4.1.3原子结构与元素的性质 学案（含答案）

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1、第第 3 3 课时课时 原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质 核心素养发展目标 1.知道碱金属元素、 卤族元素的结构和性质， 能从原子结构角度解释同 主族元素性质的递变规律，形成“结构决定性质”的观念，强化“宏观辨识与微观探析”的 学科核心素养。2.能设计实验方案，探究同主族元素性质的递变性，提升“科学探究与创新 意识”的学科核心素养。 一、元素化学性质与原子最外层电子数的关系 原子 最外层电子数特点 得失电子情况 化学性质 稀有气体元素 都为 8(氦为 2) 不易得失 稳定 金属元素 一般少于 4 易失去 不稳定 非金属元素 多于 4 易得到 不稳定 原子的最外层电子数决定原子的化学性质

2、。 1下列结构示意图表示的原子中： A. B. C. D. (1)易变为阳离子的是_(填字母，下同)。 (2)易变为阴离子的是_。 (3)易与氯气化合组成 XY2型化合物的是_。 答案 (1)CD (2)A (3)D 2已知某元素的原子结构示意图如图所示： (1)该元素在周期表中的位置：_。 (2)预测该元素的单质在化学反应中容易_电子，常表现为_价。 答案 (1)第五周期A 族 (2)得到 1 个 1 二、碱金属元素 1碱金属元素的原子结构 元素名称 锂 钠 钾 铷 铯 元素符号 Li Na K Rb Cs 核电荷数 3 11 19 37 55 原子结构 示意图 原子半径/nm 0.152

3、0.186 0.227 0.248 0.265 相同点 最外层均有 1 个电子，均有较强还原性 递变性 从 Li 到 Cs 随核电荷数的增加，电子层数增多，原子半径增大 2.碱金属单质的化学性质 (1)钠、钾与氧气反应 实验现象：都能在空气中燃烧，钠产生黄色火焰，钾产生紫色火焰，钾燃烧更剧烈。 反应的化学方程式： 2NaO2= Na2O2、KO2= KO2。 实验结论：金属的活泼性：KNa。 (2)钠、钾与水反应 实验现象： 相同点：金属浮在水面上；金属熔成闪亮的小球；小球四处游动；发出嘶嘶的响声；反应后 的溶液呈红色。 不同点：钾与水的反应有轻微爆炸声并着火燃烧。 化学方程式： 2Na2H2

4、O=2NaOHH2； 2K2H2O=2KOHH2。 实验结论： 与水反应剧烈程度：KNa；金属的活泼性：KNa。 3碱金属单质性质规律 (1)物理性质规律 (2)化学性质的相似性和递变性 相似性 递变性 具体情况如下： a与氧气反应 从 LiCs，与氧气反应越来越剧烈，产物越来越复杂。如 Li 在氧气中燃烧只生成 Li2O，Na 在氧气中燃烧生成 Na2O2，K 在氧气中燃烧生成更复杂的氧化物：KO2。 b与 H2O(或酸)的反应 从 LiCs，与 H2O(或酸)反应越来越剧烈。如 K 与 H2O 反应能发生轻微爆炸，则 Rb、Cs 遇 水会发生剧烈爆炸。 (1)从锂到铯，碱金属元素单质的密度

5、依次增大( ) (2)碱金属元素的单质与氧气反应的产物属于同种类型( ) (3)碱金属元素随核电荷数增大，其单质与水反应越来越剧烈( ) (4)碱金属元素单质都应该保存在煤油中( ) (5)金属钾能从 NaCl 溶液中置换出钠( ) (6)碱金属元素在自然界中能以游离态存在( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 1一般情况下，元素的金属性强弱可以从其单质与水(或酸)反应置换出氢的难易程度上来判 断，也可以从它们的最高价氧化物对应的水化物氢氧化物的碱性强弱来判断，请写出 LiCs，氢氧化物碱性强弱比较。 提示 LiOHNaOHKOHRbOHBr2I2 振荡静置后，溶液 由无

6、色变为褐色 2I Cl 2=I22Cl 振荡静置后，溶液 由无色变为褐色 2I Br 2=I22Br 4.卤素单质化学性质规律 (1)相似性 卤素原子都能得一个电子 (2)递变性 与 H2反应越来越难，对应氢化物的稳定性逐渐减弱。 Cl2、Br2、I2与 H2O 反应越来越微弱。 (3)熟记卤素的特殊性 在常温下 Br2是唯一的液态非金属单质，易挥发。 碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇 I2变蓝。 氟是最活泼的非金属， 没有正化合价， 氟单质与盐溶液反应时， 先与水反应产生 HF 和 O2。 (1)卤素单质都是双原子分子( ) (2)单质 At2是白色固体( ) (3)同主族的单质熔、沸点一定是

7、随核电荷数增加而升高( ) (4)同主族元素从上至下非金属性逐渐增强( ) (5)第A 族的锶的硫酸盐(SrSO4)是易溶于水的白色固体( ) (6)随核电荷数的增加，碱金属元素和卤素单质的熔沸点都逐渐降低( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 1 根据 Cl22Br =Br 22Cl ， Br 22I =I 22Br 可知： 单质氧化性： _， 阴离子还原性：_。 答案 Cl2Br2I2 Cl BrCl2，那么能否用 F2与 NaCl 溶液反应置换 Cl2。 提示 (1)2F22H2O=4HFO2 (2)否，F2与 H2O 先反应，无法置换出 Cl2。 3含有元素硒(S

