元素的性质与原子结构-人教版高一化学必修2讲义

第二课时元素的性质与原子结构

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[课标要求]

1．了解碱金属、卤素在周期表中的位置。

2．了解碱金属、卤素原子结构特点，了解原子结构与元素性质的关系。

3．了解碱金属、卤素性质的相似性与递变性，并能初步运用原子结构理论解释。

1．必记两种方法：

(1)元素金属性强弱可以从其单质与水(或酸)反应置换出氢的难易程度，以及

其最高价氧化物的水化物碱性强弱来判断。

(2)元素非金属性强弱可以从其最高价氧化物的水化物的酸性强弱，或与氢气

生成氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性强弱来判断。

2．卤素单质物理性质：

氯气黄绿色，溴液深红棕，碘是紫黑固。氯易液化，溴易挥发，碘易升华。

3．熟记4个化学方程式：

(1)2K＋2H2O===2KOH＋H2↑ (2)Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl

(3)Cl2＋2KI===I2＋2KCl(4)Br2＋2KI===I2＋2KBr

碱金属元素

1．原子结构特点

2．单质的物理性质(从锂→铯)

3.单质的化学性质

(1)锂、钠、钾与氧气的反应

①锂与氧气反应的化学方程式：4Li ＋O 2=====△

2Li 2O 。 ②钠在氧气中燃烧的化学方程式为2Na ＋O 2=====点燃

Na 2O 2。

③钾在氧气中的燃烧比钠更剧烈，生成比过氧化钠更为复杂的氧化物。 (2)钾、钠与水的反应：

[特别提醒]

实验室里钠、钾保存在煤油中，而锂保存在石蜡中。

1．锂、钠、钾在加热条件下与O 2反应的产物类型相同吗？试分别写出产物的化学式。 提示：不相同；产物分别是Li 2O 、Na 2O 2、KO 2。 2．钾比钠活泼，钾能否从NaCl 溶液中置换出钠？

提示：不能；因为钾与NaCl 溶液中的水发生反应而不是与NaCl 反应。 3．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)、Na 2CO 3(K 2CO 3)易溶于水推测CsCl 、Cs 2CO 3也是易溶于水的。

1．碱金属元素单质化学性质的相似性和递变性 (1)相似性(用R 表示碱金属元素)

(2)递变性

具体表现如下(按从Li→Cs的顺序)

①与O2的反应越来越剧烈，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的反应越来越剧烈，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逐渐增强。

即碱性：LiOH

2．从原子结构角度认识碱金属元素性质的递变规律

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)碱金属元素原子的次外层电子数都是8个(×)

(2)化合物中碱金属元素的化合价都为＋1(√)

(3)碱金属元素的原子半径随核电荷数的增大而增大(√)

(4)碱金属单质的化学性质活泼，易失电子发生还原反应(×)

(5)Li在空气中加热生成Li2O2(×)

2．下列说法中不正确的是()

A．锂与水反应不如钠与水反应剧烈

B．还原性：K＞Na＞Li，故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠

C．熔、沸点：Li＞Na＞K

D．碱性：LiOH＜NaOH＜KOH

解析：选B A 中锂的活泼性比钠弱，与水反应不如钠剧烈，故A 正确；B 中还原性：K ＞Na ＞Li ，但K 不能置换出NaCl 溶液中的钠，而是先与H 2O 反应，故B 错误；C 中碱金属元素从Li 到Cs ，熔、沸点逐渐降低，即Li ＞Na ＞K ＞Rb ＞Cs ，故C 正确；D 中从Li 到Cs ，碱金属元素的金属性逐渐增强，对应最高价氧化物的水化物的碱性依次增强，即碱性：LiOH ＜NaOH ＜KOH ＜RbOH ＜CsOH ，故D 正确。

[方法技巧]

卤族元素

1．原子结构特点

2．单质的物理性质 (1)递变性

3．单质的化学性质

(1)与H 2的反应

①X 2与H 2反应的比较：

H 2＋I 2

△

2HI

从F 2到I 2，与H 2反应剧烈程度：逐渐变弱 从

F 2到I 2，氢化物的稳定性：逐渐减弱 (2)单质间的置换反应

2[特别提醒]

(1)溴是常温常压下惟一的液态非金属单质。 (2)卤素单质都有毒，液溴易挥发，保存时常用水封。

1．试比较F 、Cl 、Br 、I 对应氢化物的稳定性，据此，能否判断F 、Cl 、Br 、I 非金属性的强弱？

提示：稳定性：HF ＞HCl ＞HBr ＞HI ；氢化物的稳定性越强，则对应元素的非金属性

越强，即非金属性强弱顺序为F ＞Cl ＞Br ＞I 。

2．氯气能从NaBr 溶液中置换出Br 2，F 2比Cl 2活泼，F 2能否从NaBr 溶液中置换出Br 2?

提示：不能；F 2能与NaBr 溶液中的水反应生成HF 和O 2，不能从NaBr 溶液中置换出Br 2。

1．卤素元素单质化学性质的相似性和递变性 (1)相似性(用X 代表卤族元素)：

单质X 2

⎩⎨⎧

与氢气反应：X 2

＋H 2

===2HX

与水反应⎪⎪

⎪

如X 2

＋H 2O===HX ＋HXO (X 为Cl 、Br 、I )，

例外：2F 2

＋2H 2

O===4HF ＋O 2

化合物→最高价氧化物对应水化物(除氟外)都为强酸

(2)递变性

具体表现如下：

①与H 2反应越来越难，对应氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，其水溶液的酸性逐渐增强，即：

稳定性：HF>HCl>HBr>HI ； 还原性：HF

②最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，即HClO 4>HBrO 4>HIO 4。 2．从原子结构角度认识卤族元素性质的递变规律

1．判断下列有关卤族元素性质描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)随核电荷数增加，单质熔、沸点降低(×) (2)随核电荷数增加，单质氧化性增强(×)

(3)随核电荷数增加，气态氢化物稳定性逐渐增强(×) (4)从上到下原子半径逐渐减小(×)