2018-2019学年化学同步鲁科版必修2学案：第1章 第3节 第2课时 预测同主族元素的性质 .doc

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1、第2课时 预测同主族元素的性质 课标要求1以第A族、第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。同主族元素，随核电荷数的增加：(1)元素原子得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强。(2)元素最高价氧化物对应水化物酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强。(3)气态氢化物稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强。(4)单原子离子的还原性逐渐增强，氧化性逐渐减弱。1第A族元素原子结构和性质的相似性(1)原子的最外电子层都有7个电子。(2)最高正价除F外均显7价，最低负价为1

2、价。(3)气态氢化物的通式为HX(X表示卤素)。(4)最高价氧化物对应的水化物的通式为HXO4(F除外)，且都具有很强的酸性。(5)在氧化还原反应中，它们的单质常做氧化剂。2性质的递变性结构及性质规律原子半径单质的氧化性阴离子的还原性与H2化合的难易程度氢化物的稳定性最高价氧化物对应水化物的酸性特别提醒(1)F元素无含氧酸，因F元素无正价。(2)HF为弱酸，HCl、HBr、HI均为强酸。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序颜色变浅，密度增大()(2)卤素单质都是有色物质()(3)HCl、HBr、HI的还原性依次减弱()(4)卤族元素的单质越

3、活泼，其熔点和沸点就越高()2已知砹(At)元素位于元素周期表第6周期、第A族，请利用所学知识分析下列说法错误的是()A砹单质可能为黑色固体B气态氢化物稳定性：HAtHIC还原性：AtIDAgAt难溶于水解析：选B根据同主族元素性质的相似性和递变性分析。A项，由F2、Cl2、Br2、I2单质颜色逐渐加深可知A正确； B项，得电子能力IAt，故稳定性：HIHAt；C项，由离子半径：r(At)r(I)知还原性：AtI；D项，由AgX(F除外)均难溶于水知AgAt难溶于水。1碱金属元素原子结构和性质的相似性(1)原子的最外电子层都有_1_个电子。(2)最高化合价均为1价。(3)都是活泼的金属元素，单

4、质都能与氧气、水等物质发生反应。(4)最高价氧化物对应的水化物一般具有很强的碱性。2性质的递变性结构及性质规律原子半径单质的还原性与水、氧气反应的剧烈程度最高价氧化物对应水化物的碱性3.结论及解释(1)结论：同主族元素性质既具有相似性又有递变性。(2)解释：特别提醒(1)从Li到Cs，与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂，Li与O2反应可生成Li2O，Na与O2反应可生成Na2O、Na2O2，而K与O2反应可生成KO2等。(2)K与H2O反应会发生轻微爆炸，而Rb和Cs遇水发生剧烈爆炸。(3)LiOH微溶，其他碱金属元素的最高价氧化物对应水化物均为易溶于水的强碱。1.下列各性质中不符合图示关系

5、的是()A还原性B与水反应的剧烈程度C熔点D原子半径解析：选C图中表示碱金属的某项性质随核电荷数的增大而逐渐增大或升高。随核电荷数增大，碱金属元素原子半径逐渐增大，还原性增强，单质与水反应的剧烈程度增大，A、B、D符合图像关系；随核电荷数增大，碱金属的熔点逐渐降低，故选C。2某主族元素的原子最外层是第5层，其上有1个电子，下列描述中正确的是()A常温下，其单质与水反应不如钠与水反应剧烈B其原子半径比钾原子半径小C其碳酸盐易溶于水D其氢氧化物不能使氢氧化铝溶解解析：选C由主族元素原子的第五电子层上只有一个电子可知：该元素位于周期表第5周期A族，为Rb(铷)。由同一主族元素性质递变规律可知，Rb的

6、金属性强于Na，故其与水的反应比Na更剧烈；RbOH的碱性强于NaOH，因NaOH可使Al(OH)3溶解，则RbOH也一定能使Al(OH)3溶解；Rb、K同主族，且Rb比K多一个电子层，则Rb的原子半径比K的原子半径大；又Na2CO3、K2CO3均易溶于水，可类推出Rb2CO3也应易溶于水。1利用元素周期表寻找新材料(1)在金属元素和非金属元素的交界处寻找半导体材料。(2)在过渡金属元素中寻找催化剂，并通过加入少量稀土元素改善性能。(3)在第B到第B族的过渡金属元素中寻找耐高温、耐腐蚀的材料，用以制造火箭、导弹、宇宙飞船等。(4)利用元素周期表，还可以寻找合适的超导材料、磁性材料等。2利用元素

