化学必修二人教新课标第一章 第一节 第二课时元素的性质与原子结构同步讲义Word格式文档下载.docx
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a:
金属浮在水面上;
b:
金属熔化成闪亮的小球;
c:
小球四处游动;
d:
发出“嘶嘶”的响声;
e:
反应后的溶液呈红色
不同点
钾与水反应更剧烈
化学方程式
2K+2H2O===2KOH+H2↑
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
实验结论
与水反应的剧烈程度:
K>
Na
金属活泼性:
[特别提醒]
实验室里钠、钾保存在煤油中,而锂保存在石蜡中。
1.锂、钠、钾在加热条件下与O2反应的产物类型相同吗?
试分别写出产物的化学式。
提示:
不相同;
产物分别是Li2O、Na2O2、KO2。
2.钾比钠活泼,钾能否从NaCl溶液中置换出钠?
不能;
因为钾与NaCl溶液中的水发生反应而不是与NaCl反应。
3.你能根据钠、钾单质及其化合物的性质推测出氯化铯和碳酸铯的溶解性吗?
能;
碱金属单质及其化合物的性质具有相似性,依据NaCl(KCl)、Na2CO3(K2CO3)易溶于水推测CsCl、Cs2CO3也是易溶于水的。
1.碱金属元素单质化学性质的相似性和递变性
(1)相似性(用R表示碱金属元素)
(2)递变性
具体表现如下(按从Li→Cs的顺序)
①与O2的反应越来越剧烈,产物越来越复杂,如Li与O2反应只能生成Li2O,Na与O2反应还可以生成Na2O2,而K与O2反应能够生成KO2等。
②与H2O的反应越来越剧烈,如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸,Rb与Cs遇水发生剧烈爆炸。
③最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强。
即碱性:
LiOH<
NaOH<
KOH<
RbOH<
CsOH
2.从原子结构角度认识碱金属元素性质的递变规律
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×
”)。
(1)碱金属元素原子的次外层电子数都是8个(×
)
(2)化合物中碱金属元素的化合价都为+1(√)
(3)碱金属元素的原子半径随核电荷数的增大而增大(√)
(4)碱金属单质的化学性质活泼,易失电子发生还原反应(×
(5)Li在空气中加热生成Li2O2(×
2.下列说法中不正确的是( )
A.锂与水反应不如钠与水反应剧烈
B.还原性:
K>Na>Li,故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠
C.熔、沸点:
Li>Na>K
D.碱性:
LiOH<NaOH<KOH
解析:
选B A中锂的活泼性比钠弱,与水反应不如钠剧烈,故A正确;
B中还原性:
K>Na>Li,但K不能置换出NaCl溶液中的钠,而是先与H2O反应,故B错误;
C中碱金属元素从Li到Cs,熔、沸点逐渐降低,即Li>Na>K>Rb>Cs,故C正确;
D中从Li到Cs,碱金属元素的金属性逐渐增强,对应最高价氧化物的水化物的碱性依次增强,即碱性:
LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH,故D正确。
[方法技巧]
元素金属性强弱的判断依据
依据
结论
根据单质与水(或酸)反应置换出氢气的难易程度
越易者金属性越强
根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
碱性越强者金属性越强
根据金属之间的置换反应
活动性强的金属能把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来
2.单质的物理性质
(1)递变性
单质
物理性质
F2
Cl2
Br2
I2
颜色、状态
淡黄绿色气体
黄绿色气体
深红棕色液体
紫黑色固体
密度
逐渐增大
熔、沸点
逐渐升高
(2)特性:
氯易液化、溴易挥发、碘易升华。
3.单质的化学性质
(1)与H2的反应
①X2与H2反应的比较:
反应条件
产物稳定性
暗处
很稳定
H2+F2===2HF
光照或点燃
较稳定
H2+Cl22HCl
加热
稳定性差
H2+Br22HBr
不断加热
不稳定
H2+I22HI
②结论:
从F2到I2,与H2反应剧烈程度:
逐渐变弱
从F2到I2,氢化物的稳定性:
逐渐减弱
(2)单质间的置换反应
离子方程式
静置后,液体分层,上层接近无色,下层橙红色
Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
静置后,液体分层,上层接近无色,下层紫红色
Cl2+2I-===I2+2Cl-
Br2+2I-===I2+2Br-
Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱
(3)特性:
I2遇淀粉变蓝色。
(1)溴是常温常压下惟一的液态非金属单质。
(2)卤素单质都有毒,液溴易挥发,保存时常用水封。
1.试比较F、Cl、Br、I对应氢化物的稳定性,据此,能否判断F、Cl、Br、I非金属性的强弱?
