元素的性质与原子结构

1、第一节元素周期表第一节元素周期表第一章第一章 物质结构物质结构 元素周期律元素周期律二、元素的性质与原子结构二、元素的性质与原子结构1 1、碱金属元素、碱金属元素锂锂(Li) 钠钠(Na) 钾钾(K) 铷铷(Rb) 铯铯(Cs) 钫钫(Fr)放射性元素放射性元素 思考与交流思考与交流 科学探究科学探究: :完成课本第完成课本第5 5页的表页的表. .查阅周期表中的有关信息，完成下表查阅周期表中的有关信息，完成下表1 1、碱金属元素的原子结构、碱金属元素的原子结构思考：思考： 碱金属原子结构有何异同？碱金属原子结构有何异同？相同点：碱金属元素原子结构的相同点：碱金属元素原子结构的最外层电子数最外

2、层电子数， 都为都为。递变性：从递变性：从Li到到Cs，碱金属元素，碱金属元素的原子结构中，的原子结构中，电子层数电子层数依次依次，原子半径依次原子半径依次_。1 1个个相同相同增多增多增大增大钠在空气中钠在空气中的燃烧的燃烧钠钠 钾钾 与氧气与氧气反应反应 剧烈燃烧，火焰剧烈燃烧，火焰呈呈 色，色，生成生成 色的固色的固体体 剧烈燃烧，火剧烈燃烧，火焰呈焰呈色色 黄黄淡黄淡黄紫紫钾在空气中钾在空气中的燃烧的燃烧反应反应钠与水的反应钠与水的反应钾与水的反应钾与水的反应操作操作现象现象相同点相同点: :金属金属_在水面上在水面上; ;金属金属_成闪亮的小球成闪亮的小球; ;小小球球_;_;发出发

3、出_;_;反应后的溶液呈反应后的溶液呈_色色不同点不同点: :钾与水的反应有轻微钾与水的反应有轻微_或或_熔化熔化不停游动不停游动嘶嘶的响声嘶嘶的响声红红爆炸声爆炸声着火燃烧着火燃烧浮浮NaLiK与与OO2 2反应反应CsRb与与H H2 2OO反应反应结论结论剧烈，剧烈，生成生成Li Li2 2OO剧烈，剧烈，生成生成NaNa2 2OO2 2更剧烈，更剧烈，生成复杂生成复杂的的KOKO2 2遇空气燃烧，生遇空气燃烧，生成更复杂的氧化成更复杂的氧化物物剧烈，剧烈，生成生成H H2 2更剧烈，更剧烈，生成生成H H2 2轻微的爆轻微的爆炸，生成炸，生成H H2 2遇水立即燃遇水立即燃烧，爆炸烧，

4、爆炸碱金属的化学性质碱金属的化学性质递变性递变性：与氧气、与水反应的剧烈程度有所不同；在与氧气、与水反应的剧烈程度有所不同；在同一族中，自上而下反应的剧烈程度逐渐增大同一族中，自上而下反应的剧烈程度逐渐增大. Li Na K Rb Cs1.相似性相似性:都易失电子表现强还都易失电子表现强还原性原性化合物中均为化合物中均为+1价价小结小结: 碱金属的原子结构碱金属的原子结构2.递变性递变性:核电荷数核电荷数电子层数电子层数失电失电子能子能力力还原还原性性原子半径原子半径化学性质相似化学性质相似最外层上都只最外层上都只有一个电子有一个电子核对最核对最外层电外层电子的引子的引力力金金属属性性碱金属的

5、主要物理性质（2）碱金属物理性质的相似性和递变性 碱金属都是银白色金属（铯略带金色），密度较小，硬度很小，熔、沸点较低，都有很好的导电、导热性和延展性。 从上到下，碱金属的密度逐渐增大（钾例外），熔、沸点逐渐降低，硬度逐渐减小。F F、ClCl、BrBr、I I在化学性质上表现的在化学性质上表现的相似性和递变性相似性和递变性元素元素氟氟氯氯溴溴碘碘原子结构原子结构示意图示意图_原子原子结构结构特点特点相似相似性性最外层电子数都是最外层电子数都是_递变递变性性FIFI核电荷数核电荷数_,_,电子层数电子层数_,_,原子半径原子半径_7增大增大增多增多增大增大1.卤族元素原子结构的特点卤族元素原子

