐逐渐渐增增强强非非金金属属性性逐逐渐渐增增强强元素周期表中元素性质递变规律元素周期表中元素性质递变规律 内容内容同同周期（从左到右）周期（从左到右）同主族（从上到下）同主族（从上到下）原子半径原子半径 电子层结构电子层结构 失电子能力失电子能力得电子能力得电子能力 金属性非金属性金属性非金属性 主要化合价主要化合价 最最高高价价氧氧化化物物对对应应的的水化物酸碱性水化物酸碱性 非金属元素气态氢非金属元素气态氢化物的形成与稳定性化物的形成与稳定性大大小小小小大大电子层数电子层数相同、相同、最外层电子最外层电子增多增多逐渐逐渐减小减小逐渐逐渐增大增大逐渐逐渐增大增大逐渐逐渐减小减小金属性金属性减减、非金属性、非金属性增增金属性金属性增、增、非金属性非金属性减减最高正价最高正价+1+7最高正价最高正价=族系数族系数 碱性碱性逐渐逐渐减弱减弱酸性酸性逐渐逐渐增强增强碱性碱性逐渐逐渐增强增强酸性酸性逐渐逐渐减弱减弱形成：形成：难难易易稳定性：稳定性：弱弱强强 形成：形成：易易难难稳定性：稳定性：强强弱弱电子层电子层增多增多最外层最外层电子数电子数相同相同你能理解你能理解“位位(位置位置)构构(结构结构)性性(性质性质)”三者三者之间的关系吗？之间的关系吗？思考与交流思考与交流原子序数原子序数=核电荷数核电荷数周期数周期数=电子层数电子层数主族序数主族序数=最外层电子数最外层电子数同位素化学性质相同同位素化学性质相同相似性相似性递变性递变性(从上至下从上至下,金属性增强金属性增强,非金属性减非金属性减弱弱)同周期同周期同主族同主族递变性递变性(从左到右从左到右,金属性减弱金属性减弱,非金属性增强非金属性增强)电子层数电子层数最外层电子数最外层电子数金属性、非金属金属性、非金属性强弱性强弱(主族主族)最外层电子数最外层电子数=最高正价数最高正价数8最外层电子数最外层电子数=最低负价数最低负价数原子结构原子结构表中位置表中位置元素性质元素性质原子结构原子结构决定决定元素在周期表元素在周期表中的位置中的位置和和性质。元素在周性质。元素在周期表中的位置，反映了元素期表中的位置，反映了元素的的原子结构原子结构和和元素的性质。元素的性质。1、F没有正价，没有正价，O通常不显示正价；通常不显示正价；2、金属元素只有正化合价而无负价。、金属元素只有正化合价而无负价。元素周期表及元素周期律的三大意义学习和研究化学的规律和工具学习和研究化学的规律和工具研究发现新物质研究发现新物质论证了量变引起质变的规律性论证了量变引起质变的规律性 预言新元素，研究新农药，寻找新的半预言新元素，研究新农药，寻找新的半导体材料、催化剂、耐高温耐腐蚀材料、寻导体材料、催化剂、耐高温耐腐蚀材料、寻找新的矿物质。找新的矿物质。课堂练习：课堂练习：1、相邻三个周期的主族元素A、B、C、D、E，它们的原子序数依次增大，B、C、D元素在同一周期，A、E在同一主族。除A外的各元素的原子的电子层内层已填满电子。其中B的最外层有4个电子。A与B，B与C都能生成气态的化合物。D与E生成离子化合物。在离子化合物中它们化合价的绝对值相等。试回答：它们各是什么元素？H、C、O、F、Na2、用、用A表示质子数，表示质子数，B中子数，中子数，C核外电子数，核外电子数，D最外层电子数，最外层电子数，E电子层数电子层数填写下列各空：填写下列各空：原子原子(核素核素)种类由种类由_决定决定元素种类由元素种类由_决定决定元素同位素由元素同位素由_决定决定元素在周期表中的位置由元素在周期表中的位置由_决定决定元素的原子半径由元素的原子半径由_决定决定元素主要化合价由元素主要化合价由_决定决定元素的化学性质主要由元素的化学性质主要由_决定决定价电子通常是指价电子通常是指_ABABDEAEDDD（3）实质：元素性质周期性变化是由于实质：元素性质周期性变化是由于_ _周期性周期性 变化的必然结果。变化的必然结果。（2）内容：元素性质的周期性变化主要体现在）内容：元素性质的周期性变化主要体现在_、_ _、_ _等方面。等方面。（1）定义：）定义：_随着随着原子原子_的的规规律律叫叫做做元元素周期律。素周期律。