稳定性:
HF>HCl>HBr>HI;
氢化物的稳定性越强,则对应元素的非金属性越强,即非金属性强弱顺序为F>Cl>Br>I。
2.氯气能从NaBr溶液中置换出Br2,F2比Cl2活泼,F2能否从NaBr溶液中置换出Br2?
F2能与NaBr溶液中的水反应生成HF和O2,不能从NaBr溶液中置换出Br2。
1.卤素元素单质化学性质的相似性和递变性
(1)相似性(用X代表卤族元素):
单质X2
化合物→最高价氧化物对应水化物(除氟外)都为强酸
具体表现如下:
①与H2反应越来越难,对应氢化物的稳定性逐渐减弱,还原性逐渐增强,其水溶液的酸性逐渐增强,即:
HF>
HCl>
HBr>
HI;
还原性:
HF<
HCl<
HBr<
酸性:
HI。
②最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,即HClO4>
HBrO4>
HIO4。
2.从原子结构角度认识卤族元素性质的递变规律
1.判断下列有关卤族元素性质描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×
(1)随核电荷数增加,单质熔、沸点降低(×
(2)随核电荷数增加,单质氧化性增强(×
(3)随核电荷数增加,气态氢化物稳定性逐渐增强(×
(4)从上到下原子半径逐渐减小(×
(5)从上到下非金属性逐渐减弱(√)
2.下列关于卤素(用X表示)的叙述中,正确的是( )
A.卤素单质与水反应均可用X2+H2O===HXO+HX表示
B.HX的热稳定性随卤素核电荷数增加而增强
C.卤素单质的颜色F2→I2随相对分子质量增大而加深
D.卤素单质越活泼,其熔点和沸点就越高
选C F2与H2O反应方程式为2F2+2H2O===4HF+O2,A项错误;
从F到I,非金属性逐渐减弱,故HX的热稳定性逐渐减弱,B项错误;
卤素单质从F2到I2的颜色为:
淡黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色,C项正确;
卤素单质的活泼性由F2→Cl2→Br2→I2逐渐减弱,熔、沸点依次升高,D错误。
[方法技巧]
元素非金属性强弱的判断依据
根据单质与氢气化合的难易程度或生成氢化物的稳定性
越易与氢气化合,氢化物越稳定者非金属性越强
根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱
酸性越强者非金属性越强
根据非金属单质间的置换反应
活动性强的能够置换出活动性弱的
1.元素性质与原子结构的关系
同主族元素随着原子核外电子层数的增加,得到电子的能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱;
失去电子的能力逐渐增强,金属性逐渐增强。
2.同主族元素及其典型化合物性质的递变规律
物质类别
性质
递变规律(由上至下)
元素
元素金属性
逐渐增强
元素非金属性
氧化性
还原性
非金属元素氢化物
稳定性
水溶液的酸性
最高价氧化物对应的水化物
碱性
酸性
1.卤素按F、Cl、Br、I的顺序其非金属性逐渐减弱的原因是( )
A.原子核内质子数增多起主要作用
B.相对原子质量逐渐增大起主要作用
C.其单质的密度增大起主要作用
D.随着核电荷数增加电子层数增大起主要作用
选D F、Cl、Br、I元素非金属性逐渐减弱的原因主要是由于核外电子层数增多,原子核对最外层电子的吸引能力减弱所致。
2.已知钡的活动性介于钠和钾之间,下列叙述正确的是( )
A.钡与水反应不如钠与水反应剧烈
B.钡可以从KCl溶液中置换出钾
C.氧化性:
K+>Ba2+>Na+
KOH>Ba(OH)2>NaOH
选D 由于钡的活动性比钠强,所以钡与水反应比钠与水反应更剧烈,A错误;
钡的活动性不如钾且先与水发生反应,故不能置换出钾,B错误;
由于金属性:
