原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)-人教版高中化學必修1講義

1、第四課時原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)明確學習目標1.了解堿金屬、鹵素在周期表中的位置。2.了解堿金屬、鹵素原子結(jié)構(gòu)特點，了解原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系。3.了解堿金屬、鹵素性質(zhì)的相似性與遞變性，并能初步運用原子結(jié)構(gòu)理論解釋。學生自主學習W堿金屬元素1 .結(jié)構(gòu)特點(1)堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)元素名稱元素符號核電荷數(shù)原子結(jié)構(gòu)示意圖最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑/nm鋰磔i20.152鈉網(wǎng)Na畫|11%G11)281J)130.18640,22750.24860.265(2)結(jié)構(gòu)特點：堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)的共同點是圖最外層電子數(shù)相同，都是1個電子、不同點是回電子層數(shù)和原子半徑不同、其變化規(guī)律是隨著核電荷數(shù)的增加，電

2、子層數(shù)逐漸回增旻，原子半徑逐漸魚增乂2 .堿金屬的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)顏色硬度密度相似性III網(wǎng)銀白色較小四較?。ㄆG略帶金色光澤）熔點延展性等電、好熱性II,較低良好良好速出從LiYA密度逐漸硒大（鈉、鉀反常）熔.沸點逐漸回降低化學性質(zhì)與O2反應堿金屬化學反應方程式T,L1囪4Li+().2Li?()|4Na+(K=2N迦。、NaT2Na+()2NagO?反應程度產(chǎn)物復雜程度活潑性4K+CK=2K/)、點燃2K+O2-K2O2.占燃K+(XK()2逐漸增強V逐漸復雜逐漸劇烈V與水反應堿金屬鉀鈉實驗操作實驗現(xiàn)象熔成小球,浮于水面,四處游動，有輕微爆炸聲.反應后溶液加酚猷因變紅熔成小球，浮于水面.四

3、處游動，有因“嘶雪的響聲，反應后溶液加酚猷:留變紅實驗H2K+2H2()=2K()HH|2Na+2HJ)原理+H22、&OH+H?f結(jié)論因鉀比鈉的活動性強1 .鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)及其特點鹵族元素包括：If、Cl、Br、1(寫元素符號)其原子結(jié)構(gòu)示意圖為：FClHrI原子結(jié)構(gòu)特點如下：(1)相似性：最外層電子數(shù)都是用7遞變性：F-I,核電荷數(shù)逐漸網(wǎng)增大,電子層數(shù)逐漸I04增多,原子半徑逐漸圖埴人2 .鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)J，一|姆1clz|BrJI?顏色、一淡黃綠黃綠色網(wǎng)深紅棕畫紫黑色狀態(tài)色氣體氣體色液體固體密度逐漸眄增大熔，沸點逐漸回升高3 .鹵素單質(zhì)的化學性質(zhì)(1)與H2反應反應條件化學方程式

4、產(chǎn)物穩(wěn)定性F,C1,1死咽暗處因光照不斷加熱明通+F?=2IIF井昭nV占糧ftQ6|H3+C13-2HC1.19|H2+Br22HBr底H?+IzBr2!2.相應鹵素離子的還原性由強到弱的順序是圖IBrCl!題探究,1 .鉀比鈉活潑，鉀能否從NaCl溶液中置換出鈉?提示：不能，鉀會先與NaCl溶液中的水反應。2 .如何從結(jié)構(gòu)上理解堿金屬元素從上到下金屬性逐漸增強？提示：從上到下，堿金屬元素原子半徑逐漸增大，原子核對最外層電子的引力逐漸減弱，原子失電子變得越來越容易，故從上到下，金屬性逐漸增強。3 .氯氣能從NaBr溶液中置換出Br2,F2比CI2活潑，F(xiàn)2能否從NaBr溶液中置換出Br2?提