元素的性质元素的性质原子序数原子序数原子核外电子排布的周期性变化原子核外电子排布的周期性变化元素元素原子原子元素主要化合价的元素主要化合价的半径的周期性变化半径的周期性变化周期性变化周期性变化的递增而呈现周期性的变化的递增而呈现周期性的变化的原子核外电子排布的周期性变化的原子核外电子排布的周期性变化填空填空例例1：下列各组元素性质递变情况错误的是（：下列各组元素性质递变情况错误的是（）ALi、Be、B原子最外层电子数依次增多原子最外层电子数依次增多BP、S、Cl元素最高正化合价依次升高元素最高正化合价依次升高CB、C、N、O、F原子半径依次增大原子半径依次增大DLi、Na、K、Rb的金属性依次增强的金属性依次增强例例2：某某元元素素的的气气态态氢氢化化物物化化学学式式为为H2R，此此元元素素最高价氧化物对应水化物的化学式可能为最高价氧化物对应水化物的化学式可能为（）AH2RO3BH2RO4CHRO3DH3RO4CB例题例题3：周期表前：周期表前20号元素中，某两种元素的原子序号元素中，某两种元素的原子序数相差数相差3，周期数相差，周期数相差1，它们形成化合物时原子，它们形成化合物时原子数之比为数之比为1 2。写出这些化合物的化学式是。写出这些化合物的化学式是_。例例题题4：已已知知A为为A族族元元素素，B为为A族族元元素素，它它们们的的原原子子序序数数分分别别为为m和和n，且且A、B为为同同一一周周期期元元素素。下列关系式错误的是下列关系式错误的是()An=m+1Bn=m+11Cn=m+25Dn=m+10例例题题5：X、Y两两元元素素处处于于同同一一主主族族相相邻邻周周期期，则则X、Y两元素的原子序数相差不可能为下列哪一数值两元素的原子序数相差不可能为下列哪一数值()A2B8C10D18例例题题6：第第114号号元元素素是是化化学学家家和和物物理理学学家家很很感感兴兴趣趣的元素，试推测此元素在周期表中的位置的元素，试推测此元素在周期表中的位置()A第八周期第八周期A族族B第六周期第六周期A族族C第七周期第七周期B族族D第七周期第七周期A族族1.主族元素的最高正化合价一般等于主族元素的最高正化合价一般等于其其_序数，非金属元素的负化合序数，非金属元素的负化合价等于价等于_。2.卤族元素的原子最外层上的电子数是卤族元素的原子最外层上的电子数是_，其中，非金属性最强的是，其中，非金属性最强的是_。卤素的最高价氧化物对应水化物的化卤素的最高价氧化物对应水化物的化学式是学式是_(以以X表示卤素表示卤素)。主族主族 8-主族序数主族序数(8-最高正价最高正价)7 F HXO 注注:氟元素无最高价氧化物及其水合物，因为氟氟元素无最高价氧化物及其水合物，因为氟元素无正化合价元素无正化合价 3.下列性质的递变中，正确的是下列性质的递变中，正确的是 ()A.O、S、Na的原子半径依次增大的原子半径依次增大 B.LiOH、KOH、CsOH的碱性依次增强的碱性依次增强C.HF、NH3、SiH4的稳定性依次增强的稳定性依次增强D.HCl、HBr、HI的还原性依次减弱的还原性依次减弱AB 4.某元素某元素X的原子序数为的原子序数为52，下列叙述正确，下列叙述正确的是的是 ()A.X的主要化合价是的主要化合价是-2、+4、+6B.X可以形成稳定的气态氢化物可以形成稳定的气态氢化物C.X的最高价氧化物对应水化物的酸性的最高价氧化物对应水化物的酸性比比HBrO4的酸性强的酸性强D.X原子的还原性比碘原子强原子的还原性比碘原子强AD 5.已知铍已知铍(Be)的原子序数为的原子序数为4。下列对铍。下列对铍及其化合物的叙述中，正确的是及其化合物的叙述中，正确的是 ()A.铍的原子半径大于硼的原子半径铍的原子半径大于硼的原子半径B.氯化铍化学式中铍原子的最外层电子氯化铍化学式中铍原子的最外层电子 数是数是8*C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱D.单质铍跟冷水反应产生氢气单质铍跟冷水反应产生氢气 AC 6.X、Y是元素周期表中是元素周期表中 A族中的两种元族中的两种元素素,下列叙述中能说明下列叙述中能说明X的非金属比的非金属比Y强的是强的是 （）A.X原子的电子层数比原子的电子层数比Y原子的电子层数多原子的电子层数多B.X的氢化物的沸点比的氢化物的沸点比Y的氢化物沸点低的氢化物沸点低*C.X的气态氢化物比的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定的气态氢化物稳定D.Y的单质能将的单质能将X从从NaX的溶液中置换出来的溶液中置换出来C7、下列变化的比较、下列变化的比较,不正确的是不正确的是:（）A.酸性强弱酸性强弱:HClO4H2SO4H3PO4H4SiO4B.原子半径大小原子半径大小:NaSOC.碱性强弱碱性强弱:KOHNaOHLiOHD.还原性强弱还原性强弱:F-Cl-I-8、下列各组中，属于同位素的是：（、下列各组中，属于同位素的是：（）AH2、D2、T2B金刚石和足球烯金刚石和足球烯C60C。H2O和和D2OD16O和和18OD D