元素周期表第二课时

2020年上学期长沙市第十一中学高一化学第2课时元素的性质与原子结构2020年上学期长沙市第十一中学高一化学学习目标1了解碱金属元素和卤族元素在周期表中的位置及原子结构特征2了解碱金属元素，卤族元素性质的相似性和递变性，学会用实验验证的方法3初步学会比较元素的金属性和非金属性一、碱金属元素1碱金属元素的原子结构及其特点：碱金属元素包括：__________、Rb、Cs写元素符号。其原子结构示意图为Li、Na、2020年上学期长沙市第十一中学高一化学原子结构特点如下：1相似性：最外层电子数都是__。2递变性：Li→Cs，核电荷数_____，电子层数______，原子半径_____。【注意】最外层电子数是1的原子不一定是碱金属元素，还可能是氢原子。1增大增多增大基础认知2单质的物理性质：元素Li、Na、K、Rb、Cs(原子序数增大)相同点除铯外，其余都呈_____色，它们都比较软，有延展性，密度较___，熔点较___，导电、导热性强递变规律密度逐渐_____(钠、钾反常)熔、沸点逐渐_____银白小低增大降低2020年上学期长沙市第十一中学高一化学个性特点①铯略带金属光泽；②锂的密度比煤油的小；③钠的密度比钾大【联想】少量的钠、钾保存在煤油中，锂的密度比较小，所以少量的锂保存在石蜡中。基础认知3碱金属单质的化学性质：性质或化学方程式相似性与O2①锂与氧气：________________②钠与氧气：_______________；________________与H2O①钠与H2O：_____________________②钾与H2O：____________________4LiO22Li2O4NaO2====2Na2O2NaO2Na2O22Na2H2O====2NaOHH2↑22H2O====2OHH2↑△====△====2020年上学期长沙市第十一中学高一化学基础认知性质或化学方程式差异性与O2产物不同：Li—氧化物____；Na—氧化物____、过氧化物_____；钾～铯生成更复杂的氧化物与H2O由锂到铯反应越来越剧烈Li2ONa2ONa2O2【注意】锂与氧气反应产物只有Li2O一种，其他碱金属与氧气反应的产物至少有两种。2020年上学期长沙市第十一中学高一化学基础认知二、卤族元素1原子结构特点：相同点①卤族元素位于周期表第____族；②最外层上都有__个电子。递变性从F→I核电荷数依次_____，电子层数依次_____，原子半径依次_____。ⅦA7增大增多增大2020年上学期长沙市第十一中学高一化学基础认知2卤素单质的物理性质：【注意】溴是常温下唯一呈液态的非金属单质。F2Cl2Br2I2颜色、状态_______色气体_____色气体_______色液体_____色固体密度逐渐_____熔、沸点逐渐_____淡黄绿黄绿深红棕紫黑增大升高2020年上学期长沙市第十一中学高一化学基础认知3单质的化学性质：1与H2的反应。①相似性：与H2在一定条件下均反应生成H。②递变性：由F2→I2与氢气化合越来越___，反应程度越来越弱，生成的氢化物越来越_______。难不稳定2020年上学期长沙市第十一中学高一化学基础认知2单质之间的置换反应。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_____色______________________橙红Cl22NaBr====2NaClBr22020年上学期长沙市第十一中学高一化学基础认知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_____色__________________静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈_____色__________________紫红Cl22I====2ClI2紫红Br22I====2BrI22020年上学期长沙市第十一中学高一化学【联想】在卤族单质的置换反应实验中，加入CCl4的目的是萃取和分层。基础认知三、同主族元素的性质与原子结构的关系增多增大增强增强减弱减弱2020年上学期长沙市第十一中学高一化学基础认知1第ⅠA族元素具有相似的化学性质，是由于它们的原子具有相同的A原子半径 B电子层数C核外电子数 D最外层电子数2020年上学期长沙市第十一中学高一化学自我小测2的熔点A前者高B后者高C相等D无法确定3锂Li是世界上最轻的金属，它属于碱金属的一种。下列关于碱金属的说法正确的是A和锂在同一主族的元素都是金属元素具有相同的电子层结构、Na、、Rb的最外层都只有一个电子是碱金属单质中唯一不与水反应的金属1【解析】选D。第ⅠA族元素具有相似的化学性质，是由于它们的原子具有相同的最外层电子数。