2019-2020学年新教材高中化学 第四章 物质结构 元素周期律 第一节 原子结构与元素周期表 第

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物质结构元素周期律第四章第一节原子结构与元素周期表第三课时元素的性质与原子结构学习目标:1.了解碱金属元素的结构和性质。2.了解卤族元素的结构和性质。3.运用原子结构理论解释同主族元素性质的递变规律。课前自主预习1.碱金属元素(1)结构特点①完成表格②得出结论:碱金属元素原子结构的共同点是,不同点是,其变化规律是随着核电荷数的增加,电子层数逐渐,原子半径逐渐。最外层电子数均为1电子层数依次递增增大增大(2)碱金属的性质①物理性质②化学性质a.与O2反应b.钾、钠与水的反应2.卤族元素(1)卤族元素的原子结构及其特点卤族元素包括:(写元素符号)。其原子结构示意图为:F、Cl、Br、I原子结构特点如下:①相似性:最外层电子数都是;②递变性:F→I,核电荷数逐渐,电子层数逐渐,原子半径逐渐。7增大增多增大(2)卤素单质的物理性质(3)卤素单质的化学性质①卤素单质与H2的反应结论:从F2到I2,与H2反应剧烈程度:逐渐;从F2到I2,氢化物的稳定性:逐渐。减弱减弱②卤素单质间的置换反应1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)碱金属元素原子的次外层电子数都是8个()(2)碱金属元素的原子半径随核电荷数的增大而增大()(3)Li在空气中加热生成Li2O2()(4)随核电荷数的增大,卤族单质熔、沸点降低()(5)随核电荷数的增大,卤族单质氧化性增强()[答案](1)×(2)√(3)×(4)×(5)×2.关于卤族元素,下列说法正确的是()A.所有卤族元素的微粒都易得电子B.和F同一主族的元素都是非金属元素C.化合物中卤族元素都显负价D.卤族元素原子的原子半径从上到下逐渐减小[解析]卤族元素的阴离子如Cl-等不能得电子,A选项错误;卤族元素都是非金属元素,B选项正确;NaClO中Cl为+1价,C选项错误;从F→I,原子半径逐渐增大,D选项错误。[答案]B3.下列说法中不正确的是()A.锂与水反应不如钠与水反应剧烈B.还原性:KNaLi,故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠C.熔、沸点:LiNaKD.碱性:LiOHNaOHKOH[解析]随着电子层数的增多,碱金属的金属性逐渐增强,还原性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物碱性逐渐增强,与水或酸反应越来越剧烈,故A、D正确,还原性KNaLi,但因为K与NaCl溶液中的水反应,故不能置换出金属钠,B错误;碱金属的熔沸点从Li→Cs逐渐降低,C正确。[答案]B课堂互动探究知识点一碱金属元素的结构1.碱金属元素性质的相似性和递变性(1)碱金属元素单质化学性质的相似性和递变性②递变性a.与O2的反应越来越剧烈,产物越来越复杂,如Li与O2反应只能生成Li2O,Na与O2反应还可以生成Na2O2,而K与O2反应能够生成KO2等。b.与H2O的反应越来越剧烈,如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸,Rb与Cs遇水发生剧烈爆炸。③最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强。即碱性:LiOHNaOHKOHRbOHCsOH(2)从原子结构角度认识碱金属元素性质的递变规律2.元素金属性强弱的判断依据依据结论根据单质与水(或酸)反应置换出氢气的难易程度越易者金属性越强根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱碱性越强者金属性越强根据金属之间的置换反应活动性强的金属能把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来【典例1】下列对碱金属性质的叙述中,正确的是()A.碱金属元素的单质具有强还原性,可置换出硫酸铜溶液中的铜单质B.单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物C.碱金属单质与水反应生成碱和氢气D.单质熔、沸点随着原子序数递增而升高[思路启迪]在分析碱金属单质及其化合物性质的有关题目时,既要注意应用碱金属单质的相似性、递变性,还要注意其个体差异。