1、第2课时 元素的性质与原子结构,阅读思考,阅读求知,阅读检测,一、碱金属元素 1.原子结构特点2.单质的物理性质(从锂铯),阅读思考,阅读求知,阅读检测,3.化学性质 (1)钾、钠与氧气和水的反应。,阅读思考,阅读求知,阅读检测,(2)化学性质特点。(3)写出下列反应的化学方程式。,阅读思考,阅读求知,阅读检测,二、卤族元素 1.原子结构特点2.单质的物理性质,阅读思考,阅读求知,阅读检测,3.单质的化学性质 (1)与H2的反应。(2)单质间的置换反应。 写出下列反应的化学方程式:Cl2、Br2、I2的氧化性由强到弱的顺序为Cl2Br2I2。,阅读思考,阅读求知,阅读检测,三、同主族元素性质的
2、递变规律(从上到下),阅读思考,阅读求知,阅读检测,同一主族元素的性质,从上到下,电子层数逐渐增多,会使原子半径逐渐增大,而同周期元素,随核电荷数逐渐增大,原子半径逐渐减小,为什么原子半径从上到下依次增大?这说明了什么? 思考提示:原因是,在上述情况下,电子层数对原子半径的影响是主要因素。说明当我们分析多因素影响的问题时,必须抓住主要因素进行分析。,阅读思考,阅读求知,阅读检测,1.锂(Li)是密度最小的金属,它属于碱金属的一种。下列关于碱金属的说法正确的是( ) A.与锂在同一主族的元素都是金属元素 B.Na+比Li多一个电子层 C.Li+、Na+、K+、Rb+的最外层都有8个电子 D.Li
3、是碱金属原子中半径最小的原子 解析:Li属于A族元素,该族元素除碱金属外,还有H,为非金属元素,A项错误;Na+与Li都有两个电子层,B项错误;Li+最外层有2个电子,C项错误;碱金属从上到下电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,Li是碱金属中原子半径最小的原子,D项正确。 答案:D,阅读思考,阅读求知,阅读检测,2.卤素按F、Cl、Br、I的顺序,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.其单质的密度逐渐增大起主要作用 D.随着核电荷数增加,电子层数逐渐增多起主要作用 解析:F、Cl、Br、I元素的非金属性逐渐减弱主要是因为核外电
4、子层数逐渐增多,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱造成的,故D项正确。 答案:D,探究任务一,探究任务二,探究任务三,知识内容探究,探究任务一,探究任务二,探究任务三,1.Li、Na、K在空气中燃烧分别生成Li2O、Na2O2、KO2(超氧化钾)说明什么问题?如何保存单质钾? 探究提示:说明Li、Na、K活动性依次增强;钾应保存在煤油中,避免与空气中的O2、H2O反应。 2.请结合碱金属元素原子结构的递变性探究其单质化学性质的递变性。 探究提示:碱金属元素原子的最外层电子数都为1,但从Li到Cs,随着核电荷数的增加,碱金属元素原子的电子层数逐渐增多,原子核对核外电子的吸引能力逐渐减弱;失电子能
5、力逐渐增强,金属性逐渐增强。,探究任务一,探究任务二,探究任务三,重点考向探究 考向1 碱金属的性质 【典例1】下列关于碱金属元素的原子结构和性质的叙述不正确的是( ) A.碱金属元素原子的最外层都只有1个电子,在化学反应中容易失去 B.碱金属单质都是强还原剂 C.碱金属单质都能在氧气中燃烧生成过氧化物 D.碱金属单质都能与水反应生成碱,探究任务一,探究任务二,探究任务三,解析:碱金属元素原子的最外层都有1个电子,在化学反应中易失去这个电子,表现出强还原性,故A、B两项正确;金属Li在氧气中燃烧生成Li2O,金属Na在氧气中燃烧生成Na2O2,金属K、Rb、Cs燃烧生成更复杂的氧化物,故C项不
6、正确;碱金属单质与H2O的反应都可表示为2R+2H2O 2ROH+H2,故D项正确。 答案:C,探究任务一,探究任务二,探究任务三,规律方法点拨 1.碱金属的相似性(用R表示碱金属元素)2.碱金属的递变性(1)与O2反应。 从LiCs,与O2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。,探究任务一,探究任务二,探究任务三,(2)与H2O(或酸)的反应。 从LiCs,与H2O(或酸)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。 碱性:
7、LiOHNaOHKOHRbOHCsOH。,探究任务一,探究任务二,探究任务三,成功体验 1下列有关碱金属单质的化学性质的说法正确的是( ) A.K与H2O反应最剧烈 B.Rb比Na活泼,故Rb可以从溶液中置换出Na C.碱金属的阳离子没有还原性,所以有强氧化性 D.从Li到Cs都易失去最外层1个电子,且失电子能力逐渐增强,探究任务一,探究任务二,探究任务三,解析:答案:D,探究任务一,探究任务二,探究任务三,知识内容探究1.由F、Cl、Br、I的原子结构推测它们得失电子能力大小。 探究提示:它们最外层都有7个电子,都易得1个电子达到稳定结构,但它们原子半径依次增大,得电子能力逐渐减弱。 2.根
