第4章 第1节 第3课时 原子结构与元素的性质-【精讲精练】2023-2024学年高中化学必修第一册人教版（教师用书）

第3课时　原子结构与元素的性质 [知识素养目标] 1．知道碱金属元素、卤族元素的结构和性质，能运用原子结构理论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。 知识点一　碱金属元素 1．元素的性质 (1)金属元素：最外层电子数一般少于___4___个，反应中容易___失去__电子，具有__金属__性。 (2)非金属元素：最外层电子数一般多于___4___个，反应中容易__得到___电子，具有__非金属__性。 2．碱金属元素的原子结构特点 3．碱金属元素的化学性质 (1)钠、钾与氧气反应 ①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(透过蓝色钴玻璃)，钾燃烧更剧烈。 ②实验结论：金属的活泼性：K__＞__Na。 (2)钠、钾与水反应 ①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。 ②实验结论： Na、K均与H2O反应，其化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2K＋2H2O===2KOH＋H2↑。 与水反应剧烈程度：K__＞__Na；金属的活泼性：K__＞__Na。 (3)碱金属元素的核心性质具有递变性的原因 从Li→Cs，随核电荷数增加，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引力逐渐__减弱__→元素原子的失电子能力逐渐___增强__→元素的金属性逐渐___增强__。 4．碱金属单质的物理性质(从锂→铯) 1．Li、Na、K在空气中燃烧分别生成Li2O、Na2O2、KO2(超氧化钾)，这说明什么问题？如何保存金属钾？又如何保存金属锂？ 提示：说明Li、Na、K的金属活动性依次增强；钾应保存在煤油中，避免与空气中的O2、H2O反应。而锂的密度比煤油小，应封存于石蜡中。 2．你能根据钠、钾单质及其化合物的性质推测出氯化铯和碳酸铯的溶解性吗？ 提示：能。碱金属单质及其化合物的性质具有相似性，依据NaCl(KCl)、Na2CO3(K2CO3)易溶于水推测CsCl、Cs2CO3也是易溶于水的。 3．Na与盐酸反应失去一个电子，而Al与盐酸反应失去3个电子，是否说明金属性Al＞Na? 提示：否。元素金属性的强弱取决于金属原子失电子的能力而不是失去电子的数目。 [归纳提升] 1．碱金属的相似性(用R表示碱金属元素) 2．碱金属的递变性 (1)与O2反应 从Li→Cs，与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂，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KO2等。 (2)与H2O(或酸)的反应 从Li→Cs，与H2O(或酸)反应越来越剧烈，如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸，Rb与Cs遇水发生剧烈爆炸。 (3)最高价氧化物对应水化物的碱性 碱性：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH。 1．下列有关碱金属元素的性质判断正确的是(　　) A．K与H2O反应最剧烈 B．Rb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 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。 答案　D 2．以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是(　　) ①原子结构的相同点是最外层电子数相同，都为1 ②单质熔点最高的是铯　③与O2反应均可得到多种氧化物　④单质的密度依次增大，均要保存在煤油中　⑤单质的还原性依次增强　⑥对应离子的氧化性依次增强 A．①③⑤　　　　　　　 B．②④⑥ C．②③④⑥ D．①⑤ 解析　锂、钠、钾、铷、铯均为第ⅠA族元素，原子的最外层都有一个电子，①正确；碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的增加而降低，所以单质熔点最低的是铯，②错误；Li与O2反应只能得到Li2O，③错误；Li的密度比煤油小，不能保存在煤油中，应该保存在石蜡中，④错误；碱金属元素随原子序数的增加，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，所以其单质的还原性依次增强，它们对应离子的氧化性依次减弱，⑤正确，⑥错误。 答案　C 3．下列有关锂及其化合物的叙述中，不正确的是(　　) A．LiHCO3受热能分解 B．Li可以与N2化合生成LiN3 C．Li2CO3与盐酸反应生成无色气体 D．Li在氧气中燃烧生成Li2O 解析　Na与N2化合生成Na3N(氮化钠)，则Li与N2化合生成Li3N(氮化锂)，