高中化学必修一《4.1 原子结构与元素周期表》导学案

《第一节 原子结构与元素周期表》导学案 第1课时 原子结构 元素周期表 核素

【学习目标】 课程标准

核心素养

1.了解原子核外的电子排布。 2．知道元素周期表的结构。

3．知道元素、核素、同位素的含义。 1.微观探析：能从元素和原子水平上认

识物质的组成和结构。

2．证据推理：具有证据意识，能基于证

据对物质组成、结构及其变化提出可能

的假设，通过分析推理加以证实或证伪。

原子结构

【课前预习】 1．原子的构成

原子???原子核??

?质子：相对质量近似为1，带1个单位正电荷

中子：相对质量近似为1，不带电核外电子：带1个单位负电荷

2．质量数

(1)概念：如果忽略电子的质量，将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫作质量数，常用A 表示。

(2)质量关系：质量数(A )＝质子数(Z )＋中子数(N )。 3．电子层

(1)含义：在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动，我们把不同的区域简化为不连续的壳层，称作电子层。

(2)表示方法

电子层数(n ) 1 2 3 4 5 6 7 字母表示 K L

M

N

O

P

Q

离核远近

――→由近到远

(1)电子一般总是先从内层排起，当一层充满后再填充下一层。

(2)原子核外第n层最多能容纳2n2个电子。

(3)无论原子有几个电子层，其最外层中的电子数最多只有8个(K层只有2个)，次外层中的电子数最多有18个。

【重难点解决】

1．原子、分子、离子中微粒间的数量关系

(1)电中性微粒(分子或原子)：质子数＝核外电子数。

(2)阳离子X m＋：质子数＝核外电子数＋m。

(3)阴离子X m－：质子数＝核外电子数－m。

2．1～18号元素原子结构的特殊关系

【课堂练习】

1．已知R原子有b个中子，R2＋核外有a个电子。则R原子的质量数为( )

A．b B．a＋b－2

C．a＋b＋2 D．a＋b

解析：选C。R2＋核外有a个电子，则R原子的质子数为a＋2，质量数为a ＋b＋2。

2．下面关于多电子原子的核外电子的运动规律的叙述正确的是( )

①核外电子是分层运动的

②所有电子在同一区域里运动

③能量高的电子在离核近的区域内运动

④能量低的电子在离核近的区域内运动

A．①④B．②③

C．①③D．②④

解析：选A。原子的核外电子是分层运动的，能量越低离核越近，能量越高离核越远。

3．某1～18号元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，那么该原子( )

A．有3个电子层B．有2个电子层

C．最外层电子数是8 D．核电荷数是10

解析：选B。第一层排满为2个电子，第二层排满为8个电子，第三层为最外层时，最多排8个电子，若该原子有3个电子层，依题意可知最外层(第3层)要排24个电子，这不可能，则该原子只有2个电子层，第一层为2个电子，第二层为6个电子。

元素周期表

1．元素周期表的发展历程

2．元素周期表的编排原则

(1)原子序数：按照元素在周期表中的顺序给元素编的序号。

原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。

(2)横行原则：把电子层数目相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右

排列。

(3)纵列原则：把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排列。

3．元素周期表的结构

(1)周期(元素周期表有7个横行，7个周期)

①周期序数＝电子层数。

②短周期：第一、二、三周期，每周期所含元素种类数分别为2、8、8。

③长周期：第四、五、六、七周期，每周期所含元素种类数分别为18、

18、32、32。

(2)族(元素周期表有18个纵列，16个族)

①主族序数＝最外层电子数。

②主族，共7个(由长、短周期元素构成，族序数后标A)。

③副族，共7个(只由长周期元素构成，族序数后标B)。

④第Ⅷ族，包括8、9、10三个纵列；0族，最外层电子数是8(He是2)。

填写族的符号：

列序 1 2 3 4 5 6 7 8、9、10

族序ⅠAⅡAⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧ

列序11 12 13 14 15 16 17 18

族序ⅠBⅡBⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0

元素周期表中从ⅢB到ⅡB共10个纵列，包括了第Ⅷ族和全部副族元素，共60多种元素，全部为金属元素，统称为过渡元素。

(4)碱金属元素和卤族元素

第ⅠA族(除了氢)叫作碱金属元素，第ⅦA族叫作卤族元素。

利用“0族定位法”确定元素在周期表中的位置

1．零族元素的周期序数和原子序数

0族元素He Ne Ar Kr Xe Rn

周期序数一二三四五六

原子序数 2 10 18 36 54 86 2.