7、周期表指导探矿(1)相对原子质量较小的元素，地壳中含量较多；相对原子质量较大的元素，地壳中含量较少。(2)原子序数是偶数的元素地壳中含量较多，原子序数是奇数的元素地壳中含量较少。(3)地球表面的元素多数呈现高价态，岩层深处的元素多数呈现低价态。(4)碱金属一般是强烈的亲石元素，主要富集于岩石圈。1在元素周期表中的金属元素和非金属元素的分界线附近可以找到()A耐高温材料B新型农药材料C半导体材料D新型催化剂材料解析：选C半导体材料分布在元素周期表中金属元素和非金属元素的分界线附近。2碲(Te)是52号元素，位于周期表中第A族，处于金属区与非金属区的交界线上。下列叙述中错误的是()A碲的单质具有半

8、导体的性能B碲化氢(H2Te)比H2S更稳定C碲可在空气中燃烧生成二氧化碲(TeO2)DH2TeO4的酸性比H2SO4弱解析：选BTe元素在元素周期表的第5周期A族，处于金属区与非金属区的交界线上，有半导体的性能，故A正确；同主族元素自上而下原子得电子能力减弱，则氢化物稳定性H2TeH2S，B错误；最高价氧化物对应水化物的酸性H2TeO4WXY，A项错误；非金属性：ONPSi，最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3H3PO4H2SiO3，即XWZ，B项正确；氢化物的热稳定性：H2ONH3PH3SiH4，即YXWZ，C项正确；主族元素除O、F外，其他元素最高化合价都等于其主族序数，D项正确。三级

9、训练节节过关1砷、溴都是元素周期表第4周期元素，它们的一些信息如下表。元素砷溴单质化学式AsBr2氢化物化学式AsH3HBr最高价氧化物对应水化物化学式H3AsO4HBrO4下列叙述不正确的是()AHBr比AsH3热稳定性强BBr2比As氧化性强CAsH3比HBr还原性强DH3AsO4比HBrO4酸性强解析：选D砷、溴属于同周期元素，原子序数越大元素非金属性越强，故非金属性：溴砷，则酸性：HBrO4H3AsO4。2下列关于A族元素的说法中不符合递变规律的是()AF2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱BF、Cl、Br、I的还原性逐渐增强CHF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱DHF、H

10、Cl、HBr、HI水溶液的酸性逐渐减弱解析：选D从F到I原子半径逐渐增大，单质的氧化性逐渐减弱，则其对应阴离子的还原性逐渐增强，故A、B两项均正确；从F到I，其气态氢化物的热稳定性逐渐减弱，C项正确；F半径较小，与H结合稳定，HF在水中难以电离出H，为弱酸，故酸性强弱关系为HFHClHBrMgB碱性：NaOHKOHC结合H的能力：COClD还原性：IMg，故A正确；金属元素的金属性越强，对应最高价氧化物水化物的碱性越强，金属性：KNa，则碱性：KOHNaOH，故B错误；酸性越强，对应酸的酸根离子结合氢离子的能力越弱，酸性：H2CO3Cl，故C错误；元素的非金属性越强，对应的阴离子的还原性越弱，

11、非金属性：BrI，则还原性：IBr，故D错误。4下表是周期表的一部分，根据AI在周期表中的位置用元素符号或化学式回答下列问题：族周期AAAAAAA01A2DEGI3BCFH(1)表中元素，化学性质最不活泼的是_，氧化性最强的单质是_，还原性最强的单质是_。(2)元素的最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的是_，酸性最强的是_，呈两性的是_。(3)A分别与D、E、F、G、H形成的化合物的化学式分别为_，最稳定的是_。(4)在B、C、D、E、F、G、H中，原子半径最大的是_。解析：根据元素在元素周期表中位置，可推出AI元素分别为H、Na、Al、C、N、P、F、S、Ne。联系相应递变规律，这些元素中，

