同周期、同主族元素性质的递变PPT课件免费下载

人教版 (2019)高中化学必修 第一册课文《同周期、同主族元素性质的递变》,完整版PPT课件免费下载，优秀PPT背景图搭配，精美的免费ppt模板。轻松备课，欢迎免费下载使用。
一、【课程的主要内容】一、碱金属元素1.碱金属的结构特点(1)按原子序数递增的顺序填写空白。①碱金属元素的名称分别为___________________。②碱金属的元素符号分别为__________________。③碱金属的核电荷数分别为__________________。
Li、Na、K、Rb、Cs
3、11、19、37、55
④碱金属元素的原子结构示意图分别为
⑤碱金属元素电子层数分别为2、3、4、5、6。⑥碱金属元素原子半径/nm:0.152、0.186、0.227、0.248、0.265。
(2)结论:①碱金属元素原子结构的共同点是___________________,不同点是_______________________。②变化规律:随着核电荷数的增加,电子层数和原子半径的变化规律分别是_________、_________。
电子层数和原子半径不同
【巧判断】(1)碱金属元素原子的次外层电子数都是8。( )提示:×。Li的原子序数是3,次外层电子数是2,除Li外,碱金属元素原子的次外层电子数都是8。
(2)碱金属元素的原子半径随核电荷数的增大而减小。( )提示:×。随着核电荷数的增多,电子层数增多,原子半径逐渐增大,故碱金属元素的原子半径随核电荷数的增大而增大。
2.碱金属的性质(1)物理性质
【巧判断】(1)钠硬度小,可以用小刀切割。( )提示:√。钠质地柔软,可以用小刀切割。(2)从上到下,碱金属单质密度依次增大,熔沸点依次降低。( )提示:×。密度出现反常现象,钠比钾大。
(2)化学性质①与O2反应a.Li、Na、K与O2反应的化学方程式分别为______________、______________、__________。b.反应程度变化趋势:从Li到Cs_________。c.产物复杂程度:从Li到Cs_________。d.活泼性:从Li到Cs_________。
【想一想】金属钠、钾在实验室中如何保存?提示:少量的钠和钾可保存在煤油中,并密封存放。二、【拓展学习】
二、卤族元素1.卤族元素的原子结构(1)卤族元素的原子结构特点
(2)结论:卤族元素原子结构的共同点是___________________,不同点是_______________________,其变化规律是随着原子序数增大,电子层数逐渐_____,原子半径逐渐_____。
2.卤族元素单质的性质(1)物理性质
(2)化学性质①与H2反应a.填写下表
b.得出结论:从F2到I2,与H2反应所需要的条件逐渐______,反应剧烈程度依次_____,生成气态氢化物的稳定性依次_____。
【情境·思考】氟是一种反应性能极高的元素,被称为是“化学界顽童”。但氟一旦与其他元素结合,就会成为耐热、难以被药品和溶剂侵蚀的具有“高度安全性能”的化合物。化合物化学性质稳定,氟具有很强的非金属性。氟树脂等高分子化合物具有防粘、防水、防油、润滑、
弯曲率低、电气性能好等优异性能。氟元素被广泛应用于家庭用品、办公自动化设备、半导体、汽车等领域。
(1)卤素单质中氧化性最强的是哪种单质?提示:F2。(2)F在化合物中有无正价?提示:F在化合价中只显示-1价,无正价。
②卤素单质间的置换反应a.填写下表:
b.得出结论:Cl2、Br2、I2三种卤素单质的氧化性由强到弱的顺序是__________,相应卤素离子的还原性由强到弱的顺序是__________。
【巧判断】(1)随着核电荷数增加,卤素的非金属性增强。( )提示:×。按从F～I的顺序,随着核电荷数增加,元素的非金属性逐渐减弱。
(2)随着核电荷数增加,卤素单质的氧化性依次增强。( )提示:×。随着核电荷数增加,卤素单质的氧化性依次减弱。卤素单质中,F2的氧化性最强,I2的氧化性最弱。
(3)随着核电荷数增加,卤素氢化物的稳定性增强。( )提示:×。随着核电荷数增加,卤素氢化物的稳定性减弱。氢化物的稳定性:HF>HCl>HBr>HI。三、【拓展延伸】
