資源簡介 第3課時 原子結構與元素的性質(zhì)[核心素養(yǎng)發(fā)展目標] 1.以第ⅠA族的堿金屬元素、第ⅦA族的鹵族元素為例,通過探究認識同主族元素性質(zhì)(金屬性與非金屬性)的遞變規(guī)律,并能用原子結構理論加以解釋,培養(yǎng)“科學探究”與“證據(jù)推理”的核心素養(yǎng)。2.通過比較、歸納、實驗等方法預測同主族元素的相似性與遞變性,提升“科學探究與創(chuàng)新意識”的核心素養(yǎng)。一、堿金屬元素1.元素化學性質(zhì)與原子結構的關系根據(jù)初中所學原子結構的知識,填寫下表:原子 最外層電子數(shù)特點 得失電子情況 化學性質(zhì)稀有氣體元素 都為8(氦為2) 不易得失 穩(wěn)定金屬元素 一般<4 易失去 金屬性非金屬元素 一般≥4 易得到 非金屬性由上表可知,原子結構決定元素的性質(zhì)。2.堿金屬元素的原子結構填寫下表中的信息,并思考和討論下列問題:元素名稱 鋰 鈉 鉀 銣 銫元素符號 Li Na K Rb Cs原子結構示意圖原子半徑/nm 0.152 0.186 0.227 0.248 0.265思考1 (1)在元素周期表中從上往下堿金屬元素原子的核電荷數(shù)、原子半徑如何變化 提示 核電荷數(shù)逐漸增大,原子半徑逐漸增大。(2)從上往下,堿金屬元素的原子核外電子排布有什么特點 從哪一點能推斷出堿金屬元素的化學性質(zhì)具有相似性 提示 最外層都只有一個電子,電子層數(shù)逐漸增多;從最外層都只有一個電子能推出堿金屬元素的化學性質(zhì)具有相似性。3.堿金屬元素化學性質(zhì)的比較思考2 (1)回憶第二章學過的知識,鈉有哪些化學性質(zhì) 提示 鈉可以與氧氣、水、酸、鹽溶液等物質(zhì)反應。(2)結合鋰、鈉和鉀的原子結構特點,請你預測鋰、鉀可能具有哪些與鈉相似的化學性質(zhì)。劇烈程度如何變化 提示 鋰、鉀也可以與氧氣、水、酸、鹽溶液等物質(zhì)反應。Li、Na、K反應劇烈程度逐漸增強。[實驗和觀察]鈉、鉀與氧氣反應 鉀與水反應操作現(xiàn)象 都能在空氣中燃燒,鈉產(chǎn)生黃色火焰,鉀產(chǎn)生紫色火焰,鉀燃燒更劇烈 鉀浮在水面上;迅速熔成閃亮的小球四處游動;反應劇烈,有輕微爆炸聲并著火燃燒;溶液變紅化學方程式 2Na+O2Na2O2 2K+2H2O2KOH+H2↑結論 鈉、鉀都能與O2、H2O反應,且鉀更活潑,與預測一致思考3 (1)根據(jù)鉀、鈉與水反應的現(xiàn)象,推斷鋰與水反應的難易程度。提示 由鈉、鉀與水反應的現(xiàn)象,推測鋰與水反應的程度不如鈉、鉀劇烈。(2)根據(jù)上述實驗,結合堿金屬元素的原子結構推斷出堿金屬元素化學性質(zhì)的相似性和遞變規(guī)律。完成下列填空:4.堿金屬元素物理性質(zhì)的相似性和遞變性1.判斷正誤(1)從鋰到銫,堿金屬元素單質(zhì)的密度依次增大 ( )(2)由于Li、Na、K都能和O2、H2O反應,故實驗室中三者都應保存在煤油中 ( )(3)Li、Na、K在空氣中燃燒均生成過氧化物 ( )(4)堿金屬元素原子隨核電荷數(shù)增加,其單質(zhì)與水反應越來越劇烈 ( )(5)可以通過鈉和氯化鋰溶液反應,判斷鈉和鋰元素的金屬性 ( )(6)堿金屬元素在自然界中都以化合態(tài)形式存在 ( )答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√2.以下關于鋰、鈉、鉀、銣、銫的敘述不正確的是 ( )①氫氧化物中堿性最強的是CsOH②單質(zhì)熔點最高的是銫③它們的密度依次增大④其單質(zhì)的還原性依次增強⑤它們對應離子的氧化性依次增強⑥單質(zhì)與水反應的劇烈程度依次增強⑦單質(zhì)與相同濃度、相同體積的鹽酸反應的劇烈程度依次增強A.①⑤⑦ B.②⑥C.②③⑤ D.②③④答案 C解析 鋰、鈉、鉀、銣、銫屬于第ⅠA族元素,其中銫的金屬性最強,金屬性越強,形成的氫氧化物堿性越強,則CsOH的堿性最強,故①正確;堿金屬單質(zhì)從Li到Cs熔點依次降低,故②錯誤;鉀的密度反常,比鈉的小,故③錯誤;堿金屬元素從Li到Cs金屬性逐漸增強,單質(zhì)還原性依次增強,故④正確;堿金屬單質(zhì)從Li到Cs還原性逐漸增強,對應離子的氧化性應依次減弱,故⑤錯誤;金屬性越強,與水反應越劇烈,堿金屬單質(zhì)從Li到Cs與水反應的劇烈程度依次增強,故⑥正確;金屬性越強,與酸反應越劇烈,堿金屬單質(zhì)從Li到Cs與相同濃度、相同體積的鹽酸反應的劇烈程度依次增強,故⑦正確。3.(2024·四川自貢高一月考)可能存在的第119號元素被稱為“類鈁”,據(jù)元素周期表結構及元素性質(zhì)變化趨勢,有關“類鈁”的預測說法不正確的是 ( )A.“類鈁”在化合物中呈+1價B.“類鈁”屬于過渡元素,具有放射性C.“類鈁”與冷水反應可能爆炸D.“類鈁”單質(zhì)熔點較低答案 B解析 119號元素位于第八周期第ⅠA族,屬于堿金屬元素,化合物中呈+1價,A正確;“類鈁”不屬于過渡元素,B錯誤;“類鈁”屬于堿金屬,金屬性最強,所以“類鈁”單質(zhì)熔點較低,與冷水反應可能爆炸,C、D正確。二、鹵族元素鹵族元素簡稱鹵素,包括(填名稱及符號)氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)、(Ts)。1.鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)F2 Cl2 Br2 I2顏色(常態(tài)) 淡黃綠色(氣體) 黃綠色(氣體) 深紅棕色(液體) 紫黑色(固體)密度 逐漸增大熔、沸點 逐漸升高2.鹵族元素的原子結構元素名稱 氟 氯 溴 碘元素符號 F Cl Br I原子結構示意圖相似性 最外層電子數(shù)均為7遞變性 電子層數(shù)逐漸增多,原子半徑逐漸增大3.鹵素單質(zhì)的化學性質(zhì)(1)鹵素單質(zhì)與氫氣的反應鹵素單質(zhì) 反應條件 化學方程式 產(chǎn)物穩(wěn)定性F2 在暗處劇烈化合并發(fā)生爆炸 H2+F22HF 很穩(wěn)定Cl2 光照或點燃 H2+Cl22HCl 較穩(wěn)定Br2 加熱 H2+Br22HBr 不如氯化氫穩(wěn)定I2 不斷加熱 H2+I22HI 不穩(wěn)定,同一條件下同時分解結論 從F2到I2,與H2化合越來越難,生成的氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱,元素的非金屬性逐漸減弱(2)鹵素單質(zhì)間的置換反應的實驗探究實驗操作 實驗現(xiàn)象 離子方程式 結論振蕩靜置后,溶液由無色變?yōu)槌赛S色 2Br-+Cl2Br2+2Cl- 氧化性:Cl2>Br2>I2振蕩靜置后,溶液由無色變?yōu)樽睾稚?2I-+Cl2I2+2Cl-振蕩靜置后,溶液由無色變?yōu)楹稚?2I-+Br2I2+2Br-思考1 通過實驗可知,從F→I,元素的非金屬性(得電子能力)依次減弱,試從原子結構角度分析其性質(zhì)遞變的原因。提示 從F→I,電子層數(shù)逐漸增多,原子半徑逐漸增大,原子核對最外層電子的引力逐漸減弱,原子得電子能力逐漸減弱,非金屬性逐漸減弱。思考2 F2通入水中會劇烈反應,且有另一種單質(zhì)氣體生成,請根據(jù)氧化還原反應理論書寫化學方程式: 。 提示 2F2+2H2O4HF+O21.鹵素的特殊性(1)在常溫下Br2是唯一的液態(tài)非金屬單質(zhì),易揮發(fā)。(2)碘為紫黑色固體,易升華,淀粉遇I2變藍。(3)氟是最活潑的非金屬,沒有正化合價,氟單質(zhì)與鹽溶液反應時,先與水反應產(chǎn)生HF和O2。2.同主族元素的遞變規(guī)律1.判斷正誤(1)鹵素單質(zhì)越活潑,其熔、沸點越高 ( )(2)從F到I,鹵族元素氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸增強 ( )(3)鹵素單質(zhì)隨原子序數(shù)的遞增,密度逐漸增大 ( )(4)從F→I,其單質(zhì)與H2化合的難易程度是由難到易 ( )(5)F2、Cl2、Br2與H2O反應的原理相同 ( )(6)F-、Cl-、Br-的還原性依次增強 ( )答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√2.