高中化学第一章物质结构元素周期律11元素周期表第2课时元素的性质与原子结构学案新人教版必修2Word文档下载推荐.docx

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2．碱金属单质的物理性质

（1）碱金属单质具有硬度小、密度小、熔点低、沸点低的特点。

随着元素原子核电荷数的增加，碱金属单质的熔点和沸点逐渐降低。

（2）碱金属单质具有良好的延展性、导电性、导热性，液态钠可用作核反应堆的传热介质。

3．碱金属单质的化学性质

（1）钠、钾与氧气反应

①实验现象：

都能在空气中燃烧，钠产生黄色火焰，钾产生紫色火焰，钾燃烧更剧烈。

②反应方程式：

2Na＋O2Na2O2、K＋O2KO2。

③实验结论：

金属的活泼性：

K＞Na。

（2）钠、钾与水反应

相同点：

金属浮在水面上；

熔成闪亮的小球；

小球四处游动；

发出嘶嘶的响声；

反应后的溶液呈红色。

不同点：

钾与水的反应有轻微爆炸声并着火燃烧。

②化学方程式：

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；

2K＋2H2O===2KOH＋H2↑。

与水反应剧烈程度：

K＞Na；

（1）碱金属的原子结构与化学性质的递变关系

从Li到Cs，随核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，元素金属性逐渐增强；

单质的还原性逐渐增强，离子的氧化性逐渐减弱。

（2）碱金属的化学性质及比较

单质

与氧气

反应越来越剧烈，产物分别是

Li2O

Na2O、Na2O2

K2O、K2O2、KO2

更复杂氧化物

与水

反应越来越剧烈，现象分别是

反应缓慢

剧烈反应

轻微爆炸

剧烈爆炸

化合物

碱性强弱：

LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH

例1　下列有关碱金属元素的性质判断正确的是（　　）

A．K与H2O反应最剧烈

B．Rb比Na活泼，故Rb可以从NaCl溶液中置换出Na

C．碱金属的阳离子没有还原性，所以有强氧化性

D．从Li到Cs都易失去最外层1个电子，且失电子能力逐渐增强

考点　碱金属单质的性质

题点　碱金属单质的综合

答案　D

解析　A项，在碱金属元素中，K不是最活泼的元素；

B项，Rb先与水反应，不会置换出Na；

C项，碱金属的阳离子很稳定，不具有强氧化性。

特别提示

（1）因Na、K都是很活泼的金属易与水反应，故不能从溶液中置换出相对不活泼的金属，只有在熔融状态下才能置换出不活泼的金属。

（2）Na、K通常保存在煤油中，Li通常用液体石蜡密封。

例2　下列事实不能用于判断金属性强弱的是（　　）

A．金属单质间发生的置换反应

B．1mol金属单质在反应中失去电子的多少

C．金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱

D．金属元素的单质与水或酸反应置换出氢气的难易程度

考点　碱金属的性质与原子结构的关系

题点　金属性强弱的判断

答案　B

解析　金属单质在反应中失去电子的多少，不能作为判断金属性强弱的依据，如1molAl反应失去的电子比1molNa多，但Al的金属性比Na弱。

易错警示

金属性强弱与失去电子的多少无关，取决于原子失去电子的能力。

二、卤族元素的结构与性质

1．卤族元素的原子结构

氟

氯

溴

碘

F

Cl

Br

I

0.071

0.099

1.14

1.33

（1）卤族元素的原子最外层电子数都是7。

（2）卤族元素的原子随核电荷数逐渐增大，电子层数增多，原子半径逐渐增大。

2．卤族元素的物理性质

卤素单质

颜色和状态

密度

熔点/℃

沸点/℃

F2

淡黄绿色气体

1.69g·

L－1（15℃）

－219.6

－188.1

Cl2

黄绿色气体

3.214g·

L－1（0℃）

－101

－34.6

Br2

深红棕色液体

3.119g·

cm－3（20℃）

－7.2

58.78

I2

紫黑色固体

4.93g·

cm－3

113.5

184.4

分析上表可知，从F2到I2，颜色逐渐加深，熔、沸点逐渐升高，密度逐渐增大。

3．卤素单质的化学性质

（1）卤素单质与氢气反应

反应条件

化学方程式

产物稳定性

暗处

H2＋F2===2HF

很稳定

光照或点燃

H2＋Cl22HCl

较稳定

加热

H2＋Br22HBr

不如氯化氢稳定

不断加热

H2＋I22HI

不稳定

由上表分析可知，从F2到I2，与H2反应所需要的条件逐渐升高，反应剧烈程度依次减弱，生成气态氢化物的稳定性依次减弱。

（2）卤素单质间的置换反应

实验①中：

试管内液体静置后分层，上层为无色，下层为橙红色，反应的化学方程式：

2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2；

实验②中：

试管内液体静置分层，上层为无色，下层为紫红色，反应的化学方程式：

2KI＋Br2===2KBr＋I2；

实验③中：

2KI＋Cl2===2KCl＋I2。

由实验①②③得出结论：

Cl2→I2氧化性逐渐减弱，相应卤素离子还原性逐渐增强。

（1）卤素性质的相似性

卤素原子都能得一个电子；

单质都能与氢气发生化合反应；

除F外，最高价氧化物对应的水化物的化学式为HXO4，且为强酸。

（2）卤素性质的递变性

从F到I，随核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，得电子能力逐渐减弱，元素非金属性逐渐减弱；

