化學(xué)必修第一冊(cè)課件：第四章 第一節(jié) 第3課時(shí)　原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)

1、第 頁第3課時(shí)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)1.知道堿金屬元素、鹵族元素的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，能從原子結(jié)構(gòu)角度解釋同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念，強(qiáng)化“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的學(xué)科核心素養(yǎng)。2.能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，探究同主族元素性質(zhì)的遞變性，提升“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”的學(xué)科核心素養(yǎng)。一、元素化學(xué)性質(zhì)與原子最外層電子數(shù)的關(guān)系原子最外層電子數(shù)特點(diǎn)得失電子情況化學(xué)性質(zhì)稀有氣體元素都為8(氦為2)不易得失穩(wěn)定金屬元素一般少于4易失去不穩(wěn)定非金屬元素多于4易得到不穩(wěn)定原子的最外層電子數(shù)決定原子的化學(xué)性質(zhì)。1下列結(jié)構(gòu)示意圖表示的原子中：A. B. C. D.(1)易變?yōu)殛栯x子的是_(填字母，

2、下同)。(2)易變?yōu)殛庪x子的是_。(3)易與氯氣化合組成XY2型化合物的是_。答案(1)CD(2)A(3)D2已知某元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示：(1)該元素在周期表中的位置：_。(2)預(yù)測(cè)該元素的單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中容易_電子，常表現(xiàn)為_價(jià)。答案(1)第五周期A族(2)得到1個(gè)1二、堿金屬元素1堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)元素名稱鋰鈉鉀銣銫元素符號(hào)LiNaKRbCs核電荷數(shù)311193755原子結(jié)構(gòu)示意圖原子半徑/nm0.1520.1860.2270.2480.265相同點(diǎn)最外層均有1個(gè)電子，均有較強(qiáng)還原性遞變性從Li到Cs隨核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)增多，原子半徑增大2.堿金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)(1)鈉、鉀

3、與氧氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：都能在空氣中燃燒，鈉產(chǎn)生黃色火焰，鉀產(chǎn)生紫色火焰，鉀燃燒更劇烈。反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NaO2eq o(=,sup7()Na2O2、KO2eq o(=,sup7()KO2。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：金屬的活潑性：KNa。(2)鈉、鉀與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：相同點(diǎn)：金屬浮在水面上；金屬熔成閃亮的小球；小球四處游動(dòng)；發(fā)出嘶嘶的響聲；反應(yīng)后的溶液呈紅色。不同點(diǎn)：鉀與水的反應(yīng)有輕微爆炸聲并著火燃燒?；瘜W(xué)方程式：2Na2H2O=2NaOHH2；2K2H2O=2KOHH2。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：與水反應(yīng)劇烈程度：KNa；金屬的活潑性：KNa。3堿金屬單質(zhì)性質(zhì)規(guī)律(1)物理性質(zhì)規(guī)律(2)化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性相似性遞變性

4、具體情況如下：a與氧氣反應(yīng)從LiCs，與氧氣反應(yīng)越來越劇烈，產(chǎn)物越來越復(fù)雜。如Li在氧氣中燃燒只生成Li2O，Na在氧氣中燃燒生成Na2O2，K在氧氣中燃燒生成更復(fù)雜的氧化物：KO2。b與H2O(或酸)的反應(yīng)從LiCs，與H2O(或酸)反應(yīng)越來越劇烈。如K與H2O反應(yīng)能發(fā)生輕微爆炸，則Rb、Cs遇水會(huì)發(fā)生劇烈爆炸。(1)從鋰到銫，堿金屬元素單質(zhì)的密度依次增大()(2)堿金屬元素的單質(zhì)與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物屬于同種類型()(3)堿金屬元素隨核電荷數(shù)增大，其單質(zhì)與水反應(yīng)越來越劇烈()(4)堿金屬元素單質(zhì)都應(yīng)該保存在煤油中()(5)金屬鉀能從NaCl溶液中置換出鈉()(6)堿金屬元素在自然界中能以游離態(tài)存

5、在()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)1一般情況下，元素的金屬性強(qiáng)弱可以從其單質(zhì)與水(或酸)反應(yīng)置換出氫的難易程度上來判斷，也可以從它們的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物氫氧化物的堿性強(qiáng)弱來判斷，請(qǐng)寫出LiCs，氫氧化物堿性強(qiáng)弱比較。提示LiOHNaOHKOHRbOHBr2I2振蕩靜置后，溶液由無色變?yōu)楹稚?ICl2=I22Cl振蕩靜置后，溶液由無色變?yōu)楹稚?IBr2=I22Br4.鹵素單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)規(guī)律(1)相似性鹵素原子都能得一個(gè)電子(2)遞變性與H2反應(yīng)越來越難，對(duì)應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱。Cl2、Br2、I2與H2O反應(yīng)越來越微弱。(3)熟記鹵素的特殊性在常溫下Br2是唯一的液態(tài)非金屬單

