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(共24張PPT)
第1章 原子結(jié)構(gòu) 元素周期律
第3節(jié) 元素周期表的應用
第二課時
（研究同主族元素的性質(zhì)）
2024年3月6日
判斷元素的金屬性和非金屬性強弱的方法
非金屬性強弱
金屬性強弱
最高價氧化物對應的水化物的堿性的強弱
單質(zhì)從酸或者水中置換出氫的難易
最高價氧化物對應水化物的酸性的強弱
單質(zhì)與氫氣化合生成氣態(tài)氫化物的難易
氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性
復習回顧
學習目標
1.以ⅠA族和ⅦA族元素為例，理解同主族元素性質(zhì)的
相似性和遞變性并會分析原因。
2.結(jié)合實驗事實了解原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)和元素在周
期表中位置的關(guān)系，
【學】答案查對
知識點一：① 鋰Li 、鈉Na、鉀K、銣Rb、銫Cs、鈁Fr ② ⅠA ③ 1
失去1 ④ +1 ⑤ 增強
知識點二：① 氟F 、氯Cl、溴Br、碘I、砹At ② ⅦA ③ 7 得到1
④ +7 -1 ⑤ 減弱
【預習自測】1. C 2. A
交流 · 研討
Li
3
6.941
Na
11
22.99
K
19
39.10
Rb
37
85.47
Cs
55
132.9
Cl
17
35.45
Br
35
79.90
I
53
126.9
結(jié)構(gòu)
性質(zhì)
結(jié)構(gòu)的相似性決定性質(zhì)的相似性
結(jié)構(gòu)的遞變性決定性質(zhì)的遞變性
二、研究同主族元素的性質(zhì)
相似性：
遞變性：
最外層都有１個電子,化學性質(zhì)相似。
隨著核電荷數(shù)遞增,原子電子層數(shù)遞增,原子核對最外層電子的引力逐漸減弱,金屬性逐漸增強。
Li
3
6.941
Na
11
22.99
K
19
39.10
Rb
37
85.47
Cs
55
132.9
+
11
2
8
1
+
3
2
1
+
19
2
8
8 1
+
37
2
8
18 8 1
+
55
2
8
18 18 8 1
1. 堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)的相似性與遞變性
元 素 周 期 表 的 應 用
(1). 堿金屬單質(zhì)的主要物理性質(zhì)
單質(zhì) 顏色和狀態(tài) 熔點/℃ 沸點/℃ 密度/g cm-3
Li 銀白色固體 180.5 1314 0.534
Na 銀白色固體 97.82 881.4 0.971
K 銀白色固體 63.38 759 0.856
Rb 銀白色固體 39.31 691 1.532
Cs 略帶金色光澤固體 28.44 668.2 1.8785
逐 漸 降 低
逐 漸 降 低
逐漸增加
K的密度大于煤油、使用石蠟密封
堿性強弱：LiOH(2). 堿金屬單質(zhì)化學性質(zhì)的相似性和遞變性
相似性 遞變性 Li Na K Rb Cs
與非金屬單質(zhì)反應 O2 與H+反應 H2O 最高價氧化物 對應的水化物
中強堿
僅一種氧化物
干燥沙土滅火
反應越來越劇烈
Na2O、Na2O2
K2O、K2O2、KO2
更復雜的氧化物
Li2O
反應越來越劇烈
反應緩慢
劇烈反應
輕微爆炸
劇烈爆炸
元 素 周 期 表 的 應 用
(3). 堿金屬單質(zhì)金屬性的遞變性
Li
Na
K
Rb
Cs
單質(zhì)的還原性（金屬性）逐漸增強
Li+
Na+
K+
Rb+
Cs+
離子的氧化性（還原性）逐漸減弱
相似性
遞變性
大都是銀白色金屬（Cs除外），硬度都很小，導電導熱性強、
熔沸點隨著原子序數(shù)的增加越來越低、密度逐漸上升（K反常）
相似性
遞變性
活潑金屬，能與水和氧氣等物質(zhì)反應，最高價氧化物對應的水化物都有很強的堿性
