2019-2020版化学新教材人教必修第一册讲义：第4章第1节第3课时原子结构与元素的性质版含答案

1、第3课时原子结构与元素的性质目标与素养：i.通过碱金属、卤素原子的结构特点，认识原子结构与元素性质的关系。（宏观辨识与微观探析）2.能初步运用原子结构理论解释碱金属、卤素性质的相似性和递变性。（变化观念）自主预习®揣新Mlwisngrsi-基础知识填充口一、原子结构与元素性质的关系1 .金属元素：原子最外层电子一般少于4个、在化学反应中容易失去电子，具有金属性。2 .非金属元素：原子最外层电子一般多于生个，在化学反应中容易得到电子，具有非金属性。二、碱金属元素1 .碱金属元素的原子结构元素名称元素符号核电荷数原子结构小意图最外层电子数电子层数原子半径/nm锂Li3©)120

2、.152碱金属儿系钠Na11130.186钾K19140.227伽Rb37150.248葩Cs55JjA160.265结论：碱金属元素原子结构的共同点是最外层电子数均为1.不同点是电子层数和原子半径不同，其变化规律是随着核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大2 .碱金属单质的化学性质（1）钠、钾与氧气反应比较实验现象：都能在空气中燃烧，钠产生黄色火焰（透过蓝色钻玻璃观察），钾产生紫色火焰，钾燃烧更剧烈钠域於钾即实验操作实验现象出嘶嘶的响声；反应后的溶液呈红色,反应方程式：2Na+O2=Na2O2、K+O2=KO2。（2）钠、钾与水反应比较碱金属单质相同点：金属浮在水面上；熔成闪亮的

3、小球；小球四处游动；发不同点：钾与水的反应有轻微爆炸声并着火燃烧实验原理2Na + 2H 2O=2NaOH + H2 T2K + 2H 2O=2KOH +H2T实验结论与水反应剧烈程度：K>Na；金属的活泼性：K±Na3.碱金属单质的物理性质儿系Li、Na、K、Pb、Cs（原子序数增大）相同点除葩外，其余都呈银白色,它们都比较软，有延展性，密度较小，熔点较低.导电、导热性强递变规律密度逐渐增大（钠、钾反常）熔、沸点逐渐降低个性特点葩略带金属光泽；锂的密度比煤油的小；钠的密度比钾大、卤族元素1.卤素单质的物理性质F2C12Br2I2颜色、淡黄绿黄绿深红棕紫黑状态色气体色气体色液体

4、色固体密度逐渐增大熔、沸点逐渐升高2.卤素的原子结构特点相同点卤族元素位于周期表第即_最外层上都有7个电子。A族;递变性从F-I核电荷数依次增大,增大电子层数依次增多，原子半径依次3.卤素单质的化学性质(1)卤素单质与氢气的反应卤素单质反应条件化学方程式产物稳定性暗处与十J2HF很稳定1q光昭或点燃耳+以空吗1Hd较稳定肛加热凡+=2HBr不如氯化氢稳定不断加热H：+L2HI不稳定结论从F?到”与凡反应所需要的条件逐渐相，反应剧烈程度依次减弱，生成气态氢化物的稳定性依次减弱(2)卤素单质之间的置换反应实验操作实验现象化学方程式NnBr箫液1i静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈橙红色Cl”2

5、NaBr=2NaCl+Br21不K(-1i溶漉h静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈紫红色C2+2KI=2KCl+I21JKI上水i|i溶液1.J3静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈紫红色Brz+2KI=2KBr+12结论Cl2-I2氧化性逐渐减虬相应卤素离子还原性逐渐增埋微点拨：因为F2能与H2O发生反应(2F2+2H2O=4HF+O2),所以F2不能从其他卤化物的盐溶液中置换出卤素单质。,预习效果验收1 .判断正误(正确的打，错误的打“X”)(1)碱金属元素即IA元素()(2)K比Na活泼，故K可以从钠盐溶液中置换出Na()(3)卤素单质与水反应均可用X2+H2O=HXO+HX表示(