6、質(zhì)，易揮發(fā)。碘為紫黑色固體，易升華，淀粉遇I2變藍(lán)。氟是最活潑的非金屬，沒有正化合價(jià)，氟單質(zhì)與鹽溶液反應(yīng)時(shí)，先與水反應(yīng)產(chǎn)生HF和O2。(1)鹵素單質(zhì)都是雙原子分子()(2)單質(zhì)At2是白色固體()(3)同主族的單質(zhì)熔、沸點(diǎn)一定是隨核電荷數(shù)增加而升高()(4)同主族元素從上至下非金屬性逐漸增強(qiáng)()(5)第A族的鍶的硫酸鹽(SrSO4)是易溶于水的白色固體()(6)隨核電荷數(shù)的增加，堿金屬元素和鹵素單質(zhì)的熔沸點(diǎn)都逐漸降低()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)1根據(jù)Cl22Br=Br22Cl，Br22I=I22Br可知：?jiǎn)钨|(zhì)氧化性：_，陰離子還原性：_。答案Cl2Br2I2ClBrCl2，那么

7、能否用F2與NaCl溶液反應(yīng)置換Cl2。提示(1)2F22H2O=4HFO2(2)否，F(xiàn)2與H2O先反應(yīng)，無法置換出Cl2。3含有元素硒(Se)的保健品已開始進(jìn)入市場(chǎng)。已知它是第四周期A族元素。則下列關(guān)于硒的敘述中，正確的是()A非金屬性比硫強(qiáng)B氣態(tài)氫化物的化學(xué)式為H2SeC穩(wěn)定性：H2SeH2OD最高價(jià)氧化物的化學(xué)式是SeO2答案B解析同一主族元素，元素的非金屬性隨著原子序數(shù)的增大而減弱，Se和S同一主族，原子序數(shù)：SeS，則非金屬性：SSe，故A錯(cuò)誤；同一主族非金屬元素其最低負(fù)化合價(jià)相同，Se元素最低負(fù)價(jià)為2價(jià)，則氫化物化學(xué)式為H2Se，故B正確；元素的非金屬性越強(qiáng)，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)

8、，非金屬性：OSe，故C錯(cuò)誤；主族元素最高正價(jià)與其族序數(shù)相等(O、F元素除外)，所以其最高正化合價(jià)為6價(jià)，則最高價(jià)氧化物的化學(xué)式是SeO3，故D錯(cuò)誤。同主族元素的原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系1下列有關(guān)堿金屬元素的性質(zhì)判斷正確的是()AK與H2O反應(yīng)最劇烈BRb比Na活潑，故Rb可以從NaCl溶液中置換出NaC堿金屬的陽離子沒有還原性，所以有強(qiáng)氧化性D從Li到Cs都易失去最外層1個(gè)電子，且失電子能力逐漸增強(qiáng)答案D解析A項(xiàng)，在堿金屬元素中，K不是最活潑的元素；B項(xiàng)，Rb先與水反應(yīng)，不會(huì)置換出Na；C項(xiàng)，堿金屬的陽離子很穩(wěn)定，不具有強(qiáng)氧化性。2關(guān)于鹵素(用X表示)的下列敘述正確的是()A鹵素單質(zhì)與水反應(yīng)均可

9、用X2H2O=HXOHX表示BHX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F2I2按相對(duì)分子質(zhì)量增大而加深DX的還原性依次為FClBrHClHBrHIB穩(wěn)定性：HFHClHBrBr2I2F2D密度：F2Cl2Br2HBrHClHF；B項(xiàng)應(yīng)為HFHClHBrHI；C項(xiàng)應(yīng)為F2Cl2Br2I2?！究键c(diǎn)】鹵族元素的性質(zhì)【題點(diǎn)】鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律8隨著鹵族元素原子半徑的增大，下列遞變規(guī)律正確的是()A單質(zhì)的熔點(diǎn)逐漸降低B鹵素離子的還原性逐漸增強(qiáng)C氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)D單質(zhì)的氧化性逐漸增強(qiáng)答案B【考點(diǎn)】鹵族元素的性質(zhì)【題點(diǎn)】鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律9下列關(guān)于鹵族元素由上

