2020_2021学年新教材高中化学第四章物质结构元素周期律第一节第3课时核素原子结构与元素的性质学案新人教版必修1

1、第3课时核素原子结构与元素的性质核心素养培养目标核心素养形成脉络1.了解核素、同位素概念(科学态度与社会责任)2了解碱金属、卤素在周期表位置、原子结构特点(科学探究与创新意识)3了解碱金属、卤素单质及化合物的相似性、递变性(证据推理与模型认知)一核素同位素 1核素：(1)核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。(2)实例氢的三种核素：2.同位素：二碱金属 1碱金属元素的原子结构及特点(1)原子结构示意图锂(li)、钠(na)钾(k)、 铷(rb)铯(cs)(2)结构特点相同点：最外层电子数都是1。递变性：从lics，核电荷数依次增大，电子层数依次增多，原子半径依次增大。2单质的物理性质

2、3.单质的化学性质(1)实验探究锂、钠与o2的反应li、na在加热条件下分别与o2反应：4lio22li2o、2nao2na2o2。锂与o2的反应比钠更简单。钾、钠与h2o的反应(2)结论碱金属单质化学性质相似。随着原子序数的递增，碱金属元素金属性逐渐增强。三卤族元素 (一)卤族元素的性质与原子结构之间的关系 f cl br i1卤族元素原子结构的相似性和递变性2.卤族元素的原子结构与性质的关系原子结构的相似性决定元素性质的相似性卤族元素最外层上都有7个电子，所以在反应中都易得到1个电子达到8电子稳定结构，因而单质有较强的氧化性，在反应中常作氧化剂而被还原。原子结构的递变性决定元素性质的递变性

3、从f到i，随着核电荷数的增加，原子的电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱。因此卤族元素的原子得到电子的能力逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱，卤族元素的非金属性逐渐减弱。(二)卤素单质物理性质的相似性和递变性(三)卤素单质化学性质的相似性和递变性1卤素单质与氢气的反应2.卤素单质间的置换反应四同主族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同主族元素性质的递变规律知识点一：元素、核素、同位素理解(1)元素、核素、同位素和同素异形体的区别和联系区别联系(2)同位素的“六同三不同”知识点二：碱金属性质

4、的相似性和递变性(1)相似性(2)递变性具体情况如下：知识点三：卤族元素的相似性、递变性和特性(1)相似性与h2反应：x2h22hx与活泼金属(如na)反应：2nax22nax与h2o反应卤素单质与变价金属(如fe)反应(2)递变性按由f到i的顺序，单质的非金属性逐渐减弱。f、cl、br、i的还原性逐渐增强。氢化物的稳定性：hfhclhbrhi。氢化物的还原性：hfhclhbrhbro4hio4，f无正价，故无含氧酸。密度：卤族元素，自上而下，单质的密度逐渐增大。熔、沸点：卤族元素与碱金属元素相反，自上而下，单质的熔、沸点逐渐升高。溶解性：除f2外，卤素单质在水中的溶解度均不大，均易溶于有机溶

5、剂。(3)特性卤族元素是最外层电子数最多的主族元素，卤族是唯一全部由非金属元素构成的主族，卤素的非金属性比同周期其他元素都强。氟是最活泼的非金属，单质的氧化性最强，氟离子(f)很难被氧化。氟元素在化合物中的化合价只有1价，无正价，常温下氟气与水剧烈反应且不同于其他卤素(产物不同，原理不同)，不能从其他卤化物的水溶液中置换出其他卤素(先与水发生置换反应)，能与稀有气体反应(常见的产物均为白色)。溴在常温下为红棕色液体(唯一的液态非金属单质)，极易挥发产生红棕色且有毒的溴蒸气。实验室通常将溴密闭保存在阴冷处，不能用橡皮塞，盛有液溴的试剂瓶内常加适量水。碘是紫黑色固体，具有金属光泽，易升华(常用于分

6、离提纯碘)、易吸潮(遇铁在水催化下易反应，故盛放碘的瓶子不能用铁盖)，使淀粉变蓝色(常用来检验碘的存在)，碘的氧化性较其他卤素弱，与变价金属铁反应生成fei2而不是fei3。氢氟酸为弱酸，有剧毒，能腐蚀玻璃，实验室中常用铅制或塑料瓶容器保存氢氟酸。题组一元素、核素、同位素的判断1诺贝尔化学奖得主gerhard ertl对金属pt表面催化co氧化反应的模型进行了深入研究。下列关于pt和pt的说法正确的是(a)解析：根据同位素定义“质子数相同，中子数不同的核素互为同位素”判断，a项正确，b、d项错误；pt和pt是pt的两种核素，c项错误。2下列对概念理解的说法中，不正确的是(d)a元素可以理解为同