三、同主族元素的性质与原子结构的关系
知识点一 碱金属元素单质化学性质的相似性和递变性1.相似性(R表示碱金属元素)
结论:原子都容易失去最外层的一个电子,化学性质活泼,它们的单质都具有较强的还原性,它们都能与氧气等非金属单质及水反应。
2.递变性随着原子序数的递增,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的引力逐渐减小,碱金属元素的原子失电子能力逐渐增强,金属性逐渐增强。
(2)碱金属的化学性质及比较
【知识拓展】碱金属元素性质的特殊性(1)碱金属单质还原性最强的是Cs(放射性元素Fr除外),最弱的是Li。(2)碱金属元素只有Li与O2反应的产物为Li2O一种,其他与O2反应的产物至少有两种。
(3)碱金属元素的最高价氧化物对应水化物中只有LiOH微溶,其他均为易溶于水的强碱。(4)碱金属单质从Li→Cs,密度逐渐增大,但K的密度小于Na。(5)Na、K通常保存在煤油中,但Li通常用石蜡密封。
【思考·讨论】(1)K比Na活泼,K可以从钠盐溶液中置换出Na吗?提示:不能。钾与水反应生成KOH和氢气。(2)碱金属的阳离子没有还原性,所以具有强氧化性,这句话对吗?提示:不对。碱金属的阳离子很稳定,不具有强氧化性。
【案例示范】【典例】下列对碱金属性质的叙述中,正确的是( )A.碱金属元素的单质具有强还原性,可置换出硫酸铜溶液中的铜单质B.单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物C.碱金属单质与水反应生成碱和氢气D.单质熔、沸点随着原子序数递增而升高
【解题指南】解答本题需注意两点:(1)明确碱金属的物理和化学性质;(2)明确碱金属性质上的差异性。
【解析】选C。A项,碱金属元素的单质具有强还原性,但活泼的金属易与H2O反应,故不能从盐溶液中置换出不活泼的金属,错误;B项,锂在空气中燃烧生成的是氧化锂,而不是过氧化锂,错误;C项,碱金属都能与水反应生成对应的碱和氢气,正确;D项,碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的递增而降低,错误。
【情境·迁移】《后武林旧事》记有宋孝宗观海潮放烟火的情景说:“淳熙十年八月十八日,上诣德寿宫,共请两殿往浙江观潮……管军命于江面分布五阵,乘骑弄旗,标枪舞刀,如履平地。点放五色烟炮满江,及烟收、炮息,则诸船尽藏,不见一只。”烟花的颜色是由于不同金属灼烧,发生焰色反应颜色不同造成的。 碱金属灼烧时火焰呈现特殊颜色。
(1)Li在空气中加热时的产物是什么?提示:Li2O。(2)碳酸铯受热能分解吗?提示:碱金属的碳酸盐很稳定,受热难分解。
【知识·巩固】关于碱金属元素的说法中正确的是( )A.ⅠA族元素都是碱金属元素B.Rb与K分别与酸反应,K更剧烈C.金属钾具有强还原性,K+具有强氧化性D.Cs常温下与水反应会发生爆炸
【解析】选D。ⅠA族元素还有氢元素,A错;Rb金属性强于K,与酸反应,Rb更剧烈,B错;由于钾原子的最外层只有1个电子,钾单质具有较强的还原性,但是其失去电子后形成的K+最外层已经达到8电子的稳定结构,其氧化性非常弱,C错;Cs是还原性比Li、Na、K、Rb都强的金属单质,与水反应会发生爆炸,D正确。
【补偿训练】1.碱金属是典型的活泼金属,其根本原因是( )A.碱金属单质的密度小,熔、沸点低B.碱金属在常温下易被氧化C.碱金属原子最外层电子都只有1个,容易失去D.碱金属原子的核电荷数比较小
【解析】选C。碱金属元素活泼的原因在于其最外层只有1个电子,容易失去。
2.关于铯及其化合物的以下说法中不正确的是( )A.氢氧化铯是一种强碱,比KOH的碱性强B.铯与水或酸溶液反应剧烈,都生成氢气C.Cs的还原性比Na强,故Na+的氧化性大于Cs+D.Cs的金属性小于K
【解析】选D。Cs的最外层电子数也是1,电子层数比K的多,故Cs的金属性比K强,CsOH的碱性比KOH强,A项正确,D项错误;铯与钠性质相似,与水或酸反应更剧烈,都生成H2,B项正确;Cs的还原性比Na强,所以Na+的得电子能力比Cs+强,C项正确。
3.(2020·青岛高一检测)如图表示碱金属的某些性质与核电荷数的变化关系,则下列各性质中不符合图示关系的是( )
