第高一化學(xué)講義（人教2019）

第20第20講原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)考點(diǎn)考點(diǎn)導(dǎo)航知識精講知識精講知識點(diǎn)一：一、堿金屬元素1．元素的性質(zhì)——金屬性與非金屬性2．堿金屬元素堿金屬元素包括(填名稱及元素符號)：等。(1)堿金屬的原子結(jié)構(gòu)(Li→Cs)①相似性：最外層均有個(gè)電子。②遞變性：電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸。(2)堿金屬的化學(xué)性質(zhì)①鈉、鉀與氧氣反應(yīng)比較實(shí)驗(yàn)a．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：都能在空氣中燃燒，鈉產(chǎn)生色火焰，鉀產(chǎn)生色火焰(透過藍(lán)色鈷玻璃觀察)，鉀燃燒更劇烈。b．反應(yīng)方程式、。②鉀與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)a．現(xiàn)象：浮于水面上，并熔化為閃亮的小球四處游動(dòng)，發(fā)出嘶嘶的響聲，并伴有燃燒，溶液呈紅色。b．化學(xué)方程式：。c．與Na和水反應(yīng)相比現(xiàn)象不同的有，結(jié)論：活潑性K比Na。③鋰與氧氣(加熱)、H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為。(3)堿金屬性質(zhì)的遞變規(guī)律及原因從Li→Cs，電子層數(shù)逐漸，原子半徑逐漸，原子核對最外層電子的引力逐漸，原子失去電子的能力逐漸，金屬性逐漸。(4)堿金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)元素Li、Na、K、Rb、Cs(原子序數(shù)增大)相同點(diǎn)除銫外，其余都呈色，它們都比較軟，有延展性，密度較，熔點(diǎn)較，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性強(qiáng)遞變規(guī)律密度逐漸(鈉、鉀反常)熔、沸點(diǎn)逐漸個(gè)性特點(diǎn)①銫略帶金屬光澤；②鋰的密度比煤油的??；③鈉的密度比鉀大元素Li、Na、K、Rb、Cs(原子序數(shù)增大)相同點(diǎn)除銫外，其余都呈色，它們都比較軟，有延展性，密度較，熔點(diǎn)較，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性強(qiáng)遞變規(guī)律密度逐漸(鈉、鉀反常)熔、沸點(diǎn)逐漸個(gè)性特點(diǎn)①銫略帶金屬光澤；②鋰的密度比煤油的??；③鈉的密度比鉀大eq\o(=,\s\up10())eq\o(=,\s\up10())eq\o(=,\s\up10())【即學(xué)即練1】1．鋰、鈉、鉀的化學(xué)性質(zhì)相似的根本原因是A．都能與水反應(yīng)生成堿 B．原子半徑相近C．都能與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣 D．最外層電子數(shù)相同2．鉀(K)與Na在性質(zhì)上具有很大的相似性，但K比Na的活潑性強(qiáng)，下面是根據(jù)Na的性質(zhì)對K的性質(zhì)的預(yù)測，其中不正確的是A．因?yàn)镵的活潑性強(qiáng)，所以鉀應(yīng)該保存在煤油中B．K可以被氧氣所氧化，且產(chǎn)物不只有K2O一種C．K與水能夠反應(yīng)，但不如Na與水的反應(yīng)劇烈，但產(chǎn)物都有氫氣D．K可以與水劇烈反應(yīng)，生成氫氣3．堿金屬銣()廣泛應(yīng)用于能源、電子、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，下列說法錯(cuò)誤的是A．的最外層電子數(shù)為1 B．能以游離態(tài)存在于自然界中C．堿性： D．原子半徑：4．下列有關(guān)堿金屬結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的描述，正確的是A．隨著核電荷數(shù)的增加，堿金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)依次升高，密度依次增大B．堿金屬單質(zhì)的金屬性很強(qiáng)，加熱時(shí)與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成的氧化物形式為C．