[解析]A项中碱金属元素的单质具有强还原性,但活泼的金属易与H2O反应,故不能从盐溶液中置换出不活泼的金属,A项错;锂在空气中燃烧生成的是氧化锂,而不是过氧化锂,B项错;碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的递增而降低,D项错;碱金属都能与水反应生成对应的碱和氢气,只是反应越来越剧烈,C项正确。[答案]C碱金属单质易与O2、H2O反应,存放时应隔绝空气密闭存放。如实验室中Na、K一般都保存在煤油中,锂保存在石蜡中。[针对训练1]关于铯及其化合物的下列说法中不正确的是()A.氢氧化铯是一种强碱,比KOH的碱性强B.铯与水或酸溶液反应剧烈,都生成氢气C.Cs的还原性比Na强,故Na+的氧化性大于Cs+D.Al的金属性大于Cs的金属性[解析]Cs的最外层电子数是1,电子层数比K的多,故Cs的金属性比K强,CsOH的碱性比KOH强,A项正确;铯与Na性质相似,与水或酸反应更剧烈,都生成H2,B项正确;Cs的还原性比Na强,所以Na+的得电子能力比Cs+强,C项正确,因为Cs的金属性强于Na,Na的金属性强于Al,所以Al的金属性小于Cs,D项错误。[答案]D知识点二卤族元素的结构与性质1.卤族元素性质的相似性和递变性(1)卤素元素单质化学性质的相似性和递变性①相似性(用X代表卤族元素)②递变性具体表现如下:a.与H2反应越来越难,对应氢化物的稳定性逐渐减弱,还原性逐渐增强,其水溶液的酸性逐渐增强,即:稳定性:HFHClHBrHI;还原性:HFHClHBrHI;酸性:HFHClHBrHI。b.最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,即HClO4HBrO4HIO4。(2)从原子结构角度认识卤族元素性质的递变规律2.元素非金属性强弱的判断依据依据结论根据单质与氢气化合的难易程度或生成氢化物的稳定性越易与氢气化合,氢化物越稳定者非金属性越强根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱酸性越强者非金属性越强根据非金属单质间的置换反应活动性强的能够置换出活动性弱的【典例2】下列关于卤素(用X表示)的叙述中,正确的是()A.卤素单质与水反应均可用X2+H2O===HXO+HX表示B.HX的热稳定性随卤素核电荷数增加而增强C.卤素单质的颜色F2→I2随相对分子质量增大而加深D.卤素单质越活泼,其熔点和沸点就越高[思路启迪]解决此类问题在熟练掌握卤族元素单质及其化合物性质的同时,既要注意应用卤族元素单质的相似性、递变性,还要注意个体性质差异。[解析]F2与H2O反应方程式为2F2+2H2O===4HF+O2,A项错误;从F到I,非金属性逐渐减弱,故HX的热稳定性逐渐减弱,B项错误;卤素单质从F2到I2的颜色为:淡黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色,C项正确;卤素单质的活泼性由F2→Cl2→Br2→I2逐渐减弱,熔、沸点依次升高,D错误。[答案]C对于非金属元素,一般情况下,同一主族元素,从上到下非金属性逐渐减弱,与H2反应越来越难,生成气态氢化物的稳定性越来越差;随着相对原子质量的递增,它们的溶、沸点逐渐升高。[针对训练2]卤素是最活泼的一族非金属元素,下列关于卤族元素的说法正确的是()A.卤素单质的最外层电子数都是7B.从上到下,卤素原子的电子层数依次增多,半径依次减小C.卤素单质与H2化合的容易程度为F2Cl2Br2I2D.从F到I,原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱,原子得电子能力依次减弱,元素的非金属性依次减弱[解析]卤素原子的最外层电子数都是7,A错误;从上到下,卤素原子的电子层数依次增多,半径依次增大,B错误;同主族自上而下非金属性逐渐减弱,则卤素单质与H2化合的容易程度为F2Cl2Br2I2,C错误;从F到I,原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱,原子得电子能力依次减弱,元素的非金属性依次减弱,D正确,答案选D。[答案]D课堂归纳小结[核心要点]1.元素金属性强弱可以从其单质与水(或酸)反应置换出氢的难易程度,以及其最高价氧化物的水化物碱性强弱来判断。2.元素非金属性强弱可以从其最高价氧化物的水化物的酸性强弱,或与氢气生成氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性强弱来判断。

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