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1、第 1章 原子结构与元素周期律 第 3 节 元素周期表的应用 第 2 课时 预测同主族元素 的性质 学习目标 1. 以第 A 、 A 族元素为例 ， 掌握同 主族元素性质的递变规律。 2. 能运用原子结构理论初步解 释同主族元素性质的递变规律。 3. 能根据同主族中熟悉元 素的性质特点预测不熟悉元素的性质。 4. 了解元素周期表 中各个区域元素的应用。 知识衔接 1 碱金属元素包括： Li 、 Na 、 K 、 Rb 、 Cs ( 填写元 素符号 ) 等元素 ， 它们都处于元素周期表中第 A 族；卤 族元素包括： F 、 Cl 、 Br 、 I ( 填写元素符号 ) 等元素 ， 它 们都处 于
2、元素周期表中第 A 族。 2 钠与水反应的离子方程式为 2 Na 2H 2 O = =2N a 2OH H 2 。钠与氧气在常温和加热条件下反应得到 的产物分别为： Na 2 O 、 Na 2 O 2 。 3 氯气与氢气反应的条件是： 点燃或光照 ， 与溴化 钠溶液反应的离子方程式为： Cl 2 2B r = = 2C l Br 2 。 4 实验室制取氯气 ， 验证集气瓶是否收集满的方法 之一：用湿润的淀粉碘化钾试纸 ， 具体操作是： 用镊 子 夹住湿润的淀粉碘化钾试纸放在瓶口处 ；反应原理 ( 用离 子方程式表示 ) Cl 2 2I = = I 2 2C l 。 自主学习 一、卤族元素 1
3、原子结构特点。 ( 1 ) 原子结构。 (2) 对比归纳。 相似性：最外层电子数都是 7 。 递变性：随着核电荷数的增加 ， 电子层数 逐渐增 多 ， 原子半径 逐渐增大 。 2 卤族元素的性质。 (1) 卤素单质的物理性质。 比较项目 F 2 Cl 2 Br 2 I 2 颜色、状态 淡黄绿 色 气体 黄绿色 气体 深红棕 色 液体 紫黑色 固体 密度 逐渐 增大 熔、沸点 逐渐 升高 (2) 卤素单质的化学性质。 剧烈程度 F 2 Cl 2 Br 2 I 2 ( 填 “” 或 “” 或 “ClB r B 最外层电子数都相同 C 核外电子层数都相同 D 最外层电子数都不相同 解析： F 、 C
4、l 和 Br 都是第 A 族元素 ， 故最外层电 子数都为 7 ， B 正确 ， D 错误；从 F Br ， 核外电子层数 增多 ， 原子半径增大 ， C 错误。 答案： B 4 下列说法中错误的是 ( ) A 钾的金属性比钠强 B 溴的非金属性比氯强 C Na OH 的碱性比 LiOH 强 D HCl 的热稳定性比 HBr 强 解析： 由于金属性 K Na Li ， 故碱性 K OH Na OH LiO H ；非金属性 Cl Br ， 则其对应氢化物的热稳定性 HCl HBr 。 答案： B 要点一 同周期、同主族元素性质的递变规律 问题： 同周期、同主族元素的性质递变规律有哪些？ 提示：
5、项目 同周期 (自左至右 ) 同主族 (从上到下 ) 原子半径 减小 增大 主要化合价 1 7 4 1 相似 (最高正价相同 ) 金属性 减弱 增强 非金属性 增强 减弱 离子 阳离子氧化性 增强 减弱 阴离子还原性 减弱 增强 单质 氧化性 增强 减弱 还原性 减弱 增强 氢化物 稳定性 增强 减弱 还原性 减弱 增强 最高价氧 化物对应 水化物 酸性 增强 减弱 碱性 减弱 增强 例 1 下列关于元素性质的有关叙述中不正确的是 ( ) A C 、 N 、 O 、 F 的原子半径依次减小 B Na 、 K 、 Rb 、 Cs 的失电子能力逐渐增强 C C 、 N 、 O 、 F 的最高正价依
6、次升高 D Na 、 Mg 、 Al 、 Si 的最外层电子数依次增加 思路点拨： 解答该题要注意以下三点： ( 1) 同周期 ， 左 右 ， 最外层电子数递增 ， 原子半径 递减 ， 最高正价递增； (2) 同主族 ， 上 下 ， 失电子能力递增； (3) F 无正价。 解析： 同周期 ， 左 右 ， 最外层电子数递增 ， 原子半 径递减 ， 最高正价递增 ， 但要注意 F 元素无正价 ， A 、 D 正 确 ， C 错误；同主族 ， 上 下 ， 失电子能力递增 ， B 正确。 答案： C 解题归纳 解答元素性质的变化规律题目的一般思路 1 判断所给元素的相对位置 ， 即是同周期还是同主族。
