人教课标实验版-化学2-第一章 物质结构　元素周期律-第一节 元素周期表 优秀

《表元素的性质与原子结构、核素》教学参考（第2课时）教材预读区学习目标1．了解碱金属元素和卤族元素在周期表中的位置及原子结构特征。2．了解碱金属元素、卤族元素、性质的相似性和递变性。3．知道元素、核素的含义。4．认识结构决定性质的因果关系。细度教材记主干1．碱金属元素(1)碱金属元素的原子结构特点(2)碱金属单质的物理性质(3)碱金属单质的化学性质①相似性(用R表示碱金属元素)②递变性2．卤族元素(1)卤族元素的原子结构特点(2)卤素单质的物理性质(3)卤素单质的化学性质①相似性②递变性a．卤素单质与氢气的反应。反应的剧烈程度：F2>Cl2>Br2>I2；氢化物的稳定性：HF>HCl>HBr>HI。b．卤素单质间的置换反应。将氯水加入NaBr溶液中，反应方程式为Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2；将氯水加入KI溶液中，反应方程为Cl2＋2KI=2KCl＋I2；将溴水加入KI溶液中，反应方程式为Br2＋2KI=2KBr＋I2。Cl2、Br2、I2的氧化性强弱顺序为：Cl2>Br2>I2。3．核素(1)质量数(2)核素(3)同位素①定义：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，即同一元素的不同原子互称为同位素。②特点：天然存在的同位素，相互之间保持一定的比率。[新知探究]1．碱金属元素的原子结构查阅元素周期表中的有关信息，完成下列表格。元素名称元素符号核电荷数原子结构示意图最外层电子数电子层数原子半径nm碱金属元素锂Li3120.152钠Na11130.186续表元素符号元素符号核电荷数原子结构示意图最外层电子数电子层数原子半径nm碱金属元素钾K19140.227铷Rb37150.248铯Cs55160.2652.碱金属元素化学性质的相似性和递变性(1)钠、钾与氧气的反应(2)钠、钾与水反应的实验探究碱金属钾钠实验操作实验现象共同点a：金属浮在水面上；b：金属熔化成闪亮的小球；c：小球四处游动；d：发出“嘶嘶”的响声；e：反应后的溶液呈红色不同点钾与水反应更剧烈化学方程式2K＋2H2O=2KOH＋H2↑2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑实验结论与水反应的剧烈程度：K>Na金属活泼性：K>Na[问题讨论](1)钠、钾的化学性质有什么异同点？提示：相同点：都能与氧气和水剧烈反应；不同点：与氧气反应的剧烈程度：K>Na，与水反应的剧烈程度：K>Na，金属活泼性：K>Na。(2)你能推测出本族中其他元素与氧气、水等反应的现象有什么异同点吗？提示：(3)以碱金属元素为例，从结构的角度分析出同主族元素金属性的变化规律。提示：从Li→Cs，随核电荷数增加，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→元素的原子失电子能力逐渐增强→元素的金属性逐渐增强。(4)归纳总结碱金属物理性质的相似性和规律性。提示：[名师点拨]判断元素金属性强弱的方法(1)根据元素的单质与水(或酸)反应置换出氢的难易程度来判断，若其单质与水(或酸)反应置换出氢越容易，则元素的金属性就越强；反之，金属性就越弱。(2)根据元素的最高价氧化物对应的水化物——氢氧化物的碱性强弱来判断，若其最高价氧化物对应的水化物——氢氧化物的碱性越强，则元素的金属性就越强；反之，金属性就越弱。(3)根据金属活动顺序表来判断，排在金属活动顺序表前面的金属，金属性越强。[对点演练]1．下列对碱金属的叙述，其中完全不正确的组合是()①钾通常保存在煤油中，以隔绝与空气的接触②碱金属常温下呈固态，取用时可直接用手拿③碱金属中还原性最强的是钾④碱金属阳离子，氧化性最强的是Li＋⑤碱金属的原子半径和离子半径都随核电荷数的增大而大⑥从Li到Cs，碱金属的密度越来越大，熔、沸点越来越高A．②③⑥B．②③④C．④⑤⑥D．①③⑤解析：选A②中碱金属不可直接用手拿，否则会和手上的汗水反应生成强碱而腐蚀皮肤；③碱金属中还原性最强的不是钾；⑥从Li到Cs，密度呈增大趋势，但K的密度小于Na；碱金属的熔、沸点越来越低。所以②③⑥错，选A。2．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强烈，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：选DCs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。[新知探究]1．根据卤族元素的原子结构，请你试着推测一下，氟、氯、溴、碘在化学性质上的相似性与递变性。提示：最外层都有7个电子，易得1个电子，随核电荷数的逐渐增大，电子层数逐渐增加，半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。2．卤素单质与H2的反应化学方程式反应条件或现象氢化物的稳定性F2H2＋F2=2HF在暗处剧烈化合并发生爆炸很稳定Cl2H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(光照),\s\do5(或点燃))2HCl光照或点燃发生反应稳定Br2H2＋Br2eq\o(=,\s\up7(△))2HBr加热至一定温度才能反应较稳定I2H2＋I22HI不断加热才能缓慢反应不稳定3.卤素单质间的置换反应实验操作实验现象离子方程式结论静置后，液体分层，上层接近无色，下层橙红色Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱静置后，液体分层，上层接近无色，下层紫红色Cl2＋2I－=I2＋2Cl－静置后，液体分层，上层接近无色，下层紫红色Br2＋2I－=I2＋2Br－[问题讨论](1)以卤族元素为例，从原子结构的角度分析同主族元素非金属性变化规律。提示：从F→I，随着核电荷数增加，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→元素的原子得电子能力逐渐减弱→元素的非金属性逐渐减弱。(2)在元素周期表中，同主族元素从上到下元素的金属性、非金属性如何递变？提示：在元素周期表中，同主族元素从上到下原子核外电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱。所以金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。(3)总结卤素单质物理性质的递变规律。提示：随着核电荷数的增大，颜色逐渐加深，密度逐渐增大，熔、沸点逐渐升高。[名师点拨]判断元素非金属性强弱的方法1．根据非金属元素单质与H2化合的难易程度判断，若单质与H2越容易化合，则元素的非金属性就越强；反之，非金属性就越弱。2．根据非金属元素单质与H2化合形成气态氢化物的稳定性判断，若生成的气态氢化物越稳定，则元素的非金属性就越强；反之，非金属性就越弱。3．根据非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判断，若最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则元素的非金属性就越强；反之，非金属性就越弱。4．根据非金属元素单质之间的置换反应判断，非金属性强的元素能把非金属性弱的元素从其盐溶液中置换出来。5．根据元素在周期表中的位置判断，同主族元素从上到下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。[对点演练]3．(2016·烟台高一检测)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都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数的增大而增强C．卤素单质的颜色从F2→I2按相对分子质量的增大而加深D．X－的还原性强弱依次为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单质从它的盐溶液里置换出来解析：选C选项A中F2与H2O反应生成HF和O2，F2与水的反应不符合A选项中的通式。卤化氢的热稳定性顺序为HF>HCl>HBr>HI，故B不正确。选项D中表述不全面，F2与盐溶液中的H2O反应放出O2，不能置换出卤素单质。4．(2016·沧州高一检测)下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是()①HCl比H2S稳定②HClO氧化性比H2SO4强③HClO4酸性比H2SO4强④Cl2能与H2S反应生成S⑤氯原子最外层有7个电子，硫原子最外层有6个电子A．②⑤B．①②C．①②④D．①③⑤解析：选A元素的氢化物越稳定，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其非金属性越强，①③能够说明；含氧酸的氧化性不能作为判断元素非金属性强弱的依据，②不能够说明；非金属单质间的置换反应Cl2＋H2S=2HCl＋S↓，说明氯的非金属性比硫强，④能够说明；最外层电子数多，元素的非金属性不一定强，如非金属性：O>Cl，但最外层电子数：O<Cl，⑤不能够说明。[新知探究]1．原子结构(1)原子核带正电，核外电子带负电，为什么整个原子却不带电？提示：1个质子和1个电子所带电量相等且质子数等于电子数。(2)质量数、质子数、中子数之间有什么关系？提示：质量数＝质子数＋中子数。(3)eq\o\al(A,Z)X的含义是什么？提示：表示质子数为Z，质量数为A的一种原子。2．元素、核素和同位素(1)同位素讨论的范围与同素异形体有何区别？提示：同位素和同素异形体讨论的范围分别是原子和单质。(2)元素的相对原子质量是如何计算的？提示：按照该元素各种核素所占的一定百分比算出的平均值。(3)从原子结构的角度分析，互为同位素的几种核素其物理性质和化学性质是否完全相同？提示：互为同位素的各原子核外电子排布完全相同，所以化学性质相同，但物理性质不同。(4)搜集资料，归纳总结同位素在日常生活、工农业生产和科学研究中的用途。提示：①考古中用eq\o\al(14,6)C测定文物的年代。②eq\o\al(2,1)H和eq\o\al(3,1)H用于制造氢弹。③放射性同位素释放的射线可用于育种、治疗恶性肿瘤等。[名师点拨]1．原子结构(1)原子结构：原子由原子核和核外电子构成，原子核在原子的中心，由带正电的质子与不带电的中子构成，带负电的电子绕核作高速运动。(2)离子是指带电的原子或原子团。带正电荷的离子叫阳离子，带负电荷的离子叫阴离子。(3)有关粒子间的关系①质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。②中性原子：质子数＝核电荷数＝核外电子数。③阳离子：质子数＝核外电子数＋电荷数。④阴离子：质子数＝核外电子数－电荷数。2．元素、核素、同位素、同素异形体的区别和联系(1)区别(2)联系[对点演练]5．(2016·成都高一检测)已知R2＋核外有a个电子，b个中子。表示R原子符号正确的是()A.eq\o\al(b,a)BB.eq\o\al(a＋b－2,a＋2)RC.eq\o\al(a＋b＋2,a＋2)RD.eq\o\al(a＋b,a－2)R解析：选CR2＋核外有a个电子，则R原子核外有(a＋2)个电子，即核内有(a＋2)个质子，R的质量数为a＋2＋b。6．(2016·南昌高一检测)下列说法错误的是()A.eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、H＋和H2是氢元素的四种不同粒子B.eq\o\al(40,20)Ca和eq\o\al(42,20)Ca、石墨和金刚石均为同位素C.eq\o\al(1,1)H和eq\o\al(2,1)H是不同的核素D．12C和14解析：选B四种微粒是氢元素的四种不同粒子，A正确；eq\o\al(1,1)H和eq\o\al(2,1)H是质子数均为1，中子数不相等的不同氢原子，它们是不同的核素，C正确；12C和14C由于其质子数均为6，而中子数分别为6和8，故它们互为同位素，其物理性质不同但化学性质却相同，D正确；金刚石与石墨是由碳元素组成的不同单质，它们互为同素异形体，B错误。

1．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<KOH解析：选B锂的活泼性比钠弱，与水反应不如钠剧烈，A正确。还原性：K>Na>Li，但K不能从NaCl溶液中置换出Na，而是先与H2O反应，B错误。碱金属元素从Li到Cs，熔、沸点逐渐降低，即Li>Na>K>Rb>Cs，C正确。从Li到Cs，碱金属元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性依次增强，即碱性：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH，D正确。2．钠和锂有相似的化学性质，下列说法中，能较好地解释这个事实的是()A．都是金属元素B．原子半径相差不大C．最外层电子数相同D．化合价相同解析：选C钠和锂是同主族元素，在原子结构上都具有相同的最外层电子数，结构的相似性导致了它们化学性质的相似性。3．卤素是最活泼的一族非金属，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．从F到I，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子的得电子能力依次减弱D．卤素单质与H2化合由易到难顺序为F2＜Cl2＜Br2＜I2解析：选C卤素原子最外层有7个电子，而不是单质最外层有7个电子，A项错误；卤素原子从F到I，电子层数依次增多，半径依次增大，原