2020年上学期长沙市第十一中学高一化学2【解析】选B。由F2在常温下为气态，而Br2在常温下为液态可知，Br2的熔点比F2的高。3【解析】选C。Li在第ⅠA族，除碱金属外，还有非金属元素H，A错；Na和Li不具有相同的电子层结构，前者为3层，后者为2层，B错；Li、Na、、Rb最外层只有一个电子，C正确；碱金属单质都能与水反应，D错误。自我小测4钾的金属活动性比钠强，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，钾比钠更易气化2020年上学期长沙市第十一中学高一化学5下列金属与水反应最剧烈的是 B 自我小测4【解析】选C。金属活动性强弱，与金属原子的最外层电子个数和金属原子半径有关，一般来说，最外层电子个数越少，原子半径越大，金属活动性越强。钠和钾相比较，最外层电子数相同，由于钾原子半径比钠原子半径大多一个电子层，故钾的金属活动性比钠强，而与其物理性质无关。2020年上学期长沙市第十一中学高一化学5【解析】选D。在碱金属中，随着元素原子电子层数的增多，碱金属的金属活动性增强，故与水反应最剧烈的应是Cs。自我小测6下列叙述中正确的是A碘性质比较稳定，所以可以敞口放置在空气中B液溴应保存在磨口玻璃塞棕色试剂瓶中，并加少量水进行水封C能使淀粉碘化钾试纸变蓝的气体一定是氯气D碘易溶于酒精，所以可以用酒精从碘水中萃取出碘2020年上学期长沙市第十一中学高一化学2020年上学期长沙市第十一中学高一化学7下列对卤素的说法不符合递变规律的是AF2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱CF-、Cl-、Br-、I-的还原性逐渐增强2、Cl2、Br2、I2的顺序，颜色逐渐变浅，密度逐渐增大自我小测6【解析】选B。碘易升华，所以要密封保存，故A选项错；溴蒸气也可使I淀粉试纸变蓝；酒精与水互溶，不能用作碘水中萃取碘的萃取剂。2020年上学期长沙市第十一中学高一化学7【解析】选D。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，密度逐渐增大。自我小测一、碱金属元素单质化学性质的相似性和递变性1相似性：2020年上学期长沙市第十一中学高一化学核心突破2递变性：具体情况如下按从Li→Cs的顺序：1与氧气、水反应的剧烈程度逐渐增强。①与O2反应越来越剧烈，产物也更加复杂，Li与O2反应只生成Li2O，Na与O2反应能生成Na2O和Na2O2，与O2反应则能生成2O、2O2、O2等。2020年上学期长沙市第十一中学高一化学核心突破②与水反应越来越剧烈，能发生轻微爆炸，Rb、Cs遇水则发生剧烈爆炸。2最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，即碱性：LiOH<NaOH<OH<RbOH<CsOH。2020年上学期长沙市第十一中学高一化学【易错提醒】Na、与盐溶液的反应Na、投入盐溶液中时，不是从溶液中置换出相对不活泼的金属，而是先与水发生反应：2R2H2O====2ROHH2↑，然后生成的碱再与盐发生复分解反应若不满足发生复分解反应的条件，只发生第一步反应。核心突破【拓展深化】碱金属元素的个体差异1Na、通常保存在煤油中，Li通常用石蜡密封。2碱金属还原性最强的是Cs，还原性最弱的是Li。3碱金属阳离子氧化性最弱的是Cs，最强的是Li。4碱金属元素的最高价氧化物对应水化物中只有LiOH微溶，其他均为易溶于水的强碱。2020年上学期长沙市第十一中学高一化学5碱金属元素从Li→Cs，密度逐渐增大，但的密度小于Na。核心突破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活泼，故Rb可以从NaCl溶液中置换出NaC熔、沸点：Li>Na>D碱性：LiOH<NaOH<OH2020年上学期长沙市第十一中学高一化学2关于铯及其化合物的下列说法中不正确的是A氢氧化铯是一种强碱，比OH的碱性强B铯与水或酸溶液反应剧烈，都生成氢气强，故Na的氧化性大于Cs3不易溶于水题组过关1【解题指南】解答本题应注意以下两点：1明确碱金属单质的物理性质。2明确碱金属单质随核电荷数增加，其活泼性越来越强。2020年上学期长沙市第十一中学高一化学【解析】选B。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。2【解题指南】解答本题要注意以下3点：1碱金属随着原子序数递增，金属性逐渐增强。最高价氧化物对应水化物碱性逐渐增强。2金属性越强，原子的失电子能力越强。3碱金属的碳酸盐正盐物理性质相似。【解析】选D。