第22講-原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)(原卷版)

第22講原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)知識(shí)梳理知識(shí)梳理一、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(氦為2)不易得失穩(wěn)定金屬元素一般少于4易不穩(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)。二、堿金屬元素1．堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)元素名稱(chēng)鋰鈉鉀銣銫元素符號(hào)LiNaKRbCs核電荷數(shù)3755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，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、鉀與氧氣反應(yīng)①實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：都能在空氣中燃燒，鈉產(chǎn)生火焰，鉀產(chǎn)生火焰，鉀燃燒更劇烈。②反應(yīng)的化學(xué)方程式：。③實(shí)驗(yàn)結(jié)論：金屬的活潑性：。(2)鈉、鉀與水反應(yīng)①實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：相同點(diǎn)：金屬浮在水面上；金屬熔成的小球；小球四處游動(dòng)；發(fā)出嘶嘶的響聲；反應(yīng)后的溶液呈。不同點(diǎn)：鉀與水的反應(yīng)有輕微聲并著火燃燒。②化學(xué)方程式：；。③實(shí)驗(yàn)結(jié)論：與水反應(yīng)劇烈程度：；金屬的活潑性：。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①相似性②遞變性具體情況如下：a．與氧氣反應(yīng)從Li→Cs，與反應(yīng)越來(lái)越劇烈，產(chǎn)物越來(lái)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Li→Cs，與H2O(或酸)反應(yīng)越來(lái)越。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。三、鹵族元素1．鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)鹵族元素包括：F、Cl、Br、I、At(寫(xiě)元素符號(hào))。前4種元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖依次是：F、Cl、Br、I原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：(1)相似性：最外層電子數(shù)都是。(2)遞變性：F→I，數(shù)依次增大，電子層數(shù)依次，原子半徑逐漸增大。2．鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)F2Cl2Br2I2顏色、狀態(tài)色氣體黃綠色氣體深紅液體紫黑色固體密度逐漸增大熔、沸點(diǎn)逐漸升高溶解性在水中溶解度小(F2與H2O反應(yīng))，在有機(jī)溶劑中溶解度大3.鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)(1)鹵素單質(zhì)與氫氣反應(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，同一條件下同時(shí)分解結(jié)論從F2到I2，與H2化合越來(lái)越難，生成的氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱，元素的非金屬性逐漸減弱(2)鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式結(jié)論振蕩?kù)o置后，溶液由無(wú)色變?yōu)槌赛S色氧化性：Cl2>Br2>I2振蕩?kù)o置后，溶液由無(wú)色變?yōu)楹稚袷庫(kù)o置后，溶液由無(wú)色變?yōu)楹稚?.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①與H2反應(yīng)越來(lái)越難，對(duì)應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性逐漸。②Cl2、Br2、I2與H2O反應(yīng)越來(lái)越。③(3)熟記鹵素的特殊性①在常溫下Br2是唯一的液態(tài)單質(zhì)，易揮發(fā)。②碘為固體，易升華，淀粉遇I2變藍(lán)。③氟是最活潑的非金屬，沒(méi)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。典例分析典例分析考點(diǎn)一：堿金屬【典例1】據(jù)《自然》雜志最近報(bào)道?！敖^緣純水首次在實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)成金屬”：研究人員將一小點(diǎn)水滴在一滴堿金屬(如鈉、鉀)上。在一個(gè)真空室內(nèi)，室溫下以液體形式存在的鈉鉀合金從一個(gè)噴嘴滴下。然后水蒸氣再通過(guò)管道進(jìn)入真空室，在金屬液滴的外部形成一個(gè)極薄的外層；最后，電子和金屬陽(yáng)離子從鈉鉀合金中流入水中，形成導(dǎo)電的“金屬水”。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．水與堿金屬能發(fā)生氧化還原反應(yīng)B．“金屬水”靠陽(yáng)離子、電子和陰離子的移動(dòng)導(dǎo)電C．“金屬水”中陽(yáng)離子的總數(shù)等于自由移動(dòng)的電子的總數(shù)D．鈉、鉀都是活潑金屬，化學(xué)性質(zhì)相似考點(diǎn)二：鹵素【典例2】下列關(guān)于氯的說(shuō)法不正確的是（）A．氯元素在自然界中存在游離態(tài)，只是量極少B．實(shí)驗(yàn)室制備Cl2可用排飽和食鹽水法收集C．氯氣是一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體D．氯是重要的“成鹽元素”，主要以NaCl的形式存在于海水和陸地的鹽礦中同步訓(xùn)練同步訓(xùn)練一、單選題1．下列不屬于堿金屬單質(zhì)的通性的是（）A．硬度小、密度小 B．熔點(diǎn)較低C．焰色反應(yīng)相同 D．導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能強(qiáng)2．下列有關(guān)鉀及鉀的化合物敘述錯(cuò)誤的是（）A．鉀及鉀的化合物灼燒時(shí)均會(huì)發(fā)出紫色的火焰B．受熱易分解產(chǎn)生C．金屬鉀燃燒時(shí)生成氧化鉀D．金屬鉀可保存在煤油中3．可能存在的第119號(hào)元素被稱(chēng)為“類(lèi)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(lèi)鈁”的預(yù)測(cè)說(shuō)法正確的是（

