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第一节 元素周期律和元素周期表
课时3 同主族元素性质
第五章 微观结构与物质的多样性
授课人：
学习目标
1.了解碱金属元素、卤素的原子结构和性质,能从原子结构角度解释同主族元素性质的递变规律,形成“结构决定性质”的观念,强化宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。2.能设计实验方案,探究同主族元素性质的递变性,提升科学探究与创新意识的化学学科核心素养。
碱金属
卤素
碱金属单质的物理性质
元素 Li、Na、K、Rb、Cs(原子序数依次增大)
相同点 除铯外,其余都呈银白色,硬度小,延展性好,密度较小,熔点也较低,导电、导热性强　
递变规律 密度 逐渐增大[钾反常,ρ(Li)＜ρ(K)＜ρ(Na)＜1 g·cm-3]
熔、沸点 逐渐降低　
特点 ①铯略带金属光泽;
②锂的密度比煤油的小;
③钠的密度比钾的大
一、碱金属元素
碱金属
Li
Na
K
Rb
Cs
相似性：最外层均有1个电子
递变性：
从Li到Cs随核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。
一、碱金属元素
2R＋2H2O===2ROH＋H2↑
2R＋2H+===2R+＋H2↑
碱金属化学性质：
②碱金属的最高价氧化物(R2O)对应的水化物(ROH)，一般都具有强碱性。
一、碱金属元素
碱金属 Li Na K Rb Cs
与水反应的现象　　 反应较为缓和，锂浮在水面，并以稳定、适中的速度释放出气体 反应迅速并放热，钠融化成小球 反应迅速，伴有燃烧，轻微爆炸 剧烈反应，发生爆炸 剧烈反应，发生剧烈爆炸
一、碱金属元素
一、碱金属元素
2Li2O
K＋O2
锂、钠、钾与氧气反应的比较
实验现象:
都能在空气中燃烧,
钠产生黄色火焰,
钾产生紫色火焰,
锂、钠、钾燃烧越来越剧烈。
4Li＋O2
2Na＋O2
Na2O2
KO2
剧烈
易
强
强
剧烈
增强
一、碱金属元素
例1.下列说法正确的是(　　)
A.碱性:LiOH＞NaOH＞KOH＞RbOH
B.金属性:Rb＞K＞Na＞Li
C.Fe、Na分别和稀盐酸反应时,每个铁原子失去2个电子,每个钠原子失去1个电子,所以Fe的金属活动性强于Na
D.Rb不易与水反应放出H2
典例解析
B
卤素
F2
Cl2
Br2
I2
二、卤族元素
卤素单质 颜色和状态 密度 熔点/℃ 沸点/℃
F2 淡黄绿色气体 1.69 g·L-1(15 ℃) -219.6 -188.1
Cl2 黄绿色气体 3.214 g·L-1(0 ℃) -101 -34.6
Br2 深红棕色液体 3.119 g·cm-3(20 ℃) -7.2 58.78
I2 紫黑色固体 4.93 g·cm-3 113.5 184.4
二、卤族元素
从F2到I2,颜色逐渐加深,熔、沸点逐渐升高,密度逐渐增大。
F
Cl
Br
I
相似性：最外层均有7个电子
递变性：
从F到I随核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。
二、卤族元素
卤族元素化学性质：
二、卤族元素
二、卤族元素
反应条件 产物稳定性 化学方程式
F2 暗处 很稳定 　H2＋F2 = 2HF　
Cl2 光照或点燃 较稳定 　H2＋Cl 2 2HCl　
Br2 加热 稳定性差 　H2＋Br2 2HBr　
I2 不断加热 不稳定 　H2＋I2 2HI　
从F2到I2,生成氢化物的稳定性:逐渐减弱。
从F2到I2,与H2反应的难易程度:逐渐困难;
二、卤族元素
二、卤族元素
振荡静置后,液体分层,上层接近无色,下层呈橙红色
振荡静置后,液体分层,上层接近无色,下层呈紫红色
Cl2＋2Br- = Br2＋2Cl-
Cl2＋2I- = 2Cl-＋I2
荡静置后,液体分层,上层接近无色,下层呈紫红色
Br2＋2I- = 2Br-＋I2
2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2
2I－＋Cl2===2Cl－＋I2
2I－＋Br2===2Br－＋I2
结论：Cl2、Br2、I2单质的氧化性由强到弱的顺序是 ，
相应阴离子的还原性由强到弱的顺序是 。
Cl2＞Br2＞I2
I－＞Br－＞Cl－
二、卤族元素
二、卤族元素
物质 性质
单质 与H2反应越来越难
与变价金属反应:
F2、Cl2、Br2生成高价金属卤化物,I2生成低价金属碘化物
氢化物 稳定性:HF＞HCl＞HBr＞HI
还原性:HF＜HCl＜HBr＜HI
最高价氧化物对应的水化物 酸性:HClO4＞HBrO4＞HIO4(F没有最高价含氧酸)
在常温下溴单质是唯一一种液态非金属单质,易挥发,用水封保存。
二、卤族元素
特殊性
氟元素无正价,无含氧酸,而氯、溴、碘元素有最高正价和含氧酸。
X2＋H2O HX＋HXO(X为Cl、Br、I),而2F2＋2H2O=4HF＋O2。
碘为紫黑色固体,易升华,淀粉遇I2变蓝色。
例2 下列说法正确的是(　　)
A.氟、氯、溴原子的最外层电子数都是7,次外层电子数都是8
B.从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实,推出F、Cl、Br、I的非金属性递增规律
C.酸性:HFO4＞HClO4＞HBrO4＞HIO4
D.砹是原子序数最大的卤族元素,根据卤素性质的相似性,砹微溶于水,易溶于CCl4
典例解析
D
课堂小结
碱金属元素
卤族元素
不良反应
物理性质
化学性质及递变性
物理性质
化学性质及递变性
随堂练习
1、可能存在的第119号元素被称为“类钫”,根据元素周期表结构及元素性质变化趋势,下列有关“类钫”的预测说法正确的是(　　)
A.“类钫”在化合物中呈＋1价
B.“类钫”属于过渡元素,具有放射性
C.“类钫”单质的密度小于1 g·cm-3
D.“类钫”单质有较高的熔点
A
随堂练习
A
2.下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确的是(　　)
A.NaOH的碱性比Mg(OH)2的强
B.Cl2得到电子的能力比Br2的弱
C.原子半径r:r(Br)＞r(Cl)＞r(Mg)＞r(Na)
D.原子的最外层电子数n:n(Na)＜n(Mg)＜n(Cl)＜n(Br)
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