高中化学必修一《4.1 原子结构与元素周期表》导学案

《第一节原子结构与元素周期表》导学案第1课时原子结构元素周期表核素【学习目标】课程标准核心素养1.了解原子核外的电子排布。2．知道元素周期表的结构。3．知道元素、核素、同位素的含义。1.微观探析：能从元素和原子水平上认识物质的组成和结构。2．证据推理：具有证据意识，能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实或证伪。原子结构【课前预习】1．原子的构成原子eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(原子核\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(质子：相对质量近似为1，带1个单位正电荷,中子：相对质量近似为1，不带电)),核外电子：带1个单位负电荷))2．质量数(1)概念：如果忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫作质量数，常用A表示。(2)质量关系：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。3．电子层(1)含义：在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动，我们把不同的区域简化为不连续的壳层，称作电子层。(2)表示方法电子层数(n)1234567字母表示KLMNOPQ离核远近eq\o(→,\s\up7(),\s\do5(由近到远))能量高低eq\o(→,\s\up7(),\s\do5(由低到高))4.电子分层排布的规律(1)电子一般总是先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。(2)原子核外第n层最多能容纳2n2个电子。(3)无论原子有几个电子层，其最外层中的电子数最多只有8个(K层只有2个)，次外层中的电子数最多有18个。【重难点解决】1．原子、分子、离子中微粒间的数量关系(1)电中性微粒(分子或原子)：质子数＝核外电子数。(2)阳离子Xm＋：质子数＝核外电子数＋m。(3)阴离子Xm－：质子数＝核外电子数－m。2．1～18号元素原子结构的特殊关系特殊关系对应元素最外层电子数等于次外层电子数的一半Li、Si最外层电子数等于次外层电子数Be、Ar最外层电子数等于次外层电子数的2倍C最外层电子数等于次外层电子数的3倍O最外层电子数等于次外层电子数的4倍Ne最外层电子数等于电子层数H、Be、Al最外层有1个电子H、Li、Na最外层有2个电子He、Be、Mg【课堂练习】1．已知R原子有b个中子，R2＋核外有a个电子。则R原子的质量数为()A．b B．a＋b－2C．a＋b＋2 D．a＋b解析：选C。R2＋核外有a个电子，则R原子的质子数为a＋2，质量数为a＋b＋2。2．下面关于多电子原子的核外电子的运动规律的叙述正确的是()①核外电子是分层运动的②所有电子在同一区域里运动③能量高的电子在离核近的区域内运动④能量低的电子在离核近的区域内运动A．①④ B．②③C．①③ D．②④解析：选A。原子的核外电子是分层运动的，能量越低离核越近，能量越高离核越远。3．某1～18号元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，那么该原子()A．有3个电子层 B．有2个电子层C．最外层电子数是8 D．核电荷数是10解析：选B。第一层排满为2个电子，第二层排满为8个电子，第三层为最外层时，最多排8个电子，若该原子有3个电子层，依题意可知最外层(第3层)要排24个电子，这不可能，则该原子只有2个电子层，第一层为2个电子，第二层为6个电子。元素周期表1．元素周期表的发展历程2．元素周期表的编排原则(1)原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素编的序号。原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。(2)横行原则：把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排列。(3)纵列原则：把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排列。3．元素周期表的结构(1)周期(元素周期表有7个横行，7个周期)①周期序数＝电子层数。②短周期：第一、二、三周期，每周期所含元素种类数分别为2、8、8。③长周期：第四、五、六、七周期，每周期所含元素种类数分别为18、18、32、32。(2)族(元素周期表有18个纵列，16个族)①主族序数＝最外层电子数。②主族，共7个(由长、短周期元素构成，族序数后标A)。③副族，共7个(只由长周期元素构成，族序数后标B)。④第Ⅷ族，包括8、9、10三个纵列；0族，最外层电子数是8(He是2)。填写族的符号：列序12345678、9、10族序ⅠAⅡAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧ列序1112131415161718族序ⅠBⅡBⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0(3)过渡元素元素周期表中从ⅢB到ⅡB共10个纵列，包括了第Ⅷ族和全部副族元素，共60多种元素，全部为金属元素，统称为过渡元素。(4)碱金属元素和卤族元素第ⅠA族(除了氢)叫作碱金属元素，第ⅦA族叫作卤族元素。利用“0族定位法”确定元素在周期表中的位置1．零族元素的周期序数和原子序数0族元素HeNeArKrXeRn周期序数一二三四五六原子序数210183654862.推断方法(1)比大小定周期：比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的0族元素，那么该元素就和原子序数大的0族元素处于同一周期。(2)求差值定族数：若某元素原子序数比相应0族元素多1或2，则该元素应处在0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族；若比相应的0族元素少1～5时，则应处在同周期的ⅦA～ⅢA族。1．以下关于元素周期表结构的叙述正确的是()A．元素周期表有7个主族，8个副族B．元素周期表有3个长周期和3个短周期C．第ⅢA族位于元素周期表的第3列(从左往右)D．0族位于元素周期表的第18列(从左往右)解析：选D。周期表中有7个主族、7个副族、1个0族、1个Ⅷ族，A错；周期表中的第一、二、三周期为短周期，其他周期均为长周期，B错；第ⅢA族位于周期表中的第13列，C错。2．元素X的原子有3个电子层，最外电子层上有4个电子。则X元素位于周期表的()A．第四周期ⅢA族 B．第四周期ⅦA族C．第三周期ⅣB族 D．第三周期ⅣA族解析：选D。根据周期序数＝电子层数以及主族序数＝最外层电子数可知D项正确。3．原子序数为33的元素R，在周期表中的位置为()A．第三周期ⅤA族 B．第四周期ⅢA族C．第五周期ⅢA族 D．第四周期ⅤA族解析：选D。与33号元素相邻的稀有气体原子序数为36，因33比36少3，故元素R与36号元素处于同一周期(第四周期)，其位置应在36号元素Kr左移3个格，即第四周期第ⅤA族。核素1．元素核素(1)元素：具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称。(2)核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。(3)氢元素的三种核素原子名称原子符号(eq\o\al(A,Z)X)氢元素的原子核质子数(Z)中子数(N)氕eq\o\al(1,1)H10氘eq\o\al(2,1)H或D11氚eq\o\al(3,1)H或T122.同位素(1)概念：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(即同一元素的不同核素互称为同位素)，如eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H(D)和eq\o\al(3,1)H(T)互为同位素。(2)特点①同位素在周期表中占据同一位置；②同位素的化学性质几乎相同；③天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。(3)用途①考古时利用eq\o\al(14,6)C测定一些文物的年代；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、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。元素、核素、同位素及同素异形体的辨析1．区别名称内容项目元素核素同位素同素异形体本质质子数相同的一类原子质子数、中子数都一定的原子质子数相同、中子数不同的核素同种元素形成的不同单质范畴同类原子原子原子单质特性只有种类，没有个数化学反应中的最小微粒化学性质几乎相同组成元素相同、性质不同决定因素质子数质子数、中子数质子数、中子数组成元素、结构举例H、C、O三种元素eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H三种核素eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H互称同位素O2与O3互为同素异形体2.联系1．我国科学家通过测量石英中26Al和10Be两种元素的比例确定了“北京人”年龄，这种测量方法叫“铝铍测年法”。10Be和9Be()A．是同一种原子B．具有相同的中子数C．具有相同的化学性质D．具有相同的物理性质解析：选C。10Be与9Be是同种元素的不同核素，二者互为同位素，具有相同的化学性质，物理性质不同。2．下列有关13C、15N叙述正确的是()A．13C与15N有相同的中子数B．13C与C60互为同素异形体C．15N与14N互为同位素D．15N的核外电子数与中子数相同解析：选C。A.13C的中子数是7，15N的中子数是8。B.同素异形体是由同种元素组成的具有不同性质的单质，而13C是碳元素的一种核素(原子)，C60是碳元素的一种单质，则13C与C60不互为同素异形体。C.15N与14N核内质子数同为7，中子数分别为8和7，则15N与14N互为同位素。D.15N的核外电子数是7，中子数是8。3．我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素eq\o\al(144,62)Sm与eq\o\al(150,62)Sm的说法正确的是()A.eq\o\al(144,62)Sm与eq\o\al(150,62)Sm互为同位素B.eq\o\al(144,62)Sm与eq\o\al(150,62)Sm的质量数相同C.eq\o\al(144,62)Sm与eq\o\al(150,62)Sm是同一种核素D.eq\o\al(144,62)Sm与eq\o\al(150,62)Sm的核外电子数和中子数均为62解析：选A。eq\o\al(144,62)Sm与eq\o\al(150,62)Sm质子数相同，属于同种元素，又因质量数不同，所以中子数不同，即二者互为同位素，A正确，B不正确；核素是指具有一定质子数和中子数的原子，所以eq\o\al(144,62)Sm与eq\o\al(150,62)Sm是两种不同的核素，C不正确；质子数等于核外电子数，所以eq\o\al(144,62)Sm与eq\o\al(150,62)Sm的核外电子数均为62，中子数＝质量数－质子数，eq\o\al(144,62)Sm与eq\o\al(150,62)Sm的中子数分别为82和88，D不正确。课堂小结合格考训练1．新华网曾报道，加拿大开发出生产医用放射性同位素eq\o\al(99,43)Tc的简单方法。下列关于eq\o\al(99,43)Tc的叙述正确的是()A．原子序数是99 B．电子数是43C．中子数是99 D．质量数是43解析：选B。原子eq\o\al(A,Z)X中左上角数字代表质量数，左下角数字代表质子数，故该原子质量数是99，质子数＝电子数＝43，中子数＝质量数－质子数＝99－43＝56，故选B。2．下列陈述不符合原子核外电子排布基本规律的是()A．核外电子总是优先排在能量最低的电子层上B．K层是能量最低的电子层C．N电子层为次外层时，最多可容纳的电子数为18D．各电子层(n)最多可容纳的电子数为n2解析：选D。电子按能量由低到高排列，A正确；K层离核最近，能量最低，B正确；次外层电子数不超过18，C正确；各电子层(n)最多可容纳电子数为2n2，D错误。3．关于元素周期表，下列叙述中不正确的是()A．元素周期表中共有18个纵列，16个族B．周期表中的族分为主族、副族、0族和Ⅷ族C．过渡元素全部是副族元素D．主族都是由短周期元素和长周期元素共同组成的解析：选C。根据元素周期表的结构知共有18个纵列，16个族，故A对；周期表中的族分为主族、副族、0族和Ⅷ族，故B对；过渡元素是副族和Ⅷ族元素，故C错；主族都是由短周期元素和长周期元素共同组成的，故D对。4．简单原子的原子结构可用下图形象地表示：其中·表示质子或核外电子，○表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是()A．①②③互为同位素B．①②③属于不同的元素C．①②③是三种化学性质不同的粒子D．①②③具有相同的质量数解析：选A。由图示可知①代表eq\o\al(1,1)H，②代表eq\o\al(2,1)H，③代表eq\o\al(3,1)H，三者互为同位素，化学性质几乎相同。5．根据原子结构和元素周期表的关系完成下列各题。(1)写出下列微粒的符号及其所属元素在元素周期表的位置。微粒：________________________________；位置：________________________________。(2)第三周期ⅣA族的元素原子序数是________。(3)Na元素的原子序数为11，相邻的同族元素的原子序数是________。(4)短周期元素中，族序数＝周期序数的元素有______________(填元素符号，下同)。(5)短周期元素中，族序数＝周期序数2倍的元素有____________。(6)短周期元素中，周期序数＝族序数2倍的有_____________________________________________________________。答案：(1)ONa＋ClCl－第二周期ⅥA族第三周期ⅠA族第三周期ⅦA族第三周期ⅦA族(2)14(3)3、19(4)H、Be、Al(5)C、S(6)Li等级性测试1．YBa2Cu8Ox(Y为钇元素)是悬浮列车中的重要超导材料，关于eq\o\al(89,39)Y的说法不正确的是()A．钇元素的原子序数为39B．质子数与中子数之差为50C．原子的核外电子数是39D.eq\o\al(89,39)Y和eq\o\al(90,39)Y是两种不同的核素解析：选B。由eq\o\al(89,39)Y知，eq\o\al(89,39)Y的质子数为39，中子数为89－39＝50，由原子序数＝质子数＝核外电子数可知，A、C项正确；质子数与中子数之差应为11，B项错误；eq\o\al(89,39)Y和eq\o\al(90,39)Y是两种不同的核素，D项正确。2．有六种微粒，它们分别是eq\o\al(40,19)M、eq\o\al(40,20)N、eq\o\al(40,18)X、eq\o\al(40,19)Q＋、eq\o\al(40,20)Y2＋、eq\o\al(40,17)Z－，它们所属元素的种类为()A．3种 B．4种C．5种 D．6种解析：选B。质子数决定元素的种类，eq\o\al(40,19)M、eq\o\al(40,19)Q＋表示K元素形成的微粒；eq\o\al(40,20)N、eq\o\al(40,20)Y2＋表示Ca元素形成的微粒；eq\o\al(40,18)X表示Ar原子；eq\o\al(40,17)Z－表示Cl－。3．核电荷数小于或等于18的元素中，原子的最外层电子数是其余电子总数一半的元素种类有()A．1种 B．2种C．3种 D．4种解析：选B。在1～18号元素中，符合要求的元素原子的核外电子排布依次为2、1和2、8、5。4．在自然界中，锗有70Ge、72Ge等多种稳定的核素。下列有关说法中正确的是()A．70Ge、72Ge互称同素异形体B．70Ge、72Ge互称同位素C．70Ge、72Ge的核外电子排布不同D．70Ge、72Ge的质子数、质量数、核外电子数相等解析：选B。70Ge、72Ge是同种元素的不同核素，互称为同位素，不是同素异形体，A错，B正确；70Ge、72Ge的质子数、核外电子数相等，故核外电子排布相同，而核内中子数不同，质量数不相等，C、D错。5．甲、乙两元素原子的第二层电子数都是其他层电子总数的2倍。下列推断正确的是()A．甲与乙处于同一周期B．甲与乙处于同一主族C．甲与乙指的是碳和铝D．甲与乙的原子序数之和是偶数解析：选D。L层最多可有8个电子，当其他层共有4个电子时符合题意，根据核外电子排布规律，镁符合条件；当L层未填满电子时，K层的2个电子已填入，此时L层应有4个电子，碳符合条件。则甲、乙指的是碳和镁，D项符合题意。6．下列说法中错误的是()A．原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数B．元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素C．除氦外的稀有气体原子的最外层电子数均是8D．第一周期元素、第ⅦA族元素和稀有气体元素都是非金属元素解析：选A。原子的核外电子层数等于该元素所在的周期数，但离子的核外电子层数不一定等于该元素所在的周期数，大多数金属阳离子，如Na＋、Mg2＋、Al3＋、K＋等，其核外电子层数不等于该元素所在的周期数。7．A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，已知B、C两元素在周期表中族序数之和是A元素族序数的2倍；B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则A、B、C符合的一组是()A．Be、Na、Al B．B、Mg、SiC．O、P、Cl D．C、Al、P解析：选C。解答本题首先确定三种元素在元素周期表中的相对位置，再根据元素周期表中结构的关系列式求解。由于A、B、C为短周期元素，从A、B、C的图中位置看，A只能处在第二周期，而B、C处在第三周期。设A的原子序数为x，则B的原子序数为(x＋8－1)＝x＋7，C的原子序数为(x＋8＋1)＝x＋9，则(x＋7)＋(x＋9)＝4x，x＝8。所以，A、B、C的原子序数分别为8、15、17，对应的元素分别为O、P、Cl，代入族序数关系：5＋7＝2×6成立。8．已知R2－的核内有n个中子，R原子的质量数为M，则mgR2－含有电子的物质的量为()A.eq\f(m（M－n）,M)mol B.eq\f(M－n－2,Mm)molC.eq\f(m（M－n－2）,M)mol D.eq\f(m（M－n＋2）,M)mol解析：选D。R2－含有的电子数为(M－n＋2)，mgR2－的物质的量为eq\f(m,M)mol，则mgR2－中含有的电子的物质的量为eq\f(m（M－n＋2）,M)mol。9．按要求填空。(1)某元素原子K层和M层电子数相同，该元素的元素符号是________。(2)某元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，该元素的元素名称是____________。(3)某元素原子的核电荷数是核外电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图为____________________。解析：(1)K层最多容纳2个电子，M层的电子数和K层相同，则M层上也有2个电子。该元素的原子结构示意图为，为镁元素。(2)最外层电子不超过8个，则最外层电子数是次外层电子数2倍的元素的元素名称是碳。(3)设元素原子的核电荷数＝质子数＝a，核外电子层数为x，最外层电子数为y，依题意：a＝5x，a＝3y，则5x＝3y，x＝eq\f(3y,5)。因原子的最外层电子数不能超过8，即y＝1～8(取正整数)，通过讨论可知仅当y＝5，x＝3时合理，则该元素原子的核电荷数为15，其原子结构示意图为。答案：(1)Mg(2)碳(3)10．Ⅰ.杨振宁和李政道提出弱相互作用中宇称不守恒原理，并由吴健雄用eq\o\al(60,27)Co放射源进行了实验验证。次年，杨振宁、李政道两人因此获得诺贝尔物理奖。eq\o\al(60,27)Co的衰变方程式为eq\o\al(60,27)Co=eq\o\al(A,Z)Ni＋eq\o\al(0,－1)e＋υe，其中υe是反中微子，它的电荷为零，静止质量可以为零。(1)下列关于eq\o\al(60,27)Co的叙述中，错误的是________。A．质子数是27 B．电子数是27C．质量数是27 D．中子数是60(2)不同种类元素的本质区别是________。A．质子数不同 B．中子数不同C．电子数不同 D．质量数不同Ⅱ.近年来，科学家通过粒子加速器进行了一周的实验，获得了6个非常罕见的eq\o\al(45,26)Fe原子，接着，科学家又使用特制的测量仪器观测到，这6个原子中有4个发生了衰变，这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方式，即有一个原子同时放出两个质子的衰变方式。回答下列问题：(1)eq\o\al(45,26)Fe原子的核内中子数为________，该原子的核外电子数为________。(2)以下关于eq\o\al(45,26)Fe的叙述正确的是________。A.eq\o\al(45,26)Fe与eq\o\al(56,26)Fe是两种核素B．科学家获得了一种新元素C.eq\o\al(45,26)Fe的衰变不是化学变化D．这种铁原子衰变放出两个质子后变成eq\o\al(43,26)Fe(3)某同学认为eq\o\al(45,26)Fe在一定条件下也可与氧气反应，他的判断依据是____________________________________________________________。解析：Ⅰ.(1)eq\o\al(60,27)Co的质子数为27，质量数为60，中子数为60－27＝33。(2)元素是具有相同核电荷数(质子数)的一类原子的总称。Ⅱ.(1)eq\o\al(45,26)Fe的中子数＝质量数－质子数＝45－26＝19，核外电子数＝质子数＝26。(2)eq\o\al(45,26)Fe与eq\o\al(56,26)Fe的质子数相同，属于同一元素Fe元素，但中子数不同，是两种不同的核素；Fe元素不是一种新元素，eq\o\al(45,26)Fe衰变放出两个质子后变为质子数为24的新原子，原子核发生了变化，不是化学变化，因为化学的范畴是在原子、分子水平上研究物质。答案：Ⅰ.(1)CD(2)AⅡ.(1)1926(2)AC(3)eq\o\al(45,26)Fe与eq\o\al(56,26)Fe的核外电子数相同，化学性质几乎相同第2课时原子结构与元素的性质课程标准核心素养1.认识碱金属元素、卤族元素的性质与其在元素周期表中位置的关系。2．以碱金属元素和卤族元素为例，了解同主族元素性质的递变规律。1.宏观辨识与微观探析：能运用原子结构模型说明碱金属元素、卤族元素的性质，形成“结构决定性质”的观念。2．证据推理与模型认知：知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立认知模型，并能运用模型解释化学现象，解释现象的本质和规律。碱金属元素1．金属元素的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；非金属元素的原子最外层一般多于4个，在化学反应中容易得到电子，具有非金属性。2．碱金属原子结构特点(1)原子结构元素符号LiNaKRbCs原子结构示意图(2)对比归纳①递变性：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相似性：最外层电子数都是1。3．碱金属化学性质的比较(1)钠、钾与氧气反应实验现象受热后先熔化，然后与氧气剧烈反应，钠产生黄色火焰，钾产生紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)，钾反应更剧烈反应方程式2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2(钾与氧气反应生成多种氧化物，在中学阶段不作介绍)实验结论金属的活泼性：K＞Na(2)钠、钾与水反应反应钠与水的反应钾与水的反应操作在烧杯中加入一些水，滴入几滴酚酞溶液。切取一块绿豆大的钠或钾，用镊子夹取并投入水中现象相同点：金属浮在水面上；金属熔成闪亮的小球；小球不停游动；发出嘶嘶的响声；反应后的溶液呈红色不同点：钾与水的反应有轻微爆炸声或着火燃烧化学方程式2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑2K＋2H2O=2KOH＋H2↑结论与水反应剧烈程度：K>Na；金属的活泼性：K>Na(3)碱金属元素的化学性质与原子结构之间的关系从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。一般情况下，元素的金属性强弱可以从以下两个方面判断：①单质与水(或酸)反应置换出氢的难易程度；②最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱。4．碱金属物理性质的比较碱金属单质化学性质的相似性和递变性1．相似性2．递变性具体情况如下：物质的性质递变规律(Li→Cs)单质与氧气反应反应越来越剧烈，产物越来越复杂，Li能生成Li2O；Na能生成Na2O和Na2O2；K、Rb、Cs与氧气反应的产物较复杂，在中学阶段不作介绍与水反应反应越来越剧烈，Na与水剧烈反应，K能发生轻微爆炸，Rb、Cs遇水会立即燃烧甚至发生爆炸最高价氧化物对应的水化物的碱性LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH1．碱金属元素都是典型的活泼金属，其原因是()A．密度小，熔、沸点低B．在自然界中无游离态存在C．常温下易液化D．最外层只有一个电子，容易失去解析：选D。结构决定性质，因为碱金属元素原子最外层只有一个电子，很容易失去，所以化学性质活泼。2．下列关于碱金属元素性质的比较不正确的是()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。3．关于碱金属单质的性质叙述正确的是()A．在空气中加热反应的生成物都是过氧化物B．与水反应都能生成碱和氢气C．熔、沸点随原子序数增加而升高D．还原性随原子电子层数增加而减弱解析：选B。碱金属单质在空气中加热反应的生成物是有区别的：Li生成Li2O；Na生成Na2O2。碱金属单质都能与水反应生成碱和氢气。随核电荷数的增大，碱金属单质的熔、沸点逐渐降低，还原性逐渐增强。卤族元素1．卤素单质物理性质的比较F2Cl2Br2I2颜色(常态)淡黄绿色(气体)黄绿色(气体)深红棕色(液体)紫黑色(固体)密度eq\o(→,\s\up7(),\s\do5(逐渐增大（Cl2、Br2反常）))熔、沸点eq\o(→,\s\up7(),\s\do5(逐渐升高))2.卤素原子结构特点(1)原子结构元素符号FClBrI原子结构示意图(2)对比归纳①递变性：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相似性：最外层电子数都是7。3．卤素单质化学性质的比较(1)与氢气的化合反应F2Cl2Br2I2与H2反应条件暗处光照或点燃加热至一定温度不断加热氢化物稳定性很稳定较稳定不如HCl稳定不稳定、易分解结论F2→I2：与H2化合越来越难，氢化物稳定性逐渐减弱(2)卤素单质间的置换反应实验操作实验现象化学方程式静置后，溶液呈橙色Cl2＋2KBr=Br2＋2KCl静置后，溶液呈浅紫色Cl2＋2KI=I2＋2KCl静置后，溶液呈浅紫色Br2＋2KI=I2＋2KBr结论Cl2→I2：氧化性逐渐减弱4.卤族元素的化学性质与原子结构之间的关系从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。一般情况下，元素的非金属性强弱可以从以下两个方面判断：①单质与氢气生成气态氢化物的难易程度及氢化物的稳定性；②最高价氧化物的水化物的酸性强弱。卤族元素单质化学性质的相似性和递变性1．相似性2．递变性具体情况如下：物质的性质递变规律(F2→I2)单质与氢气反应反应越来越难氢化物稳定性逐渐减弱还原性逐渐增强续表物质的性质递变规律(F2→I2)最高价氧化物对应的水化物(氟除外)的酸性逐渐减弱3.特殊性(1)氟无正价，无含氧酸，而Cl、Br、I都有正化合价和含氧酸。(2)Cl2易液化，Br2易挥发，I2易升华。(3)常温下呈液态的非金属单质是Br2，淀粉遇I2变蓝色。(4)活泼的卤素单质能置换较不活泼的卤素单质，但F2不能从NaCl溶液中置换出Cl2，原因是2F2＋2H2O=4HF＋O2↑。1．卤素按F、Cl、Br、I的顺序，其非金属性逐渐减弱的原因是()A．原子核内质子数增多起主要作用B．相对原子质量逐渐增大起主要作用C．其单质的密度增大起主要作用D．随着核电荷数增加电子层数增大起主要作用解析：选D。F、Cl、Br、I元素非金属性逐渐减弱的原因主要是核外电子层数增加，原子核对最外层电子的吸引能力减弱。2．关于卤素(从氟到碘)单质性质递变规律的说法中不正确的是()A．颜色逐渐加深B．熔点和沸点依次升高C．Cl2可以从KI溶液中置换出I2D．Br2可以从NaCl溶液中置换出Cl2解析：选D。Cl的非金属性强于Br，故Br2不能从NaCl溶液中置换出Cl2，选项D错误。3．下列各组物质性质比较的表示中，正确的是()A．还原性：HF>HCl>HBr>HIB．稳定性：HF<HCl<HBr<HIC．与水反应由易到难：Cl2>Br2>I2>F2D．氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞I2解析：选D。A项应为HI>HBr>HCl>HF；B项应为HF>HCl>HBr>HI；C项应为F2>Cl2>Br2>I2。课堂小结合格考训练1．如图表示碱金属的某些性质与核电荷数的变化关系，则下列各性质中不符合图示关系的是()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。由题图可知，随着核电荷数的增大，碱金属的性质呈增大趋势，而碱金属单质的熔、沸点随核电荷数的增大而降低。2．下列说法中，不符合ⅦA族元素性质特征的是()A．从上到下，元素的非金属性逐渐增强B．易形成－1价离子C．最高价氧化物的水化物显酸性D．从上到下，氢化物的稳定性依次减弱解析：选A。ⅦA族元素，从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，A不符合ⅦA族元素性质特征；最外层均是7个电子，均易得到1个电子达到8电子稳定结构，易形成－1价离子；最高价氧化物的水化物显酸性；从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，氢化物的稳定性依次减弱。3．锂(Li)是世界上最轻的金属，它属于碱金属的一种，下列说法正确的是()A．和Li同一主族的都是金属元素B．Na＋比Li多一个电子层C．Li、Na、K＋的最外层都只有一个电子D．Li是碱金属中原子半径最小的原子解析：选D。锂在第ⅠA族，该族中还有非金属元素氢，A选项错误；Li、Na＋的原子结构示意图分别为、，B选项错误；K＋的原子结构示意图为，其最外层有8个电子，C选项错误。4．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化合由易到难的顺序为I2、Br2、Cl2、F2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，故B项错误，C项正确；单质与H2化合由易到难的顺序为F2、Cl2、Br2、I2，D项错误。5．下表为元素周期表的一部分。族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA一①二②⑤三③⑥四④⑦(1)表中元素________的非金属性最强；元素________的金属性最强；元素________的单质在室温下呈液态；(填元素符号)(2)表中元素③的原子结构示意图是________；(3)表中元素⑥⑦氢化物的稳定性顺序为________>________；(填化学式)(4)表中元素最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸的分子式是__________。解析：(1)根据元素周期表中同主族元素性质递变规律可知F的非金属性最强，K的金属性最强，单质在室温下呈液态的是Br2。(2)元素③为Na，原子结构示意图为。(3)元素⑥⑦分别为Cl、Br，其非金属性Cl>Br，所以氢化物稳定性HCl>HBr。