7、位素的总称b同位素的质量数不同，中子数不同，原子序数相同，质子数相同，核外电子数相同，其物理性质有差异，其化学性质几乎相同c同一元素的不同核素之间互称同位素d同位素是针对原子而言的，核素是针对元素而言的解析：具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子叫做元素。原子里具有相同质子数和不同中子数的原子互称为同位素。有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子，叫做核素。所以a、b、c都正确。同位素是针对原子而言的，核素也是针对原子而言的。选项d不正确。3用a.质子数，b.中子数，c.核外电子数，d.最外层电子数，e.电子层数，填写下列空格。(1)核素种类由ab决定；(2)元素种类由a决定；(3)元素有

8、同位素由b决定；(4)同位素的相对原子质量由abc决定；(5)元素的原子半径由ae决定；(6)元素的化合价主要由d决定；(7)元素的化学性质由de决定；(8)价电子数通常是指d；(9)核电荷数由a决定。题组二碱金属的性质4下列有关铯及其化合物的说法不正确的是(d)acsoh的碱性比koh的强b铯与水或酸溶液反应剧烈，都生成h2ccs的还原性比na的强，故na的氧化性强于cs的dna的金属性比cs的强解析：a项，k、cs的最外层电子数都为1，cs的电子层数比k的多，失去最外层电子更容易，故cs的金属性比k的强，csoh的碱性比koh的强。b项，cs的性质与na的相似，但与水或酸反应更剧烈，都生成

9、h2。c项，cs的还原性比na的强，所以na得到电子的能力比cs的强，即氧化性：nacs。d项，cs的金属性强于na的。5下列对碱金属的叙述，不正确的是(a)钾通常保存在煤油中，以隔绝与空气的接触碱金属常温下呈固态，取用时可直接用手拿碱金属中还原性最强的是钾碱金属阳离子，氧化性最强的是li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从li到cs，碱金属的密度越来越大，熔、沸点越来越高a bc d解析：中碱金属不可直接用手拿，否则会和手上的汗水反应生成强碱而腐蚀皮肤；碱金属中还原性最强的不是钾；从li到cs，密度呈增大趋势，但k的密度小于na，碱金属的熔、沸点越来越低。所以错，选a。6最近

10、，德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将给量子计算机的研究带来重大突破。已知铷是37号元素，质量数是85。根据材料回答下列问题：(1)铷(37rb)位于周期表的第五周期第a族。(2)关于铷的结构和性质判断正确的是(d)与水反应比钠强烈它的原子半径比钠小它的氧化物暴露在空气中易吸收co2它的阳离子最外层电子数和镁相同它是还原剂a bc d(3)氢化铷与水反应可放出氢气，则下列叙述正确的是(d)a氢化铷溶于水显酸性b氢化铷中氢离子被还原为氢气c氢化铷与水反应时，水是还原剂d氢化铷中氢离子最外层有两个电子(4)现有铷和另一种碱金属形成的合金50 g，当它与足量水反应时，放出标

11、准状况下的氢气22.4 l，这种碱金属可能是(ab)ali bnack dcs解析：(1)由原子核外的电子排布规律可推知37rb的原子结构示意图如图，rb应位于第五周期第a族。(2)由rb的原子结构示意图可知不正确；又因na和rb同主族，根据同主族元素的性质递变规律知，rb的金属性比na强，故正确。(3)由反应rbhh2o=rbohh2可知：水中氢元素的化合价由1价降低为零价，水作氧化剂，而rbh中的氢元素的化合价升高，由1价变为零价，rbh作还原剂，h核外有两个电子，d正确。(4)设该合金的平均相对原子质量为m，则根据电子得失守恒定律得12, m25，因mr(rb)25，则另一种碱金属的相对

12、原子质量应小于25，可能为li或na，答案为a、b。题组三卤素的性质7下列关于卤族元素性质的叙述正确的是(按从f到i的顺序)(c)单质的氧化性逐渐增强单质的颜色逐渐加深气态氢化物的稳定性逐渐增强单质的沸点逐渐升高阴离子的还原性逐渐增强a bc d解析：f2、cl2、br2、i2的氧化性逐渐减弱，其对应阴离子f、cl、br、i的还原性逐渐增强，故错误，正确；f2、cl2、br2、i2的颜色由浅黄绿色黄绿色深红棕色紫黑色逐渐加深，正确；hf、hcl、hbr、hi的稳定性逐渐减弱，错误；在通常情况下，f2、cl2、br2、i2的状态变化为气态气态液态固态，其沸点逐渐升高，正确，故答案为c。8下列关于卤素(用x表示)的叙述中正确的是(c)a卤素单质与水反应均可用x2h2ohxohx表示bhx都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数的增大而增强c卤素单质的颜色从f2i2按相对分子质量的增大而加深dx的还原性强弱依次为：fclbrhclhbrhi，故b不正确。选项d中表述不全面，f2与盐溶液中的h2o反应放出o2，不能置换出卤素单质。9已知常温下kclo3与hcl(浓)反应放出氯气，现按下图进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是(a)a黄绿色