《原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)》元素周期表（PeriodicTable）ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB堿金屬鑭系、錒系堿金屬元素單質(zhì)堿金屬元素的主要物理性質(zhì)元素名稱元素符號核電荷數(shù)顏色和狀態(tài)密度g/cm3熔點(diǎn)℃沸點(diǎn)℃鋰Li3銀白色,柔軟0.534180.51347鈉Na11銀白色,柔軟0.9797.81882.9鉀K19銀白色,柔軟0.8663.65774銣Rb37銀白色,柔軟1.53238.89688銫Cs55略帶金色光澤,柔軟1.87928.40678.4有何異同？遞增遞增鈉鉀反常遞減遞減1堿金屬元素性質(zhì)的比較【思考】Na與K分別與水、O2反應(yīng)現(xiàn)象有何不同？試從原子結(jié)構(gòu)角度解釋。2堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)比較鉀和鈉都可以與水和氧氣發(fā)生反應(yīng)鉀的反應(yīng)更為劇烈元素符號原子結(jié)構(gòu)示意圖原子半徑/nmNa0.186K0.227原子最外層電子相同原子半徑較大失電子能力更強(qiáng)強(qiáng)還原性（失電子）元素符號核電荷數(shù)原子結(jié)構(gòu)示意圖最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑/nmLi0.152Na0.186K0.227Rb0.248Cs0.26531119375511111234562堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)比較（請?zhí)顚懕匦抟籔93頁表格）元素符號原子結(jié)構(gòu)示意圖原子半徑/nmLi0.152Na0.186K0.227Rb0.248Cs0.265堿金屬元素原子最外層只有一個電子原子結(jié)構(gòu)的相似性元素性質(zhì)的相似性決定在化合物中化合價+1易失電子，表現(xiàn)金屬性（還原性）隨核電荷數(shù)增加電子層數(shù)逐漸增大原子結(jié)構(gòu)的遞變性元素性質(zhì)的遞變性決定原子半徑逐漸增大金屬性（還原性）逐漸增強(qiáng)原子失電子能力逐漸增強(qiáng)3堿金屬元素性質(zhì)的理論分析鋰(Li)鈉(Na)鉀(K)銣(Rb)銫(Cs)4請預(yù)測堿金屬元素的性質(zhì)隨著核電荷數(shù)增加，堿金屬的性質(zhì)逐漸增強(qiáng)與水反應(yīng)越來越劇烈，生成氫氣速率越來越快；通式：2M+2H2O=2MOH+H2↑堿性：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH元素金屬性逐漸增強(qiáng)，單質(zhì)還原性逐漸增強(qiáng)5鞏固與應(yīng)用已知鎂分別能與氧氣和水反應(yīng)。1.請預(yù)測鈣的性質(zhì)2.請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證鎂與鈣金屬性的強(qiáng)弱結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置最外層電子數(shù)2IIA族能與O2、H2O反應(yīng)。生成+2價化合物周期序數(shù)4電子層數(shù)（4）比Mg多一層與水或氧氣反應(yīng)更容易，也更劇烈與Mg相似金屬性比Mg強(qiáng)決定金屬性預(yù)測鈣的性質(zhì)5元素金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)（1）單質(zhì)與水或酸反應(yīng)置換出氫氣的難易程度。

置換出氫氣越容易，則元素金屬性越強(qiáng)（2）元素最高價氧化物對應(yīng)水化物堿性強(qiáng)弱。

堿性越強(qiáng)，則原金屬元素的金屬性越強(qiáng)。（3）置換反應(yīng)元素周期表（PeriodicTable）ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB鑭系、錒系鹵族元素鹵族元素元素單質(zhì)Cl2Br21鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)FClBrI根據(jù)鹵素原子結(jié)構(gòu)，推測氟、氯、溴碘在化學(xué)性質(zhì)上所表現(xiàn)的相似性和遞變性？鹵族元素原子最外層有7個電子2鹵族元素性質(zhì)的理論分析原子結(jié)構(gòu)的相似性元素性質(zhì)的相似性決定在化合物中常見化合價-1易得電子，表現(xiàn)非金屬性（氧化性）鹵族元素原子電子層數(shù)逐漸增大原子結(jié)構(gòu)的遞變性元素性質(zhì)的遞變性決定原子半徑逐漸增大非金屬性（氧化性）逐漸減弱原子得電子能力逐漸減弱元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)（1）非金屬單質(zhì)與氫氣化合的難易程度。越容易化合，則非金屬性越強(qiáng)（2）形成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性。

穩(wěn)定性：HF＞HCl，非金屬性：F＞Cl（3）元素最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性強(qiáng)弱。

酸性：H2SO4＞H2CO3，非金屬性：S＞C（4）置換反應(yīng)3鹵族單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的規(guī)律變化（必修一p97表4-4）鹵素條件及現(xiàn)象方程式氫化物穩(wěn)定性F2冷暗處爆炸H2+F2=2HFHF很穩(wěn)定Cl2光照或點(diǎn)燃H2+Cl2=2HClHCl穩(wěn)定Br2高溫500℃H2+Br2=2HBrHBr較不穩(wěn)定I2高溫、持續(xù)加熱緩慢進(jìn)行H2+I2

?

2HIHI很不穩(wěn)定①與氫氣反應(yīng)的難易程度：

；②生成氫化物的穩(wěn)定性：

；③鹵素非金屬性的強(qiáng)弱：

；由易到難由強(qiáng)到弱由強(qiáng)到弱1.反應(yīng)條件越來越苛刻2.劇烈程度遞減3.產(chǎn)物穩(wěn)定性變差3鹵族單質(zhì)間的置換反應(yīng)（必修一p98實(shí)驗(yàn)4-1）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式KBr+氯水，振蕩KI+氯水，振蕩KI+溴水，振蕩3鹵族單質(zhì)間的置換反應(yīng)（必修一p98實(shí)驗(yàn)4-1）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式KBr+氯水，振蕩溶液變?yōu)槌赛S色2KBr+Cl2=2KCl+Br2KI+氯水，振蕩溶液變?yōu)樽攸S色2KI+Cl2=2KCl+I2KI+溴水，振蕩溶液變?yōu)樽攸S色2KI+Br2=2KBr+I2隨著核電荷數(shù)的增加,鹵族單質(zhì)氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)?F2>Cl2>Br2>I2小結(jié)

金屬性逐漸

增強(qiáng)非金屬性逐漸減弱同一主族，從上到下：、

電子層數(shù)逐漸

，

原子半徑逐漸

，失電子能力逐漸

，得電子能力逐漸

，金屬性逐漸

，

非金屬性逐漸

；增大增強(qiáng)減弱增強(qiáng)減弱增多課堂測評

1.以下關(guān)于鋰、鈉、鉀、銣、銫的敘述不正確的是（

）①氫氧化物中堿性最強(qiáng)的是CsOH；②單質(zhì)熔點(diǎn)最高的是銫；③單質(zhì)都是熱的良導(dǎo)體；④單質(zhì)的密度依次增大，且都比水小；⑤單質(zhì)的還原性依次增強(qiáng)；⑥對應(yīng)陽離子的氧化性依次增強(qiáng)。A.①③B.②⑤C.②④⑥D(zhuǎn).①③⑤課堂測評

2.下列對鹵素的說法不符合遞變規(guī)律的是（

）A.F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐漸減弱B.HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性逐漸減弱

C.F-、Cl-、Br-、I-的還原性逐漸增強(qiáng)D.鹵素單質(zhì)按F2、Cl2、Br2、I2的順序顏色變淺，密度增大課堂測評

3.下列關(guān)于主族元素的說法錯誤的是（

）A.同主族元素隨著原子序數(shù)遞增，元素金屬性增強(qiáng)B.同主族元素隨著原子序數(shù)遞增，元素單質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)逐漸升高C.同主族元素原子最外層電子數(shù)都相同D.同主族元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性逐漸減弱，堿性逐漸增強(qiáng)課堂測評

4.若能發(fā)現(xiàn)117號元素X，它的原子結(jié)構(gòu)與鹵族元素相似，電子排布有7個電子層，且最外層有7個電子，則下列敘述中正確的是（

）A.此X元素氣態(tài)氫化物的化學(xué)式為HX，在常溫下很穩(wěn)定B.其單質(zhì)帶有金屬光澤，具有強(qiáng)氧化性，可與KI發(fā)生置換反應(yīng)生成I2C.其單質(zhì)的分子式為X2，易溶于有機(jī)溶劑D.AgX是一種有色的易溶于水的化合物課堂測評

5.借助堿金屬元素和鹵族元素的遞變性分析，下面的推斷其中正確的是（

）A.已知Ca是第四周期ⅡA族的元素，故Ca(OH)2的堿性比Ma(OH)2的堿性弱B.已知As是第四周期ⅤA的元素，故AsH3的穩(wěn)定性比NH3的穩(wěn)定性強(qiáng)C.已知Cs的原子半徑比Na的原子半徑大，故Cs與水反應(yīng)比Na與水反應(yīng)更劇烈

D.已知Cl的核電荷數(shù)比F的核電荷數(shù)大，故Cl的原子半徑比F的原子半徑小答案：1.C2.D3.B4.B5.C課堂測評

課后任務(wù)結(jié)合課本材料信息歸納鹵族元素物理性質(zhì)的相似性和遞變性規(guī)律；總結(jié)其他5個主族元素性質(zhì)的相似性和遞變性規(guī)律；根據(jù)本節(jié)課方法，嘗試去找出同周期元素性質(zhì)的相似性及遞變性規(guī)律。顏色逐漸_____；密度逐漸_____；熔沸點(diǎn)逐漸_____狀態(tài)由___態(tài)→___態(tài)→___態(tài)元素符號核電荷數(shù)單質(zhì)顏色和狀態(tài)（常態(tài)）密度熔點(diǎn)℃沸點(diǎn)℃F9F2淡黃色氣體1.69g/L-219.6-188.1Cl17Cl2黃綠色氣體3.124g/L-101-34.6Br35Br2深紅棕色液體3.119g/cm3-7.258.78I53I2紫黑色固體4.93g/cm3113.5184.4遞變性加深升高增大氣固液鹵族元素的主要物理性質(zhì)探究一堿金屬元素的性質(zhì)遞變規(guī)律【問題探究】【實(shí)驗(yàn)探究1】堿金屬單質(zhì)與氧氣的反應(yīng)Li、Na、K在空氣中燃燒分別生成Li2O、Na2O2、KO2(超氧化鉀),這說明什么問題?提示

說明Li、Na、K的金屬活動性依次增強(qiáng)。【實(shí)驗(yàn)探究2】鈉、鉀與水的反應(yīng)

堿金屬鉀鈉實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象共同點(diǎn)a.金屬浮在水面上;b.金屬熔化成閃亮的小球;c.小球四處游動;d.發(fā)出響聲;e.反應(yīng)后的溶液呈紅色不同點(diǎn)

與水反應(yīng)更劇烈

K堿金屬鉀鈉化學(xué)方程式

實(shí)驗(yàn)結(jié)論與水反應(yīng)的劇烈程度:K

Na,金屬性:K

Na

遞變規(guī)律同主族元素從上到下,金屬性逐漸

2K+2H2O===2KOH+H2↑2Na+2H2O===2NaOH+H2↑>>增強(qiáng)

【思維探究3】“銣原材料與應(yīng)用產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新成果”榮獲第十二屆“中國產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果一等獎”。銣?zhǔn)且环N稀有、分散的堿金屬元素,活性大,熔點(diǎn)低,是地球上發(fā)現(xiàn)的所有元素中較高正電性和最大光電效應(yīng)的元素。試推測金屬Rb與水反應(yīng)的現(xiàn)象。Rb在空氣中燃燒的產(chǎn)物會是Rb2O嗎?提示

Rb比K活潑,Rb與水反應(yīng)比K更劇烈,故反應(yīng)現(xiàn)象為Rb沉在水底,與水劇烈反應(yīng),會發(fā)生爆炸。Rb比K活潑,Rb在空氣中燃燒的產(chǎn)物更復(fù)雜,不會生成Rb2O?！旧罨卣埂?.堿金屬元素性質(zhì)的相似性(用R表示堿金屬)2.堿金屬元素性質(zhì)的遞變性(1)單質(zhì)的還原性與離子的氧化性遞變規(guī)律(2)具體表現(xiàn)

堿金屬元素LiNaKRbCs單質(zhì)與氧氣反應(yīng)越來越劇烈,產(chǎn)物越來越復(fù)雜Li2ONa2O、Na2O2K2O、K2O2、KO2更復(fù)雜氧化物與水反應(yīng)越來越劇烈反應(yīng)緩慢劇烈反應(yīng)輕微爆炸劇烈爆炸化合物堿性強(qiáng)弱:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH【素能應(yīng)用】典例1(2020北京師大附中高一期中)元素鈁(Fr)具有放射性,它是堿金屬元素中最重的元素。下列對其性質(zhì)的預(yù)言中,不正確的是(

)A.它的金屬性比Na強(qiáng),跟水反應(yīng)更劇烈B.它的原子半徑比Na大,離子半徑也比Na+大C.它的單質(zhì)與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)得到金屬銅D.它的氫氧化物(FrOH)是一種強(qiáng)堿,能使酚酞溶液變紅答案