10、到下性質(zhì)遞變規(guī)律的敘述，正確的是()單質(zhì)的氧化性增強(qiáng)單質(zhì)的顏色加深氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性增強(qiáng)單質(zhì)的沸點(diǎn)升高陰離子的還原性增強(qiáng)A BC D答案 C解析F2、Cl2、Br2、I2的氧化性依次減弱，其對(duì)應(yīng)的陰離子F、Cl、Br、I的還原性依次增強(qiáng)，故敘述錯(cuò)誤、敘述正確；F2、Cl2、Br2、I2的顏色由淡黃綠色黃綠色深紅棕色紫黑色逐漸加深，敘述正確；HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性逐漸減弱，敘述錯(cuò)誤；F2、Cl2、Br2、I2在通常情況下其狀態(tài)變化為氣液固，則沸點(diǎn)逐漸升高，敘述正確，C正確。【考點(diǎn)】鹵族元素的性質(zhì)【題點(diǎn)】鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律10(1)常見鹵素氫化物中最不穩(wěn)定的是_(寫化學(xué)式)。(2)

11、下列單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)隨原子序數(shù)遞增而升高的是_(填字母，下同)。A堿金屬元素 B鹵族元素(3)下列反應(yīng)中，更劇烈的是_。A鈉與水反應(yīng) B鉀與水反應(yīng)(4)取下列溶液分裝于兩試管中，再分別依次加入少量氯水和少量四氯化碳，用力振蕩、靜置后，四氯化碳層顯紫紅色的是_。A溴化鈉溶液 B碘化鉀溶液答案(1)HI(2)B(3)B(4)B解析常見鹵素中碘元素的非金屬性最弱，氫化物最不穩(wěn)定的是HI；堿金屬元素的單質(zhì)熔、沸點(diǎn)隨原子序數(shù)的遞增而降低，鹵素單質(zhì)熔、沸點(diǎn)隨原子序數(shù)的遞增而升高；鉀比鈉活潑，與水反應(yīng)更劇烈；氯水與NaBr、KI溶液分別生成Br2、I2，而二者的四氯化碳溶液分別為橙紅色、紫紅色。B組綜合強(qiáng)化練

12、1下列各性質(zhì)中符合圖示關(guān)系的是()化合價(jià)ROH的堿性密度最外層電子數(shù) 核外電子層數(shù)單質(zhì)失e能力A BC D答案B【考點(diǎn)】堿金屬的性質(zhì)差異【題點(diǎn)】堿金屬的性質(zhì)遞變規(guī)律2(2019長(zhǎng)沙一中高一檢測(cè))可能存在的第119號(hào)元素被稱為“類鈁”，據(jù)元素周期表結(jié)構(gòu)及元素性質(zhì)變化趨勢(shì)，有關(guān)“類鈁”的預(yù)測(cè)說法正確的是()A“類鈁”在化合物中呈1價(jià)B“類鈁”屬于過渡元素，具有放射性C“類鈁”單質(zhì)的密度小于1 gcm3D“類鈁”單質(zhì)有較高的熔點(diǎn)答案A解析119號(hào)元素應(yīng)位于第八周期A族，屬于堿金屬元素，類比堿金屬的性質(zhì)可知A項(xiàng)正確?！究键c(diǎn)】堿金屬的性質(zhì)差異【題點(diǎn)】堿金屬的性質(zhì)遞變規(guī)律3下列說法正確的是()AF、Cl、

13、Br原子的最外層電子數(shù)都是7，次外層電子數(shù)都是8B由HF、HCl、HBr、HI酸性遞增的事實(shí)，可推出F、Cl、Br、I非金屬性遞增的規(guī)律C鹵族元素按F、Cl、Br、I的順序其非金屬性逐漸減弱的原因是隨著核電荷數(shù)增加，電子層數(shù)增多，原子半徑增大，原子核對(duì)電子的吸引作用減弱D根據(jù)鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律可知，單質(zhì)砹難溶于CCl4答案C解析F原子的次外層電子數(shù)為2，Br原子的次外層電子數(shù)為18，A項(xiàng)錯(cuò)誤；元素的非金屬性強(qiáng)弱可根據(jù)其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱判斷，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由碘單質(zhì)易溶于四氯化碳，可推知砹單質(zhì)易溶于CCl4，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)】鹵族元素的性質(zhì)【題點(diǎn)】鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律4下列關(guān)于鹵