Cs的最外层电子数是1，电子层数比的多，故Cs的金属性比强，CsOH的碱性比OH强，A项正确；铯与Na性质相似，与水或酸反应更剧烈，都生成H2，B项正确；Cs的还原性比Na强，所以Na的得电子能力比Cs强，C项正确；因为Na2CO3、2CO3均易溶于水，所以Cs2CO3也易溶于水，D项错误。题组过关3下列关于碱金属及其化合物的说法不正确的是2B铷与水或与酸剧烈反应，都生成氢气C碱金属原子最外层都只有一个电子，在化学反应中容易失去D氢氧化铯的碱性强于氢氧化钠2020年上学期长沙市第十一中学高一化学题组过关4下列对碱金属的叙述，其中完全不正确的组合是①钾通常保存在煤油中，以隔绝与空气的接触②碱金属常温下呈固态，取用时可直接用手拿③碱金属中还原性最强的是钾④碱金属阳离子，氧化性最强的是Li2020年上学期长沙市第十一中学高一化学⑤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⑥从Li到Cs，碱金属的密度越来越大，熔、沸点越来越高A②③⑥ B②③④C④⑤⑥ D①③⑤题组过关3【解析】选A。Li在氧气中燃烧产物为Li2O；铷性质活泼，与水、酸会剧烈反应生成氢气；碱金属原子最外层都只有一个电子，在化学反应中容易失去；铯的金属性比钠强，因此氢氧化铯的碱性强于氢氧化钠的碱性。2020年上学期长沙市第十一中学高一化学4【解析】选A。②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；③碱金属中还原性最强的不是钾而是Cs；⑥从Li到Cs，密度呈增大趋势，但的密度小于Na；碱金属的熔、沸点越来越低。所以②③⑥错，选A。题组过关二、卤族元素性质的相似性和递变性思考探究：卤族元素的原子结构如下所示：2020年上学期长沙市第十一中学高一化学根据原子的结构示意图，请回答下列问题。1根据氯和溴的原子结构的异同，你能推测出Br2的主要化学性质吗？2你能设计一个简单的实验证明Cl2的非金属性比Br2强吗？如何从原子结构特点的角度进行解释？核心突破【总结归纳】1相似性：2020年上学期长沙市第十一中学高一化学核心突破2递变性：2020年上学期长沙市第十一中学高一化学具体情况如下：1F2、Cl2、Br2、I2与H2反应越来越难，对应氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，其水溶液的酸性逐渐增强，即：稳定性：HF>HCl>HBr>HI；还原性：HF<HCl<HBr<HI；酸性：HF<HCl<HBr<HI。其中HF为弱酸，HCl、HBr、HI为强酸2最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐减弱，即HClO4>HBrO4>HIO4。核心突破【易错提醒】卤素单质性质中的特殊情况1F2能与水反应，反应方程式为2F22H2O====4HFO2。因此，F2不能从溶液中置换出其他卤素单质。2通常情况下，氟没有正价，所以氟没有含氧酸。3溶解性：通常情况下，除F2外，卤素单质在水中的溶解度都不大，但是均易溶于有机溶剂。2020年上学期长沙市第十一中学高一化学4卤素单质都有毒，液溴易挥发，保存时常用水密封。核心突破1下列关于卤素F、Cl、Br、I叙述正确的是A其单质在常压下的沸点，随着卤素核电荷数的增多逐渐降低B单质和水反应通式：2H2O====HHO用表示卤素，剧烈程度随着核电荷数的增多而减弱2020年上学期长沙市第十一中学高一化学题组过关C单质和氢气反应的通式：2H2====2H条件不同，剧烈程度随着卤素核电荷数的增多而减弱D随着卤素核电荷数的增多，单质的氧化性逐渐增强2双选卤素是最活泼的一族非金属，下列关于卤族元素的说法正确的是A卤素原子的最外层电子数都是7B从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，半径依次减小原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子得电子能力依次减弱水溶液中，反应生成NaF和Cl22020年上学期长沙市第十一中学高一化学题组过关1【解题指南】解答本题应注意以下两点：1明确卤族元素的相似性和递变性，注意氟的特殊性。2明确卤族元素单质的物理性质。2020年上学期长沙市第十一中学高一化学【解析】选C。卤素单质在常压下的沸点，随着卤素核电荷数的增多逐渐升高，A项不正确。单质氟和水反应生成HF和氧气，B项不正确。同主族自上而下非金属性逐渐减弱，氢化物的稳定性逐渐减弱，C项正确。随着卤素核电荷数的增多，单质的氧化性逐渐减弱，D项不正确。2【解析】选A、C。