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第3课时　同主族元素的性质　元素周期表的应用
[核心素养发展目标]　1.知道碱金属、卤素的结构和性质，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学科核心素养。3.了解元素周期表与元素周期律的应用。
一、碱金属
1.碱金属原子结构的相似性和递变性
填写下表中的信息，并思考和讨论下列问题：
元素名称 锂 钠 钾 铷 铯
元素符号
原子结构 示意图
原子半 径/pm 152 186 227 248 265
思考1　(1)在元素周期表中从上往下碱金属元素原子的核电荷数、原子半径如何变化？
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
(2)从上往下，碱金属元素的原子核外电子排布有什么特点？从哪一点能推断出碱金属元素的化学性质具有相似性？
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
2.碱金属的物理性质
相似性：除了铯外，碱金属都是　　　色的单质，硬度　　，延展性　　，密度比较　　，熔点也比较　　。
递变性：从Li到Cs，熔、沸点逐渐降低，密度逐渐增大[Na、K反常，ρ(K)<ρ(Na)]。
3.碱金属的化学性质
(1)相似性
都是活泼金属，均易失去1个电子，在化合物中均为+1价。
思考2　碱金属与O2反应的产物都是一种吗？
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
②碱金属的最高价氧化物(R2O)的水化物(ROH)，一般都具有　　　性。
(2)递变性
碱金属 Li Na K Rb Cs
与水反 应的现象 反应较为　　　，锂浮在水面，并以　　　　、　　的速度释放出气体 反应　　并　　　，钠融化成　　　　 反应迅速，伴有　　　，轻微　　　 　　　反应，发生　　 　　　　反应，发生　　　　
分析上表可知，ⅠA族元素(氢元素除外)，随着核电荷数的递增，元素的金属性越来越　　。
思考3　根据碱金属元素性质的递变规律，判断从Li→Cs，对应阳离子的氧化性强弱以及最高价氧化物的水化物的碱性强弱。
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
1.正误判断
(1)金属钾能从氯化钠溶液中置换出钠 (　　)
(2)碱金属在自然界中能以游离态存在 (　　)
(3)由于Li、Na、K都能和O2、H2O反应，故实验室中三者都应保存在煤油中 (　　)
(4)Li、Na、K在空气中燃烧均生成过氧化物 (　　)
2.以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是 (　　)
①单质熔点最高的是铯
②它们的密度依次增大
③其单质的还原性依次增强
④单质与水反应的剧烈程度依次增强
⑤单质与相同浓度、相同体积的盐酸反应的剧烈程度依次增强
A.①⑤ B.①③⑤
C.①② D.②③④
二、卤素
1.卤素原子结构的相似性和递变性
元素名称 氟 氯 溴 碘
元素符号
原子结构 示意图
相似性 最外层电子数均为　
递变性 电子层数逐渐　　　，原子半径逐渐　　　
2.卤素单质的物理性质
卤素单质 颜色和状态 密度 熔点/℃ 沸点/℃
F2 　　　 色气体 1.69 g·L-1(15 ℃) -219.6 -188.1
Cl2 　　　 气体 3.214 g·L-1(0 ℃) -101 -34.6
Br2 　　　 色液体 3.119 g·cm-3(20 ℃) -7.2 58.78
I2 　　　 固体 4.93 g·cm-3 113.5 184.4
分析上表可知，从F2到I2，颜色逐渐　　，熔、沸点逐渐　　　，密度逐渐　　　。
3.卤素单质的化学性质
(1)相似性
都是活泼的非金属元素，卤素的原子得电子的能力　　，都容易得到1个电子，其单质都具有较强的　　　性。故自然界中不存在游离态的卤素单质。
特别提醒　F2的氧化性特别强，则2F2+2H2O===4HF+O2。
(2)递变性
完成下列实验，观察并记录实验现象，写出有关的化学方程式。
实验操作 实验现象 化学方程式 实验结论
①将少量氯水分别加入盛有NaBr、KI溶液的试管中，振荡、静置 随着核电荷数的递增，卤素单质的氧化性顺序为 　
②将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中，振荡，加入少量四氯化碳，振荡，静置
由上述实验可知，随着核电荷数的递增，ⅦA族元素的非金属性逐渐　　　。
思考1　从原子结构上分析，氟具有很强的非金属性的原因？
_____________________________________________________________________________
思考2　根据F、Cl、Br、I非金属性强弱，能否判断F-、Cl-、Br-、I-的还原性强弱？
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
4.元素金属性与非金属性递变规律
(1)同一周期元素(稀有气体元素除外)
(2)同一主族元素
5.卤素的用途
牙膏中添加氟化钠可降低患蛀牙的概率，氯气可用于自来水和泳池杀菌消毒，碘酒在医疗中用于伤口的消毒等。
1.正误判断
(1)随着核电荷数的增加，卤素单质的熔、沸点逐渐降低 (　　)
(2)HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 (　　)
(3)卤素的最高化合价均为+7价 (　　)
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，At2具有较强的氧化性
3.Ⅰ.卤素都是典型的非金属元素，其单质(X2)都具有氧化性。
(1)卤素易形成X-的原因是___________________________________________________。
(2)X2与H2化合的化学方程式是___________________________________________________， 其反应条件难易规律是___________________________________________________。
(3)将氯气通入碘化钾溶液中反应的离子方程式是_________________________________________。