5、示：因為F2能與H2O發(fā)生反應(2F2+2H2O=4HF+O2),所以F2不能從其他鹵化物的鹽溶液中置換出鹵素單質(zhì)。4 .如何從結(jié)構(gòu)上理解鹵族元素從上到下單質(zhì)的氧化性逐漸減弱？提示：鹵族元素從上到下電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，核對最外層電子的吸引力逐漸減弱，所以原子得電子的能力逐漸減弱，單質(zhì)的氧化性逐漸減弱。課堂互動探究知識點一堿金屬元素性質(zhì)的相似性和遞變規(guī)律公重點講解31.堿金屬原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系2.相似性(用R表示堿金屬元素)單質(zhì)R化合物廠與非金屬單質(zhì)反應（以氯氣為例I2R2RC1與水反應t2R+2%O2ROH+H2ff與酸溶液（H+）反應:2R+2H+2R+H，最高價氧化物對應

6、的水化物的化學式為3.遞變性NaKRb單質(zhì)還原性逐漸用強口均呈堿性Li+Na+K+Rb+CJ離子氧化性逐漸減弱具體情況如下:物質(zhì)的性質(zhì)遞變規(guī)律（Li（飛）與氧氣反應單質(zhì)反應越來越劇烈，產(chǎn)物越來越復雜.Li生成Li2O;Na能生成N的。和Na2（）2；K能生成K.O.和K0?等與水反應反應越來越劇烈，Na與水劇烈反應，K能發(fā)生輕微爆炸Rb,Cs則遇水發(fā)生爆炸最高價氧化物對應的水化物的堿性隨著核電荷數(shù)的增加，堿性逐漸增強舉一反三1同主族元素性質(zhì)類似，下列關(guān)于堿金屬元素的說法中正確的是（）A.從上到下，原子半徑和單質(zhì)的熔沸點逐漸減小B. Cs的活動性強于K,則Cs可從K的鹽溶液中置換出KC. Li、

7、Na、K均可保存在煤油中D. Li+、Na+、K+、Rb+、Cs*的離子半徑逐漸增大，氧化性逐漸減弱批注點撥廣，同一主族從上到下，原子半徑依次增大;同主族元素性質(zhì)類似，下列美于堿金屬元素的說法沖正確的是（）：A.從上到下，原f半徑和單質(zhì)的熔沸點逐漸減小B.Cs的需防性強于K,則Cs可從K的鹽溶液中置換出KC，U.Na、K均可保存在煤油中,？J）.Li十、NJ、K+、Rb+、C”的離子半徑逐漸增大，氧j化性逐漸減弱先與鹽溶液中的水反應*卜，Li的密度小于煤油的密度解析堿金屬元素從上到下原子半徑逐漸增大，單質(zhì)的熔沸點逐漸降低，A錯誤；堿金屬性質(zhì)很活潑，在鹽溶液中首先和水發(fā)生反應，故不能把其他金屬置

8、換出來，B錯誤；鋰的密度比煤油小，應保存在液體石蠟中，C錯誤；堿金屬元素從上到下金屬性逐漸增強，所以對應陽離子的氧化性逐漸減弱，D正確。答案D練1下列關(guān)于堿金屬元素的說法正確的是（）原子結(jié)構(gòu)的相同點是最外層電子數(shù)相同，都為1原子結(jié)構(gòu)的不同點是隨核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)增多，原子半徑增大具有相似的化學性質(zhì)，都是活潑金屬都具有強還原性，在化合物中顯+1價化學性質(zhì)有差別，從Li到Cs,失電子能力逐漸增強A.B.C.D.全部答案D解析堿金屬元素原子的最外層都有一個電子，都易失去一個電子，具有強還原性，在化合物中顯+1價，正確；堿金屬元素從Li到Cs,原子半徑逐漸增大，原子核對核外電子的束縛力逐漸減弱，