6、结构的特点:卤素单质卤素单质 颜色状态颜色状态密度密度熔点熔点沸点沸点 F淡黄绿色气淡黄绿色气体体1.69g/L-219.6-188.1l黄绿色气体黄绿色气体3.214g/L-101-34.6r深红棕色液深红棕色液体体3.12g/mL-7.258.78 I紫黑色固体紫黑色固体4.93g/mL-113.5184.42.卤素单质的物理性质卤素单质的物理性质 （1 1）颜色）颜色 （2 2）状态）状态 （3 3）密度）密度 （4 4）熔沸点）熔沸点 逐渐逐渐增大增大（自上而下）（自上而下）逐渐逐渐升高升高（自上而下）（自上而下）浅浅 深；深；气气 液液 固；固；思考：思考： 如何通过实验验证卤素化学

7、性质的相似性和不同点？如何通过实验验证卤素化学性质的相似性和不同点？ （1 1）与氢气的反应；）与氢气的反应；（2 2）相互间的置换反应；）相互间的置换反应；阅读卤素单质与氢气反应的表格：阅读卤素单质与氢气反应的表格：卤素单质与氢气反应卤素单质与氢气反应规律：规律：即：卤素单质与氢气反应即：卤素单质与氢气反应剧烈程度剧烈程度：F F2 2ClCl2 2BrBr2 2II2 2生成氢化物稳定性：生成氢化物稳定性：HFHClHBrHIHFHClHBrHIF2 Cl2 Br2 I2剧烈程度：剧烈程度：生成的氢化物的稳定性：生成的氢化物的稳定性：逐渐减弱逐渐减弱逐渐减弱逐渐减弱反应通式：反应通式： X

8、2 + H2 = 2HX实验操作实验操作实验现象实验现象化学方程式化学方程式静置后静置后, ,液体分层液体分层, ,上上层接近层接近_,_,下层呈下层呈_ _ _静置后静置后, ,液体分层液体分层, ,上上层接近层接近_,_,下层呈下层呈_ _ _无色无色橙红色橙红色Cl22NaBr=2NaClBr2无色无色紫红色紫红色Cl22KI=2KClI2(2)(2)单质之间的置换反应单质之间的置换反应: :实验操作实验操作实验现象实验现象化学方程式化学方程式静置后静置后, ,液体分层液体分层, ,上层接近上层接近_,_,下下层呈层呈_ _ _结论结论氧化性氧化性:F:F2 2_Cl_Cl2 2_Br_

9、Br2 2_I_I2 2无色无色紫红色紫红色Br22KI=2KBrI2三、同主族元素的性质与原子结构的关系三、同主族元素的性质与原子结构的关系增多增多增大增大增强增强 减弱减弱增强增强减弱减弱 1. 1.判断正误判断正误: : (1)(1)同主族元素自上而下同主族元素自上而下, ,碱金属单质和卤素单质的熔、沸点碱金属单质和卤素单质的熔、沸点都逐渐增大。都逐渐增大。( )( )分析分析: :同主族元素自上而下同主族元素自上而下, ,碱金属单质的熔、沸点逐渐减小碱金属单质的熔、沸点逐渐减小, ,卤素单质的熔、沸点逐渐增大。卤素单质的熔、沸点逐渐增大。(2)(2)碱金属元素碱金属元素(R)(R)的单

10、质与氧气反应的产物是的单质与氧气反应的产物是R R2 2OO。( )( )分析分析: :碱金属单质与氧气反应时碱金属单质与氧气反应时,Li,Li一定生成一定生成Li Li2 2O;NaO;Na生成生成NaNa2 2OO或或NaNa2 2OO2 2;K;K、RbRb、CsCs生成复杂氧化物。生成复杂氧化物。 类型类型 一一 碱金属性质的相似性和递变性碱金属性质的相似性和递变性【典例典例】(2013(2013淄博高一检测淄博高一检测) )关于铯及其化合物的以关于铯及其化合物的以下各说法中不正确的是下各说法中不正确的是( () )A.A.氢氧化铯是一种强碱氢氧化铯是一种强碱, ,比比KOHKOH的碱