(4)举例说明氯气的氧化性比单质溴的氧化性强：__________________________________________。
Ⅱ.砹(At)属于卤素，下列关于砹(At)及其化合物具有的性质推测不正确的是　　　(填字母)。
A.单质砹易溶于某些有机溶剂
B.AgAt是难溶于水的有色固体
C.HAtO4的酸性比HClO4的弱
D.HAt难溶于水，且受热很难分解
三、元素周期表的应用
1.元素周期表的金属区和非金属区
(1)分界线的划分：沿着周期表中B、Si、As、Te、At和Al、Ge、Sb、Po之间画一条虚折线，分界线的左侧是　　　元素，右侧是　　　元素。
(2)分界线附近的元素，既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性，故元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线。
思考1　根据元素周期表中元素的金属性和非金属性递变规律分析(放射性元素除外)：什么元素的金属性最强？什么元素的非金属性最强？
_____________________________________________________________________________
思考2　最高价氧化物的水化物的酸性最强的元素是什么？
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
2.元素周期表在新型材料开发和利用中的应用
(1)利用元素周期表寻找新材料和稀有矿产
某元素通常与它的　　　元素、同　　　　相邻元素性质相似，在自然界以　　　　　的形式存在。
(2)借助元素周期表制备具有特定性质的新物质
①在金属与非金属的分界线附近寻找　　　　材料。
②在过渡元素(副族和Ⅷ族)中寻找优良的　　　　和　　　　、　　　　的合金材料。如钒、铂、铑、银所组成的物质常用作催化剂，钨是熔点最高的金属，钛则耐高温、耐腐蚀。
思考3　我国著名化学家张青莲精确地测定了锗(Ge)、锌等九种元素的相对原子质量，得到的新值被作为国际新标准。已知锗的原子序数为32。
(1)写出锗(Ge)元素在周期表中的位置。
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
(2)锗类似于铝，能溶于NaOH溶液，试从元素在周期表中位置的角度分析，锗与铝性质相似的原因。
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
(3)为判断Ge(OH)4是否为两性氢氧化物，设计实验时，需要选用的试剂有Ge(OH)4固体，另外还要选择什么溶液？
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
1.元素周期表中的金属元素和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是 (　　)
A.虚线的左侧全部是金属元素
B.金属单质只与酸反应，不与碱反应
C.ⅠA族元素的金属性一定强于 ⅡA族元素
D.Si是半导体，Ge也可能是半导体
2.近年来，我国在超导研究方面居世界领先地位，铊(Tl)是超导体的组成成分之一，铊位于第六周期ⅢA族，下列对铊的性质推导可能正确的是 (　　)
①铊是易导电的银白色金属　②Tl(OH)3是两性氢氧化物　③Tl3+的氧化能力比Al3+的强　④单质能跟稀HNO3反应生成硝酸盐
A.①④ B.②③
C.只有① D.只有④
答案精析
一、
1.Li　Na　K　Rb　Cs　　　
思考1　(1)核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐增大。
(2)最外层都只有一个电子，电子层数逐渐增多；从最外层都只有一个电子能推出碱金属元素的化学性质具有相似性。
2.银白　小　好　小　低
3.思考2　从Li→Cs与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂，Li与O2反应只能生成Li2O，Na与O2反应生成Na2O或Na2O2，而K与O2反应生成K2O、K2O2或KO2等。
②强碱　(2)缓和　稳定　适中　迅速　放热　小球　燃烧　爆炸　剧烈　爆炸　剧烈　剧烈爆炸　强　
思考3　从Li→Cs，原子失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强，故对应阳离子的氧化性依次减弱，即氧化性：Li+>Na+>K+>Rb+>Cs+；最高价氧化物的水化物的碱性逐渐增强，CsOH的碱性最强。
应用体验
1.(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
2.C
二、
1.F　Cl　Br　I　　　7　增多　增大
2.淡黄绿　黄绿色　深红棕　紫黑色　加深　升高　增大
3.(1)强　氧化　(2)溶液分别变为橙色、棕黄色　Cl2+2NaBrBr2+2NaCl、Cl2+2KII2+2KCl　静置后分层，上层无色，下层紫红色　Br2+2KI2KBr+I2　Cl2>Br2>I2　减弱
思考1　F的最外层有7个电子且原子半径很小，原子核对电子的吸引力很大，得电子能力很强，非金属性很强。
思考2　可以，F→I原子得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱，故对应阴离子的还原性依次增强，即还原性：F-4.(1)相同　递增　增加　减小　增强　增强　减弱　减弱　(2)相同　递增　增加　增大　减弱　减弱　增强　增强
应用体验
1.(1)×　(2)√　(3)×
2.D
3.Ⅰ.(1)卤素原子的最外层都有7个电子，易得到1个电子形成稳定结构　(2)H2+X22HX　随原子序数的增大，与H2化合越来越难　(3)Cl2+2I-2Cl-+I2
(4)氯气能从溴化钾溶液中置换出溴：Cl2+2KBr2KCl+Br2(答案合理均可)　Ⅱ.D
三、
1.(1)金属　非金属
思考1　铯的金属性最强，氟的非金属性最强。
思考2　氯元素。虽然氟元素的非金属性最强，但氟无正价，所以酸性最强的含氧酸为HClO4(高氯酸)。
2.(1)同族　周期　共生矿　(2)①半导体　②催化剂　耐高温　耐腐蚀　
思考3　(1)锗位于第四周期ⅣA族。
(2)锗和铝相似，也是位于周期表中金属和非金属元素分界处附近，从而性质既有金属性又有非金属性。
(3)盐酸(或稀H2SO4)、NaOH(或KOH)溶液。