K>Ba>Na,故氧化性为Na+>Ba2+>K+,C错误;
元素的金属性越强,其对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强,则碱性KOH>Ba(OH)2>NaOH,D正确。
[三级训练·
节节过关]
1.F、Cl和Br都是ⅦA族元素,关于这三种元素原子的说法正确的是( )
A.原子半径:
F>
Cl>
Br B.最外层电子数都相同
C.核外电子层数都相同D.最外层电子数都不相同
选B F、Cl和Br都是第ⅦA族元素,故最外层电子数都为7,B正确,D错误;
从F→Br,核外电子层数增多,C错误。
2.下列对碱金属性质的叙述中,正确的是( )
A.都是银白色的柔软金属,密度都比较小
B.单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物
C.碱金属单质都能与水反应生成碱和氢气
D.单质的熔、沸点随着原子序数的增加而升高
选C A项,碱金属中除Cs略带金属光泽外,其余都是银白色的柔软金属,Rb和Cs的密度大于水,其余密度都比较小,错误;
B项,单质在空气中燃烧生成的不一定都是过氧化物,例如Li只能生成氧化锂,错误;
C项,碱金属单质都能与水反应生成碱和氢气,正确;
D项,单质的熔、沸点随着原子序数的增加而降低,错误。
3.下列事实不能用于判断元素非金属性强弱的是( )
A.非金属单质与非金属阴离子在溶液中发生的置换反应
B.1mol非金属单质在反应中得到电子数目的多少
C.非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱
D.非金属元素的单质与氢气反应的难易
选B 判断元素非金属性强弱的根本依据是元素原子得到电子的难易,而不是得到电子数目的多少。
4.关于铷的下列说法不正确的是( )
A.与水反应比钠更剧烈
B.Rb2O2与水能剧烈反应并释放出O2
C.是极强的还原剂
D.RbOH碱性比同浓度NaOH弱
选D A项,铷、钠同位于周期表第ⅠA族,由于Rb原子核外电子层数增多,原子半径增大,元素原子失去电子的能力逐渐增强,因此Rb与水反应比钠更剧烈,正确;
B项,Rb2O2与水能剧烈反应产生RbOH并释放出O2,正确;
C项,Rb是极强的还原剂,正确;
D项,元素的金属性:
Rb>
Na,元素的金属性越强,其相应的最高价氧化物对应水化物的碱性越强,所以RbOH碱性比同浓度NaOH强,错误。
5.下表为元素周期表的一部分。
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
1
①
2
②
⑤
3
③
⑥
4
④
⑦
(1)表中元素__________的非金属性最强;
元素________的金属性最强;
元素__________的单质在室温下呈液态(填写元素符号)。
(2)表中元素③的原子结构示意图是________________________________________________________________________。
(3)表中元素⑥、⑦氢化物的稳定性顺序为__________>
__________(填写化学式,下同)。
(4)表中元素最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸的分子式是________________________。
据元素周期表中同主族元素性质递变规律可知,F的非金属性最强,K的金属性最强,单质在室温下呈液态的是Br2。
元素③为Na,原子结构示意图为,元素⑥、⑦分别为Cl、Br,其非金属性:
Br,所以氢化物稳定性:
HBr;
F无正化合价,最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸是HClO4。
答案:
(1)F K Br
(2) (3)HCl HBr (4)HClO4