2020_2021學(xué)年新教材高中化學(xué)第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第一節(jié)第3課時(shí)核素原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)學(xué)案新人教版必修1

1、第3課時(shí)核素原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)核心素養(yǎng)形成脈絡(luò)1.了解核素、同位素概念(科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任)2了解堿金屬、鹵素在周期表位置、原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí))3了解堿金屬、鹵素單質(zhì)及化合物的相似性、遞變性(證據(jù)推理與模型認(rèn)知)一核素同位素 1核素：(1)核素：具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子。(2)實(shí)例氫的三種核素：2.同位素：二堿金屬 1堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)(1)原子結(jié)構(gòu)示意圖鋰(li)、鈉(na)鉀(k)、 銣(rb)銫(cs)(2)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)相同點(diǎn)：最外層電子數(shù)都是1。遞變性：從lics，核電荷數(shù)依次增大，電子層數(shù)依次增多，原子半徑依次增大。2單質(zhì)的物理性質(zhì)

2、3.單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)(1)實(shí)驗(yàn)探究鋰、鈉與o2的反應(yīng)li、na在加熱條件下分別與o2反應(yīng)：4lio22li2o、2nao2na2o2。鋰與o2的反應(yīng)比鈉更簡(jiǎn)單。鉀、鈉與h2o的反應(yīng)(2)結(jié)論堿金屬單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)相似。隨著原子序數(shù)的遞增，堿金屬元素金屬性逐漸增強(qiáng)。三鹵族元素 (一)鹵族元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系 f cl br i1鹵族元素原子結(jié)構(gòu)的相似性和遞變性2.鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系原子結(jié)構(gòu)的相似性決定元素性質(zhì)的相似性鹵族元素最外層上都有7個(gè)電子，所以在反應(yīng)中都易得到1個(gè)電子達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因而單質(zhì)有較強(qiáng)的氧化性，在反應(yīng)中常作氧化劑而被還原。原子結(jié)構(gòu)的遞變性決定元素性質(zhì)的遞變性

3、從f到i，隨著核電荷數(shù)的增加，原子的電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，原子核對(duì)最外層電子的引力逐漸減弱。因此鹵族元素的原子得到電子的能力逐漸減弱，單質(zhì)的氧化性逐漸減弱，鹵族元素的非金屬性逐漸減弱。(二)鹵素單質(zhì)物理性質(zhì)的相似性和遞變性(三)鹵素單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性1鹵素單質(zhì)與氫氣的反應(yīng)2.鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)四同主族元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系 1元素性質(zhì)的影響因素元素的性質(zhì)主要與原子核外電子的排布，特別是與最外層電子數(shù)有關(guān)。2同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律知識(shí)點(diǎn)一：元素、核素、同位素理解(1)元素、核素、同位素和同素異形體的區(qū)別和聯(lián)系區(qū)別聯(lián)系(2)同位素的“六同三不同”知識(shí)點(diǎn)二：堿金屬性質(zhì)

4、的相似性和遞變性(1)相似性(2)遞變性具體情況如下：知識(shí)點(diǎn)三：鹵族元素的相似性、遞變性和特性(1)相似性與h2反應(yīng)：x2h22hx與活潑金屬(如na)反應(yīng)：2nax22nax與h2o反應(yīng)鹵素單質(zhì)與變價(jià)金屬(如fe)反應(yīng)(2)遞變性按由f到i的順序，單質(zhì)的非金屬性逐漸減弱。f、cl、br、i的還原性逐漸增強(qiáng)。氫化物的穩(wěn)定性：hfhclhbrhi。氫化物的還原性：hfhclhbrhbro4hio4，f無(wú)正價(jià)，故無(wú)含氧酸。密度：鹵族元素，自上而下，單質(zhì)的密度逐漸增大。熔、沸點(diǎn)：鹵族元素與堿金屬元素相反，自上而下，單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)逐漸升高。溶解性：除f2外，鹵素單質(zhì)在水中的溶解度均不大，均易溶于有機(jī)溶