应用体验
1.D　2.A(共77张PPT)
专题5　第一单元
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同主族元素的性质
元素周期表的应用
第3课时
1.知道碱金属、卤素的结构和性质,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学科核心素养。
3.了解元素周期表与元素周期律的应用。
核心素养
发展目标
内容索引
一、碱金属
二、卤素
课时对点练
三、元素周期表的应用
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一
碱金属
元素名称 锂 钠 钾 铷 铯
元素符号 ____ ____ ___ ____ ____
原子结构示意图 _______ ________ ________ _________
_________
原子半径/pm 152 186 227 248 265
1.碱金属原子结构的相似性和递变性
填写下表中的信息,并思考和讨论下列问题:
一
碱金属
Li
Na
K
Rb
Cs
(1)在元素周期表中从上往下碱金属元素原子的核电荷数、原子半径如何变化
思考1
提示　核电荷数逐渐增大,原子半径逐渐增大。
(2)从上往下,碱金属元素的原子核外电子排布有什么特点 从哪一点能推断出碱金属元素的化学性质具有相似性
思考1
提示　最外层都只有一个电子,电子层数逐渐增多;从最外层都只有一个电子能推出碱金属元素的化学性质具有相似性。
2.碱金属的物理性质
相似性:除了铯外,碱金属都是_____色的单质,硬度___,延展性___,密度比较___,熔点也比较___。
递变性:从Li到Cs,熔、沸点逐渐降低,密度逐渐增大[Na、K反常,ρ(K)<ρ(Na)]。
银白
小
好
小
低
碱金属与O2反应的产物都是一种吗
思考2
提示　从Li→Cs与O2反应越来越剧烈,产物越来越复杂,Li与O2反应只能生成Li2O,Na与O2反应生成Na2O或Na2O2,而K与O2反应生成K2O、K2O2或KO2等。
3.碱金属的化学性质
(1)相似性
都是活泼金属,均易失去1个电子,在化合物中均为+1价。
强碱
②碱金属的最高价氧化物(R2O)的水化物(ROH),一般都具有_____性。
(2)递变性
碱金属 Li Na K Rb Cs
与水反应的现象 反应较为_____,锂浮在水面,并以___ ____、_____的速度释放出气体 反应_____并_____,钠融化成_____ 反应迅速,伴有_____,轻微_____ ____反应,发生_____ ______反应,发生_____
_____
缓和
稳
定
适中
迅速
放热
小球
燃烧
爆炸
剧烈
爆炸
剧烈
剧烈
爆炸
分析上表可知,ⅠA族元素(氢元素除外),随着核电荷数的递增,元素的金属性越来越___。
强
根据碱金属元素性质的递变规律,判断从Li→Cs,对应阳离子的氧化性强弱以及最高价氧化物的水化物的碱性强弱。
思考3
提示　从Li→Cs,原子失电子能力逐渐增强,金属性逐渐增强,故对应阳离子的氧化性依次减弱,即氧化性:Li+>Na+>K+>Rb+>Cs+;最高价氧化物的水化物的碱性逐渐增强,CsOH的碱性最强。
1.正误判断
(1)金属钾能从氯化钠溶液中置换出钠
(2)碱金属在自然界中能以游离态存在
(3)由于Li、Na、K都能和O2、H2O反应,故实验室中三者都应保存在煤油中
(4)Li、Na、K在空气中燃烧均生成过氧化物
×
×
×
×
2.以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是
①单质熔点最高的是铯
②它们的密度依次增大
③其单质的还原性依次增强
④单质与水反应的剧烈程度依次增强
⑤单质与相同浓度、相同体积的盐酸反应的剧烈程度依次增强
A.①⑤ B.①③⑤
C.①② D.②③④
√
碱金属单质从Li到Cs熔点依次降低,故①错误;
钾的密度反常,比钠的小,故②错误;
碱金属元素从Li到Cs金属性逐渐增强,单质还原性依次增强,故③正确;
金属性越强,与水反应越剧烈,碱金属单质从Li到Cs与水反应的剧烈程度依次增强,故④正确;
金属性越强,与酸反应越剧烈,碱金属单质从Li到Cs与相同浓度、相同体积的盐酸反应的剧烈程度依次增强,故⑤正确。
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卤素
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二
元素名称 氟 氯 溴 碘
元素符号 ___ ____ ____ ___
原子结构示意图 ________ _________ _________
____________
相似性 最外层电子数均为___ 递变性 电子层数逐渐_____,原子半径逐渐_____ 二
卤素
1.卤素原子结构的相似性和递变性
F
Cl
Br
I
增多
7
增大
2.卤素单质的物理性质
卤素单质 颜色和状态 密度 熔点/℃ 沸点/℃
F2 _______色气体 1.69 g·L-1(15 ℃) -219.6 -188.1
Cl2 _______气体 3.214 g·L-1(0 ℃) -101 -34.6
Br2 _______色液体 3.119 g·cm-3(20 ℃) -7.2 58.78
I2 _______固体 4.93 g·cm-3 113.5 184.4
淡黄绿
黄绿色
深红棕
紫黑色
分析上表可知,从F2到I2,颜色逐渐____,熔、沸点逐渐____,密度逐渐_____。
加深
升高
增大
3.卤素单质的化学性质
(1)相似性
都是活泼的非金属元素,卤素的原子得电子的能力____,都容易得到1个电子,其单质都具有较强的_____性。故自然界中不存在游离态的卤素单质。
强
氧化
特别提醒　F2的氧化性特别强,则2F2+2H2O===4HF+O2。
实验操作 实验现象 化学方程式 实验结论
①将少量氯水分别加入盛有NaBr、KI溶液的试管中,振荡、静置 ________________________ _____________________________________________ 随着核电荷数的递增,卤素单质的氧化性顺序为__________
(2)递变性
完成下列实验,观察并记录实验现象,写出有关的化学方程式。
溶液分别变为橙色、棕黄色
Cl2+2NaBr===Br2+2NaCl、Cl2+2KI
===I2+2KCl
Cl2>Br2>I2