6、)(4)HX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数增加而增强()答案(1)X(2)X(3)X(4)X2 .下列金属与水反应最剧烈的是()A.LiB.KC.RbD.CsD在碱金属中，随着元素原子电子层数的增多，碱金属的金属活动性增强，四个选项中与水反应最剧烈的应是Cs。3 .葩单质与水剧烈反应，放出:色气体，向溶液中滴入紫色石蕊溶液，显:色，因为后出化学方程式)。答案无蓝2Cs+2H2O=2CsOH+H2T核心突破®及重雅HLXINTLIPOCrONGZHONGNAN心碓点1碱金属元素性质的相似性和递变性1.相似性(R表示碱金属元素)原子都容易失去最外层的一个电子，化学性质活泼，它们的

7、单质都具有较强的还原性，它们都能与氧气等非金属单质及水反应。碱金属与水反应的通式为2R+2H2O=2ROH+H2"2.递变性随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，碱金属元素的原子失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强。LiNaKBbCs葩质还原性逐渐墙强(1)''L?NmK*Rh*Cr*高子械化性逐渐减弱(2)与02的反应越来越剧烈，产物更加复杂，如Li与02反应只能生成Li2O,Na与O2反应还可以生成Na2O2,而K与02反应能够生成K02等。(3)与H20的反应越来越剧烈，如K与H20反应可能会发生轻微爆炸，Rb与Cs遇水发生剧烈爆

8、炸。(4)最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，CsOH的碱性最强。【典例】下列各组比较不正确的是()A.锂与水反应不如钠与水反应剧烈B.还原性：K>Na>Li,故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠C.熔、沸点：Li>Na>KD.碱性：LiOH<NaOH<KOHBA中锂的活泼性比钠弱，与水反应不如钠剧烈；B中还原性，K>Na>Li,但K不能置换出NaCl溶液中的Na,而是先与H2O反应；C中碱金属元素从Li到Cs,熔、沸点逐渐降低，即Li>Na>K>Rb>Cs；D中从Li到Cs,碱金属元素的金属性逐渐增强，对应最高价氧化物

9、的水化物的碱性依次增强，即碱性：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH。借题发挥(1)碱金属单质的化学性质为什么具有相似性？提示结构决定性质，碱金属元素的原子结构相似，最外层均有一个电子，均易失电子，化学性质活泼，故他们的单质具有较强的还原性，能与氧气等非金属及水、酸反应。（2）碱金属单质的化学性质为什么具有递变性？提示碱金属原子结构存在递变性。从Li到Cs,随核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，元素金属性逐渐增强；故单质的还原性逐渐增强，离子的氧化性逐渐减弱。对点训练1.下列关于碱金属按Li、Na、K、Rb、C

10、s顺顺序叙述中不正确的是（）A.碱金属原子最外层都只有一个电子，在化学反应中容易失电子表现出强还原性B.单质的熔点和沸点依次递减C.单质都能与水反应生成碱，都能在空气中燃烧生成过氧化物D.原子半径逐渐增大，单质与水反应的剧烈程度逐渐增强C金属锂在空气中燃烧只生成氧化物。2,葩是碱金属元素，下列关于葩及其化合物叙述中，不正确的是（）A. Cs密度比水要小B. Cs与水反应十分剧烈，甚至会发生爆炸C. Cs2CO3加热时不易分解D. CsOH是强碱，碱性比KOH强ACs密度比水要大，A错。何难点2一一_1卤素的原子结构与化学性质的关系1.相似性（X表示卤素元素）卤素原子都容易得到一个电子使其最外层

11、达到8个电子的稳定结构，它们的单质都是活泼的非金属单质，都具有较强的氧化性。一定条件与H2反应：X2+H2=2HXo点燃（2）与活泼金属（如Na）反应：2Na+X2=2NaX(3)与H2O反应X2+H2O=HX+HXO(X=Cl、Br、I);2F2+2H2O=4HF+。2。(4)与NaOH溶液反应X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O(X=Cl、Br、I)。2.递变性(X表示卤素元素)随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，卤素原子得电子的能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。(1)F3Cl2Br3I1单质弧化性逐渐减强HI-IIFCLBr1离子还原性逐渐增强(2

12、)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，即:稳定性：HF>HCl>HBr>HI；还原性：HF<HCl<HBr<HI。(3)卤素单质与变价金属(如Fe)反应时，F2、Cl2、Br2生成高价卤化物(如FeX3),而I2只能生成低价卤化物(如Fel2)。(4)氢化物都易溶于水，其水溶液酸性依次增强，氢化物中HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高，HF的熔、沸点最高。(5)最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱，即酸性：HClO4>HBrO4>HIO4,HC1O4是已知含氧酸中酸性最强的酸。3.卤素的特性(1)氟元素无正价，无含氧酸