7、 2 根据元素周期律得出相应的结论。 3 考虑应用一般规律解答的对象是否有特殊性。 1 下列说法正确的是 ( ) A A 族元素的金属性比 A 族元素的金属性强 B A 族元素的氢化物中 ， 稳定性最好的是水 C 同周期非金属氧化物对应的水化物的酸性从左到 右依次增强 D 第 3 周期元素的离子半径从左到右逐渐减小 解析： 不同周期时 ， 可能 A 族元素比 A 族元素金 属性弱 ， A 项错； A 族元素的氢化物中 ， H 2 O 比 H 2 S 、 H 2 Se 、 H 2 Te 稳定 ， B 正确； C 项中没有说明是否是最高 价氧化物对应的水化物；同周期非金属元素阴离子半 径比 金属元
8、素阳离子半径大 ， D 项错。 答案： B 要点二 元素 “ 位、构、性 ” 之间的关系 问题： 同一元素的 “ 位、构、性 ” 之间有何关系？ 提示 ： (1) “ 位、构、性 ” 三者关系的解读。 原子结构决定元素在周期表中的位置。 结构 最外层电子数主族序数 电子层数 周期序数 位置 原子结构 决定 元素的化学性质。 结构 最外层电子数越少 ， 电子层数越多 ， 越易失电子 ， 还原性越强 最外层电子数越多 ， 电子层数越少 ， 越易得电子 ， 氧化性越强 性质 位置 体现 或推测 原子结构和元素性质。 (2) 元素 “ 位、构、性 ” 规律中的特例。 绝大多 数原子的原子核是由质子和中
9、子构成的 ，只 有氕 ( 1 1 H ) 无中子。 元素周期表中的周期一般都是从金属元素开始 ， 但 第一周期例外 ， 是从氢元素开始的。 所有元素中 ， 碳元素形成的化合物种类最多。 非金属单质一般不导电 ， 但石墨导电 ， 晶体硅是半 导体。 非金属氧化物一般是酸性氧化物 ， 但 NO 、 CO 等 不是酸性氧化物。 氟无正价 ， 氧无最高正价；在 Na 2 O 2 中氧显 1 价； 在 NaH 中氢显 1 价。 例 2 (2015 江苏卷 ) 短周期主族元素 X 、 Y 、 Z 、 W 原 子序数依次增大 ， X 原子最外层有 6 个电子 ， Y 是至今发现 的非金属性最强的元素 ， Z
10、 在周期表中处于周期序数等于族 序数的位置 ， W 的单质广泛用作半导体材料。下列叙述正 确的是 ( ) A 原子最外层电子数由多到少的顺序： Y 、 X 、 W 、 Z B 原子半径由大到小的顺序： W 、 Z 、 Y 、 X C 元素非金属性由强到弱的顺序： Z 、 W 、 X D 简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序： X 、 Y 、 W 思路点拨： 解答本题的思维流程如下： (1) 细心审题 ， 准确把握限制条件； (2) 确定各元素在元素周期表中的位置； (3) 根据元素周期律分析选项 ， 确定答案。 解析： 由 “ Y 是至今发现的非金属性最强的元素 ” 可 知 ， Y 为 F ；
11、由 X 原子序数小于 Y 且 “ X 原子最外层有 6 个电子 ” 可知 ， X 为 O ；由 “ Z 在周期表中处于周期序数 等于族序数的位置 ” 可知 ， Z 为 Al ；由 “ W 的单质广泛 用作半导体材料 ” 可知 ， W 是 Si 。 A 选项 ， 原子最外层 电子数由多 到少的顺序是 F 、 O 、 Si 、 Al ， 所以正确； B 选项 ，原子半径由大到小的顺序： Z 、 W 、 X 、 Y ， 所以错误； C 选项 ， 元素非金属性由强到弱的顺序： Y 、 X 、 W ， 所以错误； D 选项 ， 简单气态氢化物的稳定性 Y 的最强 ， 所以错误。 答案： A 2.X 、 Y 、 Z 是 3 种短周期元素 ， 在元素周期表中的 位置如图所示 ， 下列有关说法正确的是 ( ) A 原子半径： Z Y X B 氢化物的稳定性： XY 、 Z Y ， 可能 XZ C 最高价氧化物对应的水化物酸性： Z Y X D 三种元素形成的简单离子的半径： XY Z ， A 错误；根据元素周期律 ， 非金属性 Z Y 、 X Y ， X 和 Z 无法比较 ， B 正确 ， C 错 误； 3 种元素形成的简单离子的半径 YZ ， D 错误。 答案： B
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