下列關于鹵素(用X表示)的敘述正確的是 ( )A.鹵素單質(zhì)與水反應均可用X2+H2OHXO+HX表示B.HX的熱穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)增加而增強C.鹵素的原子核外電子層數(shù)隨核電荷數(shù)的增加而增多D.X-的還原性依次為F-答案 C解析 2F2+2H2OO2+4HF,A錯;HX的熱穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)增加而減弱,B錯;F2優(yōu)先與水反應,故不能用F2從其他鹽溶液中置換出來鹵素單質(zhì),D錯。3.(2024·杭州高一期末)已知砹(85At)位于第六周期第ⅦA族,關于砹(85At)及其化合物說法正確的是 ( )A.穩(wěn)定性:HAt>HClB.氧化性:At2>I2C.還原性:HAt>HClD.At2是白色無毒晶體答案 C解析 鹵族元素由上而下,非金屬性逐漸變?nèi)?則穩(wěn)定性:HAtHCl,C正確;鹵族元素由上而下,單質(zhì)顏色加深,At2不是白色晶體,D錯誤。1.(2024·海南農(nóng)墾中學高一期末)下列敘述正確的是 ( )A.堿金屬與鹵素單質(zhì)的熔、沸點均隨核電荷數(shù)的增大而升高B.鹵素單質(zhì)的密度隨核電荷數(shù)的增大而增大C.鹵素形成的氫化物穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)增大而增大D.堿金屬的焰色試驗都呈黃色答案 B解析 鹵族元素單質(zhì)的狀態(tài)從氣態(tài)到液態(tài)再到固態(tài),熔、沸點從上到下逐漸增大;而堿金屬熔、沸點隨核電荷數(shù)的增加而降低,A錯誤;同主族元素從上到下元素的非金屬性逐漸減弱,對應的氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱,C錯誤;鉀元素的焰色試驗需要透過藍色鈷玻璃片觀察,焰色試驗為紫色,D錯誤。2.已知鋇的金屬活動性處于鉀和鈉之間。則下列變化中可能實現(xiàn)的是 ( )A.鋇可從氯化鈉溶液中置換出金屬鈉B.鋇可從冷水中置換出氫氣C.鋇可從硫酸銅溶液中置換出銅D.在溶液中Ba2+可氧化金屬鋅,生成Zn2+答案 B解析 由于鋇可以與水反應,所以鋇和鈉一樣并不能置換出水溶液中的金屬離子,溶液中的Ba2+也難以被還原生成金屬單質(zhì)。3.(2024·海南中學高一期末)類比遷移的思維方法可以預測許多物質(zhì)的性質(zhì)。但類比是相對的,不能違背客觀事實。下列類比遷移結果正確的是 ( )A.因為Na在空氣中加熱生成Na2O2,所以Li在空氣中加熱生成Li2O2B.因為HCl是強酸,所以HF也是強酸C.Na和水反應生成NaOH和H2,則Fe和水蒸氣反應也生成Fe(OH)3和H2D.金屬性:Rb>K>Na,則金屬性:Sr>Ca>Mg答案 D解析 Li在空氣中加熱只能生成Li2O,A錯誤;HF是弱酸,B錯誤;Fe和水蒸氣反應生成Fe3O4和H2,C錯誤;同主族從上到下,元素的金屬性逐漸增強,故金屬性:Sr>Ca>Mg,D正確。4.為了比較鹵素單質(zhì)的氧化性強弱,可在實驗室先制取Cl2,并將Cl2依次通入NaBr溶液和淀粉 KI溶液中,有如圖所示的儀器(橡膠塞均為雙孔)及藥品,試回答下列問題:(1)若所制氣體從左向右流向時,上述儀器接口的連接順序為H接 、 接 、 接 。 (2)裝置③的作用是 ,反應的離子方程式為 。 (3)裝置①中產(chǎn)生的現(xiàn)象是 ,反應的化學方程式為 。 (4)通過實驗還可證明Br2通入KI溶液中可置換I2,結合本實驗可得到的結論是 。 答案 (1)D C B A F (2)吸收未反應完的Cl2,防止污染空氣 Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O (3)溶液變藍 Cl2+2KII2+2KCl (4)同主族元素隨著原子序數(shù)的遞增,元素非金屬性逐漸減弱,單質(zhì)氧化性逐漸減弱解析 (1)根據(jù)實驗目的可知,先制取氯氣,然后將氯氣通入NaBr溶液,再通入淀粉 KI溶液檢驗氯氣的強氧化性,氯氣有毒不能直接排入空氣中,否則會污染空氣,所以最后連接尾氣處理裝置,裝置中導氣管遵循“長進短出”原則,所以連接順序是H→D→C→B→A→F。(2)裝置③的作用是吸收未反應完的Cl2,防止污染空氣,離子方程式為Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。(3)氯氣能氧化碘離子生成碘單質(zhì),淀粉遇碘變藍色,現(xiàn)象是溶液變藍色,化學方程式為Cl2+2KII2+2KCl。課時對點練[分值:100分](選擇題1~12題,每小題5分,共60分)題組一 堿金屬元素1.(2023·天津第九中學高一期末)下列關于堿金屬單質(zhì)的說法不正確的是 ( )A.都具有還原性B.堿金屬單質(zhì)性質(zhì)相似,均為銀白色(銫除外)的軟金屬C.都具有金屬光澤D.都能與O2反應生成過氧化物答案 D解析 堿金屬都具有金屬光澤,Cs略帶金色光澤,其他堿金屬均為銀白色,C正確;Li與O2反應只能生成Li2O,不能生成過氧化物,D錯誤。2.(2024·上海華師大二附中高一期末)下列關于堿金屬的敘述中,正確的是 ( )A.堿金屬單質(zhì)的密度隨原子序數(shù)的增大而增大B.堿金屬隨著原子序數(shù)增大,與水反應越劇烈C.堿金屬元素的原子半徑越大,越易失電子,其單質(zhì)還原性越弱D.堿金屬單質(zhì)的化學性質(zhì)活潑,易從鹽溶液中置換其他金屬答案 B解析 堿金屬單質(zhì)的密度隨原子序數(shù)的增大而增大,Na,K反常,A錯誤;堿金屬元素的原子半徑越大,越易失電子,其單質(zhì)還原性越強,C錯誤;Na、K性質(zhì)活潑,先和水反應,而不是與鹽溶液發(fā)生置換反應,D錯誤。3.(2024·西安三十八中高一期末)銫(Cs)是制造真空器件、光電管、原子鐘等的重要材料,金屬銫的密度為1.879 g·cm-3,熔點為28.4 ℃。下列說法正確的是 ( )A.銫位于第ⅡA族B.銫的熔點大于鈉C.銫與水反應時,銫浮在水面上,反應劇烈,發(fā)生爆炸D.堿性:CsOH>RbOH答案 D解析 銫位于第ⅠA族,A錯誤; 銫的熔點小于鈉,B錯誤;銫的密度大于水,與水反應時,銫沉在水底,反應劇烈,發(fā)生爆炸,C錯誤;同主族元素從上到下金屬性逐漸增強,最高價氧化物對應水化物的堿性逐漸增強,堿性:CsOH>RbOH,D正確。4.下列選項不能說明金屬A比金屬B活潑的是 ( )A.A常溫下可以與水反應,B不與水反應B.B不能從任何含A的鹽中置換出金屬AC.A的最高價氧化物對應水化物的堿性比B強D.A的最外層電子數(shù)比B少答案 D題組二 鹵族元素5.(2024·內(nèi)蒙古烏蘭浩特一中高一期末)用下列曲線表示鹵族元素的某種性質(zhì)隨核電荷數(shù)的變化趨勢,正確的是 ( )答案 A解析 隨著核電荷數(shù)的增加,鹵族元素單質(zhì)的熔點逐漸升高,元素非金屬性逐漸減弱,單質(zhì)的氧化性逐漸減弱,最簡單氫化物的熱穩(wěn)定性逐漸減弱,故選A。6.(2024·黑龍江實驗中學高一開學考試)下列各組物質(zhì)性質(zhì)比較的表示中,不正確的是 ( )A.還原性:HF>HCl>HBr>HIB.穩(wěn)定性:HF>HCl>HBr>HIC.氧化性:F2>Cl2>Br2>I2D.與水反應由易到難:F2>Cl2>Br2>I2答案 A解析 同主族元素從上往下非金屬性逐漸減弱,還原性:HF7.下列有關鹵素的說法錯誤的是 ( )A.新制氯水顯淺黃綠色,但放置一段時間之后顏色會褪去B.除F2外,相對分子質(zhì)量小的鹵素單質(zhì)可將相對分子質(zhì)量大的鹵素從其鹽溶液中置換出來C.淀粉碘化鉀溶液在空氣中變藍,發(fā)生了反應:4I-+O2+2H2O2I2+4OH-D.由HF、HCl、HBr、HI的酸性遞增的事實,可推出F、Cl、Br、I的非金屬性遞增答案 D解析 元素的非金屬性越強,最高價氧化物對應水化物的酸性越強,不能根據(jù)簡單氫化物的酸性強弱判斷元素的非金屬性,故D錯誤。8.(2024·山西陽泉高一期末)85號元素砹(At)原子核外最外層有7個電子。下列有關說法不正確的是 ( )A.