13、。F的还原性极弱。(2)X2+H2O=HX+HXO而2F2+2H2O=4HF+。2。(3)Br2在常温下是唯一的一种液态非金属单质。(4)碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I2变蓝色。(5)氢氟酸为弱酸，而盐酸、氢澳酸、氢碘酸为强酸。Q对点训练3.关于卤素(用X表示)下下列叙述正确的是()A.卤素单质与水反应均可用X2+H2O=HXO+HX表示B.HX热稳定性随核电荷数增加而增强C.卤素单质的颜色从F2-I2随相对分子质量增大而逐渐加深D.X的还原性依次为F<Cl<Br<I,因此相对分子质量小的卤素单质可将相对分子质量大的卤素从其盐溶液中置换出来C2F2+2H2O=O2+4HF,

14、A错；HX热稳定性随核电荷数增加而减弱，B错；F2优先与水反应，故不能用F2从其他盐溶液中置换出来卤素单质，D错。4.下列说法正确的是（）A. F、Cl、Br原子的最外层电子数都是7,次外层电子数都是8B.从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，推出F、Cl、Br、I的非金属性递增规律C.酸性：HFO4>HClO4>HBrO4>HIO4D.我是原子序数最大的卤族元素，根据卤素性质的相似性，碳微溶于水，易溶于CC14DF的次外层电子数为2,Br的次外层电子数为18,A项错误；元素的非金属性强弱可以根据其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱比较，不能根据氢化物的酸性强弱比较，B项

15、错误；F无正化合价，不能形成HFO4,C项错误；由碘微溶于水、易溶于四氯化碳可推知，破微溶于水，易溶于CC14,D项正确。当堂达标援素养iMMNIMNILWi1 .我国西部地区蕴藏着丰富的锂资源，开发锂的用途是一个重要的科学课题。关于锂的叙述不正确的是（）A.锂是较轻的金属B. LiOH的碱性比NaOH弱C.锂的金属性比钠强D.锂在空气中燃烧生成Li2OC锂比钠的活泼性弱，在空气中燃烧只生成Li2O,LiOH的碱性比NaOH弱，锂的金属性比钠弱，C项错误。2 .按氟、氯、澳、碘顺序，下列说法不正确的是（）A.它们的单质的熔、沸点逐渐升高B,原子半径逐渐增大，单质氧化性逐渐增强C.单质的颜色逐渐

16、加深D.它们气态氢化物的稳定性逐渐减弱B氟、氯、澳、碘的单质的熔、沸点逐渐升高，A正确；氟、氯、澳、碘同为第VHA族元素，同主族从上到下，原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱，因此单质氧化性逐渐减弱，B错误；氟、氯、澳、碘的单质的颜色逐渐加深，C正确；非金属性F>Cl>Br>I,非金属性越强，氢化物越稳定，则它们气态氢化物的稳定性逐渐减弱，D正确。3 .下列有关碱金属元素的叙述正确的是（）A.碱金属单质均为银白色，密度均小于水B.碱金属单质从Li到Cs,熔点依次升高C.氢氧化葩碱性强于氢氧化钠D.碱金属元素形成的阳离子，从Li+到Cs+氧化性依次增强C碱金属单质中除了Rb、Cs

17、,其他的密度均小于水，Cs略带金属光泽，其他的都是银白色的，A错误；碱金属单质从Li到Cs,熔点依次降低，还原性依次增强，形成的阳离子的氧化性依次降低，对应的氢氧化物碱性依次增强，C正确，B、D错误。4 .向含有NaBr和KI的混合溶液中通入过量C12,充分反应后将溶液蒸干并灼烧所得物质，最后剩余的固体是（）A.NaCl和KIB.NaCl、KCl、I2C. KCl和NaBrD.KCl和NaClD过量的Cl2将I、B从溶液中完全置换出来，在蒸干、灼烧过程中澳挥发、碘升华，所得固体为NaCl和KCl。此题也可利用CWB。、I2活泼性强弱用排除法选出D项。S. （1）卤素氢化物中最不稳定的是侑化学式）。（2）下列两个元素族，单质熔、沸点随原子序数递增而升高