堿金屬都應(yīng)保存在煤油中D．碳酸銫不易發(fā)生分解反應(yīng)生成氧化銫和二氧化碳5．下列關(guān)于銫(Cs)的敘述正確的是A．Cs是一種活潑的金屬，在自然界中有少量游離態(tài)的銫存在B．銫位于第五周期第IA族，原子序數(shù)55C．氫氧化銫是一種強(qiáng)堿，堿性小于氫氧化鉀D．硫酸銫是一種離子化合物知識點(diǎn)二：二、鹵族元素鹵族元素簡稱鹵素，包括(填名稱及符號)和砹(At)、(Ts)。1．鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)F2Cl2Br2I2顏色、狀態(tài)色(氣體)色(氣體)色(液體)色(固體)密度逐漸熔、沸點(diǎn)逐漸2.原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(F→I)(1)相似性：最外層電子數(shù)均為。(2)遞變性：電子層數(shù)逐漸，原子半徑逐漸。3．鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)(1)鹵素單質(zhì)與氫氣的反應(yīng)鹵素單質(zhì)反應(yīng)條件化學(xué)方程式產(chǎn)物穩(wěn)定性F2暗處很穩(wěn)定Cl2光照或點(diǎn)燃較穩(wěn)定Br2加熱不如氯化氫穩(wěn)定I2不斷加熱不穩(wěn)定結(jié)論從F2到I2，與H2反應(yīng)所需要的條件逐漸，反應(yīng)劇烈程度依次，生成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性依次eq\o(=,\s\up10())eq\o(=,\s\up10())(2)鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)——比較鹵素單質(zhì)氧化性實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式靜置后，液體呈橙色靜置后，液體呈紅棕色靜置后，液體呈褐色結(jié)論Cl2→I2氧化性逐漸，相應(yīng)鹵素離子還原性逐漸4．鹵素性質(zhì)的遞變規(guī)律及原因從F→I，電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，原子核對最外層電子的引力逐漸，原子得電子能力逐漸，非金屬性逐漸。注意：因?yàn)镕2能與H2O發(fā)生反應(yīng)(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)。5．周期表中同主族元素的相似性與遞變性在周期表中，同主族元素從上到下，電子層數(shù)增多，原子半徑逐漸，失電子能力逐漸，得電子能力逐漸，所以金屬性逐漸，非金屬性逐漸?！炯磳W(xué)即練2】1．下列鹵素氫化物中，穩(wěn)定性最弱的是A．HCl B．HF C．HBr D．HI2．以下關(guān)于氟、氯、溴、碘的性質(zhì)敘述錯(cuò)誤的是A．HF、HCl、HBr、HI穩(wěn)定性逐漸減弱B．單質(zhì)F2、Cl2、Br2、I2中，與氫氣化合最容易的是F2C．HF、HCl、HBr、HI中酸性最強(qiáng)的是HFD．、、、的還原性依次增大3．砹元素是原子序數(shù)為85的鹵族元素，推測砹元素的單質(zhì)及其化合物不可能具有的性質(zhì)是A．砹單質(zhì)易溶于某些有機(jī)溶劑B．砹化氫的熱穩(wěn)定性比碘化氫強(qiáng)C．砹化銀不溶于水D．砹單質(zhì)是有色固體4．以下關(guān)于氟、氯、溴、碘的性質(zhì)敘述錯(cuò)誤的是①AgF、AgCl、AgBr、AgI均為不溶于水的沉淀②按F2、Cl2、Br2、I2的順序，單質(zhì)的顏色逐漸加深③單質(zhì)F2、Cl2、Br2、I2中，氧化性最強(qiáng)的是F2④HF、HCI、HBr、HI還原性最強(qiáng)的是HI⑤單質(zhì)F2、Cl2、Br2、I2中，與氫化合最容易的是I2⑥按F2、Cl2、Br2、I2的順序，單質(zhì)的密度逐漸減小A．①⑥ B．⑤⑥ C．①⑤⑥ D．③④易易錯(cuò)精析1.根據(jù)堿金屬性質(zhì)分析K能否從NaCl溶液中置換出Na?【細(xì)剖精析】不能。K的活潑性大于Na，但由于K與水反應(yīng)，故K不會(huì)與NaCl溶液中的Na＋反應(yīng)，不能置換出Na。2．思考堿金屬在自然界中能否以游離態(tài)存在？【細(xì)剖精析】不能。因?yàn)閴A金屬元素的單質(zhì)能與空氣中的O2、水發(fā)生劇烈反應(yīng)，故堿金屬在自然界中不能以游離態(tài)存在。