中子數(shù)為127的At的核素符號是AtB.At位于第六周期第ⅦA族C.酸性強弱:HAtO4>HClO4D.At2與H2很難直接化合,HAt不能穩(wěn)定存在答案 C解析 中子數(shù)為127的At原子的質(zhì)量數(shù)為85+127=212,核素符號為At,A正確;第六周期的稀有氣體的原子序數(shù)為86,故85號At元素位于第六周期第ⅦA族,B正確;非金屬性:At9.下列有關堿金屬、鹵素原子結構和性質(zhì)的描述正確的是 ( )A.隨著核電荷數(shù)的增加,鹵素單質(zhì)的熔、沸點依次升高,密度依次減小B.F、Cl、Br、I的最外層電子數(shù)都是7,Li、Na、K、Rb的最外層電子數(shù)都是1C.堿金屬單質(zhì)的金屬性很強,均易與氧氣發(fā)生反應,加熱時生成氧化物R2OD.根據(jù)F、Cl、Br、I的非金屬性依次減弱,可推出HF、HCl、HBr、HI的還原性及熱穩(wěn)定性依次減弱答案 B解析 隨著核電荷數(shù)的增加,鹵素單質(zhì)的熔、沸點依次升高,密度依次增大,A項錯誤;堿金屬元素的金屬性從Li到Cs依次增強,加熱時與氧氣反應,鋰生成氧化鋰、鈉生成過氧化鈉等,C項錯誤;F、Cl、Br、I的非金屬性逐漸減弱,則對應單質(zhì)的氧化性依次減弱,離子的還原性依次增強,即HF、HCl、HBr、HI的還原性依次增強,熱穩(wěn)定性依次減弱,D項錯誤。10.(2024·云南玉溪高一統(tǒng)考期末)下列有關第ⅠA、ⅡA族元素的敘述錯誤的是 ( )A.同主族隨著原子序數(shù)的遞增,元素的金屬性逐漸增強B.由MgCO3難溶于水,可推斷SrCO3也難溶于水C.RbOH、CsOH均為強堿D.BaCO3在醫(yī)療中常用作鋇餐答案 D解析 同一主族元素從上到下原子核外電子層數(shù)增多,原子半徑增大,金屬性逐漸增強,A正確;Mg、Ca、Sr、Ba都是第ⅡA族元素,由MgCO3、CaCO3、BaCO3均難溶于水,可推斷SrCO3也難溶于水,B正確;元素金屬性越強,其最高價氧化物對應水化物的堿性越強,NaOH和KOH是強堿,則RbOH、CsOH均為強堿,C正確;BaCO3能和胃酸中的鹽酸反應,不能用作鋇餐,D錯誤。11.(2024·江西上饒高一期末)類比和推理是化學研究的重要方法。下列應用該方法正確的是 ( )A.鐵和氯氣反應生成FeCl3,則鐵和碘單質(zhì)也生成FeI3B.Cl2與水反應生成HClO和HCl,則F2與水反應也能生成HFO和HFC.鐵能從硫酸銅溶液中置換出銅,則鈉也能從硫酸銅溶液中置換出銅D.Fe能與Cu溶液反應,則Fe也能與AgNO3溶液反應答案 D解析 碘的氧化性弱于氯氣,與鐵共熱反應只能生成碘化亞鐵,不能生成碘化鐵,A錯誤;氟氣的氧化性強于氧氣,與水反應生成氫氟酸和氧氣,不能生成HFO和HF,B錯誤。12.下列事實不能說明元素的金屬性或非金屬性相對強弱的是 ( )選項 事實 推論A 與冷水反應,Na比Mg劇烈 金屬性:Na>MgB Ca(OH)2的堿性強于Mg(OH)2 金屬性:Ca>MgC SO2與NaHCO3溶液反應生成CO2 非金屬性:S>CD H2+Cl22HCl H2+I22HI 非金屬性:Cl>I答案 C13.(16分)(2024·深圳高一期末)鹵素是典型的非金屬元素。為探究鹵素中Cl、Br、I的性質(zhì),某同學依次設計了如下的實驗。(1)某同學向無色的KI溶液中滴加少量氯水,發(fā)現(xiàn)無色溶液變?yōu)椤 ∩?寫出該反應的離子方程式: 。 (2)還需要再設計 (填“1”“2”“3”或“4”)個類似于(1)的簡單實驗,根據(jù)(1)、(2)所有的實驗現(xiàn)象可以得到規(guī)律:氧化性Cl2>Br2>I2。 (3)根據(jù) (填寫實驗操作和現(xiàn)象或者化學性質(zhì)),可以判斷非金屬性:F>Cl。(4)因此,非金屬性:F>Cl>Br>I。在元素周期表中,同主族元素從上到下, 數(shù)不變, 依次增多, 逐漸增大, 能力逐漸減弱,所以,非金屬性逐漸減弱。 答案 (1)棕褐 Cl2+2I-2Cl-+I2(2)2 (3)氟氣與氫氣暗處反應發(fā)生爆炸,氯氣與氫氣點燃或光照才反應(或HF很穩(wěn)定,HCl較穩(wěn)定或氟氣和水能產(chǎn)生氧氣,氯氣不能) (4)最外層電子 核外電子層數(shù) 原子半徑 得電子解析 (1)由于Cl2的氧化性強于I2,則向無色的KI溶液中滴加少量氯水生成碘單質(zhì),無色溶液變?yōu)樽睾稚?2)向KI溶液中加入溴水,如果溶液變色,說明生成碘單質(zhì),則證明Br2的氧化性強于I2;向NaBr溶液中通入氯水,若溶液變色,說明生成溴單質(zhì),Cl2的氧化性強于Br2;綜合3個實驗,可以得到結論,氧化性:Cl2>Br2>I2。14.(12分)已知銣是37號元素,相對原子質(zhì)量為85。根據(jù)相關知識回答下列問題:(1)請推測銣(Rb)在元素周期表的第 周期第 族。 (2)下列關于銣的結構和性質(zhì)判斷正確的是 (填字母,下同)。①與水反應比鈉劇烈②原子半徑比鈉小③銣的氧化物暴露在空氣中易吸收CO2④它的陽離子最外層電子數(shù)和鎂相同⑤它是還原劑A.①③④ B.①③⑤C.②③⑤ D.②④(3)氫化銣與水反應可放出氫氣,下列敘述正確的是 。 A.氫化銣溶于水顯酸性B.氫化銣中的氫離子被還原為氫氣C.氫化銣與水反應時,水是還原劑D.氫化銣中氫離子最外層有兩個電子(4)現(xiàn)有銣和另一種堿金屬元素形成的合金50 g,當它與足量水反應時,放出標準狀況下的氫氣22.4 L,這種堿金屬元素可能是 。 A.Li B.Na C.K D.Cs答案 (1)五 ⅠA (2)B (3)D (4)AB解析 (1)由Rb的原子序數(shù)是37可推知Rb位于第五周期第ⅠA族。(3)氫化銣與水的反應為RbH+H2ORbOH+H2↑,生成RbOH,溶液顯堿性,A錯誤;水中氫元素的化合價由+1價降低為0價,水作氧化劑,而RbH中的氫元素的化合價由-1價升高為0價,RbH作還原劑,B、C錯誤;H-核外有兩個電子,D正確。(4)設該合金的平均摩爾質(zhì)量為M g·mol-1,則根據(jù)得失電子守恒得×1=×2,M=25,因M(Rb)>25 g·mol-1,則另一種堿金屬的摩爾質(zhì)量應小于25 g·mol-1,可能為Li或Na。15.(12分)為證明鹵族元素的非金屬性強弱,某小組用如圖所示裝置進行實驗(夾持儀器已略去,裝置氣密性已檢查)。提示:2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。實驗過程:Ⅰ.打開彈簧夾,打開活塞a,滴加濃鹽酸。Ⅱ.當B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時,夾緊彈簧夾。Ⅲ.當B中溶液由黃色變?yōu)槌燃t色時,關閉活塞a。Ⅳ.……(1)驗證氯氣的氧化性強于碘的實驗現(xiàn)象是 。 (2)B中溶液發(fā)生反應的離子方程式是 。 (3)為驗證溴的氧化性強于碘,過程Ⅳ的操作和現(xiàn)象是 。 (4)過程Ⅲ實驗的目的是 。 (5)氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性逐漸減弱的原因:同主族元素從上到下,原子半徑逐漸 ,得電子能力逐漸 。 答案 (1)濕潤的淀粉 KI試紙變藍(2)Cl2+2Br- Br2+2Cl-(3)打開活塞b,將少量C中溶液滴入D中,關閉活塞b,取下D振蕩,靜置后四氯化碳層變?yōu)樽霞t色(4)確認C中黃色溶液中無氯氣,排除氯氣對Br2置換I2的實驗的干擾 (5)增大 減弱解析 (1)裝置A中KMnO4固體與濃鹽酸反應生成Cl2,Cl2與KI發(fā)生反應:Cl2+2KI 2KCl+I2,則濕潤的淀粉 KI試紙變藍。(2)裝置B盛有NaBr溶液,Cl2將Br-氧化生成Br2,離子方程式為Cl2+2Br-Br2+2Cl-。(3)由于Cl2的氧化性強于I2,驗證Br2的氧化性強于I2,要除去Cl2,防止產(chǎn)生干擾,具體操作:打開活塞b,將少量C中溶液滴入D中,關閉活塞b,取下D振蕩,靜置后四氯化碳層變?yōu)樽霞t色。(4)過程Ⅲ“當B中溶液由黃色變?yōu)槌燃t色時,關閉活塞a”,其目的是確認C中黃色溶液中無氯氣,同時排除氯氣對Br2置換I2的實驗的干擾。