单质的氧化性减弱，相应阴离子的还原性增强。

例3　关于卤素X（依次为Cl、Br、I）的下列叙述不正确的是（　　）

A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2O===HXO＋HX表示

B．HX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数增加而增强

C．卤素单质的颜色随相对分子质量增大而加深

D．相对分子质量小的卤素单质可将相对分子质量大的卤素从它的卤化物溶液里置换出来

考点　卤素的性质

题点　卤素性质的变化规律

解析　HX的热稳定性随核电荷数的增加而减弱。

特别提示——卤素的特性

（1）氟元素无正价，无含氧酸，而氯、溴、碘元素有最高正价和含氧酸。

（2）X2＋H2O===HX＋HXO而2F2＋2H2O===4HF＋O2。

（3）溴单质在常温下是唯一的一种液态非金属单质。

（4）碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I2变蓝色。

（5）氢氟酸为弱酸，而盐酸、氢溴酸、氢碘酸为强酸。

例4　（2018·

寿光现代中学4月月考）下列说法中，不符合ⅦA族元素性质特征的是（　　）

A．从上到下元素的非金属性增强

B．易形成－1价离子

C．从上到下最高价氧化物的水化物酸性减弱（F除外）

D．从上到下氢化物的还原性依次增强

考点　卤素性质与原子结构的关系

题点　非金属性强弱判断的应用

答案　A

解析　同主族元素，从上到下元素的非金属性减弱，选项A错误；

第ⅦA族元素最外层7个电子，易得1个电子形成－1价离子，选项B正确；

从上到下元素的非金属性逐渐减弱，所以最高价氧化物的水化物酸性逐渐减弱，选项C正确；

同主族元素，从上到下元素的非金属性逐渐减弱，所以氢化物的还原性依次增强，选项D正确。

非金属元素具有多种化合价，也往往具有多种含氧酸，判断非金属性强弱时，只能用最高价氧化物对应水化物的酸性强弱比较，与低价氧化物水溶液的酸性无关。

1．随着碱金属元素原子序数的增大，下列递变规律错误的是（　　）

A．原子半径逐渐增大

B．最高价氧化物的水化物碱性逐渐增强

C．单质熔、沸点逐渐升高

D．单质的还原性逐渐增强

题点　碱金属性质的变化规律

答案　C

解析　随着碱金属元素原子序数的增大，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，单质的熔、沸点逐渐降低，单质的还原性逐渐增强。

2．下列关于碱金属的叙述正确的是（　　）

A．钾与氧气或水反应比钠的反应剧烈，铷、铯的反应更剧烈

B．碱金属的密度随着原子序数的递增逐渐减小

C．碱金属元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性随着原子序数的递增依次减弱

D．碱金属元素的阳离子的氧化性随着原子序数的递增依次增强

题点　碱金属结构与性质的综合

解析　B项，碱金属的密度随着原子序数的递增呈增大趋势（钾反常）；

D项，碱金属元素阳离子的氧化性随着原子序数的递增依次减弱。

3．（2017·

聊城高一检测）锂（Li）不可能具有的性质是（　　）

A．锂在空气中燃烧只会生成氧化锂

B．锂很软，用小刀可以切割

C．锂的熔点比金属铯高

D．金属锂可以保存在煤油或液体石蜡中

题点　碱金属性质的预测

解析　锂较其他碱金属活泼性差，燃烧不生成过氧化物，生成氧化锂，A正确；

碱金属都很软，可用小刀切割，B正确；

碱金属Li→Cs熔点逐渐降低，C正确；

金属锂的密度比煤油小，所以不能保存在煤油中，D不正确。

4．（2017·

青岛二中月考）部分卤族元素的某种性质A随核电荷数的变化趋势如图所示，则A可能表示（　　）

A．原子半径B．氢化物的稳定性

C．原子的电子层数D．单质的密度

解析　A项，从氯到碘，原子半径逐渐增大，A项不符合题意；

B项，从HCl到HI，稳定性逐渐减弱，B项符合题意；

C项，从Cl到I，原子的电子层数逐渐增多，C项不符合题意；

D项，从Cl2到I2，单质的密度逐渐增大，D项不符合题意。

5．下列有关卤素单质的说法正确的是（　　）

A．从F2到I2，单质颜色变浅

B．从F2到I2，单质氧化性增强

C．H2与F2不能共存

D．碘与铁反应时生成FeI3

题点　卤素及其化合物性质的综合考查

解析　从F2到I2，单质颜色加深，氧化性减弱，A、B项错误；

H2与F2混合后在暗处就可以剧烈化合并爆炸，故二者不能共存，C项正确；

碘与铁反应生成FeI2，D项错误。

[对点训练]

题组一　碱金属结构与性质的变化规律

1．（2018·

云南民族大学附中月考）下列有关碱金属的说法不正确的是（　　）

A．均为ⅠA族元素，最外层均有1个电子

B．单质的还原性：

Li＞Na＞K＞Rb＞Cs

C．碱性：

D．由Li到Cs，核电荷数依次增加，电子层数、原子半径依次增大

题点　碱金属单质性质的比较

解析　碱金属位于周期表第ⅠA族，主族序数等于原子最外层电子数，最外层电子数为1，故A正确；

同主族电子层数依次增加，失电子能力越来越强，还原性增强，单质的还原性：

Li＜Na＜K＜Rb＜Cs，故B错误；

金属性越强形成的碱的碱性越强，LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH，故C正确；

同一主族，从上到下，电子层数、原子半径依次增大，故D正确。

2．（2018·

北京四中3月月考）下图表示碱金属的某些性质与核电荷数的