(4)F无正化合价，最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸是HClO4。答案：(1)FKBr(2)(3)HClHBr(4)HClO4等级性测试1．下列有关碱金属元素的说法中，正确的是()A．在实验室里，碱金属元素的单质均保存在煤油中B．在自然界中碱金属元素均以化合态存在C．碱金属元素的单质在空气中加热反应生成物质的化学式均可表示为R2OD．随着核电荷数的递增，碱金属元素的单质与水反应的剧烈程度逐渐减弱解析：选B。Li的密度比煤油小，会浮在煤油上面，Li应保存在固体石蜡中，A错误；碱金属元素的金属性都很强，在自然界中均以化合态存在，B正确；Na、K等在空气中加热反应会生成更复杂的产物，C错误；随着核电荷数的递增，碱金属元素单质的还原性增强，与水反应的剧烈程度逐渐增强，D错误。2．下列关于卤族元素在周期表中由上到下性质发生递变的叙述中，正确的是()①单质的氧化性增强②单质的颜色加深③气态氢化物的稳定性增强④单质的沸点升高⑤阴离子的还原性增强A．①②③ B．②③④C．②④⑤ D．①③⑤解析：选C。F2、Cl2、Br2、I2的氧化性依次减弱，其对应的阴离子F－、Cl－、Br－、I－的还原性依次增强，故①错，⑤正确；F2、Cl2、Br2、I2的颜色由淡黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色，逐渐加深，②正确；HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，③错误；F2、Cl2、Br2、I2在通常情况下其状态变化为气→液→固，所以沸点逐渐升高，④正确。3．下列有关碱金属的说法不正确的是()A．均为第ⅠA族元素，最外层均有1个电子B．单质的还原性：Li＞Na＞K＞Rb＞CsC．碱性：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOHD．由Li到Cs，核电荷数依次增加，电子层数、原子半径依次增大解析：选B。碱金属位于周期表第ⅠA族，主族序数等于原子最外层电子数，最外层电子数为1，故A正确；同主族电子层数依次增加，失电子能力越来越强，还原性增强，单质的还原性Li＜Na＜K＜Rb＜Cs，故B错误；元素金属性越强，形成的碱的碱性越强，即碱性LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH，故C正确；同一主族，从上到下，电子层数、原子半径依次增大，故D正确。4．下列关于卤素(用X表示)的叙述正确的是()A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2O=HXO＋HX表示B．HX都极易溶于水，它们的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按相对分子质量增大而加深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从它的盐溶液里置换出来解析：选C。A项，F2与H2O的反应为2F2＋2H2O=4HF＋O2，不可用X2＋H2O=HXO＋HX表示；B项，HX的热稳定性随核电荷数的增加而减弱；D项，F2性质极为活泼，遇盐溶液先和水反应，故不能将相对分子质量大的卤素从它的盐溶液里置换出来。5．下列叙述中，能说明金属a的活泼性肯定比金属b的活泼性强的是()A．a原子的最外层电子数比b原子的最外层电子数少B．a原子的电子层数比b原子的电子层数多C．1mola从酸中置换H＋生成的H2比1molb从酸中置换H＋生成的H2多D．常温时，a能从水中置换出氢，而b不能答案：D6．X、Y是元素周期表第ⅦA族中的两种元素。下列叙述能说明X的非金属性比Y强的是()A．X原子的电子层数比Y原子的电子层数多B．Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来C．X的单质比Y的单质更容易与氢气反应D．同浓度下X的氢化物水溶液比Y的氢化物水溶液的酸性强解析：选C。A项因X、Y是元素周期表第ⅦA族中的元素，若X的电子层数多，则说明X比Y的非金属性弱，错误；B项事实说明Y比X更活泼，错误；C项根据单质与H2化合的难易判断，X2与H2化合更容易，说明氧化性X2＞Y2，则非金属性X＞Y，正确；D项判断依据错误，应根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判断，错误。7．砹(At)原子序数为85，与F、Cl、Br、I同族，推测砹或砹的化合物不可能具有的性质是()A．砹是有色固体B．非金属性：At＜IC．HAt非常稳定D．I2能从砹的可溶性盐溶液中置换出At2解析：选C。同主族从上到下，元素的