12、Ne是稀有气体元素，性质最稳定；F元素原子得电子能力最强，其单质氧化性最强，气态氢化物最稳定；Na元素原子失电子能力最强，其单质还原性最强；最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是NaOH，H2SO4酸性最强，Al(OH)3呈两性。最外层电子数相同的原子电子层数越多，半径越大；电子层数相同的原子，核电荷数越大，半径越小，故原子半径最大的是Na。答案：(1)NeF2Na(2)NaOHH2SO4Al(OH)3(3)CH4、NH3、PH3、HF、H2SHF(4)Na12014是门捷列夫诞辰180周年。下列事实不能用元素周期律解释的只有()A碱性：KOHNaOHB相对分子质量：ArKC酸性：HClO4H2

13、SO4D元素的金属性：MgAl解析：选BA同主族自上而下金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强；C.同周期自左向右非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强；D.同周期自左向右金属性逐渐减弱，A、C、D均能用元素周期律解释，不符合题意。B.相对分子质量与元素周期律没有关系，B符合题意。2下列四种演示金属钾与水反应的实验装置，正确的是()解析：选B钾与水反应剧烈，从安全角度来看，用B装置反应空间大且盖有玻璃片，能防止液体溅出来，C装置空间太小，可能会爆炸，D装置钾与水反应太剧烈不易操作。3碱性位于KOH和Mg(OH)2之间的氢氧化物是()ARbOHBAl(OH)3CLi

14、OHDNaOH解析：选D从K、Mg相邻金属中，可以看出金属性KNaMg 或KCaMg，则其氢氧化物也应是该强弱顺序。4依据元素周期表及元素周期律，下列推测正确的是()AH3BO3的酸性比H2CO3的强BMg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强CHCl、HBr、HI的热稳定性依次增强D若M和R2的核外电子层结构相同，则原子序数：RM解析：选B元素周期表非金属性CB，则H2CO3的酸性强于H3BO3，A项错误；Be、Mg位于同一主族，且原子序数MgBe，故碱性Mg(OH)2Be(OH)2，B项正确；C项HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，C项错误；M与R2核外电子层结构相同，则M必在R的下一周

15、期，原子序数MR，D项错。5有下列结论：微粒半径：S2ClSF；氢化物的稳定性：HFHClH2SH2Se；离子的还原性：S2ClBrI；氧化性：Cl2SSeTe；酸性：H2SO4HClO4H2SeO4；非金属性：FClSSe。其中正确的是()A BC只有D只有解析：选ACl、S同周期且原子序数SCl，错误；依据同周期同主族元素的递变推测，正确；同主族离子的还原性依次增强，错误；、依规律推断正确；HClO4酸性强于H2SO4，错误。6砷为第4周期A族元素，根据它在周期表中的位置推测，砷不可能具有的性质是()AAsH3比NH3稳定性强B可以存在3、3、5等多种化合价CAs2O5对应水化物的酸性比H

16、3PO4弱D砷的非金属性比磷弱解析：选AN、P、As均为A族元素，分别位于第2、3、4周期，根据元素周期律判断，As比P非金属性弱，NH3比AsH3稳定性强，H3AsO4(As2O5的对应水化物)的酸性比H3PO4弱。As与N、P同在A族，N和P都有3、3、5的化合价，则As也有3、3、5的化合价。7.(福建高考)四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是()A原子半径ZSiNO，A项正确；因为O的非金属性比Si强，所以气态氢化物的热稳定性H2OSiH4，C项正确；O元素位于周期表的第2周期、第A族，D项正确。8(新课标卷)X、Y、Z均为短周期元素，X、Y处于

17、同一周期，X、Z的最低价离子分别为X2和Z，Y和Z具有相同的电子层结构。下列说法正确的是()A原子最外层电子数：XYZB单质沸点：XYZC离子半径：X2YZ D原子序数：XYZ解析：选D根据题中信息可确定X、Y、Z分别为S、Na和F。原子最外层电子数：FSNa，A项错误；单质沸点：NaSF2，B项错误；离子半径：S2FNa，C项错误；原子序数：SNaF，D项正确。9A、B、C、D四种短周期元素，原子序数DABC，且A、B同周期，C、D同主族，A的原子结构如图 ，B、C可形成两种离子化合物B2C和B2C2。据此填空：(1)A的元素名称为_，位于第_周期_族。(2)A、B、C、D四种元素的原子半径

18、由大到小的顺序为_(用元素符号表示)。(3)A、C、D气态氢化物稳定性由强到弱顺序是(填化学式)_。(4)A、B形成的含氧酸盐与D最高价氧化物对应水化物反应的方程式是_，由此可知非金属性D_A。解析：原子核外电子第1层最多容纳2个电子，即x2，y14，A为Si。短周期元素可形成两种离子化合物B2C和B2C2的分别是Na和O。则D为S，Na、Si、S为原子序数依次增大的同周期元素，原子半径大小NaSiS。O、S同主族上下相邻，则原子半径SO。由此可知气态氢化物稳定性H2OH2SSiH4。由反应Na2SiO3H2SO4=H2SiO3Na2SO4可知酸性H2SO4H2SiO3，非金属性SSi。答案：

19、(1)硅3A(2)NaSiSO(3)H2OH2SSiH4(4)Na2SiO3H2SO4=H2SiO3Na2SO410现有A、B、X、Y、Z五种短周期元素，原子序数依次增大。它们的性质或原子结构如表所示：元素性质或原子结构A原子核内只有一个质子B单质是空气中含量最多的气体X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍Y短周期元素中原子半径最大的元素Z最高正化合价与最低负化合价的代数和为6请回答：(1)X元素在元素周期表中的位置是_，X、Y形成单核离子半径大小顺序_。(2)Z单质通入Y的最高价氧化物对应水化物的溶液中，可以得到漂白液，该反应的离子方程式为_。(3)化合物甲由A和B两种元素组成且质量比为3

20、14。甲与X单质在催化剂、加热条件下发生的反应是工业上制取硝酸的基础，写出该反应的化学方_。解析：原子核内只有1个质子，A为H；空气中含量最多的气体是N2，B为N；X原子最外层电子是次外层的3倍，X是O；短周期元素原子半径最大的是Na，最高正化合价与最低负化合价代数和为6的是Cl(短周期)。X、Y形成单核离子是O2和Na，它们的核外电子层排布相同，核电荷数越大，则半径越小。化合物中N、H原子个数之比为13。即为NH3，其催化氧化方程式是4NH35O24NO6H2O。答案：(1)第2周期A族O2Na(2)Cl22OH=ClOClH2O(3)4NH35O24NO6H2O1(山东高考)根据原子结构及

21、元素周期律的知识，下列推断正确的是()A同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱B核外电子排布相同的微粒化学性质也相同CCl、S2、Ca2、K半径逐渐减小D.Cl与Cl得电子能力相同解析：选D同主族元素最高价含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱，A项错误；核外电子排布相同的微粒化学性质不一定相同，如Ar、Cl、K化学性质不同，而互为同位素的原子化学性质相同，如Cl和Cl，B项错误，D项正确；Cl、S2、Ca2、K核外电子排布相同，质子数越大，半径越小，故半径大小关系应为：Ca2KClS2，C项错误。2下列有关原子结构、元素性质的说法正确的是()ASi、P、S、Cl元素的单质与氢气化合越来越容

22、易B元素原子最外层电子数越多，元素金属性越强C元素周期表共有18列，第3列是第B族，第17列是第A族DF、O2、Mg2、Na离子半径逐渐减小解析：选ASi、P、S、Cl为同周期元素非金属性依次增强，所以单质与氢气化合越来越容易，故A正确；元素原子最外层电子数越多，失去电子能力越弱，金属性越弱，故B错误；元素周期表共有18列，第3列是第B族，第17列是第A族，故C错误；F、O2、Mg2、Na离子具有相同的电子数，离子半径O2、F、Na、Mg2逐渐减小，故D错误。3(全国甲卷)a、b、c、d为短周期元素，a的原子中只有1个电子，b2和c离子的电子层结构相同，d和b同族。下列叙述错误的是()Aa与其

23、他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为1Bb与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物Cc的原子半径是这些元素中最大的Dd与a形成的化合物的溶液呈弱酸性解析：选A由题中所给的信息可知，a为H，b为O，c 为Na，d为S。A项中，H与Na可以形成化合物NaH，H的化合价为1；B项中，O与其他三种元素可以形成H2O、H2O2、Na2O、Na2O2、SO2、SO3等二元化合物；C项中，四种元素原子半径大小顺序为NaSOH; D项中，H与S形成化合物H2S，其水溶液呈弱酸性。4.(山东高考)W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物

24、，由此可知()WXYZAX、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是YBZ元素氧化物对应水化物的酸性一定强于YCX元素形成的单核阴离子还原性大于YDZ元素单质在化学反应中只表现氧化性解析：选A由题意可知，W是N元素，X是O元素，Y是S元素，Z是Cl元素。H2S的稳定性小于H2O的稳定性，也小于HCl的稳定性，A项正确；HClO的酸性弱于H2SO4的酸性，B项错误；S2的还原性大于O2的，C项错误；Cl2和H2O反应时，Cl2既是氧化剂，又是还原剂，D项错误。5下图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图。则下列说法正确的是()AZ、N两种元素的离子半径相比，前者较大BX、N两种元素的气态氢化物的沸

25、点相比，前者较低C由X与M两种元素组成的化合物不能与任何酸反应，但能与强碱反应DZ的氧化物能分别溶解于Y的氢氧化物和N的氢化物的水溶液解析：选D根据原子半径的递变规律，X为O，Y为Na，Z为Al，M为Si，N为Cl。离子半径：ClAl3，A错误；沸点：H2OHCl，B错误；SiO2既能与HF反应，也能与NaOH溶液反应，C错误；Al2O3是两性氧化物，既可以和NaOH溶液反应，又能与盐酸反应，D正确。6(江苏高考)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

26、正确的是()A原子最外层电子数由多到少的顺序：Y、X、W、ZB原子半径由大到小的顺序：W、Z、Y、XC元素非金属性由强到弱的顺序：Z、W、XD简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序：X、Y、W解析：选A由“Y是至今发现的非金属性最强的元素”可知，Y为F；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

27、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。7.短周期主族元素X、Y、Z在周期表中的位置如右图。下列说法正确的是()AZ元素的最高化合价一定大于X元素B三种元素原子半径由高到低的顺序一定是YXZC若它们的原子最外层电子数之和为11，则X为金属元素D若它们均为金属元素，则Y的最高价氧化物对应水化物的碱性最强解析：选CZ元素的最高化合价未必大于X元素，如果Z为F元素无正价，故A错误；根据原子半径的变化规律，由高到低的顺序为XYZ，故B错误；若它们的原子最外层电子数之和为11，设X的最外层电子数为a，则Y的最外层为a1、Z的最外层电子数为a1。计算得到a3，根据在元素周期表中的位置判断

28、X为Al元素，故C正确；如果都是金属元素，由位置判断X的金属性最强，则X的最高价氧化物对应水化物的碱性最强，故D错误。8几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：元素代号XYZW原子半径/pm1601437066主要化合价235、3、32下列叙述正确的是()AX、Y元素的金属性XAl，A项错误；N2O2放电,2NO，B项错误；Al(OH)3只溶于强碱，而不溶于氨水，C项错误；因O2的非金属性比N2强，故反应4NH33O2一定条件,2N26H2O可以发生，D项正确。9.A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的位置如右图所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数，B原子核内质子数和

29、中子数相等。ACB(1)A、B、C三种元素的名称分别为_、_、_。(2)B位于元素周期表中第_周期、第_族。(3)C的单质与H2反应的化学方程式为_。(4)写出A的气态氢化物与B的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式_。解析：依题意，A、B、C为短周期元素，从A、B、C的相对位置看，A、C只能处在第2周期，而B处在第3周期。设A的原子序数为x1，则C的原子序数为x1，B的原子序数为x8，则有x1x1x8，x8。所以A、B、C的原子序数分别为7、16、9，对应的元素分别为N、S、F。答案：(1)氮硫氟(2)3A(3)F2H2=2HF(4)2NH3H2SO4=(NH4)2SO410X、Y、Z、W

30、为短周期的四种元素，其最高正价依次为1、4、5、7，核电荷数按照Y、Z、X、W的顺序增大。已知Y与Z的原子次外层电子数均为2，W、X原子次外层的电子数为8。(1)写出各元素的名称：X_，Y_，Z_，W_。(2)画出它们的原子结构示意图：X_，Y_，Z_，W_。(3)写出它们在元素周期表中的位置：X_，Y_，Z_，W_。(4)写出X的最高价氧化物与Z的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式：_。(5)按碱性减弱、酸性增强的顺序排出各元素最高价氧化物对应水化物的分子式：_。解析：因为是短周期元素，当次外层是2个电子时，该元素一定在第2周期，次外层是8个电子，该元素一定在第3周期。答案：(1)钠碳氮氯(2)(3)第3周期第A族第2周期第A族第2周期第A族第3周期第A族(4)Na2O2HNO3=2NaNO3H2O(5)NaOH、H2CO3、HNO3、HClO4