第2课时元素的性质与原子结构
学习目标
1.了解原子结构与元素性质的关系。
2.初步学会总结元素递变规律的能力。
学习过程
一、碱金属元素
1.碱金属元素原子结构有何异同?
2.根据碱金属元素的原子结构的异同点,请同学们预测一下碱金属元素的化学性质的递变性。
递变性:。
[实验](1)Na、K与氧气反应对比实验,先后取一小块钾和一小块钠,擦干表面的煤油后分别放在石棉网上加热,观察现象。
实验现象:。
实验结论:。
(2)分别取绿豆大的钾、钠擦干表面的煤油后分别放在两个水槽中与水反应,并在水中滴入几滴酚酞溶液。
实验现象:。
实验结论:。
写出下列反应的化学方程式:
Li+O2——Na+O2——
K+O2——Li+H2O——
1
Na+H2O——K+H2O——
归纳总结:
3.阅读课本P7表11碱金属的主要性质,归纳总结碱金属的物理性质及递变规律。
[练习]下列关于铯及其化合物的说法中,不正确的是( )
A.氢氧化铯是一种强碱,易溶于水
B.铯与水反应十分剧烈,甚至发生爆炸
C.碳酸铯用酒精灯加热可以生成氧化铯和CO2
D.硫酸铯、碳酸铯、硝酸铯都是易溶于水
二、卤族元素
1.(1)根据卤素原子的结构来推测其性质上的相似性与递变性。
(2)根据卤族元素的结构特点和必修1所学氯气的性质,归纳总结卤族元素的通性。
2.阅读课本P8,根据资料卡片卤族单质的物理性质总结其物理性质的递变规律。
3.阅读课本P8表卤素单质与氢气反应,总结卤素单质化学性质的递变规律。
4.卤素单质的置换反应
[实验1]将少量新制的饱和氯水分别注入盛有NaBr溶液和KI溶液的试管中,用力振荡后,再注入少量四氯化碳,振荡。观察四氯化碳层和水层的颜色变化。
实验现象:。
发生反应的化学方程式:。
[实验2]将少量的溴水注入盛有KI溶液的试管中,用力振荡后,再注入少量的四氯化碳。观察四氯化碳层和水层颜色的变化。
实验现象:。
发生反应的化学方程式:。
2
结论:。
三、知识小结
通过比较碱金属单质与卤族元素单质的性质,我们可以看出,元素性质与原子结构有密切关系,主要与原子核外电子的排布,特别是有关。原子结构相似的一族元素,它们在化学性质上表现出和。
在元素周期表中,同主族元素从上到下原子核外电子层数依次,原子半径逐渐,失电子能力逐渐,得电子能力逐渐,所以金属性逐渐,非金属性逐渐。
随堂检测
1.关于碱金属元素的下列叙述中错误的是( )
A.碱金属元素原子最外层都只有1个电子
B.依Li、Na、K、Rb、Cs,单质熔、沸点升高,密度增大
C.随核电荷数递增,氢氧化物碱性增强
D.随电子层数增加,原子半径增大,金属还原性增强
2.下列关于碱金属的叙述中正确的是 ( )
A.碱金属单质与水反应都能生成碱和H2
B.碱金属单质都是质软、熔点低、密度均小于1 g·cm-3的轻金属
C.碱金属元素随原子半径增大,原子核吸引最外层电子的能力增强
D.碱金属单质在空气中燃烧都生成过氧化物
3.砹(At)是卤族元素中位于碘后面的元素,试推测砹和砹的化合物最不可能具备的性质( )
A.砹易溶于某些有机溶剂
B.砹化氢很稳定不易分解
C.砹是有色气体
D.砹化银不溶于水或稀硝酸
4.X、Y是元素周期表第ⅦA族中的两种元素,下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是( )
A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多
B.X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低
C.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
D.Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来
5.钠和锂有相似的化学性质,下列说法中,能较好地解释这个事实的是( )
A.都是金属元素
B.原子半径相差不大
C.最外层电子数相同
D.化合价相同
6.下列有关第ⅦA族元素说法中不正确的是( )
A.原子最外层电子数都是7
