创新设计学年高中化学112元素的性质与原子结构讲解.docx

1、创新设计学年高中化学112元素的性质与原子结构讲解第2课时元素的性质与原子结构目标导航1.了解碱金属、卤素原子在周期表中的位置。2.了解碱金属、卤素原子的结构特点，了解原子结构与元素性质的关系。3.了解碱金属、卤素性质的相似性与递变性，并能初步运用原子结构理论解释。一、碱金属元素1结构特点(1)完成表格元素名称元素符号核电荷数原子结构示意图最外层电子数电子层数原子半径/nm碱金属元素锂Li3120.152钠Na11130.186钾K19140.227铷Rb37150.248铯Cs55160.265(2)得出结论：碱金属元素原子结构的共同点是最外层电子数均为1，不同点是电子层数和原子半径不同，其

2、变化规律是随着核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。2碱金属的性质(1)物理性质(2)化学性质与O2反应碱金属化学反应方程式反应程度产物复杂程度活泼性Li4LiO22Li2ONa2NaO2Na2O2KKO2KO2RbCs与水反应碱金属钾钠实验操作实验现象熔成小球，浮于水面，四处游动，有轻微爆炸声，反应后溶液加酚酞变红熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，反应后溶液加酚酞变红实验原理2K2H2O=2KOHH22Na2H2O=2NaOHH2结论钾比钠的活动性强议一议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

3、化合价都为1价()(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LiO2()答案(1)(2)(3)(4)(5)2钾与水(含酚酞)反应的实验现象能表明钾的一些性质，请连一连。(1)钾浮在水面上 A钾与水反应放热且钾的熔点较低(2)钾熔化成闪亮的小球 B钾与水反应剧烈，放出的热使生成的H2燃烧 3 钾球四处游动，并有轻,微的爆鸣声 C钾的密度比水小(4)溶液变为红色 D钾与水反应后的溶液呈碱性答案(1)C(2)A(3)B(4)D二、卤族元素1原子结构(1)完成表格：元素名称氟(F)氯(Cl)溴(Br)碘(I)原

4、子序数9173553原子结构示意图最外层电子数7777电子层数2345原子半径由小到大(2)得出结论：卤族元素原子结构的共同点是最外层电子数都是7，不同点是电子层数和原子半径不同，其变化规律是随着原子序数增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。2卤族元素单质的性质(1)物理性质 (2)化学性质与H2反应a填写下表：反应条件化学方程式产物稳定性F2暗处H2F2=2HF很稳定Cl2光照或点燃H2Cl22HCl较稳定Br2加热H2Br22HBr不稳定I2不断加热H2I22HI很不稳定b.得出结论：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。卤

5、素单质间的置换反应a填写下表：实验操作实验现象化学方程式静置后，液体分层，上层无色，下层橙红色2NaBrCl2=2NaClBr2静置后，液体分层，上层无色，下层紫红色2KIBr2=2KBrI2静置后，液体分层，上层无色，下层紫红色2KICl2=2KClI2b.得出结论：Cl2、Br2、I2三种卤素单质的氧化性由强到弱的顺序是Cl2Br2I2，相应卤素离子的还原性由强到弱的顺序是IBrCl。提醒因为F2能与H2O发生反应(2F22H2O=4HFO2)，所以F2不能从其他卤化物的盐溶液中置换出卤素单质。议一议1判断正误，正确的打“”，错误的打“”(X代表卤素)(1)卤素单质与水反应均可用X2H2O

6、=HXOHX表示()(2)HX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数增加而增强()(3)卤素单质的颜色从F2I2按相对分子质量增大而加深()(4)将F2通入NaCl溶液中可置换出Cl2()答案(1)(2)(3)(4)解析(1)F2与H2O反应为2F22H2O=4HFO2，不可用X2H2O=HXOHX表示。(2)HX的热稳定性随核电荷数的增加而减弱。(4)F2性质极活泼，遇盐溶液先和水反应，故不能将卤素从它的盐溶液里置换出来。2已知还原性IBrClF，试从原子结构的角度分析原因。答案还原性即微粒失去电子的能力。按IBrClF的顺序，离子的半径逐渐减小，原子核对最外层电子的吸引力逐渐增大，失去电子

