2020版高中化学 第一章 物质结构元素周期律 1.2 元素的性质与原子结构课件 新人教版必修2

第2课时元素的性质与原子结构课程目标1．了解碱金属、卤族元素在周期表中的位置。2．了解碱金属、卤族元素原子的结构特点。3．了解原子结构与元素性质的关系。4．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。图说考点基础知识[新知预习]一、碱金属元素1．碱金属元素的原子结构(1)元素符号与原子结构示意图钠钾LiRbCs(2)原子结构特点结构特点相似性：最外层电子数都是递变性从Li到Cs核电荷数电子层数原子半径1增大增多增大2．碱金属单质的性质(1)物理性质(2)实验探究碱金属单质的化学性质a．锂、钠、钾与O2反应的比较实验操作实验现象化学方程式实验结论锂钠剧烈燃烧，有黄色火焰，生成淡黄色固体钾比钠的燃烧更剧烈，火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)钾与氧气反应生成比K2O2更复杂的化合物与O2反应的剧烈程度：LiNaK，生成产物越来越复杂4Li＋O2=====△2Li2O2Na＋O2=====△Na2O2b．钾、钠与H2O反应的比较钾钠实验操作共同点a.金属浮在水面上b．金属熔化成光亮的小球c．小球四处游动d．发出“嘶嘶”的响声e．反应后滴加酚酞溶液变实验现象不同点与水反应更剧烈，伴有轻微的爆炸声红色钾化学方程式实验结论金属的活动性NaK2K＋2H2O===2KOH＋H2↑2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑二、卤族元素1．原子结构特点(1)原子结构示意图FClBrI(2)结构特点①相同点：最外层上都有个电子。②递变性：从F→I，核电荷数逐渐，电子层数逐渐，原子半径逐渐。7增加增多增大2．卤族元素单质的性质(1)物理性质F2Cl2Br2I2颜色：――――――――――――――――――→浅黄绿色黄绿色深红棕色紫黑色逐渐熔、沸点：――――――――――――――→气体气体液体固体逐渐密度：―――――――――――――→逐渐水溶性：―――――――――――――――→反应溶解溶解微溶逐渐加深升高增大减小(2)化学性质①与H2反应反应条件化学方程式产物稳定性F2暗处H2＋F2===2HF很稳定Cl2光照或点燃H2＋Cl2=====光照或点燃2HCl较稳定Br2加热H2＋Br2=====△2HBr不稳定I2不断加热H2＋I2△2HI很不稳定结论：从F2到I2，与H2反应所需要的条件逐渐，反应剧烈程度依次，生成气态氢化物的稳定性依次。升高减弱减弱②卤素单质间的置换反应。实验操作实验现象化学方程式静置后，液体分层，上层，下层静置后，液体分层，上层，下层静置后，液体分层，上层，下层结论：Cl2、Br2、I2三种卤素单质的氧化性由强到弱的顺序是，相应卤素离子的还原性由强到弱的顺序是。无色橙红色2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2无色紫红色2KI＋Br2===2KBr＋I2无色紫红色2KI＋Cl2===2KCl＋I2Cl2Br2I2I－Br－Cl－[即时性自测]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。()×√√××(6)卤素单质的最外层电子数都是7。()(7)卤族元素的单质只有氧化性。()(8)从F到I，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子的得电子能力依次减弱。()(9)卤素单质与H2化合的难易程度为F2Cl2Br2I2。()××√×2．碱金属是典型的活泼金属，其根本原因是()A．碱金属单质的密度小，熔、沸点低B．碱金属在常温下易被氧化C．碱金属原子最外电子层上都只有1个电子，容易失去D．碱金属原子的核电荷数比较小答案：C3．下列有关金属钠和金属钾的比较，正确的是()A．金属性：NaKB．氢氧化物的碱性：NaKC．还原性：NaKD．与水反应的剧烈程度：NaK解析：钠和钾属于碱金属元素，根据“同主族自上至下元素金属性增强”可知，元素的金属性：NaK，单质的还原性：NaK，与水反应的剧烈程度：NaK，氢氧化物的碱性：NaK，故选B。答案：B4．氟、氯、溴、碘四种元素，它们的下列性质的递变规律不正确的是()A．单质的密度依次增大B．单质的熔、沸点依次升高C．Cl2可以从KI溶液中置换出I2D．Br2可以从NaCl溶液中置换出Cl2答案：D5．钾与水(含酚酞)反应的实验现象能表明钾的一些性质，请用短线连接。(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技能素养提升点一碱金属元素的性质[例1]下列关于碱金属元素的原子结构和性质的叙述不正确的是()A．碱金属原子最外层都只有1个电子，在化学反应中容易失去B．碱金属单质都是强还原剂C．碱金属单质都能在氧气中燃烧生成过氧化物D．碱金属单质都能与水反应生成碱【解析】同一主族元素最外层电子数相同，碱金属元素最外层电子数均为1，在化学反应中很容易失去最外层的1个电子，还原性很强，A、B对；Li与O2反应，只生成Li2O，C错；碱金属元素的单质都能与水反应生成碱和氢气，D对。【答案】C[提升1]下列有关碱金属单质的性质的说法错误的是()A．锂与水反应不如钠与水反应剧烈B．Rb比Na活泼，故Rb可以从NaCl溶液中置换出NaC．熔、沸点：LiNaKD．碱性：LiOHNaOHKOH解析：锂的活泼性比钠弱，与水反应不如钠剧烈，A正确。Rb和NaCl溶液反应时首先和水反应而不是置换出金属钠，B错。碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的增加而逐渐降低，C正确。