隨著原子序數(shù)的增加，單質(zhì)的還原性逐漸增強，元素的金屬性逐漸增強，與水或氧氣的反應越來越劇烈，最高價氧化物對應的水化物的堿性越來越強
堿金屬元素
物理性質(zhì)
化學性質(zhì)
2. 鹵族元素原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的相似性
Cl
17
35.45
Br
35
79.90
I
53
126.9
+
17
2
8
7
+
35
2
8
18 7
+
53
2
8
18 18 7
相似性：
遞變性：
最外層都有7個電子,易得電子，元素單質(zhì)有較強的氧化性
隨著電子層數(shù)遞增,原子核對最外層電子的引力逐漸減弱,金屬性逐漸增強。
（1）.鹵族元素單質(zhì)的主要物理性質(zhì)
觀察下表，從上到下，鹵族元素單質(zhì)的物理性質(zhì)有什么變化？
遞變性：
相似性：
鹵素單質(zhì) 顏色和狀態(tài) 熔點（℃） 沸點（℃） 水溶液顏色 有機溶劑顏色
F2 淡黃綠色氣體 -219.6 -188.1 — —
Cl2 黃綠色氣體） -101 -34.6 淺黃綠色 黃綠色
Br2 深紅棕色液體 -7.2 58.78 橙黃色 橙色→橙紅色
I2 紫黑色固體 113.5 184.4 深黃色→褐色 紫色→深紫色
單質(zhì)都有特殊的顏色，熔沸點較低
從上到下，單質(zhì)顏色逐漸加深，熔點、沸點逐漸升高。
【思考】從哪些角度可以證明鹵族元素化學性質(zhì)性質(zhì)的相似性和遞變性？
（1）單質(zhì)與氫氣化合的難易程度
（2）氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性
（3）最高價氧化物對應水化合物的酸性
（4）單質(zhì)間的置換反應
請你分析鹵族元素性質(zhì)的相似性和遞變性，并選取典型代表物驗證你的預測
活動 · 探究
探究鹵族元素性質(zhì)的相似性和遞變性
實驗目的：
分別以鹵族元素單質(zhì)和鹵化物為典型代表物設計實驗，驗證你對鹵族元素性質(zhì)的相似性和遞變性的預測。
實驗用品：
NaCl溶液，NaBr溶液，KI溶液，氯水，溴水，碘水，淀粉溶液，四氯化碳
燒杯，試管，膠頭滴管
P26
溴單質(zhì)、碘單質(zhì)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(zhì)，可以向含有溴單質(zhì)、碘單質(zhì)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(zhì)和碘單質(zhì)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(zhì)或碘單質(zhì)的存在。
檢驗溴單質(zhì)、碘單質(zhì)的方法
方 法 導 引
溴水
溴的四氯化碳
萃取
溶解度有差異
依據(jù)
Br2
Cl2
I2
＞
＜
＞
氧化性：
還原性：
Cl-
Br-
I-
＜
方案1：
方案2：
方案3：
向NaBr溶液中加入氯水，再加入四氯化碳，振蕩，靜置，觀察實驗現(xiàn)象
向KI溶液中加入氯水，再加入四氯化碳，振蕩，靜置，觀察實驗現(xiàn)象
向KI溶液中加入溴水，再加入淀粉溶液，振蕩，靜置，觀察實驗現(xiàn)象
鹵素單質(zhì)之間是否可以發(fā)生置換反應？
2. 鹵族元素單質(zhì)的相互置換
觀察實驗現(xiàn)象，填寫表格內(nèi)空缺的內(nèi)容并比較各鹵族元素之間的氧化性強弱。
實驗過程
實驗現(xiàn)象
離子方程式
實驗結(jié)論 氧化性： 還原性： Cl2＞Br2＞I2
I－＞Br－＞Cl－
2Br－＋Cl2==Br2＋2Cl－
2I－＋Cl2==I2＋2Cl－
2I－＋Br2==I2＋2Br－
CCl4層為橙色
加入淀粉溶液后溶液變?yōu)樗{色
加入淀粉溶液后溶液變?yōu)樗{色
元 素 周 期 表 的 應 用
（2）. 鹵族元素單質(zhì)的化學性質(zhì)小結(jié)
F2 在暗處能劇烈化合并發(fā)生爆炸，生成的HF很穩(wěn)定
Cl2 光照或點燃發(fā)生反應，生成的HCl較穩(wěn)定