8、据卤族元素的性质分析,将F2通入NaCl溶液中得到什么气体? 探究提示:F2的氧化性强于Cl2,但由于F2易与水发生反应:2F2+2H2O 4HF+O2,故F2通入NaCl溶液中得到的是O2而不是Cl2。,探究任务一,探究任务二,探究任务三,重点考向探究 考向2 卤族元素的性质 【典例2】下列关于卤族元素由上到下性质递变的叙述,正确的是( ) 单质的氧化性增强 单质的颜色加深 气态氢化物的稳定性增强 单质的沸点升高 阴离子的还原性增强 A. B. C. D.,探究任务一,探究任务二,探究任务三,解析:答案:C,探究任务一,探究任务二,探究任务三,规律方法点拨 1.卤素的相似性2.卤素的递变性
9、(1)氧化性与还原性。(2)与H2反应的难易及氢化物稳定性(由F2I2)。 与H2反应越来越难,生成氢化物的稳定性逐渐减弱,还原性逐渐增强。 氢化物中HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高。,探究任务一,探究任务二,探究任务三,(3)卤素单质与变价金属(如Fe)反应。3.卤素单质的特殊性质 (1)Br2在常温下是唯一的液态非金属单质,易挥发。 (2)碘为紫黑色固体,易升华,淀粉遇I2变蓝色。 4.氟元素的特性 F与Cl、Br、I的性质在某些方面差别较大。卤素单质与水的反应产物不同;F-的还原性极弱;氢氟酸为弱酸,而盐酸、氢溴酸、氢碘酸为强酸;F无正价、无含氧酸,而Cl、Br、I都有最高正化合价
10、和含氧酸。,探究任务一,探究任务二,探究任务三,成功体验 2下列事实正确,且能说明氟元素的非金属性比氯元素强的是( ) HF比HCl稳定 F2能与NaCl溶液反应生成Cl2 HF的酸性比HCl的强 F2的氧化性比Cl2的强 F2与氢气化合比Cl2与氢气化合容易 HF的还原性比HCl的弱 A. B. C. D.,探究任务一,探究任务二,探究任务三,解析:元素的单质与氢气越容易化合,元素的氢化物越稳定,其非金属性越强,符合题意;氢化物的酸性强弱不能作为判断元素非金属性强弱的依据,且氢氟酸为弱酸,盐酸为强酸,不符合题意;非金属单质间的置换反应可以说明非金属性的强弱,但F2通入NaCl溶液中与水反应生
11、成氧气,不能生成氯气,不符合题意;对应阴离子或氢化物的还原性越强,其非金属单质的氧化性越强,对应非金属性越强,符合题意。 答案:D,探究任务一,探究任务二,探究任务三,知识内容探究1.在化学反应中,金属原子失电子越多,该金属的金属性越强,这句话正确吗?试举例说明。 探究提示:不正确。金属性强弱的比较,是比较原子失去电子的难易,而不是失去电子的多少。如化学反应中,Na失去一个电子,而Al失去三个电子,但Na的金属性强于Al的。,探究任务一,探究任务二,探究任务三,2.能否根据HCl的酸性比H2S的强的事实推断氯的非金属性比硫的强? 探究提示:不能。因为非金属性应根据最高价氧化物对应水化物的酸性强
12、弱判断,或者根据氢化物稳定性判断。,探究任务一,探究任务二,探究任务三,重点考向探究 考向3 元素金属性、非金属性强弱的判断 【典例3】 X、Y是元素周期表第A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X的氢化物水溶液比Y的氢化物水溶液的酸性强 解析:因X、Y是元素周期表中第A族的元素,若X的电子层数多,则说明X比Y的非金属性弱,A项错误;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
13、Y2,则非金属性:XY,C项正确;氢氟酸是弱酸,盐酸是强酸,D项错误。 答案:C,探究任务一,探究任务二,探究任务三,规律方法点拨 1.金属性强弱的判断 (1)根据元素周期表判断。 同一周期,从左到右:元素的金属性逐渐减弱。 同一主族,从上到下:元素的金属性逐渐增强。 (2)根据金属活动性顺序判断。金属单质的活动性减弱,元素的金属性也减弱。 (3)根据单质及其化合物的性质判断。 金属单质与水或酸反应越剧烈,元素的金属性越强。 最高价氧化物对应水化物的碱性越强,元素的金属性越强。,探究任务一,探究任务二,探究任务三,(4)根据金属单质间的置换反应判断。 较活泼的金属能将较不活泼的金属从其盐溶液中
14、置换出来:如Zn+Cu2+ Zn2+Cu,则金属性:ZnCu。 (但活泼金属与水反应剧烈,在水溶液中不能置换出其他金属单质,如碱金属) (5)根据离子的氧化性强弱判断。 金属阳离子的氧化性越强,元素的金属性越弱。如氧化性:Cu2+Fe2+,则金属性:CuFe。,探究任务一,探究任务二,探究任务三,2.非金属性强弱的判断 (1)根据元素周期表判断。 同一周期,从左到右:元素的非金属性逐渐增强。 同一主族,从上到下:元素的非金属性逐渐减弱。 (2)根据单质及其化合物的性质判断。 单质与氢气化合越容易(或氢化物越稳定),元素的非金属性越强。 最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素的非金属性越强。 (