(5)由題述實驗得出鹵素單質(zhì)的氧化性:Cl2>Br2>I2,從原子結構角度分析,同主族元素從上到下,原子半徑逐漸增大,原子核對最外層電子的吸引能力逐漸減弱,得電子能力逐漸減弱,故對應單質(zhì)的氧化性逐漸減弱。第3課時 原子結構與元素的性質(zhì)[核心素養(yǎng)發(fā)展目標] 1.以第ⅠA族的堿金屬元素、第ⅦA族的鹵族元素為例,通過探究認識同主族元素性質(zhì)(金屬性與非金屬性)的遞變規(guī)律,并能用原子結構理論加以解釋,培養(yǎng)“科學探究”與“證據(jù)推理”的核心素養(yǎng)。2.通過比較、歸納、實驗等方法預測同主族元素的相似性與遞變性,提升“科學探究與創(chuàng)新意識”的核心素養(yǎng)。一、堿金屬元素1.元素化學性質(zhì)與原子結構的關系根據(jù)初中所學原子結構的知識,填寫下表:原子 最外層電子數(shù)特點 得失電子情況 化學性質(zhì)稀有氣體元素 都為8(氦為2) 不易________金屬元素 一般__________4 易__________非金屬元素 一般__________4 易__________由上表可知,原子結構決定元素的__________。2.堿金屬元素的原子結構填寫下表中的信息,并思考和討論下列問題:元素名稱 鋰 鈉 鉀 銣 銫元素符號原子結構示意圖原子半徑/nm 0.152 0.186 0.227 0.248 0.265思考1 (1)在元素周期表中從上往下堿金屬元素原子的核電荷數(shù)、原子半徑如何變化 (2)從上往下,堿金屬元素的原子核外電子排布有什么特點 從哪一點能推斷出堿金屬元素的化學性質(zhì)具有相似性 3.堿金屬元素化學性質(zhì)的比較思考2 (1)回憶第二章學過的知識,鈉有哪些化學性質(zhì) (2)結合鋰、鈉和鉀的原子結構特點,請你預測鋰、鉀可能具有哪些與鈉相似的化學性質(zhì)。劇烈程度如何變化 [實驗和觀察]鈉、鉀與氧氣反應 鉀與水反應操作現(xiàn)象 都能在空氣中燃燒,鈉產(chǎn)生_______火焰,鉀產(chǎn)生________火焰,鉀燃燒更劇烈 鉀_______在水面上;迅速_______成閃亮的小球__________;反應劇烈,有輕微__________聲并著火燃燒;溶液變紅化學方程式 2Na+O2Na2O2 2K+2H2O2KOH+H2↑結論 鈉、鉀都能與O2、H2O反應,且________更活潑,與預測_________思考3 (1)根據(jù)鉀、鈉與水反應的現(xiàn)象,推斷鋰與水反應的難易程度。(2)根據(jù)上述實驗,結合堿金屬元素的原子結構推斷出堿金屬元素化學性質(zhì)的相似性和遞變規(guī)律。完成下列填空:4.堿金屬元素物理性質(zhì)的相似性和遞變性1.判斷正誤(1)從鋰到銫,堿金屬元素單質(zhì)的密度依次增大( )(2)由于Li、Na、K都能和O2、H2O反應,故實驗室中三者都應保存在煤油中( )(3)Li、Na、K在空氣中燃燒均生成過氧化物( )(4)堿金屬元素原子隨核電荷數(shù)增加,其單質(zhì)與水反應越來越劇烈( )(5)可以通過鈉和氯化鋰溶液反應,判斷鈉和鋰元素的金屬性( )(6)堿金屬元素在自然界中都以化合態(tài)形式存在( )2.以下關于鋰、鈉、鉀、銣、銫的敘述不正確的是( )①氫氧化物中堿性最強的是CsOH②單質(zhì)熔點最高的是銫③它們的密度依次增大④其單質(zhì)的還原性依次增強⑤它們對應離子的氧化性依次增強⑥單質(zhì)與水反應的劇烈程度依次增強⑦單質(zhì)與相同濃度、相同體積的鹽酸反應的劇烈程度依次增強A.①⑤⑦ B.②⑥C.②③⑤ D.②③④3.(2024·四川自貢高一月考)可能存在的第119號元素被稱為“類鈁”,據(jù)元素周期表結構及元素性質(zhì)變化趨勢,有關“類鈁”的預測說法不正確的是( )A.“類鈁”在化合物中呈+1價B.“類鈁”屬于過渡元素,具有放射性C.“類鈁”與冷水反應可能爆炸D.“類鈁”單質(zhì)熔點較低二、鹵族元素鹵族元素簡稱鹵素,包括(填名稱及符號)__________和砹(At)、(Ts)。1.鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)F2 Cl2 Br2 I2顏色(常態(tài)) _______色(氣體) _______色(氣體) _______色(液體) _______色(固體)密度 逐漸__________熔、沸點 逐漸__________2.鹵族元素的原子結構元素名稱 氟 氯 溴 碘元素符號原子結構示意圖相似性 最外層電子數(shù)均為__________遞變性 電子層數(shù)逐漸__________,原子半徑逐漸__________3.鹵素單質(zhì)的化學性質(zhì)(1)鹵素單質(zhì)與氫氣的反應鹵素單質(zhì) 反應條件 化學方程式 產(chǎn)物穩(wěn)定性F2 在暗處劇烈化合并發(fā)生爆炸 很穩(wěn)定Cl2 光照或點燃 較穩(wěn)定Br2 加熱 不如氯化氫穩(wěn)定I2 不斷加熱 不穩(wěn)定,同一條件下同時分解結論 從F2到I2,與H2化合越來越__________,生成的氫化物穩(wěn)定性逐漸__________,元素的非金屬性逐漸__________(2)鹵素單質(zhì)間的置換反應的實驗探究實驗操作 實驗現(xiàn)象 離子方程式 結論振蕩靜置后,溶液由無色變?yōu)槌赛S色 氧化性:_______振蕩靜置后,溶液由無色變?yōu)樽睾稚?br/>振蕩靜置后,溶液由無色變?yōu)楹稚?br/>思考1 通過實驗可知,從F→I,元素的非金屬性(得電子能力)依次減弱,試從原子結構角度分析其性質(zhì)遞變的原因。思考2 F2通入水中會劇烈反應,且有另一種單質(zhì)氣體生成,請根據(jù)氧化還原反應理論書寫化學方程式: 。 1.鹵素的特殊性(1)在常溫下Br2是唯一的液態(tài)非金屬單質(zhì),易揮發(fā)。(2)碘為紫黑色固體,易升華,淀粉遇I2變藍。(3)氟是最活潑的非金屬,沒有正化合價,氟單質(zhì)與鹽溶液反應時,先與水反應產(chǎn)生HF和O2。2.同主族元素的遞變規(guī)律1.判斷正誤(1)鹵素單質(zhì)越活潑,其熔、沸點越高( )(2)從F到I,鹵族元素氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸增強( )(3)鹵素單質(zhì)隨原子序數(shù)的遞增,密度逐漸增大( )(4)從F→I,其單質(zhì)與H2化合的難易程度是由難到易( )(5)F2、Cl2、Br2與H2O反應的原理相同( )(6)F-、Cl-、Br-的還原性依次增強( )2.下列關于鹵素(用X表示)的敘述正確的是( )A.鹵素單質(zhì)與水反應均可用X2+H2OHXO+HX表示B.HX的熱穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)增加而增強C.鹵素的原子核外電子層數(shù)隨核電荷數(shù)的增加而增多D.X-的還原性依次為F-3.(2024·杭州高一期末)已知砹(85At)位于第六周期第ⅦA族,關于砹(85At)及其化合物說法正確的是( )A.穩(wěn)定性:HAt>HClB.氧化性:At2>I2C.還原性:HAt>HClD.At2是白色無毒晶體1.(2024·海南農(nóng)墾中學高一期末)下列敘述正確的是( )A.堿金屬與鹵素單質(zhì)的熔、沸點均隨核電荷數(shù)的增大而升高B.鹵素單質(zhì)的密度隨核電荷數(shù)的增大而增大C.鹵素形成的氫化物穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)增大而增大D.堿金屬的焰色試驗都呈黃色2.已知鋇的金屬活動性處于鉀和鈉之間。則下列變化中可能實現(xiàn)的是( )A.鋇可從氯化鈉溶液中置換出金屬鈉B.鋇可從冷水中置換出氫氣C.鋇可從硫酸銅溶液中置換出銅D.在溶液中Ba2+可氧化金屬鋅,生成Zn2+3.(2024·海南中學高一期末)類比遷移的思維方法可以預測許多物質(zhì)的性質(zhì)。但類比是相對的,不能違背客觀事實。下列類比遷移結果正確的是( )A.因為Na在空氣中加熱生成Na2O2,所以Li在空氣中加熱生成Li2O2B.因為HCl是強酸,所以HF也是強酸C.Na和水反應生成NaOH和H2,則Fe和水蒸氣反應也生成Fe(OH)3和H2D.金屬性:Rb>K>Na,則金屬性:Sr>Ca>Mg4.