14、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(qiáng)C單質(zhì)與水反應(yīng)均可表示為X2H2O=HXHXOD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，離子的還原性逐漸增強(qiáng)，故A項(xiàng)錯(cuò)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項(xiàng)錯(cuò)誤；氯、溴、碘單質(zhì)與水反應(yīng)可表示為X2H2O=HXHXO，氟單質(zhì)和水反應(yīng)生成的是HF和O2，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；鹵族元素由上到下，單質(zhì)的顏色逐漸加深，故D項(xiàng)正確。【考點(diǎn)】鹵族元素的性質(zhì)【題點(diǎn)】鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)

15、律5部分鹵族元素的某種性質(zhì)A隨核電荷數(shù)的變化趨勢(shì)如圖所示，則A可能表示()A原子半徑 B氫化物的穩(wěn)定性C原子的電子層數(shù) D單質(zhì)的密度答案B解析A項(xiàng)，從氯到碘，原子半徑逐漸增大，不符合題意；B項(xiàng)，從HCl到HI，穩(wěn)定性逐漸減弱，符合題意；C項(xiàng)，從Cl到I，原子的電子層數(shù)逐漸增多，不符合題意；D項(xiàng)，從Cl2到I2，單質(zhì)的密度逐漸增大，不符合題意。6如圖所示是氯氣的制備以及氯、溴、碘的非金屬性比較實(shí)驗(yàn)，充分反應(yīng)一段時(shí)間后，打開裝置D的活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，振蕩，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，已知鹵族元素的單質(zhì)易溶于有機(jī)溶劑苯，下列說法正確的是()AF2不能與NaCl溶液反應(yīng)置換出氯氣B裝置B中可盛放

16、水吸收氯氣中的HCl氣體C裝置E下層呈現(xiàn)紫紅色D裝置E中有機(jī)試劑層呈現(xiàn)紫紅色，能說明非金屬性：BrI答案A解析A項(xiàng)，F(xiàn)2極易與水反應(yīng)生成氟化氫和氧氣，所以F2不能與NaCl溶液反應(yīng)置換出氯氣，正確；B項(xiàng)，氯氣易與水反應(yīng)生成次氯酸和鹽酸，所以不能用水吸收氯氣中的雜質(zhì)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，苯的密度比水的小，應(yīng)在上層，所以裝置E上層呈現(xiàn)紫紅色，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，溴單質(zhì)和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì)，但過量的氯氣也會(huì)氧化碘離子生成碘單質(zhì)，造成干擾，所以不能證明非金屬性：BrI，錯(cuò)誤。7甲元素的原子序數(shù)是19，乙元素原子核外有2個(gè)電子層，最外層上有6個(gè)電子；丙是元素周期表第A族中金屬性最弱的堿金屬元素。由此推斷：(1)甲元素

17、在元素周期表中的位置是_。(2)甲的單質(zhì)與水反應(yīng)的離子方程式為_。(3)乙單質(zhì)與丙單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(4)甲元素和丙元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性較強(qiáng)的是_(填化學(xué)式)。答案(1)第四周期A族(2)2K2H2O=2K2OHH2(3)4LiO2eq o(=,sup7()2Li2O(4)KOH解析甲元素的原子序數(shù)是19，則甲是K元素；乙元素原子核外有2個(gè)電子層，最外層上有6個(gè)電子，因此乙的原子序數(shù)是8，即乙是O元素；丙是元素周期表第A族中金屬性最弱的堿金屬元素，則丙是Li元素。(1)鉀元素在元素周期表中的位置是第四周期A族。(2)甲的單質(zhì)與水反應(yīng)的離子方程式為2K2H2O=2K2OHH

18、2。(3)乙單質(zhì)與丙單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為4LiO2eq o(=,sup7()2Li2O。(4)金屬性：KLi，元素的金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，則最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性較強(qiáng)的是KOH。8根據(jù)下圖所示裝置回答以下問題。已知：KMnO4常溫下與濃鹽酸反應(yīng)可制得Cl2。H2SiO3不溶于水。(1)利用如圖裝置可以驗(yàn)證元素非金屬性的變化規(guī)律。圖中A裝置的名稱是_。干燥管D的作用是_。(2)實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有藥品Na2S、KMnO4、濃鹽酸、MnO2，請(qǐng)選擇合適藥品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氯的非金屬性強(qiáng)于硫，燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。裝置C中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為有淡黃色沉淀生成，離子方程式為_。(3)若要用此裝置證明酸性：HNO3H2CO3H2SiO3，進(jìn)而證明非金屬性：NCSi，從以下所給物質(zhì)中選出甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)所用到的物質(zhì)：稀HNO3稀鹽酸碳