A项，卤素原子的最外层电子数都是7，A正确；B项，从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，半径依次增大，B错误；C项，从F到I原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子得电子能力依次减弱，C正确；D项，F2通入NaCl水溶液中发生反应：2F22H2O====4HFO2反应，所以不能生成NaF和Cl2，D错误。题组过关3下列关于卤素用表示的叙述正确的是2易溶于水，其水溶液都是强酸C其单质都有颜色，都有毒42020年上学期长沙市第十一中学高一化学4下列关于卤素及其化合物的叙述正确的是水溶液可存放在玻璃试剂瓶中溶液中置换出氯气CF、Cl、Br、I的非金属性依次减弱D氯在自然界中主要以单质形式存在题组过关3【解析】选C。非金属性Cl2>Br2，氧化性Cl2>Br2，故Cl2可以从Br溶液中置换出Br2，A项错误。要注意F2及氟的化合物的特殊性：①F2与水反应置换H2O中的氧生成O2。②HF的溶液显弱酸性。③F是最强的非金属，在化合物中不显正价，不存在含氧酸。2020年上学期长沙市第十一中学高一化学4【解析】选C。氢氟酸能和二氧化硅反应，所以氢氟酸应该存放在塑料瓶中，A不正确。氯的非金属性强于溴的，所以单质溴不可能和氯化钾反应，B不正确。同主族元素自上而下非金属性逐渐减弱，C正确。氯在自然界中主要以化合物的形式存在，D不正确。题组过关三、元素的金属性和非金属性强弱的判断1金属性强弱的判断：1据元素周期表判断。同一主族，从上到下：元素的金属性逐渐增强。2据金属活动性顺序判断。金属单质的活动性减弱，元素的金属性也减弱。3据单质及其化合物的性质判断。①金属单质与水或酸反应越剧烈，元素的金属性越强。②最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，元素的金属性越强。2020年上学期长沙市第十一中学高一化学核心突破4金属单质间的置换反应。较活泼的金属将较不活泼的金属从其盐溶液中置换出来，如nCu2====n2Cu，则金属性：n>Cu2020年上学期长沙市第十一中学高一化学5据离子的氧化性强弱判断。金属阳离子的氧化性越强，元素的金属性越弱，如氧化性：Cu2>Fe2，则金属性：Cu<Fe。核心突破2非金属性强弱的判断：1据元素周期表判断。同一主族，从上到下：元素的非金属性逐渐减弱。2据单质及其化合物的性质判断。①单质与氢气化合越容易或氢化物越稳定，元素的非金属性越强。②最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，元素的非金属性越强。2020年上学期长沙市第十一中学高一化学核心突破3非金属单质间的置换反应：活泼的非金属将较不活泼的非金属从其盐溶液中置换出来，如Cl22Br-====2Cl-Br2，则非金属性：Cl>Br。4据离子的还原性强弱判断：非金属阴离子的还原性越强，元素的非金属性越弱，如还原性：Cl-<I-，非金属性：Cl>I。2020年上学期长沙市第十一中学高一化学【易错提醒】1元素的非金属性强，其单质的活泼性不一定强。例如，N的非金属性强于P，但N2的活泼性没有P强。2比较金属性、非金属性强弱不能根据其反应中得失电子的数目多少来判断，应该根据得失电子的难易程度判断。核心突破1如表为元素周期表的一部分，其中、Y、、W为短周期元素，W元素的核电荷数为元素的2倍。下列说法不正确的是XYZWT2020年上学期长沙市第十一中学高一化学题组过关A气态氢化物稳定性：>WBW元素在自然界中均以化合态形式存在C、T的非金属性：>TD最高价氧化物对应水化物的酸性：>T【延伸探究】1的最高价氧化物对应水化物的化学式为_______。与同主族，属于短周期的元素是________填元素符号，其最高价氧化物对应水化物的化学式为______。2已知Y、和W的非金属性逐渐增强，则其氢化物最稳定的是________填化学式。1【解题指南】解答本题应注意以下两点：1首先根据图示位置推断出相应的元素。2根据非金属性强弱的判断依据进行判断。2020年上学期长沙市第十一中学高一化学【解析】选B。、Y、、W为短周期元素，由元素周期表可知：应位于第2周期，且应处于周期表中右半部分，W与处于同一主族，且W元素原子的核电荷数为元素的2倍，那么为O，W为S，那么为P，T为As，Y为Si。A项，同主族，从上到下，其气态氢化物的稳定性减弱，元素的非金属性减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，故A、C、D均正确；B项，硫元素在自然界中存在游离态单质，常在火山口附近，B错误。【延伸探究】1的最高价氧化物对应水化物的化学式为_______。与同主族，属于短周期的元素是________填元素符号，其最高价氧化物对应水化物的化学式为______。提示：H3PO4NHNO3。2已知Y、和W的非金属性逐渐增强，则其氢化物最稳定的是________填化学式