A.还原性B.与水反应的剧烈程度C.熔点D.原子半径【解析】选C。由图可知,随着核电荷数的增大,碱金属的性质呈递增趋势,而碱金属单质的熔点随核电荷数的增大而降低。
4.下列有关碱金属元素的性质判断正确的是( )A.K与H2O反应最剧烈B.Rb比Na活泼,故Rb可以从钠盐溶液中置换出NaC.碱金属的阳离子没有还原性,所以有强氧化性D.从Li到Cs都易失去最外层1个电子,且失电子能力逐渐增强
【解析】选D。A项,Cs与水反应最剧烈;B项,Rb先与水反应,不会置换出Na;C项,碱金属阳离子很稳定,不具有强氧化性。四、【能力提升】
知识点二 卤素单质的相似性和递变性1.相似性
3.特殊性(1)F2能与水反应,反应方程式为 。因此,F2不能从溶液中置换出其他卤素单质。(2)通常情况下,氟没有正价,所以氟没有含氧酸。(3)溶解性:通常情况下,除F2外,卤素单质在水中的溶解度都不大,但是均易溶于有机溶剂。(4)卤素单质都有毒,液溴易挥发,保存时常用水密封。
【知识拓展】溴和碘在有机溶剂中的颜色溴和碘在有机溶剂中浓度不同,颜色不同。碘在水中一般为黄色到褐色,在有机溶剂中一般为紫色到紫红色;溴在水中一般为黄色到棕色,在有机溶剂中一般为橙色到橙红色。在一定条件下,溶液颜色可以作为判断是否有相应物质生成的依据。
【思考·讨论】(1)已知还原性I->Br->Cl->F-,试从原子结构的角度分析其原因是什么。提示:还原性即微粒失去电子的能力。按I-→Br-→Cl-→F-的顺序,离子的半径逐渐减小,原子核对最外层电子的吸引力逐渐增大,失去电子的能力逐渐减弱,故还原性逐渐减弱。
(2)相对分子质量小的卤素单质一定可将相对分子质量大的卤素从它的卤化物溶液里置换出来吗?提示:不一定,将F2通入NaCl溶液中不能置换出Cl2。
【案例示范】【典例】(2020·镇江高一检测) 1940年,意大利化学家西格雷发现了第85号元素,它被命名为“砹(At)”。他和美国科学家科里森、麦肯齐用“原子大炮”——回旋加速器加速氦原子核,轰击金属铋209,由此制得了第85号元素——“亚碘”,即是砹。砹(At)是卤族元素中位于碘后面的元素,推测砹和砹的化合物正确的是( )
A.与H2化合的能力:At2>I2B.砹在常温下是白色固体C.砹原子的最外层上有7个电子D.砹易溶于水,难溶于四氯化碳
【解题指南】解答本题重点注意以下两个方面:(1)卤素单质性质的相似性。(2)卤素单质与氢气等化合能力的递变性。
【知识拓展】卤素的特性(1)氟元素无正价,无含氧酸;F-的还原性极弱。(2) 。(3)Br2在常温下是唯一的一种液态非金属单质。(4)碘为紫黑色固体,易升华,淀粉遇I2变蓝色。(5)氢氟酸为弱酸,而盐酸、氢溴酸、氢碘酸为强酸。
【知识·巩固】(2020·临沂高一检测)下列说法中,不符合ⅦA族元素性质特征的是( )A.从上到下元素的非金属性增强B.易形成-1价离子C.从上到下最高价氧化物对应的水化物酸性减弱(F除外)D.从上到下氢化物的还原性依次增强
【解析】选A。同主族元素,从上到下元素的非金属性减弱,选项A错误;第ⅦA族元素最外层有7个电子,易得1个电子形成-1价离子,选项B正确;从上到下元素的非金属性逐渐减弱,所以最高价氧化物对应的水化物酸性逐渐减弱,选项C正确;同主族元素,从上到下元素的非金属性逐渐减弱,所以氢化物的还原性依次增强,选项D正确。
【补偿训练】1.下列关于卤素(用X表示)的叙述正确的是( )A.其单质都能与水反应,通式为B.HX易溶于水,其水溶液都是强酸C.其单质都有颜色,都有毒D.最高价含氧酸的通式为HXO4
【解析】选C。本题考查卤素及有关化合物的基本知识规律,解答本题,除掌握一般规律外,要注意F2及氟的化合物的特殊性:①F2与水反应置换H2O中的氧生成O2,不像其他卤素单质,②F是最强的非金属,在化合物中不表现正价,HF的溶液表现弱酸性。
2.元素周期表中卤族元素的单质、化合物的性质,从上到下呈现一定的递变性,下列叙述正确的是( )①单质的氧化性增强 ②单质的颜色加深③气态氢化物的稳定性增强 ④单质的沸点升高⑤阴离子的还原性增强A.①②③ B.②③④C.②④⑤D.④⑤
【解析】选C。①～⑤的分析如下: