1、1第 2 课时 元素的性质与原子结构1了解原子结构与元素性质的关系。2认识碱金属元素、卤族元素的性质递变规律，并能运用原子结构理论解释这些规律。一、碱金属元素1碱金属元素原子结构示意图锂(Li) 、钠(Na) 、钾(K) 、铷(Rb) 、铯(Cs)。2碱金属元素原子结构特点(1)相同点：最外层电子数都是 1。(2)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。3物理性质性质类别 性质特点色、态 都是银白色固体(铯例外，略带金色光泽)密度、硬度 密度都较小，质地较软熔点 较低，从 LiCs，熔点逐渐降低2延展性 良好导电、导热性 良好4.化学性质(1)K、Na 与
2、O2的反应K 与 O2的反应现象：钾迅速燃烧且比钠的燃烧更剧烈。化学方程式：钠与氧气燃烧的化学方程式为 2NaO 2 Na2O2。钾与氧= = = = = 气反应生成比过氧化钠更为复杂的氧化物。结论：与 O2反应剧烈程度：KNa；产物复杂程度：KNa；金属活泼性：KNa。(2)钾、钠与水的反应碱金属 钾 钠实验操作实验现象 共同点a：金属浮水面上；b：金属熔化成闪亮的小球；c：小球四处游动；d：发出“嘶嘶”的响声；e：反应后的溶液呈红色3不同点 钾与水反应更剧烈化学方程式2K2H 2O=2KOHH 2 2Na2H 2O=2NaOHH 2实验结论与水反应的剧烈程度：KNa金属活泼性：KNa5.碱
3、金属元素原子结构与性质的关系(1)结构与性质的相似性：碱金属元素原子最外层都有 1 个电子，很容易失去，因此表现出强还原性。故 Na、K 与 O2、H 2O 反应时都很剧烈，反应产物中，碱金属元素化合价都是1 价。(2)结构与性质的递变性：从 LiCs，随核电荷数的增加，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吸引力逐渐减弱，则失去电子的能力逐渐增强，还原性逐渐增强。如钾与 O2或 H2O 的反应比 Na 的剧烈。二、卤族元素1卤族元素原子结构示意图F 、Cl 、Br 、I 。2卤族元素原子结构特点(1)相同点：最外层电子数都是 7 个。(2)递变性：从 FI，核电荷数依次增多
4、，电子层数依次增多，原子半径依次增大。3卤素单质的物理性质及其递变规律单质物理F2 Cl2 Br2 I24性质淡黄绿色气体 黄绿色气体 深红棕色液体 紫黑色固体颜色状态状态：由气态液态固态，颜色逐渐加深密度 逐渐增大熔沸点 逐渐升高4.卤素单质的化学性质及其递变规律(1)卤素单质与 H2的反应反应条件 化学方程式 氢化物稳定性F2 暗处 H2F 2=2HF 很稳定Cl2 光照或点燃 H2Cl 2 2HCl= = = = =光 照 或 点 燃 较稳定Br2 加热至一定温度 H2Br 2 2HBr= = = = = 较不稳定I2 不断加热 H2I 2 2HI 不稳定规律：F 2I 2与 H2反应剧
5、烈程度：依次减弱，生成氢化物的稳定性：依次减弱(2)卤素单质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，下层橙红色2NaBrCl 2=2NaClBr 2静置后，液体分层，上层接近无色，下层紫色2KICl 2=2KClI 25静置后，液体分层，上层接近无色，下层紫色2KIBr 2=2KBrI 2结论：F 2I 2氧化性：逐渐减弱三、同主族元素的性质与原子结构的关系从上到下，核外电子层数增多，原子半径增大，失电子能力增强，得电子能力减弱，金属性增强，非金属性减弱。1(2018北京师大附中期中)下列有关碱金属的说法不正确的是( )A均为A 族元素，原子最外层均有 1 个