3．實(shí)驗(yàn)室能否用煤油保存少量的金屬鋰？【細(xì)剖精析】不能。鋰的密度小于煤油的密度，鋰會(huì)浮在煤油液面上，無法與空氣隔絕，會(huì)被空氣中的氧氣氧化，故不能將鋰保存在煤油中。少量的鋰應(yīng)密封在石蠟油中。4．結(jié)合鈉的性質(zhì)分析，實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)如何保存單質(zhì)鉀？【細(xì)剖精析】鉀的性質(zhì)比鈉的活潑，與O2、H2O等反應(yīng)更為劇烈，雖然鉀的密度比鈉的略小，但鉀的密度仍比煤油的大，實(shí)驗(yàn)室中通常將少量的鉀保存在煤油中。5．根據(jù)鹵族元素的性質(zhì)分析，將F2通入NaCl溶液中得到什么氣體？【細(xì)剖精析】F2的氧化性大于Cl2，但由于F2與水發(fā)生反應(yīng)：2F2＋2H2O=4HF＋O2，F(xiàn)2不與溶液中的Cl－反應(yīng)，故F2通入NaCl溶液中得到的是O2而不是Cl2。6．已知還原性I－>Br－>Cl－>F－，試從原子結(jié)構(gòu)的角度分析原因?！炯?xì)剖精析】還原性即微粒失去電子的能力。按I－→Br－→Cl－→F－的順序，離子的半徑逐漸減小，原子核對最外層電子的吸引力逐漸增大，失去電子的能力逐漸減弱，故還原性逐漸減弱。7．判斷金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)有哪些？【細(xì)剖精析】①與O2、H2O反應(yīng)的難易，②與酸反應(yīng)的難易，③氫氧化物的堿性強(qiáng)弱等(1)銫與O2的產(chǎn)物是Cs2O嗎？反應(yīng)劇烈程度比Na、K與O2反應(yīng)程度大嗎？【細(xì)剖精析】產(chǎn)物不是Cs2O。劇烈程度很大。(2)銫與H2O反應(yīng)嗎？若反應(yīng)寫出離子方程式。【細(xì)剖精析】反應(yīng)，2Cs＋2H2O=2Cs＋＋2OH－＋H2↑。(3)銫與H2O反應(yīng)現(xiàn)象和Na、K與H2O反應(yīng)現(xiàn)象的主要區(qū)別可能是什么？【細(xì)剖精析】不在水面上四處游動(dòng)而在水中上下浮動(dòng)，放出大量氣體，可能發(fā)生爆炸。(4)銫投入CuCl2溶液中，能置換出Cu嗎？為什么？【細(xì)剖精析】不能，Cs在溶液中先與H2O反應(yīng)生成CsOH,2CsOH＋CuCl2=2CsCl＋Cu(OH)2↓。能力拓展能力拓展一、堿金屬性質(zhì)的相似性和遞變性1．相似性(R表示堿金屬元素)原子都容易失去最外層的一個(gè)電子，化學(xué)性質(zhì)活潑，它們的單質(zhì)都具有較強(qiáng)的還原性，它們都能與氧氣等非金屬單質(zhì)及水反應(yīng)。堿金屬元素與水反應(yīng)的通式為2R＋2H2O=2ROH＋H2↑。2．遞變性隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸增大，原子核對最外層電子的引力逐漸減小，堿金屬元素的原子失電子能力逐漸增強(qiáng)，金屬性逐漸增強(qiáng)。(1)(2)與O2的反應(yīng)越來越劇烈，產(chǎn)物更加復(fù)雜，如Li與O2反應(yīng)只能生成Li2O，Na與O2反應(yīng)還可以生成Na2O2，而K與O2反應(yīng)能夠生成KO2等。(3)與H2O的反應(yīng)越來越劇烈，如K與H2O反應(yīng)可能會(huì)發(fā)生輕微爆炸，Rb與Cs遇水發(fā)生劇烈爆炸。(4)最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性逐漸增強(qiáng)，CsOH的堿性最強(qiáng)。二、鹵族元素性質(zhì)的相似性和遞變性1．從原子結(jié)構(gòu)角度認(rèn)識鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律2．鹵族元素單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性(1)相似性(2)遞變性具體表現(xiàn)如下：①與H2反應(yīng)越來越難，對應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，還原性逐漸增強(qiáng)，其水溶液的酸性逐漸增強(qiáng)，即：穩(wěn)定性：HF>HCl>HBr>HI；還原性：HF<HCl<HBr<HI；酸性：HF<HCl<HBr<HI。