11、性强的碱性强B.B.铯与水或酸溶液反应剧烈铯与水或酸溶液反应剧烈, ,都生成氢气都生成氢气C.CsC.Cs的还原性比的还原性比NaNa强强, ,故故NaNa+ +的氧化性大于的氧化性大于CsCs+ +D.AlD.Al的金属性大于的金属性大于CsCs的金属性的金属性【解题指南解题指南】解答本题要注意以下解答本题要注意以下3 3点点: :(1)(1)碱金属随着原子序数递增碱金属随着原子序数递增, ,金属性逐渐增强。金属性逐渐增强。(2)(2)金属性越强金属性越强, ,原子的失电子能力越强。原子的失电子能力越强。(3)(3)金属性越强金属性越强, ,金属的最高价氧化物对应的水化物碱性金属的最高价氧化

12、物对应的水化物碱性越强。越强。【解析解析】选选D D。CsCs的最外层电子数也是的最外层电子数也是1,1,电子层数比电子层数比K K的的多多, ,故故CsCs的金属性比的金属性比K K强强,CsOH,CsOH的碱性比的碱性比KOHKOH强强,A,A项正确项正确; ;铯铯与与NaNa性质相似性质相似, ,与水或酸反应更剧烈与水或酸反应更剧烈, ,都生成都生成H H2 2,B,B项正项正确确;Cs;Cs的还原性比的还原性比NaNa强强, ,所以所以NaNa+ +的得电子能力比的得电子能力比CsCs+ +强强,C,C项项正确正确; ;因为因为CsCs的金属性强于的金属性强于Na,NaNa,Na的金属

13、性强于的金属性强于Al,Al,所以所以AlAl的金属性小于的金属性小于Cs,DCs,D项错误。项错误。【变式备选变式备选】下列有关碱金属元素的说法中下列有关碱金属元素的说法中, ,正确的是正确的是( () )A.A.在实验室里在实验室里, ,碱金属元素的单质均保存在煤油中碱金属元素的单质均保存在煤油中B.B.在自然界中碱金属元素均以化合态存在在自然界中碱金属元素均以化合态存在C.C.碱金属元素的单质在空气中燃烧生成物质的化学式均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可表示为R R2 2O OD.D.随着核电荷数的递增随着核电荷数的递增, ,碱金属元素的单质与水反应的剧碱金属元素

14、的单质与水反应的剧烈程度逐渐减弱烈程度逐渐减弱【解析解析】选选B B。A A中中LiLi的密度比煤油小的密度比煤油小, ,会浮在煤油上会浮在煤油上, ,故故LiLi要保存在固体石蜡中要保存在固体石蜡中,A,A错误错误; ;碱金属元素的金属性都很碱金属元素的金属性都很强强, ,在自然界中均以化合态存在在自然界中均以化合态存在,B,B正确正确;Na;Na、K K等在空气中等在空气中燃烧会生成更复杂的产物燃烧会生成更复杂的产物NaNa2 2O O2 2、K K2 2O O2 2、KOKO2 2等等,C,C错误错误; ;随着随着核电荷数的递增核电荷数的递增, ,碱金属元素的单质的还原性增强碱金属元素的

15、单质的还原性增强, ,与水与水反应的剧烈程度逐渐增强反应的剧烈程度逐渐增强,D,D错误。错误。类型类型 二二 卤族元素性质的相似性和递变性卤族元素性质的相似性和递变性【典例典例】下列说法不正确的是下列说法不正确的是( () )A.HBrA.HBr比比HClHCl的还原性强的还原性强B.B.卤素是较强的非金属元素卤素是较强的非金属元素, ,故其单质只有氧化性故其单质只有氧化性C.C.碘难溶于水碘难溶于水, ,易溶于有机溶剂易溶于有机溶剂D.D.碘单质能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝碘单质能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝【解题指南解题指南】解答本题要注意以下解答本题要注意以下3 3点点: :(1)(1)同主族自上而下元素非金属性减弱同主族自上而下元素非金属性减弱; ;(2)(2)卤素单质能够被氧化成正价化合物卤素单质能够被氧化成正价化合物; ;(3)(3)碘单质可使淀粉变蓝。碘单质可使淀粉变蓝。【解析解