7、的能力逐渐减弱，故还原性逐渐减弱。一、碱金属元素单质化学性质的相似性和递变性例1下列对碱金属性质的叙述中，正确的是()A碱金属元素的单质具有强还原性，可置换出硫酸铜溶液中的铜单质B单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物C碱金属单质与水反应生成碱和氢气D单质熔、沸点随着原子序数递增而升高解析A项中碱金属元素的单质具有强还原性，但活泼的金属易与H2O反应，故不能从盐溶液中置换出不活泼的金属，A项错；锂在空气中燃烧生成的是氧化锂，而不是过氧化锂，B项错；碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的递增而降低，D项错；碱金属都能与水反应生成对应的碱和氢气，只是反应越来越剧烈，C项正确。答案C归纳总结碱金属的原子结构

8、与化学性质的关系(1)相似性原子都容易失去最外层的一个电子，化学性质活泼，它们的单质都具有较强的还原性，它们都能与氧气等非金属单质及水反应。碱金属与水反应的通式为2R2H2O=2ROHH2(R表示碱金属元素)。(2)递变性随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，碱金属元素的原子失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强。与O2的反应越来越剧烈，产物更加复杂，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。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。最高价氧化物对应水化物

9、的碱性逐渐增强，CsOH的碱性最强。变式训练1下列各组比较不正确的是()A锂与水反应不如钠与水反应剧烈B还原性：KNaLi，故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠C熔、沸点：LiNaKD碱性：LiOHNaOHKOH答案B解析锂的活泼性比钠弱，与水反应不如钠剧烈，A正确；还原性：KNaLi，但K不能置换出NaCl溶液中的Na，而是先与H2O反应，B错误；碱金属元素从Li到Cs，熔、沸点逐渐降低，即LiNaKRbCs，C正确；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：LiOHNaOHKOHRbOHCsOH，D正确。二、卤素单质的相似性、递变性和特性例2

10、下列对卤素的说法不符合递变规律的是()AF2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱BHF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱CF、Cl、Br、I的还原性逐渐增强D卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序颜色变浅，密度增大解析从FI原子半径依次增大，单质氧化性逐渐减弱，则阴离子的还原性逐渐增强，氢化物的稳定性逐渐减弱，卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序颜色逐渐变深，密度也逐渐增大。答案D归纳总结卤素的原子结构与化学性质的关系(1)相似性(X表示卤素元素)卤素原子都容易得到一个电子使其最外层达到8个电子的稳定结构，它们的单质都是活泼的非金属单质，都具有较强的氧化性。与H2反应：X2H

11、22HX。与活泼金属(如Na)反应：2NaX22NaX。与H2O反应aX2H2O=HXHXO(XCl、Br、I)；b2F22H2O=4HFO2。与NaOH溶液反应X22NaOH=NaXNaXOH2O(XCl、Br、I)。(2)递变性(X表示卤素元素)随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，卤素原子得电子的能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。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，即：稳定性：HFHClHBrHI；还原性：HFHClHBrHI。卤素单质与变价金属(如Fe)反应时，F2、Cl2、Br2生成高价卤化物(如FeX3)，而I2只能生成低

12、价卤化物(如FeI2)。氢化物都易溶于水，其水溶液酸性依次增强。最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱，即酸性：HClO4HBrO4HIO4，HClO4是已知含氧酸中酸性最强的酸。变式训练2砹是现知原子序数最大的卤族元素，根据卤素性质的递变规律，对砹及其化合物的叙述，正确的是()A与H2化合能力：At2I2B砹在常温下为白色固体C砹原子的最外电子层上有7个电子D砹能从NaCl溶液中置换出氯单质答案C解析从F2到At2，元素的非金属性逐渐减弱，与H2化合能力逐渐减弱，A项不正确；由F2到I2，单质的颜色依次加深，I2是紫黑色固体，则砹为黑色固体，B项不正确；卤族元素的原子，最外层上都有7个电子，C项

13、正确；因氧化性Cl2At2，所以At2不能从NaCl溶液中置换出Cl2，D项不正确。规律总结卤素的特性(1)氟元素无正价，无含氧酸。F的还原性极弱。(2)X2H2O=HXHXO而2F22H2O=4HFO2。(3)Br2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。三、同主族元素性质的递变规律例3下列关于主族元素的说法错误的是()A同主族元素随着原子序数递增，元素金属性增强B同主族元素随着原子序数递增，元素单质的熔、沸点逐渐升高C同主族元素原子最外层电子数都相同D同主族元素最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强解析同主族元素随着原子序数的递增，电子层数逐渐增多，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，即元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱，A项、D项都正确；对于同主族的金属元素，单质的熔、沸点从上到下逐渐降低，对于同主族的非金属元素，单质的熔、沸点从上到下逐渐升高，B项错误；同主族元素原子最外层电子数都相同，C项正确。