实验操作 实验现象 化学方程式 实验结论
②将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中,振荡,加入少量四氯化碳,振荡,静置 _______________________________ __________________ 随着核电荷数的递增,卤素单质的氧化性顺序为__________
静置后分层,上层无色,下层紫红色
Br2+2KI===2KBr+I2
Cl2>Br2>I2
由上述实验可知,随着核电荷数的递增,ⅦA族元素的非金属性逐渐_____。
减弱
从原子结构上分析,氟具有很强的非金属性的原因
思考1
提示　F的最外层有7个电子且原子半径很小,原子核对电子的吸引力很大,得电子能力很强,非金属性很强。
根据F、Cl、Br、I非金属性强弱,能否判断F-、Cl-、Br-、I-的还原性强弱
思考2
提示　可以,F→I原子得电子能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱,故对应阴离子的还原性依次增强,即还原性:F-4.元素金属性与非金属性递变规律
(1)同一周期元素(稀有气体元素除外)
相同
递增
增加
减小
增强
减弱
增强
减弱
(2)同一主族元素
相同
递增
增加
增大
减弱
减弱
增强
增强
5.卤素的用途
牙膏中添加氟化钠可降低患蛀牙的概率,氯气可用于自来水和泳池杀菌消毒,碘酒在医疗中用于伤口的消毒等。
1.正误判断
(1)随着核电荷数的增加,卤素单质的熔、沸点逐渐降低
(2)HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
(3)卤素的最高化合价均为+7价
√
×
×
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,At2具有较强
的氧化性
√
F的次外层电子数为2,Br的次外层电子数为18,A错误;
元素的非金属性强弱可以根据其最高价氧化物的水化物的酸性强弱比较,不能根据氢化物的酸性强弱比较,B错误;
F无正化合价,不能形成HFO4,C错误。
3.Ⅰ.卤素都是典型的非金属元素,其单质(X2)都具有氧化性。
(1)卤素易形成X-的原因是______________________________________
__________________。
(2)X2与H2化合的化学方程式是　　　　　　 　,
其反应条件难易规律是　　　 　。
(3)将氯气通入碘化钾溶液中反应的离子方程式是　 　　　。
卤素原子的最外层都有7个电子,易得到1个电子形成稳定结构
H2+X2 2HX
随原子序数的增大,与H2化合越来越难
Cl2+2I-===2Cl-+I2
(4)举例说明氯气的氧化性比单质溴的氧化性强:___________________
_____________________________________________。
Ⅱ.砹(At)属于卤素,下列关于砹(At)及其化合物具有的性质推测不正确的是　　(填字母)。
A.单质砹易溶于某些有机溶剂
B.AgAt是难溶于水的有色固体
C.HAtO4的酸性比HClO4的弱
D.HAt难溶于水,且受热很难分解
氯气能从溴化钾溶液中置换出溴:Cl2+2KBr===2KCl+Br2(答案合理均可)
D
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元素周期表的应用
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三
三
元素周期表的应用
1.元素周期表的金属区和非金属区
(1)分界线的划分:沿着周期表中B、Si、As、Te、At和Al、Ge、Sb、Po之间画一条虚折线,分界线的左侧是_____元素,右侧是_______元素。
(2)分界线附近的元素,既能表现出
金属
一定的金属性,又能表现出一定的非金属性,故元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线。
非金属
根据元素周期表中元素的金属性和非金属性递变规律分析(放射性元素除外):什么元素的金属性最强 什么元素的非金属性最强
思考1
提示　铯的金属性最强,氟的非金属性最强。
最高价氧化物的水化物的酸性最强的元素是什么
思考2
提示　氯元素。虽然氟元素的非金属性最强,但氟无正价,所以酸性最强的含氧酸为HClO4(高氯酸)。
2.元素周期表在新型材料开发和利用中的应用
(1)利用元素周期表寻找新材料和稀有矿产
某元素通常与它的_____元素、同_____相邻元素性质相似,在自然界以_______的形式存在。
同族
周期
共生矿
(2)借助元素周期表制备具有特定性质的新物质
①在金属与非金属的分界线附近寻找_______材料。
②在过渡元素(副族和Ⅷ族)中寻找优良的_______和_______、_______的合金材料。如钒、铂、铑、银所组成的物质常用作催化剂,钨是熔点最高的金属,钛则耐高温、耐腐蚀。
半导体
催化剂
耐高温
耐腐蚀
我国著名化学家张青莲精确地测定了锗(Ge)、锌等九种元素的相对原子质量,得到的新值被作为国际新标准。已知锗的原子序数为32。
(1)写出锗(Ge)元素在周期表中的位置。
思考3
提示　锗位于第四周期ⅣA族。
(2)锗类似于铝,能溶于NaOH溶液,试从元素在周期表中位置的角度分析,锗与铝性质相似的原因。
思考3
提示　锗和铝相似,也是位于周期表中金属和非金属元素分界处附近,从而性质既有金属性又有非金属性。
(3)为判断Ge(OH)4是否为两性氢氧化物,设计实验时,需要选用的试剂有Ge(OH)4固体,另外还要选择什么溶液
提示　盐酸(或稀H2SO4)、NaOH(或KOH)溶液。
1.元素周期表中的金属元素和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是
A.虚线的左侧全部是金属元素
B.金属单质只与酸反应,不与碱反应
C.ⅠA族元素的金属性一定强于ⅡA族元素
D.Si是半导体,Ge也可能是半导体
√
虚线左侧还包括非金属元素氢,A错误;
Al既与酸反应又与碱反应,B错误;
同周期的ⅠA族元素金属性强于ⅡA族元素,不同周期的不一定,C错误。
2.近年来,我国在超导研究方面居世界领先地位,铊(Tl)是超导体的组成成分之一,铊位于第六周期ⅢA族,下列对铊的性质推导可能正确的是
①铊是易导电的银白色金属　②Tl(OH)3是两性氢氧化物　③Tl3+的氧化能力比Al3+的强　④单质能跟稀HNO3反应生成硝酸盐