(1)比大小定周期：比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小，找出与其相邻近的0族元素，那么该元素就和原子序数大的0族元素处于同一周期。

(2)求差值定族数：若某元素原子序数比相应0族元素多1或2，则该元素应处在0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族；若比相应的0族元素少1～5时，则应处在同周期的ⅦA～ⅢA族。

1．以下关于元素周期表结构的叙述正确的是( )

A．元素周期表有7个主族，8个副族

B．元素周期表有3个长周期和3个短周期

C．第ⅢA族位于元素周期表的第3列(从左往右)

D．0族位于元素周期表的第18列(从左往右)

解析：选D。周期表中有7个主族、7个副族、1个0族、1个Ⅷ族，A错；周期表中的第一、二、三周期为短周期，其他周期均为长周期，B错；第ⅢA族位于周期表中的第13列，C错。

2．元素X的原子有3个电子层，最外电子层上有4个电子。则X元素位于周期表的( )

A．第四周期ⅢA族B．第四周期ⅦA族

C．第三周期ⅣB族D．第三周期ⅣA族

解析：选D。根据周期序数＝电子层数以及主族序数＝最外层电子数可知D 项正确。

3．原子序数为33的元素R，在周期表中的位置为( )

A．第三周期ⅤA族B．第四周期ⅢA族

C．第五周期ⅢA族D．第四周期ⅤA族

解析：选D。与33号元素相邻的稀有气体原子序数为36，因33比36少3，故元素R与36号元素处于同一周期(第四周期)，其位置应在36号元素Kr左移

3个格，即第四周期第ⅤA族。

核素

1．元素核素

(1)元素：具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称。

(2)核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。

(3)氢元素的三种核素

原子名称原子符号(A Z X)

氢元素的原子核

质子数(Z)中子数(N)

氕1

1

H 1 0

氘2

1

H或D 1 1

氚3

1

H或T 1 2

2.

(1)概念：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素

(即同一元素的不同核素互称为同位素)，如1

1H、2

1

H(D)和3

1

H(T)互为同位素。

(2)特点

①同位素在周期表中占据同一位置；

②同位素的化学性质几乎相同；

③天然存在的同位素，相互间保持一定的比率。

(3)用途

①考古时利用14

6

C测定一些文物的年代；

②2

1H和3

1

H用于制造氢弹；

③放射性同位素释放的射线可用于育种、给金属探伤、诊断和治疗疾病等。

元素、核素、同位素及同素异形体的辨析

1．区别

名称

内容

项目

元素核素同位素

同素

异形体

本质

质子数相同的

一类原子

质子数、中子

数都一定的原

子

质子数相同、

中子数不同的

核素

同种元素形成

的不同单质

范畴同类原子原子原子单质

特性

只有种类，没

有个数

化学反应中的

最小微粒

化学性质几乎

相同

组成元素相

同、性质不同决定因素质子数

质子数、中子

数

质子数、中子

数

组成元素、结

构

举例

H、C、O三种元

素

1

1

H、2

1

H、

3

1

H三种核素

1

1

H、2

1

H、

3

1

H互称同位素

O

2

与O

3

互为同

素异形体

1．我国科学家通过测量石英中26Al和10Be两种元素的比例确定了“北京人”年龄，这种测量方法叫“铝铍测年法”。10Be 和9Be( ) A．是同一种原子

B．具有相同的中子数

C．具有相同的化学性质

D．具有相同的物理性质

解析：选C。10Be与9Be是同种元素的不同核素，二者互为同位素，具有相同的化学性质，物理性质不同。

2．下列有关13C、15N叙述正确的是( )

A．13C与15N有相同的中子数

B．13C与C

60

互为同素异形体

C．15N与14N互为同位素

D．15N的核外电子数与中子数相同

解析：选C。A.13C的中子数是7，15N的中子数是8。B.同素异形体是由同种元素组成的具有不同性质的单质，而13C是碳元素的一种核素(原子)，C

60

是碳元

素的一种单质，则13C与C

60

不互为同素异形体。C.15N与14N核内质子数同为7，中子数分别为8和7，则15N与14N互为同位素。D.15N的核外电子数是7，中子数是8。

3．我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素144

62Sm与150

62

Sm的说法正确的是

( )

