2019-2020学年高中化学 第一章 物质结构元素周期律 1 第2课时 元素的性质与原子结构课件

第一章物质结构元素周期律第2课时元素的性质与原子结构第一章物质结构元素周期律1.了解碱金属、卤素在元素周期表中的位置。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。碱金属元素1．原子结构特点(1)原子结构元素符号LiNaKRbCs原子结构示意图(2)对比归纳①相似性：最外层电子数都是__。②递变性：随着核电荷数的增加，电子层数_________，原子半径_________。1逐渐增多逐渐增大2．碱金属单质的性质(1)物理性质银白色较小降低(2)化学性质①钠、钾与氧气反应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(透过蓝色钴玻璃)，钾燃烧更剧烈化学方程式2Na＋O2=====△Na2O2、K＋O2=====△KO2实验结论金属的活泼性：K___Na＞②钠、钾与水反应反应钠与水的反应钾与水的反应操作现象相同点：金属___在水面上；金属___成闪亮的小球；小球_________；发出嘶嘶的响声；反应后的溶液呈___色不同点：钾与水的反应有轻微爆炸声或着火燃烧浮熔不停游动红反应钠与水的反应钾与水的反应化学方程式___________________________2K＋2H2O===2KOH＋H2↑结论与水反应的剧烈程度：K___Na；金属的活泼性：K___Na2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑3.碱金属元素的性质与原子结构之间的关系从Li→Cs，随核电荷数增加，电子层数逐渐_____→原子半径逐渐_____→原子核对最外层电子的引力逐渐_____→元素原子的失电子能力逐渐_____→元素的金属性逐渐_____。增多增大减弱增强增强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Li2O2。()(6)钠、钾可以保存于煤油中，故锂也可以保存在煤油中。()×√√×××2．碱金属元素都是典型的活泼金属，其原因是()A．密度小，熔、沸点低B．在自然界中无游离态存在C．常温下易液化D．最外层只有一个电子，容易失去解析：选D。结构决定性质，因为碱金属元素原子的最外层只有一个电子，很容易失去，所以化学性质活泼。3．下列关于碱金属元素的说法正确的是()①原子结构的相同点是最外层电子数相同，都为1②原子结构的不同点是随核电荷数的增加，电子层数增多，原子半径增大③具有相似的化学性质，都是活泼金属④都具有强还原性，在化合物中显＋1价⑤化学性质有差别，从Li到Cs，失电子能力逐渐增强A．①③④B．①③⑤C．②④⑤D．①②③④⑤解析：选D。碱金属元素原子的最外层都有1个电子，都易失去1个电子，具有强还原性，显＋1价，①③④正确；从Li到Cs，原子半径逐渐增大，原子核对核外电子的引力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，②⑤正确。碱金属性质的相似性和递变性1．相似性2．递变性具体情况如下：物质的性质递变规律(Li→Cs)单质与氧气反应反应越来越剧烈，产物越来越复杂，Li生成Li2O；Na能生成Na2O和Na2O2；K能生成K2O2和KO2等与水反应反应越来越剧烈，Na与水剧烈反应，K能发生轻微爆炸，Rb、Cs遇水则发生爆炸最高价氧化物对应水化物的碱性LiOHNaOHKOHRbOHCsOH下列有关碱金属单质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．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[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，但在溶液中K先与H2O反应，故不能从NaCl溶液中置换出Na，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，最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强，即碱性：LiOHNaOHKOHRbOHCsOH，D正确。[答案]B(1)请写出Rb与CuSO4溶液反应的化学方程式：_______________________________________________。(2)0.1molK与足量水反应产生标准状况下H2___________________________________________L，转移电子数为________。答案：(1)2Rb＋CuSO4＋2H2O===Rb2SO4＋H2↑＋Cu(OH)2↓(2)1.120.1NA(或6.02×1022)考查碱金属元素的性质与原子结构之间的关系1．钾的金属性比钠强，根本原因是()A．钾的密度比钠小B．钾的熔点比钠低C．钾原子比钠原子多一个电子层D．加热时，钾比钠更易汽化解析：选C。由于钾的电子层数比钠多，原子核对最外层电子的吸引能力减弱，失去电子的能力增强，故金属性：KNa。2．锂(Li)是世界上最轻的金属，它属于碱金属的一种，下列说法正确的是()A．和Li同一主族的都是金属元素B．Na＋比Li多一个电子层C．Li、Na、K＋的最外层都只有一个电子D．Li是碱金属中原子半径最小的原子解析：选D。锂在第ⅠA族，该族中还有非金属元素氢，A选项错误；Li、Na＋的结构示意图分别为、，二者具有相同的电子层数，B选项错误；K＋的结构示意图为，其最外层有8个电子，C选项错误。考查碱金属元素性质的相似性和递变性3．下列有关碱金属元素的说法中，正确的是()A．在实验室里，碱金属元素的单质均保存在煤油中B．在自然界中碱金属元素均以化合态存在C．碱金属元素的单质在空气中燃烧生成物质的化学式均可表示为R2OD．随着核电荷数的递增，碱金属元素的单质与水反应的剧烈程度逐渐减弱解析：选B。