A.①④ B.②③
C.只有① D.只有④
√
铊位于第六周期ⅢA族,与Al同族,同主族元素随着原子序数增大,原子失电子能力逐渐增强,金属离子的氧化性逐渐减弱,最高价氧化物的水化物的碱性逐渐增强。故①④正确。
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课时对点练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
对点训练
15
题组一　碱金属
1.钾和钠的化学性质相似,下列说法能较好地解释这个事实的是
A.原子最外层电子数相同
B.都是金属元素
C.原子半径相差不大
D.最高化合价相同
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
对点训练
15
结构决定性质,影响金属化学性质的主要因素是其原子核外电子的排布情况,尤其是最外层电子数。钾原子和钠原子的最外层电子数均为1,故对应单质的化学性质相似。
对点训练
2.下列说法正确的是
A.Li在O2中燃烧生成Li2O2
B.ⅠA族元素都是碱金属元素
C.碱性:LiOH>NaOH
D.碱金属单质从Li到Cs熔点依次降低
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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对点训练
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Li在O2中燃烧生成Li2O,A错误;
ⅠA族除H元素外,其他的元素统称为碱金属,B错误;
元素的金属性越强,则其最高价氧化物的水化物的碱性越强,金属性Na强于Li,故碱性:LiOH对点训练
3.(2024·西安三十八中高一期末)铯(Cs)是制造真空器件、光电管、原子钟等的重要材料,金属铯的密度为1.879 g·cm-3,熔点为28.4 ℃。下列说法正确的是
A.铯位于ⅡA族
B.铯的沸点大于钠
C.铯与水反应时,铯浮在水面上,反应剧烈,发生爆炸
D.碱性:CsOH>RbOH
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铯位于ⅠA族,A错误;
铯的沸点小于钠,B错误;
铯的密度大于水,与水反应时,铯沉在水底,反应剧烈,发生爆炸,C错误;
同主族元素从上到下金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强,碱性:CsOH>RbOH,D正确。
题组二　卤素
4.(2024·内蒙古乌兰浩特一中高一期末)用下列曲线表示卤族元素的某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是
√
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随着核电荷数的增加,卤族元素单质的熔点逐渐升高,元素非金属性逐渐减弱,单质的氧化性逐渐减弱,最简单氢化物的热稳定性逐渐减弱,故选A。
对点训练
5.(2024·山西阳泉高一期末)85号元素砹(At)原子核外最外层有7个电子。下列有关说法不正确的是
A.中子数为127的At的核素符号是At
B.At位于第六周期第ⅦA族
C.酸性强弱:HAtO4>HClO4
D.At2与H2很难直接化合,HAt不能稳定存在
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中子数为127的At原子的质量数为85+127=212,核素符号为At,A正确;
第六周期的稀有气体的原子序数为86,故85号At元素位于第六周期第ⅦA族,B正确;
非金属性:At同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱,则At2与H2很难直接化合,HAt易分解、不能稳定存在,D正确。
对点训练
题组三　同周期、同主族元素性质的递变规律
6.在元素周期表中,同主族元素原子具有相同的
A.最外层电子数 B.核电荷数
C.电子层数 D.核外电子数
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在元素周期表中,同主族元素最外层电子数相同,从上到下,核电荷数、电子层数和核外电子数都逐渐增大,故选A。
对点训练
7.下列结论正确的是
①原子半径:K>Cl>S
②简单氢化物稳定性:HF>H2S>PH3
③单质氧化性:Cl2>S>Si
④酸性:H2SO4>HClO
⑤碱性:KOH>NaOH>Mg(OH)2
A.仅①③④ B.仅⑤
C.仅②③④⑤ D.仅①③
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①Cl、S位于第三周期,原子半径:S>Cl,K位于第四周期,所以原子半径:K
>S>Cl,错误;
②非金属性:F>S>P,元素的非金属性越强,对应的简单氢化物越稳定,则简单氢化物稳定性:HF>H2S>PH3,正确;
③非金属性:Cl>S>Si,元素的非金属性越强,对应单质的氧化性越强,则单质氧化性:Cl2>S>Si,正确;
④H2SO4是强酸,HClO是弱酸,则酸性:H2SO4>HClO,正确;
对点训练
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⑤金属性:K>Na>Mg,元素的金属性越强,最高价氧化物的水化物的碱性越强,则碱性:KOH>NaOH>Mg(OH)2,正确。
对点训练
题组四　元素周期表的应用
8.如图所示,元素周期表中的金属元素和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是
A.虚线右上方的元素为金属元素
B.第六周期ⅤA族的元素为非金
属元素
C.可在虚线附近寻找用于制造半导体材料的元素
D.可在虚线附近寻找耐高温、耐腐蚀的合金材料
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虚线右上方的元素大部分为非金属元素,A错误;
第六周期ⅤA族的元素位于虚线下方,为金属元素,B错误;
应在过渡元素区寻找耐高温、耐腐蚀的合金材料,则应在虚线的左下方寻找,D错误。
9.下列关于元素周期表(律)的描述正确的是
A.可在过渡元素区寻找稀土元素
