第2课时课时 预测预测 同主族元素的性质质目标导标导 航1.以A族和A族元素为例，掌握同主族元素性质的递变规律，并能运用原子结构的理论初步解释这些递变规律2.能够利用同主族元素性质的特点来预测未知元素的性质3.了解元素周期表中各区域元素的应用一、预测预测 同主族元素的性质质1A族元素(卤卤族元素)原子结结构与性质质的相似性和递变递变 性(1)相似性元素(名称与符号)氟(F)氯氯(Cl)溴(Br)碘(I)原子最外层电层电 子数都为为_最高正价无为为_价最低负负价都为为_价77 1 元素(名称与符号)氟(F)氯氯(Cl)溴(Br)碘(I)自然界中存在形态态全部以_态态形式存在单质单质 性质质都是活泼泼非金属，在氧化还还原反应应中常作_最高价含氧酸化学式无_ _具有很强的酸性酸性气态氢态氢 化物的化学式HFHClHBrHI化合 氧化剂剂 HClO4 HBrO4 HIO4 (2)递变性元素FClBrI电电子层层数逐渐渐_原子半径逐渐渐_得电电子能力逐渐渐_失电电子能力逐渐渐_单质单质 与H2化合的条件暗处处爆炸点燃或光照加热热(200 )更高温度下，缓缓慢反应应，可逆增多 增大 减弱 增强 减弱 减弱 减弱 增强 2.碱金属元素原子结结构与性质质的相似性和递变递变 性(1)相似性元素(名称与符号)锂锂(Li)钠钠(Na)钾钾(K) 铷铷(Rb) 铯铯(Cs)原子最外层电层电 子数都为为_最高正价为为_价自然界中存在形态态全部以_态态形式存在单质单质 性质质都是活泼泼金属，都能与氧气、水等物质发质发 生反应应最高价氢氢氧化物化学式_ _碱性具有很强的碱性11 化合 LiOH NaOH KOH RbOH CsOH (2)递变性元素LiNaKRbCs电电子层层数逐渐渐_原子半径逐渐渐_失电电子能力逐渐渐_单质单质 活泼泼性逐渐渐_单质单质 与O2和H2O反应剧应剧 烈程度逐渐渐_阳离子氧化性逐渐渐_最高价氧化物对应对应 水化物的碱性逐渐渐_增多增大增强增强增大减弱增强3.理论论解释释(1)同主族元素性质的相似性同主族元素原子的最外层电子数_，所以同主族元素性质具有相似性。
2)同主族元素性质的递变性同主族元素原子的电子层数依次_，原子半径逐渐_，原子得电子的能力(元素的非金属性)逐渐_，失电子的能力(元素的金属性)逐渐_相同 增多 增大 减弱 增强 【议议一议议】1根据元素周期表推断第16周期中最活泼泼的金属元素和非金属元素分别别是什么？在元素周期表中处处于什么位置？答案最活泼的金属元素为铯，在元素周期表的左下角，最活泼的非金属元素为氟，位于元素周期表的右上方2元素周期表中A族元素全部是碱金属元素吗吗？答案A族元素除H外都是碱金属元素3你能说说明同主族元素性质质相似性和递变递变 性的原因吗吗？答案同主族元素原子的最外层电子数相同，所以同主族元素性质具有相似性同主族元素原子的电子层数逐渐增多，原子半径增大，所以元素原子失电子能力增强，得电子能力减弱，元素的金属性增强，非金属性减弱二、元素周期表在科研及生产产中的应应用1科学预测预测 物质质的性质质根据元素在元素周期表中的位置，推测元素的原子结构，从而可以预测其主要性质2寻寻找可合成特定性质质的物质质(1)在金属元素和非金属元素的交界处寻找制备_材料的元素2)在过渡金属元素中寻找制备_的材料，并通过加入少量稀土元素改善催化剂的性能。