B.熔、沸点:F2<Cl2<Br2<I2
C.从F2到I2,颜色逐渐加深
D.从F2到I2,氧化性逐渐增强
7.在盛有少量氯水的试管中加入过量的溴化钾溶液,再加入少量四氯化碳,振荡静置后可观察到的现象是( )
A.溶液呈橙色不分层
B.溶液分两层,上层呈橙色
C.溶液分两层,下层呈橙红色
D.溶液呈紫色不分层
8.试管中装有足量煤油和水的混合物,静置后投入一小块碱金属。可观察到金属在煤油和水的界面附近上下往复运动。下列说法不正确的是( )
A.此碱金属可能是钾或钠
B.反应过程中煤油不会燃烧
C.碱金属上下运动是由于与水反应产生了H2
3
D.若是金属钾则上下运动的幅度比钠小
参考答案
学习过程
一、1.最外层均为1个电子,随核电荷数的增大,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大。
2.从Li到Cs,碱金属元素的原子结构中,电子层数依次增多,原子半径依次增大,均易失去一个电子形成+1价金属阳离子,失电子能力随着电子层数的增多而增强。
[实验](1)实验现象:钾、钠都在空气中剧烈燃烧,前者发出紫色火焰(透过蓝色的钴玻璃观察),后者发出黄色火焰。
实验结论:钾和钠一样可以在空气中剧烈燃烧,但钾比钠反应更剧烈,说明钾比钠更易失电子。
(2)实验现象:钾、钠都浮在水面上,熔成银白色小球,小球在水面上四处游动,滴入酚酞溶液呈红色,但钾有微弱爆炸。
实验结论:钾和钠一样可以和水剧烈反应,生成氢氧化物和氢气,但钾比钠反应更剧烈,说明钾比钠更易失电子。
4Li+O 22Li2O 2Na+O 2Na2O2K+O 2KO2
2Li+2H2O2LiOH+H2↑2Na+2H2O2NaOH+H2↑
2K+2H2O2KOH+H2↑
归纳总结:碱金属元素最外层均为1个电子,易失去电子形成+1价离子,随着核电荷数的增大,电子层数逐渐增多,半径逐渐增大,失电子能力逐渐增强,金属性逐渐增强。
3.除铯外碱金属均为银白色,质软,密度较小,熔点较低,从上到下,密度逐渐增大(K除外),熔、沸点逐渐降低。
[练习]解析:由同主族元素性质的相似性可知碳酸铯类似碳酸钠,不易分解,C错。
答案:C
二、1.(1)最外层都有7个电子,易得1个电子,随核电荷数的逐渐增大,电子层数逐渐增加,半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱。
(2)①都能与金属反应生成金属卤化物。
②都能与氢气反应生成卤化氢(HX)。
③都能与水反应。
④都能与碱反应。
2.随着核电荷数的增大,颜色逐渐加深,密度逐渐增大,熔、沸点逐渐升高。
3.与氢气化合的剧烈程度逐渐减弱,气态氢化物的稳定性逐渐减弱。
4.[实验1]溶液分为上下两层,下层前者呈橙红色,后者呈紫红色。
2NaBr+Cl 22NaCl+Br22KI+Cl 22KCl+I2
[实验2]溶液分为上下两层,下层呈紫红色。
2KI+Br 22KBr+I2
氧化性Cl2>Br2>I2
三、最外层电子数相似性递变性增多增大增强减弱增强减弱
随堂检测
1.B
2.A
3.BC
4.解析:由同主族元素性质的递变规律可知,电子层数越多,非金属性越弱,A项错误;对于非金属元素,气态氢化物越稳定,则其非金属性越强,C项正确;根据氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,故Y的氧化性强于X,则D项错误。
答案:C
5.C
6.D
4
7.解析:Cl2与KBr反应生成Br2,而溴易溶于有机溶剂四氯化碳中,呈橙红色。同时由于四氯化碳不溶于水,且密度比水大,故溶液分层,下层呈橙色。
答案:C
8.解析:因为题中所给的金属在煤油和水的界面之间,说明金属的密度比煤油大而比水小,可能是Na或K(Li的密度比煤油小),所以A项正确;Na或K与水反应,并在煤油和水的界面附近上下往复运动,不与空气接触,故不会燃烧起来,煤油也就不能燃烧,所以B项正确;金属做上下往复运动,是由于金属与水反应生成的氢气逸出时将其往上推的缘故,所以C正确;金属钾的密度比金属钠的小,氢气将其推得更远,故其上下运动的幅度更大一些,所以D项不正确。
答案:D
5