B.元素周期表中从ⅠA族到ⅡB族之间12个纵列的元素都是金属元素
C.0族元素是同周期中非金属性最强的元素
D.同周期元素中,ⅦA族元素的原子半径最大
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对点训练
ⅠA族的H元素为非金属元素,故B错误;
0族元素既不易得电子也不易失电子,故不是非金属性最强的元素,故C错误;
同周期元素中,ⅠA族元素的原子半径最大,故D错误。
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对点训练
10.借助碱金属和卤素的递变性分析下列推断,正确的是
A.已知Ca是第四周期 Ⅱ A族的元素,故Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性弱
B.已知As是第四周期ⅤA族的元素,故AsH3的稳定性比NH3的稳定性强
C.已知Cs的原子半径比Na的原子半径大,故Cs与水反应不如Na与水反应
剧烈
D.已知Cl的核电荷数比F的核电荷数大,故Cl的原子半径比F的原子半径大
√
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综合强化
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同主族元素从上到下,随着核电荷数递增,电子层数递增,原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。
综合强化
11.下列事实不能说明X元素比Y元素的非金属性强的是
①与H2化合时X单质比Y单质容易
②X的最高价氧化物的水化物的酸性比Y的最高价氧化物的水化物的酸性强
③X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多
④X单质可以把Y从其氢化物中置换出来
⑤X元素的最高正价比Y的高
⑥气态氢化物溶于水后的酸性:X强于Y
A.②⑤⑥ B.③④⑥
C.①④⑥ D.③⑤⑥
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综合强化
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综合强化
①与H2越容易化合,则该元素的非金属性越强,不符合题意;
②最高价氧化物的水化物的酸性越强,该元素的非金属性越强,不符合题意;
③两元素如果位于同一周期,X原子最外层电子数多,则X在Y右边,则X非金属性更强,如果不在同一周期,则非金属性不一定,符合题意;
④该置换反应说明X单质的氧化性更强,因此X的非金属性更强,不符合题意;
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综合强化
⑤最高正价的高低不能比较非金属性的强弱,如非金属性:F>Cl,但是F没有正价,符合题意;
⑥气态氢化物的稳定性强弱可以比较元素的非金属性强弱,但是对应氢化物水溶液的酸性强弱不能比较非金属性的强弱,符合题意。
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12.中国空间站“天和”核心舱的主要能量来源是砷化镓(GaAs)太阳能电池阵,Ga和Al同主族,化学性质相似。下列说法不正确的是
A.碱性:Ga(OH)3>Al(OH)3
B.砷化镓电池可将太阳能转化为电能
C.镓既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应
D.砷与H2在常温下可剧烈化合为AsH3
综合强化
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综合强化
Ga和Al同主族,且金属性比Al强,金属性越强,最高价氧化物的水化物的碱性越强,碱性:Ga(OH)3>Al(OH)3,故A正确;
铝具有两性,镓与铝同主族,化学性质相似,既能与酸反应,又能与碱反应,故C正确;
砷在周期表中位于第四周期ⅤA族,同主族自上而下元素非金属性减弱,砷与H2在常温下不能剧烈化合为AsH3,故D错误。
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综合强化
13.关于元素周期表和元素周期律的应用有如下叙述:
①元素周期表是学习化学知识的一种重要工具;
②利用元素周期表可以预测新元素的原子结构和性质;
③利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素;
④利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料和稀有矿产。其中正确的是
A.①②③④ B.只有②③④
C.只有③④ D.只有②③
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根据元素周期表可以知道元素的位置、结构、性质、原子序数等,是学习化学知识的一种重要工具,①正确;
利用元素周期表,根据元素性质变化规律可以预测新元素的原子结构和性质,②正确;
利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素,③正确;
在非金属元素区寻找研制新农药的元素,在过渡元素区寻找研制新型催化剂的元素等,利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料,④正确。
综合强化
14.甲元素的原子序数是19,乙元素原子核外有2个电子层,最外层上有6个电子;丙是元素周期表ⅠA族中金属性最弱的碱金属元素。由此推断:
(1)甲元素在元素周期表中的位置是　　　 　。
(2)甲的单质与水反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　 　。
(3)乙单质与丙单质反应的化学方程式为　　　　　　　　　。
(4)甲元素和丙元素的最高价氧化物的水化物的碱性较强的是　　　(填化学式)。
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第四周期ⅠA族
2K+2H2O===2K++2OH-+H2↑
4Li+O2 2Li2O
KOH