②最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性逐漸減弱，即HClO4>HBrO4>HIO4。(3)特殊性①溴是常溫常壓下唯一的液態(tài)的非金屬單質(zhì)。②鹵素單質(zhì)都有毒，溴有很強(qiáng)的腐蝕性，保存液溴時(shí)要加一些水進(jìn)行“水封”，碘單質(zhì)遇淀粉溶液變藍(lán)色(檢驗(yàn)I2)。③Cl2、Br2、I2易溶于有機(jī)溶劑苯、CCl4、汽油等。④F無正化合價(jià)。三、同主族元素性質(zhì)的相似性和遞變性1．相似性同主族，最外層電子數(shù)相同，得失電子的能力相似，具有相似的金屬性和非金屬性。2．遞變性3．金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱判斷(1)金屬性強(qiáng)弱eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(與H2O或酸反應(yīng)的難易或劇烈程度,最高氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱,利用置換反應(yīng)))(2)非金屬性強(qiáng)弱eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(與H2化合的難易或劇烈程度,最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性,氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性或還原性強(qiáng)弱,利用置換反應(yīng)))四、元素的金屬性與非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)金屬性的比較①在金屬活動(dòng)性順序表中位置越靠前，金屬性越強(qiáng)②單質(zhì)與水或非氧化性酸反應(yīng)越劇烈，金屬性越強(qiáng)③單質(zhì)還原性越強(qiáng)或陽離子氧化性越弱，金屬性越強(qiáng)④最高價(jià)氧化物的水化物的堿性越強(qiáng)，金屬性越強(qiáng)⑤若Xn＋＋Y→X＋Ym＋，則Y的金屬性比X的金屬性強(qiáng)非金屬性的比較①與H2越易化合或氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強(qiáng)②單質(zhì)氧化性越強(qiáng)或陰離子還原性越弱，非金屬性越強(qiáng)③最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)④若An－＋B→Bm－＋A，則B的非金屬性比A的非金屬性強(qiáng)分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練1．下列推理得到的結(jié)論正確的是A．由鈉與氧氣反應(yīng)可得到和，推知鋰與氧氣反應(yīng)可得到和B．由可從NaBr溶液中置換出，推知可從NaCl溶液中置換出C．由F、Cl、Br、I的非金屬性逐漸減弱，推知其簡單氫化物的還原性逐漸增強(qiáng)D．由Li、Na、K、Rb、Cs的相對原子質(zhì)量逐漸增大，推知其單質(zhì)的熔沸點(diǎn)逐漸升高2．下列有關(guān)各元素的性質(zhì)遞變規(guī)律錯(cuò)誤的是A．Li、Na、K單質(zhì)的熔點(diǎn)依次降低B．N、O、F的簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性依次增強(qiáng)C．HF、HCl、HBr、HI水溶液酸性依次增強(qiáng)D．Si、P、S、Cl的氧化物對應(yīng)的水化物的酸性依次增強(qiáng)3．下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的比較中，正確的是A．還原性：Al＞Na B．堿性：KOH＞NaOHC．酸性： D．穩(wěn)定性：HI＞HClEMBEDEquation.DSMT44．下列各組物質(zhì)性質(zhì)的比較中，正確的是A．還原性：HF>HCl>HBr>HI B．與氫氣反應(yīng)的難易：F2<Cl2<Br2<I2C．與水反應(yīng)由易到難：Cl2>Br2>I2>F2 D．密度：F2<Cl2<Br2<I25．下列有說法不正確的是A．因?yàn)榈倪€原性比強(qiáng)，所以非金屬性B．和位于ⅦA，的原子半徑小，原子核對最外層電子吸引力強(qiáng)，所以非金屬性強(qiáng)C．因?yàn)榉墙饘傩?，所以鹽酸的酸性比氫碘酸酸性強(qiáng)D．