6、电子B单质的还原性：LiNaKRbCsC碱性：LiOHNaK，错误；D 项原子半径 LiClBr B最外层电子数不相同C核外电子层数都相同 D最外层电子数都相同解析：F、Cl、Br 都是A 族元素，最外层电子数都是 7，D 项正确，B 项错误；从FBr，核外电子层数增多，原子半径增大，A、C 项错误。答案：D1.某主族元素最外层只有 1 个电子，则该元素一定是( )A第A 族元素 B第A 族元素C第三周期元素 D金属元素解析：根据元素周期表结构可知，主族元素的族序数等于元素原子的最外层电子数，则某主族元素最外层只有 1 个电子，则该元素一定属于第A 族元素，A 项正确。答案：A2下列关于碱金属
7、的叙述中，正确的是( )A碱金属中密度最小，熔、沸点最高的是铯B钠离子核外电子数比钠原子核外电子数少C碱金属单质都可保存在煤油中10D金属钠着火时，可用水或泡沫灭火器灭火解析：碱金属元素中，其单质的熔沸点随着原子序数增大而减小，其密度随原子序数增大而呈增大趋势，从 Li 到 Cs，Cs 密度最大，熔、沸点最低，A 项错误；钠原子失去一个电子生成钠离子，钠离子核外电子数比钠原子核外电子数少 1 个，B 项正确；Li 密度小于煤油，不能保存在煤油中，C 项错误；钠与水反应生成 H2，钠燃烧生成的 Na2O2与水和CO2反应，钠着火时，不能用水或泡沫灭火器灭火，D 项错误。答案：B3下列有关第A 族
8、元素说法中不正确的是( )A原子最外层电子数都是 7B从 F2到 I2，氧化性逐渐增强C从 F2到 I2，颜色逐渐加深D熔、沸点：F 2Cl2Br2I2解析：A、C、D 三项正确；B 项 F2I 2氧化性逐渐减弱，错误。答案：B4(2018辽宁六校协作体期中)下列叙述正确的是( )ALi 在氧气中燃烧主要生成 Li2O2BAt 位于第七周期第A 族，其气态氢化物的稳定性比 HCl 的强C卤族元素单质的熔、沸点随原子序数的增大而升高D第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后所得水溶液均呈酸性解析： Li 在氧气中燃烧只能生成 Li2O，A 错误；At 位于第七周期第A 族，同主族自上而下非金属性逐
9、渐减弱，其气态氢化物的稳定性比 HCl 的弱，B 错误；卤族元素单质的熔、沸点随原子序数的增大而升高，C 正确；NH 3溶于水显弱碱性，D 错误。答案：C5某学生向一支试管里按一定次序分别加入下列几种物质：A.KI 溶液；B.淀粉溶液；C.NaOH 溶液；D.氯水。发现溶液颜色按下面次序变化：无色棕黄色蓝色无色。依据溶液颜色的变化回答下列问题：11(1)加入以上药品的顺序是_。(2)写出的离子反应方程式，若为氧化还原反应，请标明电子转移的方向和数目_。(3)写出的化学反应方程式_。解析：溶液显棕黄色，说明溶液中有 I2生成，氯水和 KI 溶液反应生成 I2，而氯水显浅黄绿色，故为 KI 溶液，
10、向其中加入的为氯水；溶液显蓝色是淀粉遇 I2形成的，故随后加入的为淀粉溶液，又由于 I22NaOH= =NaINaIOH 2O，加入 NaOH 溶液后 I2反应完全，蓝色褪为无色，故最后加入的为 NaOH 溶液。答案：(1)A、D、B、C (2)2I Cl 2=I 失 2e 22Cl 得 2e(3)I22NaOH= =NaINaIOH 2O1我国西部地区蕴藏着丰富的锂资源，开发锂的用途是一个重要的科学课题。关于锂的叙述不正确的是( )A锂是较轻的金属BLiOH 的碱性比 NaOH 弱C锂的金属性比钠强D锂在空气中燃烧生成 Li2O解析：锂比钠的活泼性弱，在空气中燃烧只生成 Li2O，LiOH