為了比較鹵素單質(zhì)的氧化性強弱,可在實驗室先制取Cl2,并將Cl2依次通入NaBr溶液和淀粉 KI溶液中,有如圖所示的儀器(橡膠塞均為雙孔)及藥品,試回答下列問題:(1)若所制氣體從左向右流向時,上述儀器接口的連接順序為H接 、 接 、 接 。 (2)裝置③的作用是 ,反應的離子方程式為 。 (3)裝置①中產(chǎn)生的現(xiàn)象是 ,反應的化學方程式為 。 (4)通過實驗還可證明Br2通入KI溶液中可置換I2,結合本實驗可得到的結論是 。 答案精析一、1.得失 穩(wěn)定 < 失去 金屬性 ≥ 得到 非金屬性 性質(zhì)2.Li Na K Rb Cs 思考1 (1)核電荷數(shù)逐漸增大,原子半徑逐漸增大。(2)最外層都只有一個電子,電子層數(shù)逐漸增多;從最外層都只有一個電子能推出堿金屬元素的化學性質(zhì)具有相似性。3.思考2 (1)鈉可以與氧氣、水、酸、鹽溶液等物質(zhì)反應。(2)鋰、鉀也可以與氧氣、水、酸、鹽溶液等物質(zhì)反應。Li、Na、K反應劇烈程度逐漸增強。黃色 紫色 浮 熔 四處游動 爆炸 鉀 一致思考3 (1)由鈉、鉀與水反應的現(xiàn)象,推測鋰與水反應的程度不如鈉、鉀劇烈。(2)1 失去 +1 增多 增大 減弱 增強 增強 劇烈4.銀白色 較小 較小 較低 增大 降低應用體驗1.(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√2.C [鋰、鈉、鉀、銣、銫屬于第ⅠA族元素,其中銫的金屬性最強,金屬性越強,形成的氫氧化物堿性越強,則CsOH的堿性最強,故①正確;堿金屬單質(zhì)從Li到Cs熔點依次降低,故②錯誤;鉀的密度反常,比鈉的小,故③錯誤;堿金屬元素從Li到Cs金屬性逐漸增強,單質(zhì)還原性依次增強,故④正確;堿金屬單質(zhì)從Li到Cs還原性逐漸增強,對應離子的氧化性應依次減弱,故⑤錯誤;金屬性越強,與水反應越劇烈,堿金屬單質(zhì)從Li到Cs與水反應的劇烈程度依次增強,故⑥正確;金屬性越強,與酸反應越劇烈,堿金屬單質(zhì)從Li到Cs與相同濃度、相同體積的鹽酸反應的劇烈程度依次增強,故⑦正確。]3.B二、氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)1.淡黃綠 黃綠 深紅棕 紫黑 增大 升高2.F Cl Br I 7 增多 增大3.(1)H2+F22HF H2+Cl22HClH2+Br22HBr H2+I22HI 難 減弱 減弱(2)2Br-+Cl2Br2+2Cl- 2I-+Cl2I2+2Cl- 2I-+Br2I2+2Br- Cl2>Br2>I2思考1 從F→I,電子層數(shù)逐漸增多,原子半徑逐漸增大,原子核對最外層電子的引力逐漸減弱,原子得電子能力逐漸減弱,非金屬性逐漸減弱。思考2 2F2+2H2O4HF+O2應用體驗1.(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√2.C3.C [鹵族元素由上而下,非金屬性逐漸變?nèi)酰瑒t穩(wěn)定性:HAtHCl,C正確;鹵族元素由上而下,單質(zhì)顏色加深,At2不是白色晶體,D錯誤。]隨堂演練 知識落實1.B 2.B3.D [Li在空氣中加熱只能生成Li2O,A錯誤;HF是弱酸,B錯誤;Fe和水蒸氣反應生成Fe3O4和H2,C錯誤;同主族從上到下,元素的金屬性逐漸增強,故金屬性:Sr>Ca>Mg,D正確。]4.(1)D C B A F (2)吸收未反應完的Cl2,防止污染空氣 Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O (3)溶液變藍 Cl2+2KII2+2KCl (4)同主族元素隨著原子序數(shù)的遞增,元素非金屬性逐漸減弱,單質(zhì)氧化性逐漸減弱解析 (1)根據(jù)實驗目的可知,先制取氯氣,然后將氯氣通入NaBr溶液,再通入淀粉 KI溶液檢驗氯氣的強氧化性,氯氣有毒不能直接排入空氣中,否則會污染空氣,所以最后連接尾氣處理裝置,裝置中導氣管遵循“長進短出”原則,所以連接順序是H→D→C→B→A→F。(2)裝置③的作用是吸收未反應完的Cl2,防止污染空氣,離子方程式為Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。(3)氯氣能氧化碘離子生成碘單質(zhì),淀粉遇碘變藍色,現(xiàn)象是溶液變藍色,化學方程式為Cl2+2KII2+2KCl。(共86張PPT)原子結構與元素的性質(zhì)第3課時第四章 第一節(jié)<<<核心素養(yǎng)發(fā)展目標1.以第ⅠA族的堿金屬元素、第ⅦA族的鹵族元素為例,通過探究認識同主族元素性質(zhì)(金屬性與非金屬性)的遞變規(guī)律,并能用原子結構理論加以解釋,培養(yǎng)“科學探究”與“證據(jù)推理”的核心素養(yǎng)。2.通過比較、歸納、實驗等方法預測同主族元素的相似性與遞變性,提升“科學探究與創(chuàng)新意識”的核心素養(yǎng)。內(nèi)容索引一、堿金屬元素二、鹵族元素課時對點練隨堂演練 知識落實堿金屬元素><一1.元素化學性質(zhì)與原子結構的關系根據(jù)初中所學原子結構的知識,填寫下表:原子 最外層電子數(shù)特點 得失電子情況 化學性質(zhì)稀有氣體元素 都為8(氦為2) 不易_____ _____金屬元素 一般____4 易_____ _______非金屬元素 一般____4 易_____ _________由上表可知,原子結構決定元素的_____。得失穩(wěn)定<失去金屬性≥得到非金屬性性質(zhì)一、堿金屬元素2.堿金屬元素的原子結構填寫下表中的信息,并思考和討論下列問題:元素名稱 鋰 鈉 鉀 銣 銫元素符號 ____ ____ ____ ____ ____原子結構示意圖 ________ ________ ________ 原子半徑/nm 0.152 0.186 0.227 0.248 0.265LiNaKRbCs思考1 (1)在元素周期表中從上往下堿金屬元素原子的核電荷數(shù)、原子半徑如何變化 提示 核電荷數(shù)逐漸增大,原子半徑逐漸增大。(2)從上往下,堿金屬元素的原子核外電子排布有什么特點 從哪一點能推斷出堿金屬元素的化學性質(zhì)具有相似性 提示 最外層都只有一個電子,電子層數(shù)逐漸增多;從最外層都只有一個電子能推出堿金屬元素的化學性質(zhì)具有相似性。3.堿金屬元素化學性質(zhì)的比較思考2 (1)回憶第二章學過的知識,鈉有哪些化學性質(zhì) 提示 鈉可以與氧氣、水、酸、鹽溶液等物質(zhì)反應。(2)結合鋰、鈉和鉀的原子結構特點,請你預測鋰、鉀可能具有哪些與鈉相似的化學性質(zhì)。劇烈程度如何變化 提示 鋰、鉀也可以與氧氣、水、酸、鹽溶液等物質(zhì)反應。Li、Na、K反應劇烈程度逐漸增強。[實驗和觀察] 鈉、鉀與氧氣反應 鉀與水反應操作 現(xiàn)象 都能在空氣中燃燒,鈉產(chǎn)生_____火焰,鉀產(chǎn)生_____火焰,鉀燃燒更劇烈 鉀____在水面上;迅速____成閃亮的小球_________;反應劇烈,有輕微_____聲并著火燃燒;溶液變紅黃色紫色浮熔四處游動爆炸 鈉、鉀與氧氣反應 鉀與水反應化學方程式 2Na+O2 Na2O2 2K+2H2O===2KOH+H2↑結論 鈉、鉀都能與O2、H2O反應,且____更活潑,與預測_____鉀一致思考3 (1)根據(jù)鉀、鈉與水反應的現(xiàn)象,推斷鋰與水反應的難易程度。提示 由鈉、鉀與水反應的現(xiàn)象,推測鋰與水反應的程度不如鈉、鉀劇烈。(2)根據(jù)上述實驗,結合堿金屬元素的原子結構推斷出堿金屬元素化學性質(zhì)的相似性和遞變規(guī)律。完成下列填空:1失去+1增多增大減弱增強增強劇烈4.堿金屬元素物理性質(zhì)的相似性和遞變性銀白色較小較小較低增大降低1.判斷正誤(1)從鋰到銫,堿金屬元素單質(zhì)的密度依次增大(2)由于Li、Na、K都能和O2、H2O反應,故實驗室中三者都應保存在煤油中(3)Li、Na、K在空氣中燃燒均生成過氧化物(4)堿金屬元素原子隨核電荷數(shù)增加,其單質(zhì)與水反應越來越劇烈(5)可以通過鈉和氯化鋰溶液反應,判斷鈉和鋰元素的金屬性(6)堿金屬元素在自然界中都以化合態(tài)形式存在××√√××2.