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甲元素的原子序数是19,则甲是K元素;乙元素原子核外有2个电子层,最外层上有6个电子,因此乙的原子序数是8,即乙是O元素;丙是元素周期表ⅠA族中金属性最弱的碱金属元素,则丙是Li元素。金属性:K>Li,元素的金属性越强,最高价氧化物的水化物碱性越强,则最高价氧化物的水化物的碱性较强的是KOH。
综合强化
15.现有部分元素的性质或结构如表所示:
1
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4
5
6
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9
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12
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X 与Mg同周期,最外层电子数是最内层电子数的3倍
Y 常温下单质为双原子分子,为黄绿色有毒气体
Z 单质呈紫黑色,遇淀粉溶液显蓝色
(1)X的原子结构示意图为　　　　　。
(2)Z在元素周期表中的位置为　　　　　　　。
第五周期ⅦA族
综合强化
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X 与Mg同周期,最外层电子数是最内层电子数的3倍
Y 常温下单质为双原子分子,为黄绿色有毒气体
Z 单质呈紫黑色,遇淀粉溶液显蓝色
(3)判断非金属性:X　　Y(填“>”“<”或“=”,下同)。
(4)判断非金属性:Y　　Z,写出结构上的原因:________________________
___________________________________。
<
>
二者为同主族元素,但碘的电子层数多,原子半径大,得电子能力弱
综合强化
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X 与Mg同周期,最外层电子数是最内层电子数的3倍
Y 常温下单质为双原子分子,为黄绿色有毒气体
Z 单质呈紫黑色,遇淀粉溶液显蓝色
(5)把氯气通入含11 g NaBr的溶液中,充分反应后将溶液蒸干,得到6.55 g残渣,回答NaBr是否完全反应 　　(填“是”或“否”),生成的NaCl的质量为_____ g。
否
5.85
综合强化
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3
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15
由表中信息推断出X为S,Y为Cl,Z为I,则根据元素非金属性强弱判断的依据和同主族元素非金属性的递变规律解答。
返回
X 与Mg同周期,最外层电子数是最内层电子数的3倍
Y 常温下单质为双原子分子,为黄绿色有毒气体
Z 单质呈紫黑色,遇淀粉溶液显蓝色作业37 同主族元素的性质　元素周期表的应用
[分值:100分]
(选择题1~13题,每小题6分,共78分)
题组一　碱金属
1.钾和钠的化学性质相似,下列说法能较好地解释这个事实的是 (　　)
A.原子最外层电子数相同
B.都是金属元素
C.原子半径相差不大
D.最高化合价相同
2.下列说法正确的是 (　　)
A.Li在O2中燃烧生成Li2O2
B.ⅠA族元素都是碱金属元素
C.碱性:LiOH>NaOH
D.碱金属单质从Li到Cs熔点依次降低
3.(2024·西安三十八中高一期末)铯(Cs)是制造真空器件、光电管、原子钟等的重要材料,金属铯的密度为1.879 g·cm-3,熔点为28.4 ℃。下列说法正确的是 (　　)
A.铯位于ⅡA族
B.铯的沸点大于钠
C.铯与水反应时,铯浮在水面上,反应剧烈,发生爆炸
D.碱性:CsOH>RbOH
题组二　卤素
4.(2024·内蒙古乌兰浩特一中高一期末)用下列曲线表示卤族元素的某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是 (　　)
5.(2024·山西阳泉高一期末)85号元素砹(At)原子核外最外层有7个电子。下列有关说法不正确的是 (　　)
A.中子数为127的At的核素符号是At
B.At位于第六周期第ⅦA族
C.酸性强弱:HAtO4>HClO4
D.At2与H2很难直接化合,HAt不能稳定存在
题组三　同周期、同主族元素性质的递变规律
6.在元素周期表中,同主族元素原子具有相同的 (　　)
A.最外层电子数 B.核电荷数
C.电子层数 D.核外电子数
7.下列结论正确的是 (　　)
①原子半径:K>Cl>S
②简单氢化物稳定性:HF>H2S>PH3
③单质氧化性:Cl2>S>Si
④酸性:H2SO4>HClO
⑤碱性:KOH>NaOH>Mg(OH)2
A.仅①③④ B.仅⑤
C.仅②③④⑤ D.仅①③
题组四　元素周期表的应用
8.如图所示,元素周期表中的金属元素和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是 (　　)
A.虚线右上方的元素为金属元素
B.第六周期ⅤA族的元素为非金属元素
C.可在虚线附近寻找用于制造半导体材料的元素
D.可在虚线附近寻找耐高温、耐腐蚀的合金材料
9.下列关于元素周期表(律)的描述正确的是 (　　)
A.可在过渡元素区寻找稀土元素
B.元素周期表中从ⅠA族到ⅡB族之间12个纵列的元素都是金属元素
C.0族元素是同周期中非金属性最强的元素
D.同周期元素中,ⅦA族元素的原子半径最大
10.借助碱金属和卤素的递变性分析下列推断,正确的是 (　　)
A.已知Ca是第四周期 Ⅱ A族的元素,故Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性弱
B.已知As是第四周期ⅤA族的元素,故AsH3的稳定性比NH3的稳定性强
C.已知Cs的原子半径比Na的原子半径大,故Cs与水反应不如Na与水反应剧烈
D.已知Cl的核电荷数比F的核电荷数大,故Cl的原子半径比F的原子半径大
11.下列事实不能说明X元素比Y元素的非金属性强的是 (　　)
①与H2化合时X单质比Y单质容易
②X的最高价氧化物的水化物的酸性比Y的最高价氧化物的水化物的酸性强
③X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多
④X单质可以把Y从其氢化物中置换出来
⑤X元素的最高正价比Y的高
⑥气态氢化物溶于水后的酸性:X强于Y
A.②⑤⑥ B.③④⑥
