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第三節 元素周期表的應用
第2課時 研究同主族元素的性質
第一章
第2課時 研究同主族元素的性質
單質從酸或者水中置換出氫的難易
最高價氧化物對應的水化物的堿性的強弱
復習回顧
判斷金屬性和非金屬性強弱的方法：
金屬性強弱
非金屬性強弱
元素原子的失電子能力= =
元素原子的得電子能力= =
最高價氧化物對應水化物的酸性的強弱
單質與氫氣化合生成氣態氫化物的難易
氣態氫化物的穩定性.
金屬性
還原性
非金屬性
氧化性
1.能以ⅠA、ⅦA主族為例，掌握同主族元素性質的相似性和遞變性，能運用原子結構理論初步解釋同主族元素性質的遞變規律，提升宏觀辨識與微觀探析能力。
2.結合有關數據和實驗事實認識原子結構、元素性質呈周期性變化的規律，運用“位置-結構-性質”的關系解釋或推測物質的組成、結構、性質與變化，發展證據推理能力。
學習目標
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
學習任務一 · 堿金屬元素的結構與性質
元素符號 Li Na K Rb Cs Fr
原子序數 3 11 19 37 55 87
原子結構示意圖
你能發現哪些規律

1.原子結構特點
+3
2
1
2
8
+11
1
2
8
+19
8
1
2
8
18
8
1
IA主族的元素除H外，其余金屬元素稱為堿金屬元素
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
學習任務一 · 堿金屬元素的結構與性質
①相似性：
②遞變形：
最外層電子數都是
1
隨著核電荷數的增加，電子層數逐漸 ，原子半徑逐漸 。
增多
增大
2.對比歸納
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
學習任務一 · 堿金屬元素的結構與性質
元素名稱 鋰 鈉 鉀 銣 銫 鈁
原子結構
電子層數 最外層電子數 核對最外層電子的引力 原子半徑 原子失電子能力 元素最高化合價 少→多
都是1
大→小
小→大
弱→強
都是1
3.堿金屬元素性質與原子結構的關系
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
學習任務一 · 堿金屬元素的結構與性質
從Li到Cs，最外層電子數均為1，隨著核電荷數的增加，電子層數逐漸 →原子半徑逐漸 →原子核對最外層電子的引力逐漸 →元素原子的失電子能力逐漸 →元素的還原性/金屬性逐漸 。
增加
增加
減弱
增強
增強
同主族相似性：從上到下，原子均易失去電子，最高化合價均為+1價。
3.堿金屬元素性質與原子結構的關系
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
學習任務一 · 堿金屬元素的結構與性質
研究思路
原子
結構
元素
性質
核對最外層電子的引力
同主族遞變性：從上到下，原子半徑增大，
原子失電子能力逐漸增強。
同主族相似性：從上到下，原子都易失電子
如何通過實驗證明？

學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
學習任務一 · 堿金屬元素的結構與性質
實驗方案
堿金屬均能與水反應，從上到下，反應越來越容易、現象越來越劇烈。
Na
K
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
學習任務一 · 堿金屬元素的結構與性質
查閱資料
一般來說，一種元素最高價氧化物對應水化物的堿性越強，表明這種元素原子失電子的能力越強。
元素符號 最高價氧化物對應水化物 相似性 遞變性
Li LiOH 都具有堿性，堿性一般較強 從上至下
堿性逐漸增強
Na NaOH K KOH Rb RbOH Cs CsOH 如何通過實驗證明？

學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
學習任務一 · 堿金屬元素的結構與性質
查閱資料
一般來說，一種元素最高價氧化物對應水化物的堿性越強，表明這種元素原子失電子的能力越強。
已知：單質鋁能和堿反應
2Al+2OH +6H2O = 2[Al(OH)4] +3H2↑
推測
堿性：LiOH實驗驗證
實驗方案：
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
學習任務一 · 堿金屬元素的結構與性質
研究思路
單質具有還原性，最高價氧化物對應水化物具有堿性
同主族
遞變性
從上到下，原子半徑逐漸增大，原子失電子能力逐漸增強
從上到下，原子都易失電子
同主族
相似性
單質還原性增強，最高價氧化物對應水化物堿性增強
原子
結構
元素
性質
核對最外層電子的引力
物質
性質
原子失電子能力
推測
證據