Br2 加熱至一定溫度時才能反應，生成的HBr不如HCl穩(wěn)定
I2 不斷加熱才能緩慢反應，同一條件下，生成的HI會分解
(1) 都能與H2反應
反應逐漸困難
氰化物逐漸不穩(wěn)定
元 素 周 期 表 的 應 用
2Fe+3Br2 == 2FeBr3
Fe+I2 == FeI2
(2) 都能與大多數(shù)金屬反應
(1) 都能與H2反應
變價金屬與鹵素反應生成最高價金屬鹵化物，除碘之外
(3) 能與H2O反應
2F2+2H2O==4HF+O2
X2+H2O==HX+HXO
（X代表C1、Br、I）
(4) 能與冷的稀堿溶液反應
X2+2NaOH == NaX+NaXO+H2O(X代表Cl、Br)。
(5) 鹵素單質(zhì)間的置換反應
2NaBr+Cl2 == 2NaCl+Br2
2KI+Br2 == 2KBr+I2
（2）. 鹵族元素單質(zhì)的化學性質(zhì)小結(jié)
F (1) 氟元素無正價，非金屬性最強，F(xiàn)- 的還原性最弱
(2) 2F2+2H2O ==4HF+O2
(3) HF是弱酸，能腐蝕玻璃，應保存在鉛制器皿或塑料瓶中
Br (1) Br2是深紅棕色液體，易揮發(fā)
(2) Br2易溶于有機溶劑
(3) 保存液溴的試劑瓶中加水，進行水封，不能用橡膠塞
I (1) 淀粉遇I2變藍色
(2) I2加熱時易升華
(3) I2易溶于有機溶劑
(4) 食用鹽中加入KIO3可防治甲狀腺疾病
元 素 周 期 表 的 應 用
【針對練習】 1. C 2. A 3. B
（3）. 鹵族元素的特殊性質(zhì)
金屬材料
身
的
化
學
邊
金屬材料是指金屬元素或以金屬元素為主構(gòu)成的具有金屬特性的材料的統(tǒng)稱，包括純金屬、合金和特種金屬材料等。
金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。
黑色金屬又稱鋼鐵材料，包括工業(yè)純鐵、鑄鐵、碳鋼，以及各種用途的結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱鋼、高溫合金、精密合金等。廣義上的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。
結(jié)構(gòu)鋼
不銹鋼
精密合金
金屬材料
身
的
化
學
邊
金屬材料是指金屬元素或以金屬元素為主構(gòu)成的具有金屬特性的材料的統(tǒng)稱，包括純金屬、合金和特種金屬材料。
金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。
有色金屬指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金，通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等。
金
銀
鉑
金屬材料
身
的
化
學
邊
金屬材料是指金屬元素或以金屬元素為主構(gòu)成的具有金屬特性的材料的統(tǒng)稱，包括純金屬、合金和特種金屬材料。
金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。
特種金屬材料包括不同用途的結(jié)構(gòu)金屬材料和功能金屬材料，如非晶態(tài)金屬材料、準晶、微晶、納米晶金屬材料，具有隱身、抗氫、超導、形狀記憶、耐磨、減震阻尼等特殊功能的合金，以及金屬基復合材料。
人類文明的發(fā)展和人類社會的進步與金屬材料關(guān)系密切。石器時代之后出現(xiàn)的銅器時代、鐵器時代都以金屬材料及其應用為其顯著的特征。現(xiàn)在，品種繁多、功能各異的金屬材料更是成為世界各國經(jīng)濟社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。
【練】答案查對
1. A 2. C 3. D 4. A 5. B 6. B

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