以下關于鋰、鈉、鉀、銣、銫的敘述不正確的是①氫氧化物中堿性最強的是CsOH②單質(zhì)熔點最高的是銫③它們的密度依次增大④其單質(zhì)的還原性依次增強⑤它們對應離子的氧化性依次增強⑥單質(zhì)與水反應的劇烈程度依次增強⑦單質(zhì)與相同濃度、相同體積的鹽酸反應的劇烈程度依次增強A.①⑤⑦ B.②⑥ C.②③⑤ D.②③④√鋰、鈉、鉀、銣、銫屬于第ⅠA族元素,其中銫的金屬性最強,金屬性越強,形成的氫氧化物堿性越強,則CsOH的堿性最強,故①正確;堿金屬單質(zhì)從Li到Cs熔點依次降低,故②錯誤;鉀的密度反常,比鈉的小,故③錯誤;堿金屬元素從Li到Cs金屬性逐漸增強,單質(zhì)還原性依次增強,故④正確;堿金屬單質(zhì)從Li到Cs還原性逐漸增強,對應離子的氧化性應依次減弱,故⑤錯誤;金屬性越強,與水反應越劇烈,堿金屬單質(zhì)從Li到Cs與水反應的劇烈程度依次增強,故⑥正確;金屬性越強,與酸反應越劇烈,堿金屬單質(zhì)從Li到Cs與相同濃度、相同體積的鹽酸反應的劇烈程度依次增強,故⑦正確。3.(2024·四川自貢高一月考)可能存在的第119號元素被稱為“類鈁”,據(jù)元素周期表結構及元素性質(zhì)變化趨勢,有關“類鈁”的預測說法不正確的是A.“類鈁”在化合物中呈+1價B.“類鈁”屬于過渡元素,具有放射性C.“類鈁”與冷水反應可能爆炸D.“類鈁”單質(zhì)熔點較低√119號元素位于第八周期第ⅠA族,屬于堿金屬元素,化合物中呈+1價,A正確;“類鈁”不屬于過渡元素,B錯誤;“類鈁”屬于堿金屬,金屬性最強,所以“類鈁”單質(zhì)熔點較低,與冷水反應可能爆炸,C、D正確。返回><二鹵族元素鹵族元素簡稱鹵素,包括(填名稱及符號)___________________________和砹(At)、 (Ts)。氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)二、鹵族元素1.鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì) F2 Cl2 Br2 I2顏色(常態(tài)) ________色 (氣體) _____色(氣體) _______色 (液體) _____色(固體)密度 逐漸_____熔、沸點 逐漸_____淡黃綠黃綠深紅棕紫黑增大升高2.鹵族元素的原子結構元素名稱 氟 氯 溴 碘元素符號 ____ ____ ____ ____原子結構示意圖 ________ ________相似性 最外層電子數(shù)均為____遞變性 電子層數(shù)逐漸_____,原子半徑逐漸_____FClBrI7增多增大3.鹵素單質(zhì)的化學性質(zhì)(1)鹵素單質(zhì)與氫氣的反應鹵素單質(zhì) 反應條件 化學方程式 產(chǎn)物穩(wěn)定性F2 在暗處劇烈化合并發(fā)生爆炸 ______________ 很穩(wěn)定Cl2 光照或點燃 _____________________ 較穩(wěn)定Br2 加熱 ________________ 不如氯化氫穩(wěn)定H2+F2===2HFH2+Cl2 2HClH2+Br2 2HBr鹵素單質(zhì) 反應條件 化學方程式 產(chǎn)物穩(wěn)定性I2 不斷加熱 _____________ 不穩(wěn)定,同一條件下同時分解結論 從F2到I2,與H2化合越來越____,生成的氫化物穩(wěn)定性逐漸_____,元素的非金屬性逐漸_____H2+I2 2HI難減弱減弱(2)鹵素單質(zhì)間的置換反應的實驗探究實驗操作 實驗現(xiàn)象 離子方程式 結論 振蕩靜置后,溶液由無色變?yōu)槌赛S色 __________________ 氧化性: __________ 振蕩靜置后,溶液由無色變?yōu)樽睾稚?__________________ 振蕩靜置后,溶液由無色變?yōu)楹稚?__________________2Br-+Cl2===Br2+2Cl-2I-+Cl2===I2+2Cl-2I-+Br2===I2+2Br-Cl2>Br2>I2思考1 通過實驗可知,從F→I,元素的非金屬性(得電子能力)依次減弱,試從原子結構角度分析其性質(zhì)遞變的原因。提示 從F→I,電子層數(shù)逐漸增多,原子半徑逐漸增大,原子核對最外層電子的引力逐漸減弱,原子得電子能力逐漸減弱,非金屬性逐漸減弱。思考2 F2通入水中會劇烈反應,且有另一種單質(zhì)氣體生成,請根據(jù)氧化還原反應理論書寫化學方程式: 。 2F2+2H2O===4HF+O2歸納總結1.鹵素的特殊性(1)在常溫下Br2是唯一的液態(tài)非金屬單質(zhì),易揮發(fā)。(2)碘為紫黑色固體,易升華,淀粉遇I2變藍。(3)氟是最活潑的非金屬,沒有正化合價,氟單質(zhì)與鹽溶液反應時,先與水反應產(chǎn)生HF和O2。歸納總結2.同主族元素的遞變規(guī)律1.判斷正誤(1)鹵素單質(zhì)越活潑,其熔、沸點越高(2)從F到I,鹵族元素氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸增強(3)鹵素單質(zhì)隨原子序數(shù)的遞增,密度逐漸增大(4)從F→I,其單質(zhì)與H2化合的難易程度是由難到易(5)F2、Cl2、Br2與H2O反應的原理相同(6)F-、Cl-、Br-的還原性依次增強××√××√2.下列關于鹵素(用X表示)的敘述正確的是A.鹵素單質(zhì)與水反應均可用X2+H2O HXO+HX表示B.HX的熱穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)增加而增強C.鹵素的原子核外電子層數(shù)隨核電荷數(shù)的增加而增多D.X-的還原性依次為F- 將相對分子質(zhì)量大的鹵素從其鹽溶液中置換出來√2F2+2H2O===O2+4HF,A錯;HX的熱穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)增加而減弱,B錯;F2優(yōu)先與水反應,故不能用F2從其他鹽溶液中置換出來鹵素單質(zhì),D錯。3.(2024·杭州高一期末)已知砹(85At)位于第六周期第ⅦA族,關于砹(85At)及其化合物說法正確的是A.穩(wěn)定性:HAt>HClB.氧化性:At2>I2C.還原性:HAt>HClD.At2是白色無毒晶體√鹵族元素由上而下,非金屬性逐漸變?nèi)?則穩(wěn)定性:HAt單質(zhì)氧化性:At2氫化物還原性:HAt>HCl,C正確;鹵族元素由上而下,單質(zhì)顏色加深,At2不是白色晶體,D錯誤。返回隨堂演練 知識落實1.(2024·海南農(nóng)墾中學高一期末)下列敘述正確的是A.堿金屬與鹵素單質(zhì)的熔、沸點均隨核電荷數(shù)的增大而升高B.鹵素單質(zhì)的密度隨核電荷數(shù)的增大而增大C.鹵素形成的氫化物穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)增大而增大D.堿金屬的焰色試驗都呈黃色√12341234鹵族元素單質(zhì)的狀態(tài)從氣態(tài)到液態(tài)再到固態(tài),熔、沸點從上到下逐漸增大;而堿金屬熔、沸點隨核電荷數(shù)的增加而降低,A錯誤;同主族元素從上到下元素的非金屬性逐漸減弱,對應的氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱,C錯誤;鉀元素的焰色試驗需要透過藍色鈷玻璃片觀察,焰色試驗為紫色,D錯誤。12342.已知鋇的金屬活動性處于鉀和鈉之間。則下列變化中可能實現(xiàn)的是A.鋇可從氯化鈉溶液中置換出金屬鈉B.鋇可從冷水中置換出氫氣C.鋇可從硫酸銅溶液中置換出銅D.在溶液中Ba2+可氧化金屬鋅,生成Zn2+√由于鋇可以與水反應,所以鋇和鈉一樣并不能置換出水溶液中的金屬離子,溶液中的Ba2+也難以被還原生成金屬單質(zhì)。3.(2024·海南中學高一期末)類比遷移的思維方法可以預測許多物質(zhì)的性質(zhì)。但類比是相對的,不能違背客觀事實。下列類比遷移結果正確的是A.因為Na在空氣中加熱生成Na2O2,所以Li在空氣中加熱生成Li2O2B.因為HCl是強酸,所以HF也是強酸C.Na和水反應生成NaOH和H2,則Fe和水蒸氣反應也生成Fe(OH)3和H2D.