11、的碱性比 NaOH 弱，锂的金属性比钠弱，C 项错误。答案：C2(2018黑龙江实验中学期中)按氟、氯、溴、碘顺序，下列说法不正确的是( )A它们的单质的熔、沸点逐渐升高B原子半径逐渐增大，单质氧化性逐渐增强C单质的颜色逐渐加深12D它们气态氢化物的稳定性逐渐减弱解析：氟、氯、溴、碘的单质的熔、沸点逐渐升高，A 正确；氟、氯、溴、碘同为第A 族元素，同主族从上到下，原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱，因此单质氧化性逐渐减弱，B 错误；氟、氯、溴、碘的单质的颜色逐渐加深，C 正确；非金属性FClBrI，非金属性越强，氢化物越稳定，则它们气态氢化物的稳定性逐渐减弱，D正确。答案：B3(2018重庆
12、市巴蜀中学期中)下列有关碱金属元素的叙述正确的是( )A碱金属单质均为银白色，密度均小于水B碱金属单质从 Li 到 Cs，熔点依次升高C氢氧化铯碱性强于氢氧化钠D碱金属元素形成的阳离子，从 Li 到 Cs 氧化性依次增强解析：碱金属单质中除了 Rb、Cs，其他的密度均小于水，Cs 略带金属光泽，其他的都是银白色的，A 错误；碱金属单质从 Li 到 Cs，熔点依次降低，还原性依次增强，形成的阳离子的氧化性依次降低，对应的氢氧化物碱性依次增强，C 正确，B、D 错误。答案：C4下列叙述中正确的是( )A碱金属在加热时与氧气反应都生成过氧化物B碱金属都能与水反应，且都能浮在水面上C卤素单质都能与 H
13、2直接化合D卤素单质都能与水反应，且都不属于置换反应解析：Li 与 O2反应只能生成 Li2O，A 项错误；碱金属都能与水反应，Rb 和 Cs 密度比水大，与水反应时沉于水下，B 项错误；卤素单质在一定条件下都能与 H2直接化合，C 项正确；F 2与水发生置换反应，2F 22H 2O=4HFO 2，D 项错误。答案：C5向含有 NaBr 和 KI 的混合溶液中通入过量 Cl2，充分反应后将溶液蒸干并灼烧所13得物质，最后剩余的固体是( )ANaCl 和 KI BNaCl、KCl、I 2CKCl 和 NaBr DKCl 和 NaCl解析：过量的 Cl2将 I 、Br 从溶液中完全置换出来，在蒸干
14、、灼烧过程中溴挥发、碘升华，所得固体为 NaCl 和 KCl。此题也可利用 Cl2、Br 2、I 2活泼性强弱用排除法选出 D项。答案：D6钾比水轻；钾的熔点低；钾与水反应时要放出热量；钾与水反应后溶液呈碱性。某学生将一小块金属钾投入滴有酚酞试液的水中，实验能证明上述四点性质中的( )A BC D解析：钾与水反应时浮在水面上说明钾比水轻，熔成小球说明该反应放热且钾的熔点低，滴有酚酞的溶液变红，说明反应后的溶液呈碱性，均能证明，D 项正确。答案：D7银白色固体 A：放在空气中可氧化成白色固体 B；将 A 点燃，火焰呈黄色，生成淡黄色固体 C；A、B、C 均可跟无色液体 D 反应，生成碱性物质 E
15、，其中 A 跟 D 反应时还可以生成可燃性气体 F，C 跟 D 反应则生成另一种气体 G；F 和 G 混合后遇火可剧烈反应而发生爆炸并生成 D。据此判断：(1)A_，B_，C_，D_，E_，F_，G_。(2)写出有关反应的化学方程式：_；_；_；_。解析：银白色固体 A 在中的现象可知：A 为 Na，C 为 Na2O2，进而可知 B 为14Na2O，Na、Na 2O、Na 2O2均可与无色液体 H2O 反应生成 NaOH 为 E，F 为 H2，G 为 O2。答案：(1)Na Na 2O Na 2O2 H 2O NaOH H 2 O 2(2)4NaO 2=2Na2O2NaO 2 Na2O2= =
16、 = = =点 燃 2Na2H 2O=2NaOHH 2，Na 2OH 2O=2NaOH,2Na2O22H 2O=4NaOHO 22H 2O 2 2H2O= = = = =点 燃 8已知下列转化关系：请回答下列问题：(1)写出 M、N 的化学式：_、_。(2)写出下列反应的化学方程式：XY：_；MY：_。(3)X 的一种含氧化合物常作潜水艇供氧剂，写出由 X 制取该含氧化合物的反应方程式并标出氧元素的化合价_。解析：由图示中“XY NaCl”和“XH 2O H 2M”可确定：X 为 Na，Y 为 点 燃 Cl2，M 为 NaOH，则 N 为 NaClO。答案：(1)NaOH NaClO(2)2N