半导体 催化剂 (3)在B到B族的过渡金属元素中寻找_、_的材料，用以制造火箭、导弹、宇宙飞船等4)利用元素周期表寻找合适的超导材料、磁性材料等5)研究元素周期表_的元素，合成新农药耐高温 耐腐蚀 右上角 3地球上化学元素的分布(1)相对原子质量小的元素，地壳中含量_；相对原子质量大的元素，地壳中含量_2)原子序数是偶数的元素，地壳中含量_；原子序数是奇数的元素，地壳中含量_3)_一般是强烈的亲石元素，主要富集在岩石圈4)地球表面的元素多数呈现_态，地层深处的元素多数处于_态多少多少碱金属 高价 低价 【议议一议议】1请请分析下列有关铍铍、锂锂、钙钙、钡钡的性质质1)单质铍单质铍 和单质钡单质钡 能否都与冷水发发生剧剧烈反应应？(2)比较单质铍较单质铍 和锂锂，单质铍单质铍 和钙钙分别别与相同物质质的量浓浓度的盐盐酸反应应的快慢？(3)氢氢氧化铍铍是强碱吗吗？ 答案(1)铍不与冷水反应，钡能与冷水剧烈反应2)锂比铍、钙比铍与盐酸反应放出氢气快3)氢氧化铍是弱碱2将钾钾投入到氯氯化钠钠或硫酸铜铜溶液中能否置换换出钠钠或铜铜？答案不能因为钾很活泼，钾容易和水反应3镓镓(Ga)与铝铝同族，请请写出镓镓的氯氯化物和氨水反应应的化学方程式。
答案Ga和Al同主族，其最高化合价也应为3价，镓的氯化物为GaCl3，Ga(OH)3的碱性强于Al(OH)3，根据Al(OH)3难溶于水，可预测Ga(OH)3也难溶于水，所以反应的化学方程式写为GaCl33NH3H2O=Ga(OH)33NH4Cl一、同主族元素原子结结构与性质质的相似性与递变递变 性同主族元素原子结结构与性质质的递变规递变规 律内容同主族自上而下原子结结构电电子层层数增多最外层电层电 子数相同原子半径逐渐渐增大元素性质质原子得电电子能力减弱原子失电电子能力增强元素的金属性增强元素的非金属性减弱内容同主族自上而下元素性质质单质还单质还 原性与氧化性还还原性增强，氧化性减弱元素的主要化合价最高正价数主族序数(F无正价，O无最高正价)非金属元素气态氢态氢 化物的形成及稳稳定性形成由易到难难，稳稳定性由强到弱最高价氧化物对应对应 的水化物酸性减弱碱性增强非金属气态氢态氢 化物的还还原性增强离子氧化还还原能力阳离子氧化性减弱阴离子还还原性增强【例1】X、Y为同主族元素，Y的原子半径大于X，下列说法正确的是(m、n均为正整数)()A若HnXOm为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性B若X(OH)n为强碱，则Y(OH)n也一定为强碱C若HnY的水溶液为酸性，则HnX的酸性比HnY的酸性更强D若Y的最高正价为7，则X的最高正价一定为7解析若该该酸为为硝酸，则则氨气溶于水溶液显显碱性，A错误错误 ；若X(OH)n为为强碱，X、Y为为同主族金属元素，Y的原子半径大于X，金属性YX，则则Y(OH)n也一定为为强碱，B正确；若X为为O元素、Y为为S元素，H2S的水溶液为为酸性，但H2O为为中性，即HnX的酸性比HnY的酸性弱，C错误错误 ；若Y的最高正价为为7，则则X、Y为为A族的同主族元素，若X为为F元素，则则F没有正化合价，D错误错误 。
答案B【方法思路】利用“族同、式同、性相似”推断物质质化学式和性质质：同一主族元素的单质单质 或化合物的组组成、结结构和性质质具有相似性和递变递变 性，根据这这一规规律可预测预测 未学物质质的组组成和性质质变变式训练训练 1 砹是现知原子序数最大的卤族元素，根据卤素性质的递变规律，对砹及其化合物的叙述，正确的是()A.与H2化合能力：At2I2B.砹在常温下为白色固体C.砹原子的最外电子层上有7个电子D.砹能从NaCl溶液中置换出氯单质答案C解析从F到At，元素的非金属性逐渐渐减弱，单质单质 与H2化合能力逐渐渐减弱，A项项不正确；由F2到I2，单质单质 的颜颜色依次加深，I2是紫黑色固体，则砹为则砹为 黑色固体，B项项不正确；卤卤族元素的原子，最外层层上都有7个电电子，C项项正确；因氧化性：Cl2At2，所以At2不能从NaCl溶液中置换换出Cl2，D项项不正确二、元素周期表中“位”、“构”、“性”1“位”、“构”、“性”的关系2元素“位”、“构”、“性”的相互推断(1)元素推断的常用思路(2) “位”、“构”、“性”相互推断的突破口利用元素原子或离子核外电子排布特征推断利用元素及其化合物的”特征性质”推断a原子核内无中子的元素、阳离子核外无电子的元素、原子半径最小的元素、常温下单质气体密度最小的元素是H。