15、3)根据非金属单质间的置换反应判断。 活泼的非金属能将较不活泼的非金属从其盐溶液中置换出来:如Cl2+2Br- 2Cl-+Br2,则非金属性:ClBr。 (4)根据离子的还原性强弱判断。 非金属阴离子的还原性越强,元素的非金属性越弱。如还原性:Cl-I。,探究任务一,探究任务二,探究任务三,特别提醒判断非金属性强弱的“两不能”“两应该” 不能依据氢化物水溶液的酸性强弱判断元素的非金属性强弱,应该依据氢化物的稳定性或还原性的强弱判断; 不能依据元素低价含氧酸的酸性强弱判断元素的非金属性强弱,应该依据元素最高价含氧酸的酸性强弱判断。,探究任务一,探究任务二,探究任务三,成功体验 3下列叙述中能说明
16、A金属比B金属活动性强的是( ) 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原子电子层数比B原子的电子层数多 C.1 mol A从酸中置换H+生成的H2比1 mol B从酸中置换H+生成的H2多 D.常温时,A能从水中置换出氢气,而B不能 解析:比较金属性的强弱不能看电子层数或最外层电子数的多少,而应该看是否容易失去最外层电子。例如:Ca的最外层电子数比Na的最外层电子数多,但Ca的活动性比Na的强,A项错误。不应该比较从酸中置换出H2的多少,而应该比较置换出H2的难易,C项错误。 答案:D,1,2,3,4,5,1.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(
17、) 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:元素原子的最外层电子数决定该元素的化学性质。 答案:C,1,2,3,4,5,2.将氯水注入KI溶液中,用力振荡,再注入四氯化碳,振荡后静置,看到的现象是( ) A.液体呈紫红色 B.液体为无色 C.液体分两层,上层为紫色、下层接近无色 D.液体分两层,上层接近无色、下层显紫红色 解析:氯水注入KI溶液中,发生反应:Cl2+2KI 2KCl+I2,再注入CCl4,振荡、静置,由于CCl4与水互不相溶,故静置后的液体分为两层;又由于CCl4的密度比水大,故CCl4位于下层;又由于I2在CCl4中的溶解度比在水中
18、的溶解度大得多,故I2被CCl4从水中萃取出来。这个实验是检验I-存在的方法之一。 答案:D,1,2,3,4,5,3.下列对碱金属的叙述,其中完全不正确的组合是( ) K通常保存在煤油中,以隔绝与空气的接触 碱金属常温下呈固态,取用时可直接用手拿 碱金属中还原性最强的是钾 碱金属阳离子中氧化性最强的是Li+ 碱金属的原子半径和离子半径都随核电荷数的增大而增大 从Li到Cs,碱金属的密度越来越大,熔、沸点越来越高 A. B. C. D. 解析: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;中碱金属中还原性最强的不是钾;从Li到Cs,密度呈增大趋势,但K的密度小于Na,熔、沸点
19、越来越低。所以错误。 答案:A,1,2,3,4,5,4.下列说法中不正确的是( ) A.HBr比HCl的还原性强 B.卤素是非金属性较强的元素,故其单质只有氧化性 C.碘难溶于水,易溶于有机溶剂 D.碘单质能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝 解析:同主族自上而下元素非金属性减弱,氢化物的还原性增强,A项正确;根据卤素单质与水的反应可知,卤素单质除F2外,其他的既有氧化性,又有还原性,B项错误;碘难溶于水,易溶于有机溶剂,可使淀粉变蓝,C、D两项正确。 答案:B,1,2,3,4,5,5.据报道,我国科学家通过与多个国家进行科技合作,成功研发出铯(Cs)原子喷泉钟,使我国时间频率基准的精度从30万年不差
20、1 s提高到600万年不差1 s,标志着我国时间频率基准研究进入世界先进行列。已知铯位于元素周期表中第六周期第A族,根据铯在元素周期表中的位置,推断下列内容: (1)铯的原子核外共有 个电子层,最外层电子数为 ,铯的原子序数为 。 (2)铯单质与水剧烈反应,放出 色气体,同时使紫色石蕊溶液显 色,因为 (写出化学方程式)。 (3)预测铯单质的还原性比钠单质的还原性 (填“弱”或“强”)。,1,2,3,4,5,解析:根据原子核外电子排布规律,结合铯在元素周期表中的位置知,铯原子核外电子分6层排布,分别是2、8、18、18、8、1,原子序数是55,最外层只有1个电子。铯与钠同主族,具有极强的金属性,与水反应生成氢气和氢氧化铯:2Cs+2H2O 2CsOH+H2,氢氧化铯是强碱,使紫色石蕊溶液变蓝色。 答案:(1)6 1 55 (2)无 蓝 2Cs+2H2O 2CsOH+H2 (3)强,