比穩(wěn)定，所以非金屬性EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT46．下列關(guān)于堿金屬和鹵素的說法正確的是A．在氧氣中燃燒的主要產(chǎn)物為B．可以敞口放置保存C．在水中溶解度比中大D．向溶液中加入碘水，無明顯黃綠色氣體產(chǎn)生EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT47．下列各組元素的性質(zhì)遞變情況錯(cuò)誤的是A．Li、Na、K的熔點(diǎn)依次升高 B．Mg、Al、Si的原子半徑依次減小C．Cl、S、P三種元素的最高正價(jià)依次降低 D．Cl、Br、I三種元素的單質(zhì)顏色依次加深8．下列有關(guān)堿金屬元素和鹵素的說法中，錯(cuò)誤的是A．溴單質(zhì)與H2的反應(yīng)比碘單質(zhì)與H2的反應(yīng)更劇烈B．堿金屬元素中，鋰原子失去最外層電子的能力最弱；鹵素中，氟原子得電子的能力最強(qiáng)C．隨核電荷數(shù)的增加，堿金屬元素和鹵素的熔沸點(diǎn)都逐漸降低D．鉀與水的反應(yīng)比鈉與水的反應(yīng)更劇烈題組B能力提升練1．關(guān)于氯、溴、碘單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)敘述錯(cuò)誤的是A．氯、溴、碘單質(zhì)的顏色依次加深B．三種元素對應(yīng)的氣態(tài)氫化物還原性最強(qiáng)的是HClC．最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物酸性最強(qiáng)的是HClO4D．氯氣和溴單質(zhì)都能從NaI溶液中置換出碘單質(zhì)2．下列關(guān)于鹵素(用X表示)的敘述正確的是A．鹵素單質(zhì)與水反應(yīng)均可用X2+H2O=HXO+HX表示B．HX都極易溶于水，它們的熱穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)增加而增強(qiáng)C．鹵素單質(zhì)的顏色從F2→I2逐漸加深D．HX的還原性依次為：HF>HCl>HBr>HI3．關(guān)于鹵素的下列敘述正確的是A．鹵素只能以化合態(tài)存在于自然界中B．鹵素單質(zhì)都能與水劇烈反應(yīng)，生成氫鹵酸和次鹵酸C．鹵素單質(zhì)越活潑，其熔點(diǎn)、沸點(diǎn)就越高D．鹵素是典型的非金屬元素，它們不能與其他非金屬元素化合4．下列有關(guān)元素周期表中元素性質(zhì)的敘述中不正確的是A．同主族元素從上到下，金屬性逐漸增強(qiáng)、非金屬性逐漸減弱B．主族元素的最高正化合價(jià)均等于它所在的族序數(shù)C．同周期的主族元素失電子難的得電子不一定容易D．第VA族元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性，從上到下依次逐漸減弱5．下列物質(zhì)性質(zhì)的變化與化學(xué)鍵強(qiáng)弱無關(guān)的是A．HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱B．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔點(diǎn)依次降低C．Li、Na、K、Rb的熔點(diǎn)逐漸降低D．F2、C12、Br2、I2的熔、沸點(diǎn)逐漸升高6．運(yùn)用元素周期律進(jìn)行分析，下列預(yù)測中正確的是A．砹(At)單質(zhì)為有色固體，AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸B．Li在氧氣中劇烈燃燒，產(chǎn)物是Li2O2，其溶液是一種強(qiáng)堿C．碳酸鍶(SrCO3)是難溶于水的白色固體，受熱不容易發(fā)生分解反應(yīng)D．硒化氫(H2Se)是無色、有毒、比H2S穩(wěn)定的氣體7．下列關(guān)于的敘述錯(cuò)誤的是A．金屬性最強(qiáng)的是B．在自然界中均以化合態(tài)形式存在C．它們的氧化物都只有和兩種形式D．形成的離子中氧化性最強(qiáng)的是鋰離子EMBEDEquation.DSMT48．我國西部地區(qū)蘊(yùn)藏著豐富的鋰資源，開發(fā)鋰的用途是一個(gè)重要的科學(xué)課題。關(guān)于鋰的敘述不正確的是A．鋰是密度較小的金屬 B．等濃度的LiOH溶液的堿性比NaOH溶液強(qiáng)C．鋰的化學(xué)性質(zhì)不如鈉活潑 D．是離子化合物EMBEDEquation