4.同主族元素的相似性和递变性_新人教版高中化学必修一、二_新人教版高中化学必修上册_微课高一化学必修1（视频课）_必修一讲义（2019人教版）_第四章物质结构元素周期律[10节]

第 30 课时： 同主族元素的相似性和递变性 【学习目标】 1.了解同主族元素的性质的相似性。 2.了解同主族元素的性质的递变性 【重点难点】 1.重点：同主族元素的性质的相似性；同主族元素性质的递变性。 2.难点：碱金属与卤族元素的性质变化。 【高频考点】 根据已知主族元素性质，推断未知元素性质。 【教学内容】 一、碱金属元素性质的相似与递变 1.碱金属 除了 H 之外的第 IA 族元素。 包括 Li、Na、K、Rb、Cs、（Fr） 2.物理性质 第 1 页3.相似性 （1）原子结构：最外层都是 1 个电子 （2）物理性质：密度较低、熔沸点较低、柔软 （3）化学性质：与氧气反应，与水反应，生成碱 4.递变性 （1）原子结构：从上到下，核外电子层数增多，半径增大，对电子 引力降低，失电子能力提升，还原性增强 （2）物理性质： 从上到下，密度增大（K 反常） 熔沸点降低 （3）化学性质：从上到下 与氧气反应生成的产物越来越复杂 与水反应的现象越来越剧烈 生成碱（最高价氧化物对应的水化物）的碱性越来越强 二、卤族元素性质的相似与递变 1.卤素 第 VIIA 族元素。 包括 F、Cl、Br、I、（At） 2.相似性 （1）原子结构：最外层 7 个电子。 （2）物理性质： 第 2 页均为有色物质。 氟气浅黄绿色；氯气黄绿色；溴深红棕色液体；碘紫黑色晶体。 （3）化学性质 与氢气化合 最高价氧化物对应水化物为酸 3.递变性 （1）原子结构：从上到下，核外电子层数增多，半径增大，对电子 引力降低，得电子能力降低，氧化性减弱。 （2）化学性质：从上到下 单质氧化性减弱； 气态氢化物稳定性减弱； 最高价氧化物对应水化物的酸性减弱。 【经典例题】 1.下列关于碱金属元素的原子结构和性质的叙述不正确的是 ( ) A．碱金属原子最外层都只有 1 个电子，在化学反应中容易失去 B．碱金属单质都是强还原剂 C．碱金属单质都能在氧气中燃烧生成过氧化物 D．碱金属单质都能与水反应生成强碱 2.列对卤素的说法不符合递变规律的是 ( ) A. F 、Cl 、Br 、I 的氧化性逐渐减弱 2 2 2 2 第 3 页B. HF、HCl、HBr、HI 的热稳定性逐渐减弱 C. F-、Cl-、Br-、I-的还原性逐渐增强 D. 卤素单质按 F 、Cl 、Br 、I 的顺序颜色变浅，密度增大 2 2 2 2 【本课小结】 碱金属从结构到性质的相似性与递变性。 卤素从结构上的相似性与递变性。 【课后作业】 1. 氰[ ]的结构简式为 ，其化学性质与卤素 （ ）CN很相 似，化学上称之为N 拟卤C素，C其氧化N性介于 和 之 间。X下 列有关反应的化学方程式不正确的是（ ）。 Br I A. CN H HCN B. △ C. 向 MnO 溶 tH 液 C 中 N 加 入 碘 Mn 水 C ： N CN H O D. 在 KCN 和 混合液中I通 入少KC量N ：KI CN NaBr KCN Cl Cl KCN KCl CN 2. 下列关于碱金属某些性质的排列中，不正确的是（ ）。 A. 原子半径： ＜ ＜ B. 熔点： ＞Li＞Na K C. 密度： Li＜Na＜K Li Na K 第 4 页D. 沸点： ＞ ＞ Li Na K 3. 下列有关碱金属元素的说法不正确的是（ ）。 A. 均为 族元素，原子最外层均有 1 个电子 B. 单质的还原性： C. 碱性： Li Na K Rb Cs D. 由 到LiOH ， 核Na电OH荷数K依O次H 增 加Rb，OH电子C层sO数H、原子半径依次增 大 Li Cs 4. 金属钫有放射性，根据它在周期表中的位置预言其性质，其中正 确的是（ ）。 A. 在已知元素中具有最大的原子半径 B. 在空气中燃烧时生成氧化物 C. 氧化物对应的水化物是弱碱 D. 其单质的熔点比金属钠的熔点高 5. 随着卤素原子半径的增大，下列递变规律正确的是（ ）。 