A.144

62Sm与150

62

Sm互为同位素

B.144

62Sm与150

62

Sm的质量数相同

C.144

62Sm与150

62

Sm是同一种核素

D.144

62Sm与150

62

Sm的核外电子数和中子数均为62

解析：选A。144

62Sm与150

62

Sm质子数相同，属于同种元素，又因质量数不同，所

以中子数不同，即二者互为同位素，A正确，B不正确；核素是指具有一定质子

数和中子数的原子，所以144

62Sm与150

62

Sm是两种不同的核素，C不正确；质子数等于

核外电子数，所以144

62Sm与150

62

Sm的核外电子数均为62，中子数＝质量数－质子

数，144

62Sm与150

62

Sm的中子数分别为82和88，D不正确。

课堂小结

1．新华网曾报道，加拿大开发出生产医用放射性同位素99

43

Tc的简单方法。

下列关于99

43

Tc的叙述正确的是( )

A．原子序数是99 B．电子数是43

C．中子数是99 D．质量数是43

解析：选B。原子A Z X中左上角数字代表质量数，左下角数字代表质子数，故该原子质量数是99，质子数＝电子数＝43，中子数＝质量数－质子数＝99－43＝56，故选B。

2．下列陈述不符合原子核外电子排布基本规律的是( )

A．核外电子总是优先排在能量最低的电子层上

B．K层是能量最低的电子层

C．N电子层为次外层时，最多可容纳的电子数为18

D．各电子层(n)最多可容纳的电子数为n2

解析：选D。电子按能量由低到高排列，A正确；K层离核最近，能量最低，B正确；次外层电子数不超过18，C正确；各电子层(n)最多可容纳电子数为2n2，D错误。

3．关于元素周期表，下列叙述中不正确的是( )

A．元素周期表中共有18个纵列，16个族

B．周期表中的族分为主族、副族、0族和Ⅷ族

C．过渡元素全部是副族元素

D．主族都是由短周期元素和长周期元素共同组成的

解析：选C。根据元素周期表的结构知共有18个纵列，16个族，故A对；周期表中的族分为主族、副族、0族和Ⅷ族，故B对；过渡元素是副族和Ⅷ族元素，故C错；主族都是由短周期元素和长周期元素共同组成的，故D对。

4．简单原子的原子结构可用下图形象地表示：

其中·表示质子或核外电子，○表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是( )

A．①②③互为同位素

B．①②③属于不同的元素

C．①②③是三种化学性质不同的粒子

D．①②③具有相同的质量数

解析：选A。由图示可知①代表1

1H，②代表2

1

H，③代表3

1

H，三者互为同位

素，化学性质几乎相同。

5．根据原子结构和元素周期表的关系完成下列各题。

(1)写出下列微粒的符号及其所属元素在元素周期表的位置。

微粒：________ ________ ________ ________；

位置：________ ________ ________ ________。

(2)第三周期ⅣA族的元素原子序数是________。

(3)Na元素的原子序数为11，相邻的同族元素的原子序数是________。

(4)短周期元素中，族序数＝周期序数的元素有______________(填元素符号，下同)。

(5)短周期元素中，族序数＝周期序数2倍的元素有____________。

(6)短周期元素中，周期序数＝族序数2倍的有

_____________________________________________________________。

答案：(1)O Na＋Cl Cl－第二周期ⅥA族第三周期ⅠA族第三周期ⅦA族第三周期ⅦA族

(2)14 (3)3、19 (4)H、Be、Al (5)C、S (6)Li

等级性测试

1．YBa

2Cu

8

O x(Y为钇元素)是悬浮列车中的重要超导材料，关于89

39

Y的说法不

正确的是( )

A．钇元素的原子序数为39

B．质子数与中子数之差为50

C．原子的核外电子数是39

D.89

39Y和90

39

Y是两种不同的核素

解析：选B。由89

39Y知，89

39

Y的质子数为39，中子数为89－39＝50，由原子序

数＝质子数＝核外电子数可知，A、C项正确；质子数与中子数之差应为11，B

项错误；89

39Y和90

39

Y是两种不同的核素，D项正确。

2．有六种微粒，它们分别是40

19M、40

20

N、40

18

X、40

19

Q＋、40

20

Y2＋、40

17

Z－，它们所属元素

的种类为( )

A．3种B．4种C．5种D．6种

解析：选B。质子数决定元素的种类，40

19M、40

19

Q＋表示K元素形成的微粒；40

20

N、40

20Y2＋表示Ca元素形成的微粒；40

18

X 表示Ar原子；40

17

Z－表示Cl－。

3．核电荷数小于或等于18的元素中，原子的最外层电子数是其余电子总数一半的元素种类有( )