碱金属元素中Li的密度比煤油小，会浮在煤油上，故Li要保存在固体石蜡中，A错误；碱金属元素的金属性都很强，在自然界中均以化合态存在，B正确；Na、K等在空气中燃烧会生成更复杂的产物，如Na2O2、K2O2、KO2等，C错误；随着核电荷数的递增，碱金属元素的单质的还原性增强，与水反应的剧烈程度逐渐增强，D错误。4．下列关于碱金属单质的性质叙述正确的是()A．在空气中燃烧的生成物都是过氧化物B．与水反应都能生成碱和氢气C．熔、沸点随原子序数增加而升高D．还原性随原子电子层数的增加而减弱解析：选B。碱金属单质在空气中燃烧生成的产物是有区别的，如Li燃烧生成Li2O；Na燃烧生成Na2O2等。碱金属单质都能与水反应生成碱和氢气。随核电荷数的增大，碱金属单质的熔、沸点逐渐降低，单质的还原性逐渐增强。卤族元素1．原子结构特点(1)原子结构元素符号FClBrI原子结构示意图(2)对比归纳①相似性：最外层电子数都是__。②递变性：随着核电荷数的增加，电子层数_________，原子半径_________。7逐渐增多逐渐增大2．卤族单质的性质(1)物理性质F2Cl2Br2I2颜色、状态_______色气体_____色气体_______色液体_____色固体密度熔、沸点淡黄绿黄绿深红棕紫黑增大升高(2)化学性质①与氢气的化合反应F2Cl2Br2I2与H2反应的条件__________或点燃加热至一定温度不断加热氢化物的稳定性很稳定较稳定不如HCl稳定不稳定、易分解结论F2→I2：与H2化合越来越___，氢化物稳定性逐渐_____暗处光照难减弱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，上层接近无色，下层呈_______Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl橙红色实验操作实验现象化学方程式静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈______________________________紫红色Cl2＋2KI===I2＋2KCl实验操作实验现象化学方程式静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈______________________________结论Cl2→I2：氧化性逐渐_____紫红色Br2＋2KI===I2＋2KBr减弱3.卤族元素的性质与原子结构之间的关系从F→I，随着核电荷数增加，电子层数逐渐_____→原子半径逐渐_____→原子核对最外层电子的引力逐渐_____→元素原子的得电子能力逐渐_____→元素的非金属性逐渐_____。增多增大减弱减弱减弱1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)随核电荷数增加，卤族元素单质的熔、沸点逐渐降低。()(2)随核电荷数增加，卤族元素单质的氧化性逐渐增强。()(3)随核电荷数增加，卤族元素单质的气态氢化物的稳定性逐渐增强。()(4)从上到下，卤族元素的原子半径逐渐减小。()(5)从上到下，卤族元素的非金属性逐渐减弱。()××××√2．下列各组物质混合，在冷暗处就可发生剧烈反应的是()A．H2和O2B．H2和Cl2C．H2和F2D．H2和I2解析：选C。H2和O2需在点燃条件下才反应。H2和Cl2需在光照或点燃条件下才反应。H2和F2在冷暗处就能剧烈反应并发生爆炸。H2和I2需在持续加热的条件下才能缓慢反应。3．氟、氯、溴、碘四种元素，关于它们性质递变规律的说法中不正确的是()A．单质的密度依次增大B．单质的熔点和沸点依次升高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解析：选D。Cl的非金属性强于Br，故Br2不能从NaCl溶液中置换出Cl2，选项D错误。卤族元素单质性质的相似性和递变性1．相似性化合物→最高价氧化物对应水化物(除氟外)都为强酸2．递变性具体情况如下：物质的性质递变规律(F2→I2)单质与氢气反应反应越来越难氢化物稳定性逐渐减弱还原性逐渐增强最高价氧化物对应水化物(氟除外)酸性逐渐减弱关于卤素(用X表示)的下列叙述正确的是()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．卤素单质的颜色从F2→I2按相对分子质量增大而加深D．X－的还原性依次为F－Cl－Br－I－，因此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盐溶液里置换出来[解析]A项，F2与H2O反应的化学方程式为2F2＋2H2O===4HF＋O2，不可用X2＋H2O===HXO＋HX表示；B项，HX的热稳定性随核电荷数的增加而减弱；D项，F2性质极为活泼，遇盐溶液先和水反应，故不能将相对分子质量大的卤素从它的盐溶液里置换出来。[答案]C卤素单质的特殊性(1)氟无正价，无含氧酸。而Cl、Br、I都有正化合价和含氧酸。(2)Cl2易液化，Br2易挥发，I2易升华。(3)常温下呈液态的非金属单质是Br2，淀粉遇I2变蓝色。(4)活泼的卤素单质能置换较不活泼的卤素单质，但F2不能从NaCl溶液中置换出Cl2，原因是2F2＋2H2O===4HF＋O2。砹(At)原子序数为85，与F、Cl、Br、I同族，推测砹或砹的化合物不可能具有的性质是()A．砹是有色固体B．非金属性：At＜IC．HAt非常稳定D．I2能从砹的可溶性盐溶液中置换出At2解析：选C。同主族从上到下卤族元素的单质为气态、液态、固态变化，且颜色加深，则砹是有色固体，故A正确；同一主族元素，其非金属性随着原子序数的增大而减小，所以非金属性：AtI，故B正确；同一主族元素中，其非金属性随着原子序数的增大而减小，则其相应氢化物的稳定性逐渐减弱，所以HAt很不稳定，故C错误；同一主族元素，其单质的氧化性随着原子序数的增大而减弱，所以I2可以把砹从砹的可溶性盐溶液中置换出来，故D正确。考查卤素性质与结构之间的关系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解析：选D。F、Cl、Br、I元素非