9、失電子能力逐漸增強，正確。練2以下關(guān)于鋰、鈉、鉀、伽、葩的敘述不正確的是（）對應氫氧化物中堿性最強的是CsOH單質(zhì)熔點最高的是葩與02反應均可得到多種氧化物單質(zhì)的密度依次增大，均要保存在煤油中單質(zhì)的還原性依次增強對應離子的氧化性依次增強A.B.C.D.答案C解析元素的金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物的堿性也越強，由于金屬性最強的元素是Cs,所以對應的氫氧化物中堿性最強的是CsOH,正確;堿金屬單質(zhì)的熔、沸點隨著原子序數(shù)的增加而降低，所以單質(zhì)熔點最低的是葩，錯誤；Li與O2反應只能得到Li2O,錯誤；Li的密度比煤油小，不能保存在煤油中，應該保存在液體石蠟中，錯誤；堿金屬元素隨原子序數(shù)的增加

10、，原子半徑逐漸增大，失電子能力逐漸增強，所以其單質(zhì)的還原性依次增強，所以它們對應離子的氧化性依次減弱，正確、錯誤。知識點二鹵族元素性質(zhì)的相似性和遞變規(guī)律重點講解81.從原子結(jié)構(gòu)角度認識鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律2.鹵族元素單質(zhì)化學性質(zhì)的相似性和遞變性相似性（用X代表鹵族元素）單質(zhì)X?一宗軍件與氫氣反應：X?+H?一2Hx與水如X?+H?O-HX+HXO（X為Cl、BrJ）,I反應I例外：2巳+2比04HF+O/鹵索單質(zhì)的最高價氧化物對應水化物（除氟外）都為強酸。遞變性F?Cl2Br212單質(zhì)氧化性逐漸減弱1PPCl-R廣1-離子還原性逐漸增強與H2反應越來越難，對應氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，還原性逐

11、漸增強，即:穩(wěn)定性：HFHClHBrHI;還原性：HFHClHBrHBrO4HIO4。(3)鹵素單質(zhì)的特殊性質(zhì)氟元素無正價，無含氧酸。在常溫下Br2是唯一的一種液態(tài)非金屬單質(zhì)。碘為紫黑色固體，易升華，淀粉遇I2變藍色。舉一反三802已知常溫下氯酸鉀與濃鹽酸反應放出氯氣，現(xiàn)進行氯氣的性質(zhì)實驗(如圖)。玻璃管內(nèi)裝有分別滴有不同溶液的白色棉球，反應一段時間后，對圖中指定部位顏色描述正確的是()+Nh()H溶液淀粉-K溶液NnBr溶液j；KC10,.HC1旅）選項A黃綠色橙色藍色無色B無色橙色紫色白色C黃綠色橙色藍色白色D黃綠色無色紫色白色批注點撥已知常溫下氯酸鉀與濃鹽酸反應放出氯氣,現(xiàn)進行氯氣的性質(zhì)

12、實驗（如圖兀玻璃管內(nèi)裝有分別滴有不同溶液的白色棉球,反應一段時間后,對圖中指定部位顏色描述正確的是見收3/2心U./QC9M2棒戒若白色N日0H溶酒j一淀粉-K1溶液N的溶液+撈=01+義1一漫永著渴也KC1()3.HC1旅)選項BCI)無色白色白色白色黃綠色橙色藍色無色橙色紫色黃綠色橙色藍色黃綠色無色紫色解析常溫下氯酸鉀與濃鹽酸反應放出Cl2,Cl2的顏色是黃綠色，處充滿黃綠色的Cl2；Cl2進入玻璃管后與處NaBr溶液發(fā)生置換反應生成Br2,澳的水溶液顏色為橙色，所以處的白色棉球變?yōu)槌壬?；Cl2和處KI溶液反應置換出I2,淀粉溶液遇I2變藍，處棉球變?yōu)樗{色；處Cl2與NaOH溶液反應生成N

