第一节 元素周期表（第2课时 元素的性质与原子结构）-【讲练好帮手】2020-2021学年高一化学人教版必修2提升

第一章　物质结构　元素周期律 第一节　元素周期表 第2课时　元素的性质与原子结构 一、碱金属元素的原子结构 元素名称 元素符号 核电荷数 原子结构示意图 最外层电子数 电子层数 原子半径/nm 碱金属元素 锂 Li 3 1 2 0.152 钠 Na 11 1 3 0.186 钾 K 19 1 4 0.227 铷 Rb 37 1 5 0.248 铯 Cs 55 1 6 0.265 总结：碱金属元素原子结构的共同点是最外层电子数均为1，不同点是电子层数和原子半径不同。 二、碱金属元素的性质 1.碱金属的物理性质 物质名称 颜色和状态 密度/g·cm－3 熔点/℃ 沸点/℃ 锂 银白色，柔软 0.534 180.5 1 347 钠 银白色，柔软 0.97 97.81 882.9 钾 银白色，柔软 0.86 63.65 774 铷 银白色，柔软 1.532 38.89 688 铯 略带金色光泽，柔软 1.879 28.40 678.4 碱金属单质具有硬度小、密度小、熔点低、沸点低的特点。在碱金属内，随着元素原子核电荷数的增加，单质的熔点和沸点逐渐降低。 碱金属单质也有延展性，导电性、导热性也很好，液态钠可用作核反应堆的传热介质。 2.碱金属的化学性质 (1)碱金属与O2反应 ① 4Li＋O22Li2O。 ②钠、钾与氧气的反应：将一小块Na和K分别投入热坩埚中，观察现象。 (2)碱金属与水反应 按下列实验操作完成实验，并填写下表： 碱金属 钾 钠 实验 操作 实验 现象 熔成小球，浮于水面，四处游动，有轻微爆炸声，反应后的溶液加酚酞变红 熔成小球，浮于水面，四处游动，有“嘶嘶”的响声，反应后的溶液加酚酞变红 结论 钾比钠的活动性强 实验 原理 2K＋2H2O===2KOH＋H2↑ 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 重难点解析： 1.碱金属单质物理性质变化规律 随着原子序数的递增，碱金属单质的密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐降低。 2.碱金属的原子结构与化学性质的关系 (1)相似性 原子都容易失去最外层的一个电子，化学性质活泼，它们的单质都具有较强的还原性，它们都能与氧气等非金属单质及水反应。碱金属与水反应的通式为2R＋2H2O===2ROH＋H2↑(R表示碱金属元素)。 (2)递变性 随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，碱金属元素的原子失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强，单质还原性增强。 ①与O2的反应越来越剧烈，产物更加复杂，如Li与O2反应只能生成Li2O，Na与O2反应还可以生成 Na2O2，而K与O2反应能够生成K2O2、K2O2、KO2 。 ②与H2O的反应越来越剧烈，如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸，Rb、Cs遇水发生剧烈爆炸。 ③最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，CsOH的碱性最强。 3.元素金属性强弱可以从单质与水(或酸)反应置换出氢的难易程度，或其最高价氧化物对应的水化物——氢氧化物的碱性强弱来判断。 三、 卤族元素 ⑴原子结构 元素名称 氟(F) 氯(Cl) 溴(Br) 碘(I) 原子序数 9 17 35 53 原子结构示意图 最外层电子数 7 7 7 7 电子层数 2 3 4 5 原子半径 由小到大 总结：卤族元素原子结构的共同点是最外层电子数都是7，不同点是电子层数和原子半径不同。 ⑵卤族元素单质的性质 1.卤素单质的物理性质 卤素单质 颜色和状态 密度 熔点/℃ 沸点/℃ F2 淡黄绿色气体 1.69 g·L－1(15 ℃) －219.6 －188.1 Cl2 黄绿色气体 3.214 g·L－1(0 ℃) －101 －34.6 Br2 深红棕色液体 3.119 g·cm－3(20 ℃) －7.2 58.78 I2 紫黑色固体 4.93 g·cm－3 113.5 184.4 分析上表可知，从F2到I2，颜色逐渐加深，熔、沸点逐渐升高，密度逐渐增大，水溶性逐渐减小。 ②化学性质 a 与H2反应 反应条件 化学方程式 产物稳定性 F2 无 H2+F2=2HF 最稳定 Cl2 光或点燃 H2+Cl2=2HCl 稳定 Br2 加热 H2+Br2=2HBr 较稳定 I2 加热 H2+I22HI 较不稳定，可逆 结论：从F2到I2，与H2反应所需要的条件逐渐升高，反应剧烈程度依次减弱，生成气态氢化物的稳定性依次减