金屬性:Rb>K>Na,則金屬性:Sr>Ca>Mg1234√1234Li在空氣中加熱只能生成Li2O,A錯誤;HF是弱酸,B錯誤;Fe和水蒸氣反應生成Fe3O4和H2,C錯誤;同主族從上到下,元素的金屬性逐漸增強,故金屬性:Sr>Ca>Mg,D正確。4.為了比較鹵素單質(zhì)的氧化性強弱,可在實驗室先制取Cl2,并將Cl2依次通入NaBr溶液和淀粉 KI溶液中,有如圖所示的儀器(橡膠塞均為雙孔)及藥品,試回答下列問題:1234(1)若所制氣體從左向右流向時,上述儀器接口的連接順序為H接_____、_____接_____、____接____。 DCBAF1234根據(jù)實驗目的可知,先制取氯氣,然后將氯氣通入NaBr溶液,再通入淀粉 KI溶液檢驗氯氣的強氧化性,氯氣有毒不能直接排入空氣中,否則會污染空氣,所以最后連接尾氣處理裝置,裝置中導氣管遵循“長進短出”原則,所以連接順序是H→D→C→B→A→F。1234(2)裝置③的作用是________________________________,反應的離子方程式為___________________________。吸收未反應完的Cl2,防止污染空氣Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O裝置③的作用是吸收未反應完的Cl2,防止污染空氣,離子方程式為Cl2+ 2OH-===Cl-+ClO-+H2O。1234(3)裝置①中產(chǎn)生的現(xiàn)象是__________,反應的化學方程式為__________________。 溶液變藍Cl2+2KI===I2+2KCl氯氣能氧化碘離子生成碘單質(zhì),淀粉遇碘變藍色,現(xiàn)象是溶液變藍色,化學方程式為Cl2+2KI===I2+2KCl。1234(4)通過實驗還可證明Br2通入KI溶液中可置換I2,結合本實驗可得到的結論是_______________________________________________________________________。同主族元素隨著原子序數(shù)的遞增,元素非金屬性逐漸減弱,單質(zhì)氧化性逐漸減弱返回課時對點練題組一 堿金屬元素1.(2023·天津第九中學高一期末)下列關于堿金屬單質(zhì)的說法不正確的是A.都具有還原性B.堿金屬單質(zhì)性質(zhì)相似,均為銀白色(銫除外)的軟金屬C.都具有金屬光澤D.都能與O2反應生成過氧化物√123456789101112131415堿金屬都具有金屬光澤,Cs略帶金色光澤,其他堿金屬均為銀白色,C正確;Li與O2反應只能生成Li2O,不能生成過氧化物,D錯誤。1234567891011121315142.(2024·上海華師大二附中高一期末)下列關于堿金屬的敘述中,正確的是A.堿金屬單質(zhì)的密度隨原子序數(shù)的增大而增大B.堿金屬隨著原子序數(shù)增大,與水反應越劇烈C.堿金屬元素的原子半徑越大,越易失電子,其單質(zhì)還原性越弱D.堿金屬單質(zhì)的化學性質(zhì)活潑,易從鹽溶液中置換其他金屬√堿金屬單質(zhì)的密度隨原子序數(shù)的增大而增大,Na,K反常,A錯誤;堿金屬元素的原子半徑越大,越易失電子,其單質(zhì)還原性越強,C錯誤;Na、K性質(zhì)活潑,先和水反應,而不是與鹽溶液發(fā)生置換反應,D錯誤。1234567891011121315143.(2024·西安三十八中高一期末)銫(Cs)是制造真空器件、光電管、原子鐘等的重要材料,金屬銫的密度為1.879 g·cm-3,熔點為28.4 ℃。下列說法正確的是A.銫位于第ⅡA族B.銫的熔點大于鈉C.銫與水反應時,銫浮在水面上,反應劇烈,發(fā)生爆炸D.堿性:CsOH>RbOH√123456789101112131514銫位于第ⅠA族,A錯誤;銫的熔點小于鈉,B錯誤;銫的密度大于水,與水反應時,銫沉在水底,反應劇烈,發(fā)生爆炸,C錯誤;同主族元素從上到下金屬性逐漸增強,最高價氧化物對應水化物的堿性逐漸增強,堿性:CsOH>RbOH,D正確。1234567891011121315144.下列選項不能說明金屬A比金屬B活潑的是A.A常溫下可以與水反應,B不與水反應B.B不能從任何含A的鹽中置換出金屬AC.A的最高價氧化物對應水化物的堿性比B強D.A的最外層電子數(shù)比B少√123456789101112131514題組二 鹵族元素5.(2024·內(nèi)蒙古烏蘭浩特一中高一期末)用下列曲線表示鹵族元素的某種性質(zhì)隨核電荷數(shù)的變化趨勢,正確的是√123456789101112131514隨著核電荷數(shù)的增加,鹵族元素單質(zhì)的熔點逐漸升高,元素非金屬性逐漸減弱,單質(zhì)的氧化性逐漸減弱,最簡單氫化物的熱穩(wěn)定性逐漸減弱,故選A。1234567891011121315146.(2024·黑龍江實驗中學高一開學考試)下列各組物質(zhì)性質(zhì)比較的表示中,不正確的是A.還原性:HF>HCl>HBr>HIB.穩(wěn)定性:HF>HCl>HBr>HIC.氧化性:F2>Cl2>Br2>I2D.與水反應由易到難:F2>Cl2>Br2>I2√同主族元素從上往下非金屬性逐漸減弱,還原性:HF1234567891011121315147.下列有關鹵素的說法錯誤的是A.新制氯水顯淺黃綠色,但放置一段時間之后顏色會褪去B.除F2外,相對分子質(zhì)量小的鹵素單質(zhì)可將相對分子質(zhì)量大的鹵素從其鹽溶液中置換出來C.淀粉碘化鉀溶液在空氣中變藍,發(fā)生了反應:4I-+O2+2H2O===2I2+4OH-D.由HF、HCl、HBr、HI的酸性遞增的事實,可推出F、Cl、Br、I的非金屬性遞增√123456789101112131514元素的非金屬性越強,最高價氧化物對應水化物的酸性越強,不能根據(jù)簡單氫化物的酸性強弱判斷元素的非金屬性,故D錯誤。1234567891011121315148.(2024·山西陽泉高一期末)85號元素砹(At)原子核外最外層有7個電子。下列有關說法不正確的是A.中子數(shù)為127的At的核素符號是AtB.At位于第六周期第ⅦA族C.酸性強弱:HAtO4>HClO4D.At2與H2很難直接化合,HAt不能穩(wěn)定存在√123456789101112131514中子數(shù)為127的At原子的質(zhì)量數(shù)為85+127=212,核素符號為At,A正確;第六周期的稀有氣體的原子序數(shù)為86,故85號At元素位于第六周期第ⅦA族,B正確;非金屬性:At同主族從上到下元素的非金屬性逐漸減弱,則At2與H2很難直接化合,HAt易分解、不能穩(wěn)定存在,D正確。1234567891011121315149.下列有關堿金屬、鹵素原子結構和性質(zhì)的描述正確的是A.隨著核電荷數(shù)的增加,鹵素單質(zhì)的熔、沸點依次升高,密度依次減小B.F、Cl、Br、I的最外層電子數(shù)都是7,Li、Na、K、Rb的最外層電子數(shù)都是1C.堿金屬單質(zhì)的金屬性很強,均易與氧氣發(fā)生反應,加熱時生成氧化物R2OD.根據(jù)F、Cl、Br、I的非金屬性依次減弱,可推出HF、HCl、HBr、HI的還原性及熱穩(wěn)定性依次減弱√123456789101112131514隨著核電荷數(shù)的增加,鹵素單質(zhì)的熔、沸點依次升高,密度依次增大,A項錯誤;堿金屬元素的金屬性從Li到Cs依次增強,加熱時與氧氣反應,鋰生成氧化鋰、鈉生成過氧化鈉等,C項錯誤;F、Cl、Br、I的非金屬性逐漸減弱,則對應單質(zhì)的氧化性依次減弱,離子的還原性依次增強,即HF、HCl、HBr、HI的還原性依次增強,熱穩(wěn)定性依次減弱,D項錯誤。12345678910111213151410.(2024·云南玉溪高一統(tǒng)考期末)下列有關第ⅠA、ⅡA族元素的敘述錯誤的是A.同主族隨著原子序數(shù)的遞增,元素的金屬性逐漸增強B.由MgCO3難溶于水,可推斷SrCO3也難溶于水C.RbOH、CsOH均為強堿D.BaCO3在醫(yī)療中常用作鋇餐√123456789101112131514同一主族元素從上到下原子核外電子層數(shù)增多,原子半徑增大,金屬性逐漸增強,A正確;Mg、Ca、Sr、Ba都是第ⅡA族元素,由MgCO3、CaCO3、BaCO3均難溶于水,可推斷SrCO3也難溶于水,B正確;元素金屬性越強,其最高價氧化物對應水化物的堿性越強,NaOH和KOH是強堿,則RbOH、CsOH均為強堿,C正確;BaCO3能和胃酸中的鹽酸反應,不能用作鋇餐,D錯誤。