從上到下，核對最外層電子的引力減小
最外層電子數相同
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
學習任務一 · 堿金屬元素的結構與性質
小結
原子半徑 單質的還原性/金屬性 與水反應難易 與氧氣反應難易 最高價氧化物對應水化物的堿性 最高化合價
Li +1
Na K Rb Cs Fr
小
大
弱
強
難
易
易
難
增強
同主族元素，從上到下，金屬性越來越 ，非金屬性越來越 。
強
弱
越來越大
越來越強
越來越容易/劇烈
越來越容易/劇烈
堿性越來越強
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
學習任務一 · 堿金屬元素的結構與性質
練習鞏固
堿性強弱：KOH NaOH
失電子能力強弱：鈣Ca 鋇Ba
失電子能力強弱：鎂Mg 鉀K
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
學習任務一 · 堿金屬元素的結構與性質
練習鞏固
判斷：
1.堿金屬元素就是IA主族元素
2.因為堿性Sr(OH)2 >Ga(OH)3，所以失電子能力Sr>Ga
3.因為失電子能力Ga>Al，所以Ga能從AlCl3溶液中置換出Al單質
4.因為失電子能力K>Na，所以K能從NaCl溶液中置換出Na單質
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
學習任務二 · 鹵族金屬元素的結構與性質
元素符號 F氟 Cl氯 Br溴 I碘 At砹 Ts
原子序數 9 17 35 53 85 117
原子結構示意圖
1.原子結構特點
+9
2
7
2
8
+17
7
2
8
18
18
7
ⅦA主族的元素稱為鹵族元素
相似性
遞變性
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
學習任務二 · 鹵族元素的結構與性質
元素名稱 氟 氯 溴 碘 砹 Ts
原子結構
電子層數 最外層電子數 核對最外層電子的引力 原子半徑 原子得電子能力 元素最高化合價 0 元素最低化合價 少→多
都是7
小→大
小→大
強→弱
都是+7
2.鹵族元素性質與原子結構的關系
都是-1
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
學習任務二 · 鹵族元素的結構與性質
2.鹵族元素性質與原子結構的關系
從F到Ts，最外層電子數均為7，隨著核電荷數的增加，電子層數逐漸 →原子半徑逐漸 →原子核對最外層電子的引力逐漸 →元素原子的得電子能力逐漸 →元素的氧化性/非金屬性逐漸 。
增加
增加
減弱
減弱
減弱
同主族相似性：從上到下，原子均易得到電子，最高化合價均為+7價（F除外）。
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
F、Cl、Br、I原子得電子能力的比較
探究驗證
如何預測？如何驗證？
元素：F、Cl、Br、I
物質：單質，氣態氫化物，最高價氧化物對應的水化物
物質的性質：
單質與氫氣化合的難易
氣態氫化物的穩定性
最高價氧化物對應水化物的酸性
體現元素性質
學習任務二 · 鹵族元素的結構與性質
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
F、Cl、Br、I原子得電子能力的比較
探究驗證
學習任務二 · 鹵族元素的結構與性質
元素符號 F Cl Br I
單質與氫氣化合的難易 氣態氫化物的穩定性 最高價氧化物 —
最高價氧化物對應的水化物 —
水化物酸性 — 原子得電子能力 易 → 難
閱讀探究、梳理材料（P25）
穩定 → 不穩定
Cl2O7
Br2O7
I2O7
HClO4
HBrO4
HIO4
強→弱
強→弱
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
F、Cl、Br、I原子得電子能力的比較
探究驗證
如何設計實驗驗證氧化性Cl>Br>I
化學反應
學習任務二 · 鹵族元素的結構與性質
元素性質→物質性質
體現在
置換反應
Cl2 + 2Br = 2Cl + Br2
Cl2 + 2I = 2Cl + I2
Br2 + 2I = 2Br + I2
證據組合
氧化性
Cl2>Br2
Cl2>I2
Br2>I2
Cl>Br>I
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
F、Cl、Br、I原子得電子能力的比較
探究驗證
如何設計實驗驗證氧化性Cl>Br>I
學習任務二 · 鹵族元素的結構與性質
實驗用品：
NaCl、NaBr、KI、氯水、溴水、碘水
Cl2 + 2Br = 2Cl + Br2
Cl2 + 2I = 2Cl + I2
Br2 + 2I = 2Br + I2