从锂到铯，碱金属元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强，D正确。答案：B[关键能力]碱金属化学性质的相似性和递变性1．相似性(用R表示碱金属元素的单质)2．递变性(1)与O2反应从Li到Cs，与O2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反应可以生成Na2O2，而K与O2反应能够生成KO2等。(2)与H2O(或酸)的反应从Li到Cs，与H2O(或酸)反应越来越剧烈，如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸，Rb、Cs遇水发生剧烈爆炸。(3)最高价氧化物对应水化物的碱性碱性：LiOHNaOHKOHRbOHCsOH。状元随笔(1)Na、K通常保存在煤油中，Li通常用石蜡密封。(2)碱金属中还原性最强的是Cs，还原性最弱的是Li。(3)碱金属中只有Li与O2反应的产物为Li2O一种，其它碱金属与O2反应的产物至少有两种。提升点二卤族元素的性质[例2]下列关于卤素的叙述正确的是()A．卤素是典型的非金属元素，因此不能与其他非金属元素化合B．卤素单质越活泼，其熔、沸点就越高C．卤素各单质都能与水剧烈反应D．卤素的单质都能与氢气反应，且气态氢化物的稳定性随单质氧化性的增强而增强【解析】卤素能与其他非金属化合，如H、C等；卤素单质越活泼，其相对分子质量越小，其熔、沸点越低；卤素单质中只有氟能与水剧烈反应。【答案】D[提升2]下列对卤素的说法不符合递变规律的是()A．F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱C．F－、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F→I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[关键能力]卤素性质的相似性与递变性1．相似性(1)与H2反应：X2＋H2=====一定条件2HX(2)与活泼金属(如Na)反应：2Na＋X2=====点燃2NaX(3)与H2O反应X2＋H2O===HX＋HXO(X＝Cl、Br、I)2F2＋2H2O===4HF＋O22．递变性(1)氧化性与还原性(2)与H2反应的难易程度及对应氢化物稳定性(由F2→I2)①与H2反应越来越难，生成的氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强。②氢化物中HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高。(3)卤素单质与变价金属(如Fe)反应2Fe＋3X2===2FeX3(X＝F、Cl、Br)Fe＋I2===FeI2状元随笔卤素的特性(1)溴是常温常压下唯一的液态的非金属单质。(2)卤素单质都有毒，溴有很强的腐蚀性，液溴易挥发，保存时要加一些水进行“水封”，碘可升华，遇淀粉溶液变蓝(检验I2)。(3)Cl2、Br2、I2易溶于有机溶剂苯、CCl4、汽油等。(4)F无正化合价。形成性自评1．下列对碱金属的叙述中不正确的是()A．碱金属中还原性最弱的是锂B．碱金属的原子半径和离子半径都随核电荷数的增大而增大C．碱金属都易失去1个电子D．从Li到Cs，碱金属的密度越来越大，熔、沸点越来越高解析：随原子序数的递增，碱金属原子半径和离子半径逐渐增大，单质的还原性逐渐增强，A、B正确；碱金属都易失去1个电子形成稳定的阳离子，C正确；从Li到Cs，密度呈增大趋势，但K的密度小于Na，熔沸点越来越低，D错误。答案：D2．下列关于卤族元素由上到下性质递变的叙述，正确的是()①单质的氧化性增强②单质的颜色加深③气态氢化物的稳定性增强④单质的沸点升高⑤阴离子的还原性增强A．①②③B．②③④C．②④⑤D．④⑤解析：答案：C3．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。答案：C4．下列说法中错误的是()A．钾的金属性比钠强B．溴的非金属性比氯强C．NaOH的碱性比LiOH强D．HCl的热稳定性比HBr强解析：由于金属性KNaLi，故碱性KOHNaOHLiOH；非金属性ClBr，则其对应氢化物的热稳定性HClHBr。答案：B5．下列有关同主族元素性质的比较，不正确的是()A．金属性：KNaLiB．非金属性：OSSeC．还原性：F－Cl－I－D．碱性：KOHNaOHLiOH解析：同主族，自上而下，元素的金属性逐渐增强，A正确；同主族，自上而下，元素的非金属性逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强，B正确，C错误；同主族，自上而下，元素金属性逐渐增强，最高价氧化物的水化物的碱性增强：KOHNaOHLiOH，D正确。答案：C6．(1)常见卤素F、Cl、Br、I的氢化物中最不稳定的是________(写化学式)。(2)下列单质熔、沸点随原子序数递增而升高的是________(填字母，下同)。A．碱金属元素B．卤族元素(3)下列反应中，更剧烈的是________。A．钠与水反应B．钾与水反应(4)取下列溶液分装两试管，再分别依次加入少量氯水和少量四氯化碳，用力振荡、静置后，四氯化碳层显紫红色的是________。A．溴化钠溶液B．碘化钾溶液HIBBB解析：卤素中碘元素的非金属性最弱，氢化物中最不稳定的是HI；碱金属元素的单质熔、沸点随原子序数递增而降低，卤素单质熔、沸点随原子序数递增而升高；钾比钠活泼，与水反应更剧烈；氯水与NaBr、KI溶液分别生成Br2、I2，而二者的四氯化碳溶液分别为橙色、紫红色。练后感悟元素的性质与原子结构的关系(1)元素性质的影响因素：元素的性质主要与原子核外电子的排布，特别是与最外层电子数有关。(2)同主