12345678910111213151411.(2024·江西上饒高一期末)類比和推理是化學研究的重要方法。下列應用該方法正確的是A.鐵和氯氣反應生成FeCl3,則鐵和碘單質(zhì)也生成FeI3B.Cl2與水反應生成HClO和HCl,則F2與水反應也能生成HFO和HFC.鐵能從硫酸銅溶液中置換出銅,則鈉也能從硫酸銅溶液中置換出銅D.Fe能與Cu溶液反應,則Fe也能與AgNO3溶液反應√123456789101112131514碘的氧化性弱于氯氣,與鐵共熱反應只能生成碘化亞鐵,不能生成碘化鐵,A錯誤;氟氣的氧化性強于氧氣,與水反應生成氫氟酸和氧氣,不能生成HFO和HF,B錯誤。12345678910111213151412.下列事實不能說明元素的金屬性或非金屬性相對強弱的是選項 事實 推論A 與冷水反應,Na比Mg劇烈 金屬性:Na>MgB Ca(OH)2的堿性強于Mg(OH)2 金屬性:Ca>MgC SO2與NaHCO3溶液反應生成CO2 非金屬性:S>CD H2+Cl2 2HCl H2+I2 2HI 非金屬性:Cl>I√12345678910111213151413.(2024·深圳高一期末)鹵素是典型的非金屬元素。為探究鹵素中Cl、Br、I的性質(zhì),某同學依次設計了如下的實驗。(1)某同學向無色的KI溶液中滴加少量氯水,發(fā)現(xiàn)無色溶液變?yōu)椤 ∩?寫出該反應的離子方程式: 。 棕褐Cl2+2I-===2Cl-+I2由于Cl2的氧化性強于I2,則向無色的KI溶液中滴加少量氯水生成碘單質(zhì),無色溶液變?yōu)樽睾稚?br/>(2)還需要再設計 (填“1”“2”“3”或“4”)個類似于(1)的簡單實驗,根據(jù)(1)、(2)所有的實驗現(xiàn)象可以得到規(guī)律:氧化性Cl2>Br2>I2。 1234567891011121315142向KI溶液中加入溴水,如果溶液變色,說明生成碘單質(zhì),則證明Br2的氧化性強于I2;向NaBr溶液中通入氯水,若溶液變色,說明生成溴單質(zhì),Cl2的氧化性強于Br2;綜合3個實驗,可以得到結論,氧化性:Cl2>Br2>I2。(3)根據(jù)________________________________________________________________________________________________________(填寫實驗操作和現(xiàn)象或者化學性質(zhì)),可以判斷非金屬性:F>Cl。123456789101112131514氟氣與氫氣暗處反應發(fā)生爆炸,氯氣與氫氣點燃或光照才反應(或HF很穩(wěn)定,HCl較穩(wěn)定或氟氣和水能產(chǎn)生氧氣,氯氣不能)(4)因此,非金屬性:F>Cl>Br>I。在元素周期表中,同主族元素從上到下, ___________數(shù)不變,_____________依次增多,_________逐漸增大,______能力逐漸減弱,所以,非金屬性逐漸減弱。 最外層電子核外電子層數(shù)原子半徑得電子14.已知銣是37號元素,相對原子質(zhì)量為85。根據(jù)相關知識回答下列問題:(1)請推測銣(Rb)在元素周期表的第 周期第 族。 123456789101112131514五ⅠA由Rb的原子序數(shù)是37可推知Rb位于第五周期第ⅠA族。(2)下列關于銣的結構和性質(zhì)判斷正確的是 (填字母,下同)。①與水反應比鈉劇烈②原子半徑比鈉小③銣的氧化物暴露在空氣中易吸收CO2④它的陽離子最外層電子數(shù)和鎂相同⑤它是還原劑A.①③④ B.①③⑤C.②③⑤ D.②④123456789101112131514B(3)氫化銣與水反應可放出氫氣,下列敘述正確的是 。 A.氫化銣溶于水顯酸性B.氫化銣中的氫離子被還原為氫氣C.氫化銣與水反應時,水是還原劑D.氫化銣中氫離子最外層有兩個電子123456789101112131514D123456789101112131514氫化銣與水的反應為RbH+H2O===RbOH+H2↑,生成RbOH,溶液顯堿性,A錯誤;水中氫元素的化合價由+1價降低為0價,水作氧化劑,而RbH中的氫元素的化合價由-1價升高為0價,RbH作還原劑,B、C錯誤;H-核外有兩個電子,D正確。(4)現(xiàn)有銣和另一種堿金屬元素形成的合金50 g,當它與足量水反應時,放出標準狀況下的氫氣22.4 L,這種堿金屬元素可能是 。 A.Li B.Na C.K D.Cs123456789101112131514AB設該合金的平均摩爾質(zhì)量為M g·mol-1,則根據(jù)得失電子守恒得 ×1=×2,M=25,因M(Rb)>25 g·mol-1,則另一種堿金屬的摩爾質(zhì)量應小于25 g·mol-1,可能為Li或Na。15.為證明鹵族元素的非金屬性強弱,某小組用如圖所示裝置進行實驗(夾持儀器已略去,裝置氣密性已檢查)。提示:2KMnO4+16HCl(濃) ===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。實驗過程:Ⅰ.打開彈簧夾,打開活塞a,滴加濃鹽酸。Ⅱ.當B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時,夾緊彈簧夾。Ⅲ.當B中溶液由黃色變?yōu)槌燃t色時,關閉活塞a。Ⅳ.……123456789101112131514(1)驗證氯氣的氧化性強于碘的實驗現(xiàn)象是 。 123456789101112131514濕潤的淀粉 KI試紙變藍裝置A中KMnO4固體與濃鹽酸反應生成Cl2,Cl2與KI發(fā)生反應:Cl2+2KI === 2KCl+I2,則濕潤的淀粉 KI試紙變藍。(2)B中溶液發(fā)生反應的離子方程式是 。 123456789101112131514Cl2+2Br-=== Br2+2Cl-裝置B盛有NaBr溶液,Cl2將Br-氧化生成Br2,離子方程式為Cl2+2Br-=== Br2+2Cl-。(3)為驗證溴的氧化性強于碘,過程Ⅳ的操作和現(xiàn)象是_______________________________________________________________________________。123456789101112131514打開活塞b,將少量C中溶液滴入D中,關閉活塞b,取下D振蕩,靜置后四氯化碳層變?yōu)樽霞t色123456789101112131514由于Cl2的氧化性強于I2,驗證Br2的氧化性強于I2,要除去Cl2,防止產(chǎn)生干擾,具體操作:打開活塞b,將少量C中溶液滴入D中,關閉活塞b,取下D振蕩,靜置后四氯化碳層變?yōu)樽霞t色。(4)過程Ⅲ實驗的目的是_________________________________________________________。確認C中黃色溶液中無氯氣,排除氯氣對Br2置換I2的實驗的干擾過程Ⅲ“當B中溶液由黃色變?yōu)槌燃t色時,關閉活塞a”,其目的是確認C中黃色溶液中無氯氣,同時排除氯氣對Br2置換I2的實驗的干擾。123456789101112131514(5)氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性逐漸減弱的原因:同主族元素從上到下,原子半徑逐漸 ,得電子能力逐漸 。 123456789101112131514增大減弱123456789101112131514由題述實驗得出鹵素單質(zhì)的氧化性:Cl2>Br2>I2,從原子結構角度分析,同主族元素從上到下,原子半徑逐漸增大,原子核對最外層電子的吸引能力逐漸減弱,得電子能力逐漸減弱,故對應單質(zhì)的氧化性逐漸減弱。返回 展開更多...... 收起↑ 資源列表 第四章 第一節(jié) 第3課時 原子結構與元素的性質(zhì) 學案.docx 第四章 第一節(jié) 第3課時 原子結構與元素的性質(zhì) 教案.docx 第四章 第一節(jié) 第3課時 原子結構與元素的性質(zhì).pptx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