C解析

同主族從上到下元素金屬性增強(qiáng),故Fr的金屬性比鈉強(qiáng),跟水反應(yīng)會更劇烈,故A正確;同主族元素從上到下原子半徑依次增大,則Fr的原子半徑比鈉大,離子核外電子層數(shù)越多,離子半徑越大,則鈁的離子半徑比鈉離子半徑大,故B正確;同主族從上到下元素金屬性增強(qiáng),Fr失電子能力比鈉強(qiáng),則跟水反應(yīng)會更劇烈,所以Fr與硫酸銅溶液反應(yīng),先與水反應(yīng),不能得到金屬銅,故C錯誤;Fr處于第ⅠA族,最外層電子數(shù)為1,最高正化合價為+1價,它的氫氧化物化學(xué)式為FrOH,同主族從上到下元素金屬性增強(qiáng),故FrOH的堿性比KOH強(qiáng),是一種強(qiáng)堿,能使酚酞溶液變紅,故D正確。變式訓(xùn)練1銣元素廣泛用于特種玻璃、醫(yī)學(xué)、能源等領(lǐng)域。其中在高科技領(lǐng)域顯示了廣闊的應(yīng)用前景。鋰云母是提取銣的重要原料。我國的鋰云母主要分布于江西宜春、湖南正沖、廣西栗木等地。已知銣?zhǔn)?7號元素。根據(jù)相關(guān)知識回答下列問題:(1)銣(Rb)位于元素周期表的第

周期第

族。

(2)關(guān)于銣的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)判斷正確的是

(填序號)。

①與水反應(yīng)比鈉劇烈②原子半徑比鈉?、垩趸锉┞对诳諝庵幸孜誄O2④陽離子最外層電子數(shù)和鎂原子相同⑤是還原劑(3)現(xiàn)有銣和另一種堿金屬形成的合金50g,當(dāng)它與足量水反應(yīng)時,放出標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣22.4L,這種堿金屬可能是

(填字母)。

a.Li b.Na c.K d.Cs答案

(1)五ⅠA

(2)①③⑤(3)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。(2)由Rb的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知②④不正確;又因Na和Rb同主族,根據(jù)同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律知,Rb的金屬性比Na強(qiáng),故①③⑤正確。(3)設(shè)該合金的平均相對原子質(zhì)量為M,則根據(jù)得失電子守恒得

×2,M=25,因Mr(Rb)>25,則另一種堿金屬的相對原子質(zhì)量應(yīng)小于25,可能為Li或Na。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式結(jié)論振蕩后,溶液由無色變?yōu)?/p>

色

探究二鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律【問題探究】鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)分析橙黃

Cl2+2Br-===2Cl-+Br2實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式結(jié)論振蕩后,溶液由無色變?yōu)?/p>

色

Cl2、Br2、I2的氧化性逐漸

,Cl、Br、I元素的非金屬性逐漸

振蕩后,溶液由無色變?yōu)?/p>

色

褐Cl2+2I-===2Cl-+I2褐Br2+2I-===2Br-+I2減弱

減弱

【深化拓展】1.鹵素性質(zhì)的相似性2.鹵素性質(zhì)的遞變性(1)鹵素單質(zhì)的氧化性及鹵素離子的還原性遞變規(guī)律(2)具體表現(xiàn)

物質(zhì)性質(zhì)單質(zhì)與H2反應(yīng)越來越難(從F→I)與變價金屬反應(yīng):F2、Cl2、Br2生成高價金屬鹵化物,I2生成低價金屬碘化物氫化物穩(wěn)定性:HF>HCl>HBr>HI還原性:HF<HCl<HBr<HI酸性:HF<HCl<HBr<HI最高價氧化物的水化物酸性:HClO4>HBrO4>HIO4(F沒有最高價含氧酸)3.鹵素性質(zhì)的特殊性(1)氟無正價,無含氧酸。而Cl、Br、I都有正化合價和含氧酸。(2)Cl2易液化,Br2易揮發(fā),I2易升華。(3)常溫下呈液態(tài)的非金屬單質(zhì)是Br2,I2能使淀粉溶液變藍(lán)色。(4)活潑的鹵素單質(zhì)能置換較不活潑的鹵素單質(zhì),但F2不能從NaCl溶液中置換出Cl2,原因是2F2+2H2O===4HF+O2。【素能應(yīng)用】典例2(2020浙江樂清樂成公立寄宿學(xué)校高一檢測)鹵素是最活潑的一族非金屬元素,下列關(guān)于鹵素的說法正確的是(

)A.鹵素單質(zhì)的最外層電子數(shù)都是7B.從上到下,鹵素原子的電子層數(shù)依次增多,原子半徑依次減小C.從F到I,原子核對最外層電子的吸引能力依次減弱,原子得電子能力依次減弱D.鹵素單質(zhì)與H2化合由易到難的順序?yàn)镮2→Br2→Cl2→F2答案