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
F、Cl、Br、I原子得電子能力的比較
探究驗證
實驗方案
學習任務二 · 鹵族元素的結構與性質
物質 實驗方案 實驗現象
NaBr溶液、KI溶液、氯水 向NaBr、KI溶液中分別滴加氯水
如何檢驗產物Br2、I2？
無色溶液顏色均變深
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
F、Cl、Br、I原子得電子能力的比較
探究驗證
方法導引
學習任務二 · 鹵族元素的結構與性質
溴單質、碘單質在四氯化碳中的溶解度均大于它們在水中的溶解度。利用這一性質，可以向含有溴單質、碘單質的水溶液中加入四氯化碳，分別將它們從水溶液中提取出來。
四氯化碳難溶于水，且溴單質和碘單質在四氯化碳中分別呈橙色和紫色，可以利用這一方法，檢驗水溶液中溴單質或碘單質的存在。
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
F、Cl、Br、I原子得電子能力的比較
探究驗證
實驗方案
學習任務二 · 鹵族元素的結構與性質
物質 實驗方案 實驗現象
NaBr溶液、KI溶液、氯水 向NaBr、KI溶液中分別滴加氯水 無色溶液顏色均變深
四氯化碳 再向溶液中分別加入一定量四氯化碳，振蕩、靜置
結論：氧化性：Cl2>Br2、Cl2>I2
溶液分層，四氯化碳層分別為橙黃色和紫色。
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
F、Cl、Br、I原子得電子能力的比較
探究驗證
實驗方案
學習任務二 · 鹵族元素的結構與性質
物質 實驗方案 實驗現象
KI溶液、溴水 KI溶液中滴加溴水
淀粉溶液 再向溶液中滴加少量淀粉溶液
結論：氧化性：Br>I2
無色溶液顏色變深
溶液變藍
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
F-、Cl-、Br-、I-離子失電子能力的比較
深度思考
學習任務二 · 鹵族元素的結構與性質
結論：還原性：I >Br >Cl
Cl2 + 2Br = 2Cl + Br2
Cl2 + 2I = 2Cl + I2
Br2 + 2I = 2Br + I2
還原性
Br->Cl
I >Cl
I >Br
思考：氧化性Cl2>Br2>I2，你發現了什么規律？
如果氧化性A>B>C>D，則對應離子的還原性？
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
IA族元素原子的失電子能力規律
總結
總結規律
在IA期中，從Li到Fr，各元素原子的核外電子層數逐漸 ，核電荷數 ，原子半徑逐漸 ，對最外層電子的引力逐漸 ，元素原子的失電子能力逐漸 ，還原性逐漸 。
形成相對應的陽離子后，陽離子的氧化性與單質的還原性順序 。
減弱
增多
增加
增大
增強
增強
相反
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
ⅦA族元素原子的失電子能力規律
總結
總結規律
在ⅦA期中，從F到Ts，各元素原子的核外電子層數逐漸 ，核電荷數 ，原子半徑逐漸 ，對最外層電子的引力逐漸 ，元素原子的得電子能力逐漸 ，氧化性逐漸 。
形成相對應的陰離子后，離子的還原性順序與原子的氧化性順序 。
減弱
增加
增多
增加
減弱
減弱
相反
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
同主族的元素性質遞變規律
總結
總結規律
同一主族，從上到下，元素原子的失電子能力增強，得電子能力減弱
元素位置
原子結構
元素性質
如何檢驗產物Br2、I2？
陰離子的還原性如何判斷？陽離子的氧化性如何判斷？
學習任務一
總結規律
課堂檢測
學習任務二
資料在線
堿金屬、鹵族元素單質的物理性質
堿金屬單質和鹵族元素單質在物理性質上均分別表現出一些相似性和遞變規律。
例如，除銫外，其余的堿金屬單質都呈銀白色；它們都比較軟、有延展性、密度比較小、導熱性和導電性較好；從鋰到銫單質的熔點、沸點逐漸降低。
又如，從氟到碘，鹵族元素單質的顏色逐漸變深，熔點、沸點逐漸升高。
學習任務一
課堂檢測
總結規律
學習任務二
練習鞏固
判斷
1.鹵族單質都是有色物質
2.Ⅵ族元素O、S、Se，與氫氣反應劇烈程度越來越劇烈
3.同一主族元素，從上到下，原子半徑增大，得電子能力減弱
4.鹵族元素從上到下，形成的單質熔沸點逐漸升高
5.金屬元素A與O2反應比金屬元素與O2反應更容易、現象更劇烈，所以金屬性A>B
學習任務一
課堂檢測
總結規律
學習任務二
練習鞏固
下列金屬與水反應最劇烈的是
A.Li
B.Ba
C.Cs
D.Mg
第2課時

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