C.①④⑥ D.③⑤⑥
12.中国空间站“天和”核心舱的主要能量来源是砷化镓(GaAs)太阳能电池阵,Ga和Al同主族,化学性质相似。下列说法不正确的是 (　　)
A.碱性:Ga(OH)3>Al(OH)3
B.砷化镓电池可将太阳能转化为电能
C.镓既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应
D.砷与H2在常温下可剧烈化合为AsH3
13.关于元素周期表和元素周期律的应用有如下叙述:
①元素周期表是学习化学知识的一种重要工具;
②利用元素周期表可以预测新元素的原子结构和性质;
③利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素;
④利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料和稀有矿产。其中正确的是 (　　)
A.①②③④ B.只有②③④
C.只有③④ D.只有②③
14.(8分)甲元素的原子序数是19,乙元素原子核外有2个电子层,最外层上有6个电子;丙是元素周期表 ⅠA族中金属性最弱的碱金属元素。由此推断:
(1)甲元素在元素周期表中的位置是　　　　。
(2)甲的单质与水反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)乙单质与丙单质反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)甲元素和丙元素的最高价氧化物的水化物的碱性较强的是　　　　　　(填化学式)。
15.(14分)现有部分元素的性质或结构如表所示:
X 与Mg同周期,最外层电子数是最内层电子数的3倍
Y 常温下单质为双原子分子,为黄绿色有毒气体
Z 单质呈紫黑色,遇淀粉溶液显蓝色
(1)X的原子结构示意图为　　　　　　。
(2)Z在元素周期表中的位置为　　　　　　　。
(3)判断非金属性:X　　　　Y(填“>”“<”或“=”,下同)。
(4)判断非金属性:Y　　　　Z,写出结构上的原因:　　　　　　　　。
(5)把氯气通入含11 g NaBr的溶液中,充分反应后将溶液蒸干,得到6.55 g残渣,回答NaBr是否完全反应 　　　(填“是”或“否”),生成的NaCl的质量为　　　g。
答案精析
1.A　2.D　3.D　4.A
5.C　［中子数为127的At原子的质量数为85+127=212，核素符号为At，A正确；第六周期的稀有气体的原子序数为86，故85号At元素位于第六周期第ⅦA族，B正确；非金属性：At6.A　［在元素周期表中，同主族元素最外层电子数相同，从上到下，核电荷数、电子层数和核外电子数都逐渐增大，故选A。］
7.C　［①Cl、S位于第三周期，原子半径：S>Cl，K位于第四周期，所以原子半径：K>S>Cl，错误；②非金属性：F>S>P，元素的非金属性越强，对应的简单氢化物越稳定，则简单氢化物稳定性：HF>H2S>PH3，正确；③非金属性：Cl>S>Si，元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，则单质氧化性：Cl2>S>Si，正确；④H2SO4是强酸，HClO是弱酸，则酸性：H2SO4>HClO，正确；⑤金属性：K>Na>Mg，元素的金属性越强，最高价氧化物的水化物的碱性越强，则碱性：KOH>NaOH>Mg(OH)2，正确。］
8.C　［虚线右上方的元素大部分为非金属元素，A错误；第六周期ⅤA族的元素位于虚线下方，为金属元素，B错误；应在过渡元素区寻找耐高温、耐腐蚀的合金材料，则应在虚线的左下方寻找，D错误。］
9.A　［ⅠA族的H元素为非金属元素，故B错误；0族元素既不易得电子也不易失电子，故不是非金属性最强的元素，故C错误；同周期元素中，ⅠA族元素的原子半径最大，故D错误。］
10.D　［同主族元素从上到下，随着核电荷数递增，电子层数递增，原子半径逐渐增大，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。］
11.D　［①与H2越容易化合，则该元素的非金属性越强，不符合题意；②最高价氧化物的水化物的酸性越强，该元素的非金属性越强，不符合题意；③两元素如果位于同一周期，X原子最外层电子数多，则X在Y右边，则X非金属性更强，如果不在同一周期，则非金属性不一定，符合题意；④该置换反应说明X单质的氧化性更强，因此X的非金属性更强，不符合题意；⑤最高正价的高低不能比较非金属性的强弱，如非金属性：F>Cl，但是F没有正价，符合题意；⑥气态氢化物的稳定性强弱可以比较元素的非金属性强弱，但是对应氢化物水溶液的酸性强弱不能比较非金属性的强弱，符合题意。］
12.D　［Ga和Al同主族，且金属性比Al强，金属性越强，最高价氧化物的水化物的碱性越强，碱性：Ga(OH)3>Al(OH)3，故A正确；铝具有两性，镓与铝同主族，化学性质相似，既能与酸反应，又能与碱反应，故C正确；砷在周期表中位于第四周期ⅤA族，同主族自上而下元素非金属性减弱，砷与H2在常温下不能剧烈化合为AsH3，故D错误。］
13.A　［根据元素周期表可以知道元素的位置、结构、性质、原子序数等，是学习化学知识的一种重要工具，①正确；利用元素周期表，根据元素性质变化规律可以预测新元素的原子结构和性质，②正确；利用元素周期表和元素周期律可以预言新元素，③正确；在非金属元素区寻找研制新农药的元素，在过渡元素区寻找研制新型催化剂的元素等，利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料，④正确。］
14.(1)第四周期 ⅠA族　(2)2K+2H2O2K++2OH-+H2↑　(3)4Li+O22Li2O　(4)KOH
解析　甲元素的原子序数是19，则甲是K元素；乙元素原子核外有2个电子层，最外层上有6个电子，因此乙的原子序数是8，即乙是O元素；丙是元素周期表 ⅠA族中金属性最弱的碱金属元素，则丙是Li元素。(4)金属性：K>Li，元素的金属性越强，最高价氧化物的水化物碱性越强，则最高价氧化物的水化物的碱性较强的是KOH。
15.(1)　(2)第五周期ⅦA族　(3)<
(4)>　二者为同主族元素，但碘的电子层数多，原子半径大，得电子能力弱　(5)否　5.85
解析　由表中信息推断出X为S，Y为Cl，Z为I，则根据元素非金属性强弱判断的依据和同主族元素非金属性的递变规律解答。

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