13、aCl、NaClO的水溶液，用來進行Cl2的尾氣吸收，盡管反應生成的物質(zhì)均為無色，但棉球本身是白色的，所以處的顏色為白色。答案C練3下列說法中，不符合第VHA族元素性質(zhì)特征的是（）A.易形成1價離子B.最高價氧化物的水化物顯酸性（氟除外）C.從上到下元素的非金屬性依次增強D,從上到下元素對應氫化物的穩(wěn)定性依次減弱答案C解析第VHA族元素的原子最外層都有7個電子，易得到1個電子形成一1價離子，A不符合題意；氟元素無正價，其余鹵族元素的最高價氧化物的水化物都顯酸性，B不符合題意；從上到下鹵族元素隨著核電荷數(shù)的增加，非金屬性逐漸減弱，對應氫化物的穩(wěn)定性也逐漸減弱，C符合題意，D不符合題意。練4下列關(guān)

14、于鹵族元素由上到下性質(zhì)遞變的敘述，正確的是（）單質(zhì)的氧化性增強單質(zhì)的顏色加深氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性增強單質(zhì)的沸點升高陰離子的還原性增強A.B.C.D.答案C解析鹵族元素由上到下：單質(zhì)的氧化性逐漸減弱；單質(zhì)的顏色逐漸加深；氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱；單質(zhì)的沸點逐漸升高；陰離子的還原性逐漸增強，故C正確。知識拓展同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律核外電子層數(shù)依次增多/從上I原子半徑逐漸增大到卜失電子能力逐漸增強，得電子能力逐漸減弱J-金屬單質(zhì)與H式）（或反應逐漸即烈：非金屬單質(zhì)與H,化合越來越難；氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性越來越弱；最高價氧化物對應水化物的酸性減弱（0、F除外）.堿性增強本課歸納總結(jié)1 .必記兩種方法（1

15、）元素金屬性強弱可以從其單質(zhì)與水（或酸）反應置換出氫的難易程度，以及其最高價氧化物對應水化物的堿性強弱來判斷。（2）元素非金屬性強弱可以從其最高價氧化物對應水化物的酸性強弱，或與氫氣生成氨化物的難易程度以及氫化物的穩(wěn)定性強弱來判斷。2 .鹵素單質(zhì)物理性質(zhì)氯氣黃綠色，液澳深紅棕，碘是紫黑固。氯氣易液化，澳易揮發(fā)，碘易升華3 .熟記幾個化學方程式(l)Na+O2點燃占燃口+。2Filo?；?2(2)Cl2+2JaBr=Br2+2NaCL(3)C12+2KIL+2KClo(4) Br2+2KI-Iz+2KBro學習效果檢測1 .下列不屬于堿金屬單質(zhì)通性的是（）A,硬度小、密度小、熔點低B.導熱、導電

16、性能強C.焰色反應的顏色相近D.強還原性答案C解析堿金屬單質(zhì)的硬度小、密度小、熔點低，是熱和電的良導體，A、B不符合題意；堿金屬元素的焰色反應顏色各不相同，如鈉為黃色、鉀為紫色（透過藍色鉆玻璃觀察）等，C符合題意；堿金屬元素原子都易失去1個電子，故單質(zhì)具有強還原性，D不符合題意。2 .下列關(guān)于鹵族元素的敘述正確的是（用X表示鹵素原子）（）A,隨核電荷數(shù)的增加，X一的半徑逐漸增大，還原性逐漸減弱B.隨核電荷數(shù)的增加，氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強C.單質(zhì)與水反應均可表示為X2+H2Q=HX+HXOD.隨核電荷數(shù)的增加，單質(zhì)的顏色逐漸加深答案D解析隨核電荷數(shù)的增加，X的電子層數(shù)逐漸增多，離子半徑逐漸增大，