5、劑。(3)特性鹵族元素是最外層電子數(shù)最多的主族元素，鹵族是唯一全部由非金屬元素構(gòu)成的主族，鹵素的非金屬性比同周期其他元素都強(qiáng)。氟是最活潑的非金屬，單質(zhì)的氧化性最強(qiáng)，氟離子(f)很難被氧化。氟元素在化合物中的化合價(jià)只有1價(jià)，無(wú)正價(jià)，常溫下氟氣與水劇烈反應(yīng)且不同于其他鹵素(產(chǎn)物不同，原理不同)，不能從其他鹵化物的水溶液中置換出其他鹵素(先與水發(fā)生置換反應(yīng))，能與稀有氣體反應(yīng)(常見的產(chǎn)物均為白色)。溴在常溫下為紅棕色液體(唯一的液態(tài)非金屬單質(zhì))，極易揮發(fā)產(chǎn)生紅棕色且有毒的溴蒸氣。實(shí)驗(yàn)室通常將溴密閉保存在陰冷處，不能用橡皮塞，盛有液溴的試劑瓶?jī)?nèi)常加適量水。碘是紫黑色固體，具有金屬光澤，易升華(常用于分

6、離提純碘)、易吸潮(遇鐵在水催化下易反應(yīng)，故盛放碘的瓶子不能用鐵蓋)，使淀粉變藍(lán)色(常用來(lái)檢驗(yàn)碘的存在)，碘的氧化性較其他鹵素弱，與變價(jià)金屬鐵反應(yīng)生成fei2而不是fei3。氫氟酸為弱酸，有劇毒，能腐蝕玻璃，實(shí)驗(yàn)室中常用鉛制或塑料瓶容器保存氫氟酸。題組一元素、核素、同位素的判斷1諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主gerhard ertl對(duì)金屬pt表面催化co氧化反應(yīng)的模型進(jìn)行了深入研究。下列關(guān)于pt和pt的說(shuō)法正確的是(a)解析：根據(jù)同位素定義“質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的核素互為同位素”判斷，a項(xiàng)正確，b、d項(xiàng)錯(cuò)誤；pt和pt是pt的兩種核素，c項(xiàng)錯(cuò)誤。2下列對(duì)概念理解的說(shuō)法中，不正確的是(d)a元素可以理解為同

7、位素的總稱b同位素的質(zhì)量數(shù)不同，中子數(shù)不同，原子序數(shù)相同，質(zhì)子數(shù)相同，核外電子數(shù)相同，其物理性質(zhì)有差異，其化學(xué)性質(zhì)幾乎相同c同一元素的不同核素之間互稱同位素d同位素是針對(duì)原子而言的，核素是針對(duì)元素而言的解析：具有相同核電荷數(shù)(即質(zhì)子數(shù))的同一類原子叫做元素。原子里具有相同質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)的原子互稱為同位素。有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子的一種原子，叫做核素。所以a、b、c都正確。同位素是針對(duì)原子而言的，核素也是針對(duì)原子而言的。選項(xiàng)d不正確。3用a.質(zhì)子數(shù)，b.中子數(shù)，c.核外電子數(shù)，d.最外層電子數(shù)，e.電子層數(shù)，填寫下列空格。(1)核素種類由ab決定；(2)元素種類由a決定；(3)元素有

8、同位素由b決定；(4)同位素的相對(duì)原子質(zhì)量由abc決定；(5)元素的原子半徑由ae決定；(6)元素的化合價(jià)主要由d決定；(7)元素的化學(xué)性質(zhì)由de決定；(8)價(jià)電子數(shù)通常是指d；(9)核電荷數(shù)由a決定。題組二堿金屬的性質(zhì)4下列有關(guān)銫及其化合物的說(shuō)法不正確的是(d)acsoh的堿性比koh的強(qiáng)b銫與水或酸溶液反應(yīng)劇烈，都生成h2ccs的還原性比na的強(qiáng)，故na的氧化性強(qiáng)于cs的dna的金屬性比cs的強(qiáng)解析：a項(xiàng)，k、cs的最外層電子數(shù)都為1，cs的電子層數(shù)比k的多，失去最外層電子更容易，故cs的金屬性比k的強(qiáng)，csoh的堿性比koh的強(qiáng)。b項(xiàng)，cs的性質(zhì)與na的相似，但與水或酸反應(yīng)更劇烈，都生成

9、h2。c項(xiàng)，cs的還原性比na的強(qiáng)，所以na得到電子的能力比cs的強(qiáng)，即氧化性：nacs。d項(xiàng)，cs的金屬性強(qiáng)于na的。5下列對(duì)堿金屬的敘述，不正確的是(a)鉀通常保存在煤油中，以隔絕與空氣的接觸堿金屬常溫下呈固態(tài)，取用時(shí)可直接用手拿堿金屬中還原性最強(qiáng)的是鉀堿金屬陽(yáng)離子，氧化性最強(qiáng)的是li堿金屬的原子半徑和離子半徑都隨核電荷數(shù)的增大而增大從li到cs，堿金屬的密度越來(lái)越大，熔、沸點(diǎn)越來(lái)越高a bc d解析：中堿金屬不可直接用手拿，否則會(huì)和手上的汗水反應(yīng)生成強(qiáng)堿而腐蝕皮膚；堿金屬中還原性最強(qiáng)的不是鉀；從li到cs，密度呈增大趨勢(shì)，但k的密度小于na，堿金屬的熔、沸點(diǎn)越來(lái)越低。所以錯(cuò)，選a。6最近

