第一節(jié)　原子結(jié)構(gòu)與元素周期表
第3課時　原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)
1．以堿金屬元素為例，了解主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。2．能初步運用原子結(jié)構(gòu)理論理解堿金屬性質(zhì)的相似性和遞變性。1．能從原子水平認(rèn)識堿金屬的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念，并理解其性質(zhì)的遞變規(guī)律，培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析能力。2．以ⅠA族的堿金屬為例，通過實驗探究認(rèn)識同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，并能用原子結(jié)構(gòu)理論加以解釋，培養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識。
1．金屬性金屬元素的原子最外層電子一般少于_____個，在化學(xué)反應(yīng)中容易___________，具有_________。即元素的金屬性是指元素的原子所具有的___________的能力。2．非金屬性非金屬元素的原子最外層電子一般多于_____個，在化學(xué)反應(yīng)中容易___________，具有___________。即元素的非金屬性是指元素的原子所具有的___________的能力。
一、元素化學(xué)性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系
3．稀有氣體稀有氣體元素的原子最外層電子數(shù)為_____(氦為_____)個，在化學(xué)反應(yīng)中既不容易_______電子，也不容易_______電子，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。結(jié)論：原子結(jié)構(gòu)決定元素的___________。
正誤判斷(1)最外層電子數(shù)為2的元素一定為金屬元素。( )(2)金屬元素的最外層電子數(shù)一定小于4。( )(3)非金屬元素原子都易得電子。( )
應(yīng)用體驗1．已知某元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示：(1)該元素在周期表中的位置：_________________。(2)預(yù)測該元素的單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中容易___________電子，常表現(xiàn)為_______價。
2．下列原子結(jié)構(gòu)示意圖中：(1)易形成陽離子的是_______(填字母，下同)。(2)易形成陰離子的是_____。(3)易與氯氣化合組成XY2型化合物的是_____。
1．堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)
2．堿金屬化學(xué)性質(zhì)比較(1)鈉、鉀與氧氣的反應(yīng)
(2)鈉、鉀與水反應(yīng)的比較
鉀與水的反應(yīng)有輕微爆炸聲并著火燃燒
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2K＋2H2O===2KOH＋H2↑
【結(jié)論】(1)堿金屬元素化學(xué)性質(zhì)的相似性：堿金屬元素的原子最外層都有_____個電子，且易_______，可與氧氣、水等物質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)物中堿金屬元素的化合價均為_______價。(2)堿金屬元素化學(xué)性質(zhì)的遞變性：隨著核電荷數(shù)的增加，堿金屬元素原子的電子層數(shù)逐漸_______，原子半徑逐漸_______，原子核對最外層電子的引力逐漸_______，原子失去最外層電子的能力逐漸_______，元素的金屬性逐漸增強。
3．堿金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)
正誤判斷(1)從鋰到銫，堿金屬元素單質(zhì)的密度依次增大。( )(2)Li、Na、K在空氣中燃燒均生成過氧化物。( )(3)堿金屬元素原子隨核電荷數(shù)增加，其單質(zhì)與水反應(yīng)越來越劇烈。( )(4)堿金屬元素單質(zhì)都應(yīng)該保存在煤油中。( )(5)K比Na活潑，故K可以從鈉鹽溶液中置換出Na。( )(6)堿金屬元素在自然界中能以游離態(tài)存在。( )
應(yīng)用體驗1．下列關(guān)于銫及其化合物的說法中不正確的是( )A．氫氧化銫是一種強堿，比KOH的堿性強B．銫與水或酸溶液反應(yīng)劇烈，都生成氫氣C．Cs的還原性比Na強，故Na＋的氧化性大于Cs＋D．Cs2CO3不易溶于水
解析：Cs的最外層電子數(shù)是1，電子層數(shù)比K的多，故Cs的金屬性比K強，CsOH的堿性比KOH強，A項正確；銫與Na性質(zhì)相似，與水或酸反應(yīng)更劇烈，都生成H2，B項正確；Cs的還原性比Na強，所以Na＋的得電子能力比Cs＋強，C項正確；因為Na2CO3、K2CO3均易溶于水，所以Cs2CO3也易溶于水，D項錯誤。
2．鋰(Li)是一種銀白色的金屬元素，質(zhì)軟，是密度最小的金屬。用于原子反應(yīng)堆、制輕合金及電池等，鋰電池或鋰離子電池備受人們推崇。鋰(Li)不可能具有的性質(zhì)是( )A．鋰在空氣中燃燒只會生成氧化鋰B．鋰很軟，用小刀可以切割C．鋰的熔點比金屬銫高D．金屬鋰可以保存在煤油或液體石蠟中
解析：鋰較其他堿金屬活潑性差，燃燒生成氧化鋰，A項正確；堿金屬都很軟，可用小刀切割，B項正確；堿金屬由Li到Cs熔點逐漸降低，C項正確；金屬鋰的密度比煤油的小，所以不能保存在煤油中，D項不正確。