A．1种B．2种

C．3种D．4种

解析：选B。在1～18号元素中，符合要求的元素原子的核外电子排布依次为2、1和2、8、5。

4．在自然界中，锗有70Ge、72Ge等多种稳定的核素。下列有关说法中正确的是( )

A．70Ge、72Ge互称同素异形体

B．70Ge、72Ge互称同位素

C．70Ge、72Ge的核外电子排布不同

D．70Ge、72Ge的质子数、质量数、核外电子数相等

解析：选B。70Ge、72Ge是同种元素的不同核素，互称为同位素，不是同素异形体，A错，B正确；70Ge、72Ge的质子数、核外电子数相等，故核外电子排布相同，而核内中子数不同，质量数不相等，C、D错。

5．甲、乙两元素原子的第二层电子数都是其他层电子总数的2倍。下列推断正确的是( )

A．甲与乙处于同一周期

B．甲与乙处于同一主族

C．甲与乙指的是碳和铝

D．甲与乙的原子序数之和是偶数

解析：选D。L层最多可有8个电子，当其他层共有4个电子时符合题意，根据核外电子排布规律，镁符合条件；当L层未填满电子时，K层的2个电子已填入，此时L层应有4个电子，碳符合条件。则甲、乙指的是碳和镁，D项符合题意。

6．下列说法中错误的是( )

A．原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数

B．元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素

C．除氦外的稀有气体原子的最外层电子数均是8

D．第一周期元素、第ⅦA族元素和稀有气体元素都是非金属元素

解析：选A。原子的核外电子层数等于该元素所在的周期数，但离子的核外电子层数不一定等于该元素所在的周期数，大多数金属阳离子，如Na＋、Mg2＋、Al3＋、K＋等，其核外电子层数不等于该元素所在的周期数。

7．A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示，已知B、C 两元素在周期表中族序数之和是A元素族序数的2倍；B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍，则A、B、C符合的一组是( )

A．Be、Na、Al B．B、Mg、Si

C．O、P、Cl D．C、Al、P

解析：选C。解答本题首先确定三种元素在元素周期表中的相对位置，再根据元素周期表中结构的关系列式求解。由于A、B、C为短周期元素，从A、B、C的图中位置看，A只能处在第二周期，而B、C处在第三周期。设A的原子序数为x，则B的原子序数为(x＋8－1)＝x＋7，C的原子序数为(x＋8＋1)＝x ＋9，则(x＋7)＋(x＋9)＝4x，x＝8。所以，A、B、C的原子序数分别为8、15、17，对应的元素分别为O、P、Cl，代入族序数关系：5＋7＝2×6成立。

8．已知R2－的核内有n个中子，R原子的质量数为M，则m g R2－含有电子的物质的量为( )

A.m（M－n）

M

mol B.

M－n－2

Mm

mol

C.m（M－n－2）

M

mol D.

m（M－n＋2）

M

mol

解析：选D。R2－含有的电子数为(M－n＋2)，m g R2－的物质的量为m

M

mol，

则m g R2－中含有的电子的物质的量为m（M－n＋2）

M

mol。

9．按要求填空。

(1)某元素原子K层和M层电子数相同，该元素的元素符号是________。

(2)某元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，该元素的元素名称是____________。

(3)某元素原子的核电荷数是核外电子层数的5倍，其质子数是最外层电子

数的3倍，该元素的原子结构示意图为____________________。

解析：(1)K层最多容纳2个电子，M层的电子数和K层相同，则M层上也有

2个电子。该元素的原子结构示意图为，为镁元素。

(2)最外层电子不超过8个，则最外层电子数是次外层电子数2倍的元素的元素名称是碳。

(3)设元素原子的核电荷数＝质子数＝a，核外电子层数为x，最外层电子

数为y，依题意：a＝5x，a＝3y，则5x＝3y，x＝3y

5

。因原子的最外层电子数不

能超过8，即y＝1～8(取正整数)，通过讨论可知仅当y＝5，x＝3时合理，则该元素原子的核电荷数为15，其原子结构示意图为。

答案：(1)Mg (2)碳(3)