A. 单质熔、沸点逐渐降低 B. 气态氢化物稳定性逐渐增强 C. 卤素离子（ ）的还原性逐渐增强 D. 单质的氧化性X逐渐增强 第 5 页6. 下列关于碱金属元素和卤素的说法中，错误的是（ ）。 A. 钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈 B. 随核电荷数的增加，卤素单质的颜色逐渐变浅 C. 随核电荷数的增加，碱金属元素和卤素的原子半径都逐渐增大 D. 碱金属元素中，锂原子失去最外层电子的能力最弱 【答案与解析】 1. C C 项，因为 氧化性介于 和 之间，则氧化性强于 ， 故不能发生反C应N： Br I ，故 C 项错误； I A 项， 化学性I 质与K卤CN素性质KI相似C，N卤 素单质能与氢气反应， 则可发生C反N应 ： ，故 A 项正确； B 项， 和CN 反H应可以H类C推N二氧化锰和浓盐酸的反应，则 化学反应M方nO程式为H：CN ，故 B 项正确； △ DMn 项 O ， 在 tHCN 和 MnCN 混 合 溶 C 液 N 中 通 入 少 H 量 O ， 的氧化 性比 N弱a，Br所以KCN 还原性小于 ，先C发l 生化学CN反 应 Br Br，故 D 项正确。CN Cl 2.KCCN KCl CN C 项，碱金属元素单质的密度从上到下呈递增趋势，但 的密度大 于 ，故 C 项错误； Na A 项K， 、 、 都是同主族元素，且原子序数依次增大，原子半 Li Na K 第 6 页径： ＜ ＜ ，故 A 项正确； B 项，L碱i 金N属a 元K素单质的熔沸点从上到下逐渐减小，则熔点： ＞ ＞ ，故 B 项正确； DLi项N，a碱金K 属元素单质的熔沸点从上到下逐渐减小，则沸点： ＞ ＞ ，故 D 项正确。 3L.iBNa K B 项，同主族自上而下金属性逐渐增强，单质的还原性： ，故 B 项错误； A 项，碱金属元素都是 族元素，最外层均有 1 个电子，故 A 项正 确； C 项，金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，则碱性： ，故 C 项正确； DLiO项H，由NaOH到 KOH，核R电bO荷H数依C次sO增H加，电子层数、原子半径依次 增大，故 DLi项正确Cs。 4.A A 项，元素周期表中同周期元素从左到右原子半径依次减小，同主族 元素原子半径从上而下依次增大，所以钫在已知元素中具有最大的原 子半径，故 A 项正确； B 项，在碱金属元素中只有 生成 ，其它元素对应的单质能 生成氧化物、过氧化物、超氧Li化物等，Li故 OB 项错误； C 项， 在碱金属中元素的金属性最强，对应的氧化物的水化物的 碱性极强，故 C 项错误； 第 7 页D 项，碱金属元素从上到下单质的熔点逐渐降低，所以 单质的熔 点比金属钠的熔点低，故 D 项错误。 5. C 第ⅦA 族元素为卤族元素，而同主族元素从上到下原子半径逐渐增 大。 C 项，随着卤素原子半径的增大，元素非金属性逐渐减弱，单质氧化 性逐渐减弱，卤素离子（ ）还原性逐渐增强，故 C 项正确； A 项，随着卤素原子半径的X增大，单质状态从气体过渡到液体再到固 体，所以单质的熔、沸点逐渐升高，故 A 项错误； B 项，随着卤素原子半径的增大，元素非金属性逐渐减弱，气态氢化 物稳定性逐渐减弱，故 B 项错误； D 项，随着卤素原子半径的增大，元素非金属性逐渐减弱，单质氧化 性逐渐减弱，故 D 项错误。 6. B B 项，随核电荷数的增加，卤素单质的顺序依次为： 为淡黄绿色 气体， 为黄绿色气体， 为红棕色液体， 为F 紫黑色固体， 所以卤素Cl单 质的颜色逐渐变深B，r 故 B 项错误； I A 项，钾与钠同主族，钾排在钠的下面，金属性强于钠，与水反应比 钠剧烈，故 A 项正确； C 项，同主族元素从上到下随着电子层的增多，原子半径增大，即随 核电荷数的增加，碱金属元素和卤素的原子半径都逐渐增大，故 C 项正确； 第 8 页D 项，锂位于碱金属元素最上面，金属性最弱，失去最外层电子的能 力最弱，故 D 项正确。 第 9 页