高中化学新人教版必修第一册 4.1 原子结构与元素周期表 第4课时 精品学案

4.1 原子结构与元素周期表
第4课时原子结构与元素的性质
一、学习目标
1.以碱金属和卤族元素为例，了解同主族元素性质的递变规律。

2.能运用原子结构理论解释同主族元素性质的递变规律。

二、知识梳理
一、碱金属元素
1.相似性
(1)化学性质：碱金属元素原子的最外层都只有①个电子，都是活泼金属，都能与氧气等非金属单质以及水反响。

(2)物理性质：除铯外，其余都呈银白色；较软，有延展性；密度比拟小；熔点较②。

2.递变性：随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子失电子能力逐渐③，元素的金属性逐渐④。

(1)化学性质：加热条件下与氧气反响时，从锂到铯反响越来越⑤，生成物依次为氧化锂、过氧化钠、比过氧化物更复杂的氧化物，如超氧化物等(钾、铷、铯)；与水反响时，生成氢氧化物和氢气，反响通式为2R+2H2O2ROH+H2↑(R表示碱金属)，从锂到铯与水反响越来越⑥。

(2)物理性质：随着核电荷数的增加，碱金属单质的熔、沸点逐渐⑦，密度逐渐增大[特例：ρ(K)<ρ(Na)]。

二、卤族元素
1.相似性：卤素原子的最外层都有⑧个电子，易⑨1个电子形成8个电子的稳定结构，因此卤素具有较强的⑩性。

能与氢气、活泼金属、水等反响。

2.递变性：随着核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐，非金属性逐渐。

(1)与氢气反响的剧烈程度逐渐，生成的氢化物的稳定性逐渐。

(2)卤素单质的氧化性强弱顺序：。

(3)物理性质：单质的颜色逐渐加深，熔、沸点逐渐，密度逐渐增大。

三、结论
在元素周期表中同主族元素从上到下，电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，失电子
能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，所以金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。

①1②低③增强④增强⑤剧烈⑥剧烈⑦降低⑧7⑨得到⑩氧化减弱
减弱减弱减弱
F2>Cl2>Br2>I2升高
三、夯实稳固
1.以下说法中错误的选项是
．．．．．．()。

A.钾的金属性比钠强
B.溴的非金属性比氯强
的碱性比LiOH强
的热稳定性比HBr强
【解析】由于金属性K>Na>Li，故碱性KOH>NaOH>LiOH；非金属性Cl>Br，那么其对应氢化物的热稳定性HCl>HBr。

【答案】B
2.以下各组性质的比拟中，正确的选项是()。

A.复原性：HF>HCl>HBr>HI
B.稳定性：HF<HCl<HBr<HI
C.与水反响的难易程度：Cl2>Br2>I2>F2
D.密度：F2<Cl2<Br2<I2
【解析】复原性应是HI>HBr>HCl>HF，A项错误；稳定性应是HF>HCl>HBr>HI，B项错误；与H2O反响的难易程度是F2>Cl2>Br2>I2，C项错误。

【答案】D
3.根据碱金属和卤族元素的递变性分析，以下推断正确的选项是()。

A.Ca是第四周期ⅡA族的元素，故Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性弱
B.As是第四周期ⅤA族的元素，故AsH3的稳定性比NH3的稳定性强
C.Cs的原子半径比Na的原子半径大，故Cs与水反响不如Na与水反响剧烈
D.Cl的核电荷数比F的核电荷数大，故Cl的原子半径比F的原子半径大
【解析】由碱金属和卤族元素的递变性可知，同主族元素从上到下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，那么最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，金属活动性逐渐增强，非金属气态氢化物的稳定性逐渐减弱，A、B、C三项均错误；同主族元素随着核电荷数的增大，原
子半径逐渐增大，D项正确。

【答案】D
4.铊(Tl)是一种高度分散的贵金属元素。

1861年，德国化学家克鲁克斯在研究中意外地发现了绿色谱线，后来将其命名为铊。

它的主要用途是制造硫酸铊——一种烈性灭鼠药。

铊位于第六周期ⅢA族，答复以下问题：
(1)写出硫酸铊的化学式：。

(2)以下推断正确的选项是(填字母，下同)。

A.单质的复原性：Tl>Al
B.原子半径：Al>Tl
C.碱性：Al(OH)3>Tl(OH)3
D.氧化性：Tl3+>Al3+
(3)铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一。

Tl3+与Ag在酸性介质中发生反响：Tl3++2Ag
Tl++2Ag+。

以下推断正确的选项是。

+最外层有1个电子
能形成+3价和+1价的化合物
3+的氧化性比Ag+弱
+的复原性比Ag强
【解析】(1)铊与铝属于同一主族元素，硫酸铊的化学式可以参考硫酸铝写出。

(2)同主族从上到下，元素金属性逐渐增强，单质复原性逐渐增强，原子半径逐渐增大，离子氧化性逐渐减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强。

(3)铊位于第ⅢA族，说明铊原子最外层有3个电子，那么Tl+最外层有2个电子，A项错误；由Tl3++2Ag Tl++2Ag+知，Tl3+的氧化性比Ag+强，Ag的复原性比Tl+强，C、D两项均错误。

【答案】(1)Tl2(SO4)3
(2)A
(3)B
四、思维导图。