b形成化合物种类最多的元素、其单质是天然物质中硬度最大的元素、其气态氢化物中氢元素的质量分数最高的元素是Cc空气中含量最多、与氧元素可以形成两种以上气态化合物、气态氢化物的水溶液呈碱性、其气态氢化物可以和其最高价氧化物对应的水化物反应(即化合反应)生成盐(或离子化合物)的元素是Nd其气态氢化物和其气态氧化物反应生成其单质和水的短周期元素可能是N或S；其气态氢化物与其最高价含氧酸能发生氧化还原反应的元素是Se地壳中含量最多的元素、氢化物沸点最高的元素、氢化物在通常情况下呈液态的元素是Of地壳中含量最多的金属元素、短周期中同周期的三种元素最高价氧化物对应水化物两两皆反应，则必定含有Alg最高价氧化物对应水化物酸性最强的元素是Clh只有负价不存在正价的元素、不存在含氧酸的非金属元素、单质的氧化性最强(或阴离子还原性最弱)的元素、单质在暗处能与氢气剧烈化合的元素、气态氢化物最稳定的元素、其气态氢化物的水溶液可雕刻玻璃的元素、非金属性最强的元素是Fi其最高价氧化物或其最高价氧化物对应的水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的短周期元素是Be、Alj其单质常温下为液态的非金属元素为Br；常温下，其单质是有色气体的元素是F、Cl。
利用元素化合价特征推断a最高正化合价不等于族序数的短周期元素：O、FF没有正化合价，O的化合价无6价b短周期中，最高正化合价与最低负化合价代数和为0的元素是H、C、Si；最高正化合价与最低负化合价绝对值之差为4或最高正化合价是最低负化合价绝对值3倍的短周期元素是Sc金属元素只有正化合价，非金属元素(除F和O族元素外)都有正化合价和负化合价除个别元素(如N元素)，原子序数为奇数的元素，其化合价也常呈奇数价，原子序数为偶数的元素，其化合价也常呈偶数价XYWZ【例2】X、Y、W、Z为为四种短周期主族元素，在周期表中的位置如图图所示，W原子的最外层电层电 子数与电电子层层数相同，下列说说法正确的是()A.X只能形成一种氢氢化物B.W、X、Y的原子半径依次增大C.X的简单氢简单氢 化物的热稳热稳 定性比Y的小D.W的最高价氧化物对应对应 的水化物能溶于稀氨水解析由短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置可知，X、Y处处于第二周期，W、Z处处于第三周期，W原子的最外层层电电子数与电电子层层数相同，则则W为为Al，可推知X为为C、Y为为N、Z为为SC与氢氢元素生成的氢氢化物为烃类为烃类 物质质，有很多种，A项错误项错误 ；同周期元素原子的核电电荷数越大，原子半径越小，原子核外电电子层层数越多，原子半径越大，则则W、X、Y的原子半径依次减小，B项错误项错误 ；非金属性：NC，元素的非金属性越强，对应对应 的氢氢化物越稳稳定，C项项正确；氢氢氧化铝铝与弱碱NH3H2O不反应应，D项错误项错误 。
答案C【方法规规律】位构性相互推断题题的解题题方法变变式训练训练 2如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图，下列说法不正确的是()A原子半径：ZYX答案A解析X后面的一种元素没有最高正价，则则知X为为氧元素根据短周期元素的主族序数元素的最高正价数(O、F除外)可推断： Y为钠为钠 元素，Z为铝为铝 元素，W为为硫元素，R为氯为氯 元素原子半径：Y(Na) Z(Al)X(O)，A不正确；气态氢态氢 化物稳稳定性R(HCl)W(H2S)，B正确；WX3(SO3)与H2O化合生成H2SO4, SO3是酸性氧化物，C正确；Y(Na)和Z(Al)对应对应 的最高价氧化物的水化物分别为别为 NaOH与Al(OH)3，它们们二者能发发生反应应：NaOHAl(OH)3=NaAl(OH)4，D正确。