17、aCl 2 2NaCl 2NaOHCl 2=NaClNaClOH 2O= = = = =点 燃 (3)2Na 2 Na2 2O0 = = = = =点 燃 O 1 151(2018重庆市第一中学期中)对于可能存在的第 119 号元素， 有人称之为“类钫” 。根据周期表结构及元素性质变化趋势， 判断下列有关“类钫”的预测说法不正确的是( )A “类钫”元素位于元素周期表的第八周期， 在化合物中显1 价B “类钫”元素的非金属性极强， 其最高价氧化物对应的水化物为强酸C “类钫”单质遇水剧烈反应， 可能发生爆炸D “类钫”单质的密度大于钫单质，且大于 1 g/cm 3解析：由碱金属最外层电子数都为
18、 1 可知， “类钫”在化合物中呈1 价，A 正确；碱金属从上到下元素的金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应的水化物为强碱，B 错误；碱金属从上到下元素的金属性逐渐增强，活泼性比钫还强，单质遇水剧烈反应，可能发生爆炸，C 正确；碱金属从上到下，单质的密度逐渐增大， “类钫”的密度应是碱金属中最大，D 正确。答案：B2A、B、C、D 四个集气瓶中分别装有 Cl2、H 2、HCl、HBr 中的一种气体，若 A、D 两气体混合见光爆炸，A、B 两瓶气体混合瓶壁出现暗红色小液滴，则 C 瓶装的气体是( )AHBr BHCl CCl 2 DH 2解析：A、D 两气体混合见光爆炸可知两气体为 Cl2和 H2
19、，又 A、B 两气体混合有暗红色小液滴可知 A、B 为 Cl2和 HBr。所以 A 为 Cl2，B 为 HBr，D 为 H2，则 C 为 HCl。答案：B3下图表示碱金属的某些性质与核电荷数的变化关系，则下列各性质中不符合图示关系的是( )A还原性 B与水反应的剧烈程度16C熔点 D原子半径解析：由图可知，随碱金属的核电荷数的增大，碱金属的性质呈增大的趋势，碱金属的还原性增强，碱金属与水反应的剧烈程度增大，随核电荷数的增大，其原子半径增大，A、B、D 项正确；随核电荷数的增大，碱金属单质的熔点逐渐减小，C 项与图不符，故选 C项。答案：C4铷和另一碱金属的合金 7.8 g 跟水完全反应时，放出
20、的氢气在标准状况下为 0.2 g，则合金中另一碱金属可能是(提示：铷的相对原子质量为 85.5)( )A钠 B钫 C钾 D铯解析：设碱金属为 X，由 2X2H 2O=2XOHH 2知合金的平均摩尔质量为 39 g/mol，由于铷的相对原子质量为 85.5，另一7.8 g0.2 mol种原子的相对原子质量小于 39，故应为 Na，选 A 项。答案：A5为了比较卤素单质的氧化性强弱，可在实验室先制取 Cl2，并将 Cl2依次通入 NaBr溶液，和 KI淀粉溶液中。如下图所示仪器和药品，试完成下列问题：(1)若所制取气体从左到右流向时，上述仪器接口的连接顺序为_接_，_接_，_接_，_接_。(2)实
21、验开始后装置 5 中反应的化学方程式为_。(3)装置 3 的作用是_，反应的离子方程式为_。(4)装置 1 中产生的现象是_，反应的化学方程式为_。17解析：首先弄清实验原理及目的：通过卤素单质之间的置换反应证明它们之间氧化性强弱。为此通过装置 4 和装置 5 来制取 Cl2，再通过 Cl2与 NaBr 和 KI 淀粉溶液反应，并通过现象来证明反应情况，实验过程中要注意尾气处理，以防止污染空气。答案：(1)F G H D C B A E(2)MnO24HCl(浓) MnCl2Cl 22H 2O= = = = = (3)吸收未反应完的 Cl2，防止污染空气 Cl 22OH =Cl ClO H 2O(4)溶液显蓝色 Cl 22KI= =2KClI 2