10、，德國(guó)科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了銣原子氣體超流體態(tài)與絕緣態(tài)的可逆轉(zhuǎn)換，該成果將給量子計(jì)算機(jī)的研究帶來(lái)重大突破。已知銣?zhǔn)?7號(hào)元素，質(zhì)量數(shù)是85。根據(jù)材料回答下列問(wèn)題：(1)銣(37rb)位于周期表的第五周期第a族。(2)關(guān)于銣的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)判斷正確的是(d)與水反應(yīng)比鈉強(qiáng)烈它的原子半徑比鈉小它的氧化物暴露在空氣中易吸收co2它的陽(yáng)離子最外層電子數(shù)和鎂相同它是還原劑a bc d(3)氫化銣與水反應(yīng)可放出氫氣，則下列敘述正確的是(d)a氫化銣溶于水顯酸性b氫化銣中氫離子被還原為氫氣c氫化銣與水反應(yīng)時(shí)，水是還原劑d氫化銣中氫離子最外層有兩個(gè)電子(4)現(xiàn)有銣和另一種堿金屬形成的合金50 g，當(dāng)它與足量水反應(yīng)時(shí)，放出標(biāo)

11、準(zhǔn)狀況下的氫氣22.4 l，這種堿金屬可能是(ab)ali bnack dcs解析：(1)由原子核外的電子排布規(guī)律可推知37rb的原子結(jié)構(gòu)示意圖如圖，rb應(yīng)位于第五周期第a族。(2)由rb的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知不正確；又因na和rb同主族，根據(jù)同主族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律知，rb的金屬性比na強(qiáng)，故正確。(3)由反應(yīng)rbhh2o=rbohh2可知：水中氫元素的化合價(jià)由1價(jià)降低為零價(jià)，水作氧化劑，而rbh中的氫元素的化合價(jià)升高，由1價(jià)變?yōu)榱銉r(jià)，rbh作還原劑，h核外有兩個(gè)電子，d正確。(4)設(shè)該合金的平均相對(duì)原子質(zhì)量為m，則根據(jù)電子得失守恒定律得12, m25，因mr(rb)25，則另一種堿金屬的相對(duì)

12、原子質(zhì)量應(yīng)小于25，可能為li或na，答案為a、b。題組三鹵素的性質(zhì)7下列關(guān)于鹵族元素性質(zhì)的敘述正確的是(按從f到i的順序)(c)單質(zhì)的氧化性逐漸增強(qiáng)單質(zhì)的顏色逐漸加深氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)單質(zhì)的沸點(diǎn)逐漸升高陰離子的還原性逐漸增強(qiáng)a bc d解析：f2、cl2、br2、i2的氧化性逐漸減弱，其對(duì)應(yīng)陰離子f、cl、br、i的還原性逐漸增強(qiáng)，故錯(cuò)誤，正確；f2、cl2、br2、i2的顏色由淺黃綠色黃綠色深紅棕色紫黑色逐漸加深，正確；hf、hcl、hbr、hi的穩(wěn)定性逐漸減弱，錯(cuò)誤；在通常情況下，f2、cl2、br2、i2的狀態(tài)變化為氣態(tài)氣態(tài)液態(tài)固態(tài)，其沸點(diǎn)逐漸升高，正確，故答案為c。8下列關(guān)于鹵素(用x表示)的敘述中正確的是(c)a鹵素單質(zhì)與水反應(yīng)均可用x2h2ohxohx表示bhx都極易溶于水，它們的熱穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)的增大而增強(qiáng)c鹵素單質(zhì)的顏色從f2i2按相對(duì)分子質(zhì)量的增大而加深dx的還原性強(qiáng)弱依次為：fclbrhclhbrhi，故b不正確。選項(xiàng)d中表述不全面，f2與鹽溶液中的h2o反應(yīng)放出o2，不能置換出鹵素單質(zhì)。9已知常溫下kclo3與hcl(濃)反應(yīng)放出氯氣，現(xiàn)按下圖進(jìn)行鹵素的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。玻璃管內(nèi)裝有分別滴有不同溶液的白色棉球，反應(yīng)一段時(shí)間后，對(duì)圖中指定部位顏色描述正確的是(a)a黃綠色