）A．“類(lèi)鈁”在化合物中呈價(jià)B．“類(lèi)鈁”屬過(guò)渡元素，具有放射性C．“類(lèi)鈁”單質(zhì)的密度小于D．“類(lèi)鈁”單質(zhì)有較高的熔點(diǎn)4．鈁（）是一種具有放射性的元素，原子序數(shù)為87，其原子最外層電子數(shù)是1。下列有關(guān)元素的說(shuō)法不正確的是（

）A．是第六周期第Ⅰ族元素 B．的原子核外有87個(gè)電子C．在化合物中一般顯價(jià) D．其陽(yáng)離子半徑小于原子半徑5．下列關(guān)于堿金屬的敘述中，不正確的是（）A．鉀元素比鈉元素的金屬性強(qiáng)B．鉀和鈉的焰色分別為紫色和黃色C．堿金屬都能和水發(fā)生反應(yīng)，生成氫氧化物并放出氫氣D．堿金屬的熔點(diǎn)隨著電子層數(shù)的增加而升高6．下列元素中，在自然界只以化合態(tài)形式存在的是（）A．氮元素 B．鐵元素 C．硫元素 D．鈉元素7．下列說(shuō)法正確的是（）A．氯元素在自然界中既以化合態(tài)存在，也以游離態(tài)存在B．二氧化硫使含有酚酞的NaOH溶液褪色，是因?yàn)镾O2具有漂白性C．氧化鎂的熔點(diǎn)高達(dá)2800℃，可用于制造耐火坩堝D．雨水樣品在空氣中放置2小時(shí)后，測(cè)得pH變小，主要是因?yàn)槲樟丝諝庵械腃O28．下列說(shuō)法中，正確的是()A．向新制氯水中滴入幾滴石蕊溶液，溶液先變紅后褪色B．氯氣泄露，可用浸有NaOH溶液的毛巾捂住口鼻，逃離現(xiàn)場(chǎng)C．銅絲在氯氣中燃燒，生成藍(lán)色的氯化銅D．氯元素在自然界中既有單質(zhì)又有化合物存在9．下列關(guān)于氯元素及氯氣的敘述中，正確的是（）A．干燥的氯氣可以貯存在鋼瓶中B．氯元素在自然界中既有化合態(tài)存在，也有游離態(tài)存在C．氯氣難溶于水，可直接用排水法收集氯氣D．氯水、液氯是狀態(tài)不同的同一種物質(zhì)，均屬于純凈物10．關(guān)于非金屬元素Si、N、S、Cl的敘述，正確的是

A．通常情況下，它們的單質(zhì)均為氣體B．它們?cè)谧匀唤缰卸即嬖谟坞x態(tài)形式C．它們都有對(duì)應(yīng)的含氧酸D．每種元素都只有一種氧化物二、綜合題11．在第一次世界大戰(zhàn)期間，德國(guó)首次使用了毒氣戰(zhàn)——氯氣，氯氣化學(xué)式為Cl2。常溫常壓下為黃綠色，有強(qiáng)烈刺激性氣味的劇毒氣體，可溶于水和堿溶液，可以用來(lái)消毒自來(lái)水和制造漂白液、漂白粉，也可用于制鹽酸。(1)標(biāo)出下列物質(zhì)中Cl元素的化合價(jià)：Cl2___，HClO4___，KClO3___，NaClO___。(2)實(shí)驗(yàn)室制氯氣的方程式MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O①將上述反應(yīng)改寫(xiě)成離子方程式：___。②上述反應(yīng)中，被還原的物質(zhì)是___(填化學(xué)式，下同)，被氧化的物質(zhì)是___。③用雙線橋法標(biāo)出該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況：___。④用單線橋法標(biāo)出該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況：___。12．已知：Cl2+2I-=2Cl-+I2，海藻中富含碘元素。某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里用灼燒海藻的灰分提取碘，流程如圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出操作①、操作③的名稱(chēng)分別為：______________，_____________。(2)操作②選用CCl4的理由是___________。A．CCl4不溶于水

B．CCl4的密度比水大C．碘在CCl4中比在水中溶解度更大

D．CCl4與碘水不反應(yīng)(3)用NaOH濃溶液反萃取后再加稀酸，可以分離I2和CCl4，有關(guān)化學(xué)方程式為：堿性條件：3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O；酸性條件：5NaI+NaIO3+3H2SO4=3Na2SO4+3I2+3H2O。以下是反萃取過(guò)程的操作，請(qǐng)按要求填空：①向裝有I2的CCl4溶液的_____________(填