8、e)的保健品已开始进入市场。已知它是第四周期A 族元素。则下列关于硒 的叙述中，正确的是( ) A非金属性比硫强 B气态氢化物的化学式为 H2Se C稳定性：H2SeH2O D最高价氧化物的化学式是 SeO2 答案 B 解析 同一主族元素，元素的非金属性随着原子序数的增大而减弱，Se 和 S 同一主族，原子 序数：SeS，则非金属性：SSe，故 A 错误；同一主族非金属元素其最低负化合价相同， Se 元素最低负价为2 价，则氢化物化学式为 H2Se，故 B 正确；元素的非金属性越强，气态 氢化物的稳定性越强，非金属性：OSe，故 C 错误；主族元素最高正价与其族序数相等(O、 F 元素除外)，

9、所以其最高正化合价为6 价，则最高价氧化物的化学式是 SeO3，故 D 错误。 同主族元素的原子结构与性质的关系 1下列有关碱金属元素的性质判断正确的是( ) AK 与 H2O 反应最剧烈 BRb 比 Na 活泼，故 Rb 可以从 NaCl 溶液中置换出 Na C碱金属的阳离子没有还原性，所以有强氧化性 D从 Li 到 Cs 都易失去最外层 1 个电子，且失电子能力逐渐增强 答案 D 解析 A 项，在碱金属元素中，K 不是最活泼的元素；B 项，Rb 先与水反应，不会置换出 Na；C 项，碱金属的阳离子很稳定，不具有强氧化性。 2关于卤素(用 X 表示)的下列叙述正确的是( ) A卤素单质与水反

10、应均可用 X2H2O=HXOHX 表示 BHX 都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数增加而增强 C卤素单质的颜色从 F2I2按相对分子质量增大而加深 DX 的还原性依次为 FClBrI，因此相对分子质量小的卤素单质可将相对分子质量 大的卤素从它的盐溶液里置换出来 答案 C 解析 A 项， F2与 H2O 反应为 2F22H2O=4HFO2， 不能用 X2H2O=HXOHX 表示； B 项，HX 的热稳定性随核电荷数的增加而减弱；D 项，F2的性质极为活泼，遇盐溶液先和 水反应，故不能将相对分子质量大的卤素从它的盐溶液里置换出来。 3(2019 洛阳一中月考)下列有关碱金属元素和卤素的说法中，

11、错误的是( ) A溴单质与 H2的反应比碘单质与 H2的反应更剧烈 B碱金属元素中，锂原子失去最外层电子的能力最弱；卤素中，氟原子得电子的能力最强 C钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈 D随核电荷数的增加，碱金属元素和卤素的熔、沸点都逐渐降低 答案 D 解析 溴的非金属性强于碘， 故溴单质与 H2的反应比碘单质与 H2的反应更剧烈， A 项正确； 碱金属元素中，锂的金属性最弱，故锂原子失去最外层电子的能力最弱；卤素中，氟的非金 属性最强，故氟原子得电子的能力最强，B 项正确；钾的金属性比钠强，故钾与水的反应比 钠与水的反应更剧烈， C 项正确； 随核电荷数的增加， 碱金属元素单质的熔、 沸点逐渐

12、降低， 卤素单质的熔、沸点逐渐升高，D 项不正确。 4 (2019 山东济宁实验中学高一月考)镭是元素周期表中第七周期A 族元素， 关于其叙述不 正确的是( ) A镭的金属性比钙弱 B单质能与水反应生成 H2 C在化合物中呈2 价 D碳酸镭难溶于水 答案 A 解析 A 错，镭和钙同处于第A 族，镭比钙原子半径大，则镭比钙金属性强；B 对，钙与 水反应生成 Ca(OH)2和 H2，据此推测镭能与水反应生成 H2；C 对，镭处于第A 族，原子的 最外层有 2 个电子，故形成的化合物中镭元素显2 价；D 对，MgCO3微溶于水，CaCO3难 溶于水，据此推测碳酸镭难溶于水。 5已知铷(Rb)是 37

13、 号元素，其相对原子质量是 85.5，与钠同主族，回答下列问题： (1)铷位于第_周期，其原子半径比钠元素的原子半径_(填“大”或“小”)。 (2)铷单质性质活泼， 写出它与氯气反应的化学方程式： _。 铷单质易与水反应， 反应的离子方程式为_， 实验表明，铷与水反应比钠与水反应_(填“剧烈”或“缓慢”)；反应过程中铷在水 _(填“面”或“底”)与水反应，原因是_。 (3)同主族元素的同类化合物的化学性质相似，写出过氧化铷与 CO2反应的化学方程式： _。 答案 (1)五 大 (2)2RbCl2= 2RbCl 2Rb2H2O=2Rb 2OHH 2 剧烈 底 铷的密度比水的密度大 (3)2Rb2O22CO2=2Rb2CO3O2 解析 (2)Rb 的密度比水大，遇水后沉在水底与水反应，铷的还原性比钠强，与水反应比钠 剧烈。(3)可根据钠的相应化合物发生的反应进行类推。