17、離子的還原性逐漸增強，故A錯誤；鹵族元素由上到下，非金屬性逐漸減弱，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，故B錯誤；氯、澳、碘單質(zhì)與水反應可表示為X2+H2O=HX+HXO,氟單質(zhì)和水反應生成的是HF和O2,故C錯誤；鹵族元素由上到下，單質(zhì)的顏色逐漸加深，由F2-I2,單質(zhì)的顏色依次是淺黃綠色、黃綠色、深紅棕色、紫黑色，故D正確。3 .下列關(guān)于堿金屬元素的敘述中，錯誤的是（）A.堿金屬元素原子最外層都只有1個電子8 .按Li、Na、K、Rb、Cs順序，單質(zhì)的熔、沸點升高，密度增大C.隨核電荷數(shù)增加，對應氫氧化物的堿性增強D.隨電子層數(shù)增加，原子半徑增大，金屬性增強答案B解析堿金屬元素原子最外層都只有1個

18、電子，A正確；按Li、Na、K、Rb、Cs順序，單質(zhì)的熔、沸點逐漸降低，密度呈逐漸增大的趨勢，但鉀的密度比鈉小，B錯誤；隨核電荷數(shù)增加，堿金屬元素的金屬性逐漸增強，對應氫氧化物的堿性逐漸增強，C正確；隨電子層數(shù)增加，原子半徑增大，原子核對最外層電子的吸引力逐漸減弱，堿金屬元素的金屬性逐漸增強，D正確。4,下列關(guān)于鹵素的敘述正確的是（）A.鹵素是典型的非金屬元素，因此不能與其他非金屬元素化合9 .鹵素單質(zhì)越活潑，其熔、沸點就越高C.鹵素單質(zhì)都能和水劇烈反應D.鹵素單質(zhì)都能和H2反應，且氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性隨單質(zhì)氧化性的增強而增強答案D解析鹵素是典型的非金屬元素，能與其他非金屬性較弱的非金屬元素化合

19、，例如氫氣與氯氣在光照條件下生成HCl,A項錯誤；從上到下，鹵族元素的非金屬性逐漸減弱，單質(zhì)的活潑性逐漸減弱，但相對分子質(zhì)量逐漸增大，熔、沸點逐漸升高，B項錯誤；鹵素單質(zhì)與水反應的劇烈程度與其非金屬性有關(guān)，只有F2與水能劇烈反應，C項錯誤；鹵素的非金屬性越強，單質(zhì)的氧化性越強，生成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強，D項正確。10 下列對堿金屬性質(zhì)的敘述中，正確的是（）A.堿金屬元素的單質(zhì)具有強還原性，可置換出硫酸銅溶液中的銅單質(zhì)B,堿金屬單質(zhì)在空氣中燃燒生成的都是過氧化物C,堿金屬單質(zhì)與水反應生成堿和氫氣D,堿金屬單質(zhì)熔、沸點隨著原子序數(shù)遞增而升高答案C解析堿金屬元素的單質(zhì)具有強還原性，易與H2O反應，

20、故不能從鹽溶液中置換出不活潑的金屬，A項錯誤；鋰在空氣中燃燒生成的是氧化鋰，而不是過氧化鋰，B項錯誤；堿金屬單質(zhì)的熔、沸點隨著原子序數(shù)的遞增而降低，D項錯誤；堿金屬都能與水反應生成對應的堿和氫氣，C項正確。11 我是鹵族元素，位于第六周期，根據(jù)鹵素性質(zhì)的遞變規(guī)律，對我及其化合物的敘述，正確的是（）A.與H2的化合能力：At2|2B.我在常溫下為白色固體C.破原子的最外電子層上有7個電子D.碳化氫很穩(wěn)定不易分解答案C解析從F到At,元素的非金屬性逐漸減弱，與H2的化合能力逐漸減弱，氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，A、D兩項不正確；由F2到At2,單質(zhì)的顏色逐漸加深，狀態(tài)由氣態(tài)到液態(tài)再到固態(tài)，I2是紫黑色固體，則做為比I2顏色更深的固體，B項不正確；鹵族元素的原子，最外層上都有7個電子，C項正確。12 某同學做同主族元素性質(zhì)的相似性、遞變性