1．鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)
分析上表可知，從F2到I2，顏色逐漸_______，熔、沸點逐漸_______，密度逐漸_______。
2．鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)
根據(jù)上表分析鹵族元素原子結(jié)構(gòu)的相似性和遞變性：(1)相似性：最外層電子數(shù)都是_____，易_______電子而具有較強的非金屬性。(2)遞變性：F→I，核電荷數(shù)依次_______，電子層數(shù)依次_______，原子半徑逐漸_______。
3．鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)(1)鹵素單質(zhì)與氫氣反應(yīng)
H2＋F2===2HF
(2)鹵素單質(zhì)之間的置換反應(yīng)
Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2
Cl2＋2KI===2KCl＋I(xiàn)2
Br2＋2KI===2KBr＋I(xiàn)2
正誤判斷(1)鹵素單質(zhì)都是雙原子分子。( )(2)單質(zhì)At2是白色固體。( )(3)同主族元素的單質(zhì)熔、沸點一定是隨核電荷數(shù)增加而升高。( )(4)同主族元素從上至下非金屬性逐漸增強。( )(5)第ⅡA族的鍶的硫酸鹽(SrSO4)是易溶于水的白色固體。( )
應(yīng)用體驗1．常溫下，下列鹵素單質(zhì)中為液體的是( )A．氟　　B．氯　　C．溴　　D．碘2．砹(At)是鹵族元素中位于碘后面的元素，推測砹和砹的化合物正確的是( )A．與H2化合的能力：At2＞I2B．砹在常溫下是白色固體C．砹原子的最外層上有7個電子D．砹不能與氫氣反應(yīng)
解析：從F到At元素的非金屬性減弱，與H2化合能力減弱，A項錯誤；從F到At單質(zhì)顏色逐漸加深，砹在常溫下不可能為白色固體，B項錯誤，At為第ⅦA元素，最外層上有7個電子，C項正確；At在加熱條件下可與H2反應(yīng)，D項錯誤。
3．(1)F2通入水中會劇烈反應(yīng)，且有另一種單質(zhì)氣體生成，請根據(jù)氧化還原反應(yīng)理論書寫化學(xué)方程式：_____________________________。(2)氧化性F2>Cl2，那么能否用F2與NaCl溶液反應(yīng)置換Cl2?____________________________________________
2F2＋2H2O=== 4HF＋O2
否，F(xiàn)2與H2O先反應(yīng)，無法置換出Cl2。
歸納總結(jié)1．鹵素的特殊性(1)在常溫下Br2是唯一的液態(tài)非金屬單質(zhì)，易揮發(fā)。(2)碘為紫黑色固體，易升華，淀粉遇I2變藍(lán)。(3)氟是最活潑的非金屬，沒有正化合價，氟單質(zhì)與鹽溶液反應(yīng)時，先與水反應(yīng)產(chǎn)生HF和O2。
2．同主族元素的遞變規(guī)律
1．單片銫鉀防火玻璃，是通過特殊化學(xué)處理在高溫狀態(tài)下進(jìn)行二十多小時離子交換，替換了玻璃表面的金屬鈉，形成的低膨脹硅酸鹽玻璃，具備高效的抗熱性能，同時通過物理處理后，玻璃表面形成高強的壓力，大大提高了抗沖擊強度，當(dāng)玻璃破碎時呈現(xiàn)微小顆粒狀態(tài)，減少對人體的傷害。關(guān)于這種防火玻璃中銫的敘述，正確的是( )A．CsOH是一種可溶于水的強堿B．Cs在空氣中燃燒，生成一種氧化物Cs2OC．Cs與水反應(yīng)，能發(fā)生爆炸，并放出O2D．加熱Cs2CO3，可生成氧化銫和二氧化碳
2．鐳是元素周期表中第七周期ⅡA族元素，關(guān)于其敘述不正確的是( )A．鐳的金屬性比鈣弱B．單質(zhì)能與水反應(yīng)生成H2C．在化合物中呈＋2價D．碳酸鐳難溶于水解析：同主族金屬元素從上至下金屬性增強，鐳位于鈣下面，鐳的金屬性比鈣強，所以選A。
3．下列關(guān)于鹵素(F、Cl、Br、I)敘述正確的是( )A．其單質(zhì)在常壓下的沸點，隨著鹵素核電荷數(shù)的增多逐漸降低B．單質(zhì)和水反應(yīng)通式：X2＋H2O===HX＋HXO(用X表示鹵素)，劇烈程度隨著核電荷數(shù)的增多而減弱C．單質(zhì)和氫氣反應(yīng)的通式：X2＋H2===2HX(條件不同)，劇烈程度隨著鹵素核電荷數(shù)的增多而減弱D．隨著鹵素核電荷數(shù)的增多，單質(zhì)的氧化性逐漸增強
解析：鹵素單質(zhì)在常壓下的沸點，隨著鹵素核電荷數(shù)的增多逐漸升高，A項不正確；單質(zhì)氟和水反應(yīng)生成HF和氧氣，B項不正確；同主族自上而下非金屬性逐漸減弱，所以與H2反應(yīng)的劇烈程度逐漸減弱，C項正確；隨著鹵素核電荷數(shù)的增多，單質(zhì)的氧化性逐漸減弱，D項不正確。
4．A、B、C、D為按順序排列的前四種鹵素單質(zhì)，仔細(xì)分析下表中的數(shù)據(jù)，回答有關(guān)問題。
(1)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為液體的鹵素單質(zhì)是_____(填字母，下同)，為固體的鹵素單質(zhì)是_____。(2)A的相對分子質(zhì)量為_______(保留整數(shù))。(3)寫出B與水反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________。(4)鹵素單質(zhì)B、C、D的氧化性由大到小的順序為________________ (用化學(xué)式表示)。
Cl2＋H2O===HCl＋HClO

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