C解析

A項(xiàng),鹵素原子的最外層電子數(shù)都是7,錯誤;B項(xiàng),從上到下,鹵素原子的電子層數(shù)依次增多,原子半徑依次增大,錯誤;C項(xiàng),從F到I,原子核對最外層電子的吸引能力依次減弱,原子得電子能力依次減弱,正確;D項(xiàng),鹵素單質(zhì)與H2化合由易到難的順序?yàn)镕2→Cl2→Br2→I2,錯誤。變式訓(xùn)練2(2020江蘇常州高中高一檢測)以下關(guān)于氟、氯、溴、碘的性質(zhì)敘述錯誤的是(

)A.HF、HCl、HBr、HI穩(wěn)定性逐漸減弱B.單質(zhì)F2、Cl2、Br2、I2中,氧化性最強(qiáng)的是F2C.HF、HCl、HBr、HI中酸性最強(qiáng)的是HFD.單質(zhì)F2、Cl2、Br2、I2中,I2的沸點(diǎn)最高答案

C解析

A項(xiàng),同主族元素從上到下非金屬性逐漸減弱,其氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱,正確;B項(xiàng),F2、Cl2、Br2、I2中,氧化性最強(qiáng)的是F2,正確;C項(xiàng),只有氫氟酸是弱酸,其余都為強(qiáng)酸,錯誤;D項(xiàng),F2、Cl2、Br2、I2狀態(tài)由氣→液→固,沸點(diǎn)逐漸升高,正確。探究三元素金屬性或非金屬性強(qiáng)弱的判斷方法【問題探究】1.上圖所示實(shí)驗(yàn)可證明元素的非金屬性強(qiáng)弱順序?yàn)镃l>C>Si嗎?提示

不能。比較元素非金屬性的強(qiáng)弱通常用最高價氧化物的水化物的酸性判斷。鹽酸不是氯元素的最高價含氧酸,故不能根據(jù)此實(shí)驗(yàn)比較Cl、C、Si的非金屬性。2.可通過哪些事實(shí)說明Cl比Br的非金屬性強(qiáng)?舉例說明。提示

①Cl2的氧化性比Br2強(qiáng);②與氫氣化合時Cl2比Br2容易且反應(yīng)更劇烈;③熱穩(wěn)定性:HCl>HBr;④還原性:HCl<HBr;⑤酸性:HClO4>HBrO4;⑥Cl2與NaBr溶液反應(yīng)可生成Br2。3.可通過哪些事實(shí)說明K的金屬性比Na的強(qiáng)?舉例說明。提示

①K的還原性比Na的強(qiáng);②與水反應(yīng),K比Na劇烈;③堿性:KOH>NaOH?！旧罨卣埂?.金屬性強(qiáng)弱的判斷(1)根據(jù)元素周期表判斷同一主族,從上到下:元素的金屬性逐漸增強(qiáng)。(2)根據(jù)金屬活動性順序判斷金屬單質(zhì)的活動性減弱,元素的金屬性也減弱。(3)根據(jù)單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)判斷①金屬單質(zhì)與水或酸反應(yīng)置換出氫越容易,元素的金屬性越強(qiáng)。②最高價氧化物的水化物——?dú)溲趸锏膲A性越強(qiáng),元素的金屬性越強(qiáng)。(4)根據(jù)金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)判斷較活潑的金屬將較不活潑的金屬從其鹽溶液中置換出來,如Zn+Cu2+===Zn2++Cu,則金屬性:Zn>Cu。(5)根據(jù)離子的氧化性強(qiáng)弱判斷金屬陽離子的氧化性越強(qiáng),元素的金屬性越弱,如氧化性:Cu2+>Fe2+,則金屬性:Cu<Fe。2.非金屬性強(qiáng)弱的判斷(1)根據(jù)元素周期表判斷。同一主族,從上到下:元素的非金屬性逐漸減弱。(2)根據(jù)非金屬元素單質(zhì)與H2化合的難易程度判斷。若單質(zhì)與H2越容易化合,則元素的非金屬性就越強(qiáng);反之,非金屬性就越弱。(3)根據(jù)非金屬元素單質(zhì)與H2化合形成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性判斷。若生成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,則元素的非金屬性就越強(qiáng);反之,非金屬性就越弱。(4)根據(jù)非金屬元素最高價氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱判斷。若最高價氧化物的水化物的酸性越強(qiáng),則元素的非金屬性就越強(qiáng);反之,非金屬性就越弱。(5)根據(jù)氣態(tài)氫化物(或陰離子)的還原性判斷。氣態(tài)氫化物(或陰離子)的還