10．Ⅰ.杨振宁和李政道提出弱相互作用中宇称不守恒原理，并由吴健雄用60

27

Co放射源进行了实验验证。次年，杨振宁、李政道两人因此获得诺贝尔物理

奖。60

27Co的衰变方程式为60

27

Co===A Z Ni＋0

－1

e＋υ

e

，其中υ

e

是反中微子，它的电

荷为零，静止质量可以为零。

(1)下列关于60

27

Co的叙述中，错误的是________。

A．质子数是27 B．电子数是27

C．质量数是27 D．中子数是60

(2)不同种类元素的本质区别是________。

A．质子数不同B．中子数不同

C．电子数不同D．质量数不同

Ⅱ.近年来，科学家通过粒子加速器进行了一周的实验，获得了6个非常罕

见的45

26

Fe原子，接着，科学家又使用特制的测量仪器观测到，这6个原子中有4个发生了衰变，这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方式，即有一个原子同时放出两个质子的衰变方式。回答下列问题：

(1)45

26

Fe原子的核内中子数为________，该原子的核外电子数为________。

(2)以下关于45

26

Fe的叙述正确的是________。

A.45

26Fe与56

26

Fe是两种核素

B．科学家获得了一种新元素

C.45

26

Fe的衰变不是化学变化

D．这种铁原子衰变放出两个质子后变成43

26

Fe

(3)某同学认为45

26

Fe在一定条件下也可与氧气反应，他的判断依据是

____________________________________________________________。

解析：Ⅰ.(1)60

27

Co的质子数为27，质量数为60，中子数为60－27＝33。

(2)元素是具有相同核电荷数(质子数)的一类原子的总称。

Ⅱ.(1)45

26

Fe的中子数＝质量数－质子数＝45－26＝19，核外电子数＝质子数＝26。

(2)45

26Fe与56

26

Fe的质子数相同，属于同一元素Fe元素，但中子数不同，是两

种不同的核素；Fe元素不是一种新元素，45

26

Fe衰变放出两个质子后变为质子数为24的新原子，原子核发生了变化，不是化学变化，因为化学的范畴是在原子、分子水平上研究物质。

答案：Ⅰ.(1)CD(2)A

Ⅱ.(1)19 26 (2)AC (3)45

26Fe与56

26

Fe的核外电子数相同，化学性质几乎相

同

第2课时原子结构与元素的性质

课程标准核心素养

1.认识碱金属元素、卤族元素的性质与其在元素周期表中位置的关系。2．以碱金属元素和卤族元素为例，了解同主族元素性质的递变规律。1.宏观辨识与微观探析：能运用原子结构模型说明碱金属元素、卤族元素的性质，形成“结构决定性质”的观念。

2．证据推理与模型认知：知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立认知模型，并能运用模型解释化学现象，解释现象的

本质和规律。

碱金属元素

1．金属元素的原子最外层电子一般少于4个，在化学反应中容易失去电子，具有金属性；非金属元素的原子最外层一般多于4个，在化学反应中容易得到电子，具有非金属性。

2．碱金属原子结构特点

(1)原子结构

元素

符号

Li Na K Rb Cs

原子结构

示意图

①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。

②相似性：最外层电子数都是1。

3．碱金属化学性质的比较

(1)钠、钾与氧气反应

实验

现象

受热后先熔化，然后与氧气剧烈反应，钠产生黄色

火焰，钾产生紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)，钾

反应更剧烈

反应

方程式

2Na＋O

2

=====

△

Na

2

O

2

(钾与氧气反应生成多种氧化物，

在中学阶段不作介绍)

实验

结论

金属的活泼性：K＞Na

(2)钠、钾与水反应

反应钠与水的反应钾与水的反应

操作

在烧杯中加入一些水，

滴入几滴酚酞溶液。切取一块绿豆大的钠或钾，用镊子夹取并投入水中

现象

相同点：金属浮在水面上；金属熔成闪亮的小球；小球不停游动；

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或着火燃烧

化学方

程式

2Na＋2H

2

O===2NaOH＋H

2

↑2K＋2H

2

O===2KOH＋H

2

↑

结论与水反应剧烈程度：K>Na；金属的活泼性：K>Na

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→元素的原子失电子能力逐渐增强→元素的金属性逐渐增强。

一般情况下，元素的金属性强弱可以从以下两个方面判断：

①单质与水(或酸)反应置换出氢的难易程度；

②最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱。

4．碱金属物理性质的比较

碱金属单质化学性质的相似性和递变性

1．相似性

2．递变性

具体情况如下：

物质的性质递变规律(Li→Cs)

单

质

与氧气

反应

反应越来越剧烈，产物越来越复杂，Li能生成Li

2

O；Na能

生成Na

2

O和Na

2

O

2

；K、Rb、Cs与氧气反应的产物较复杂，

在中学阶段不作介绍

与水

反应

反应越来越剧烈，Na与水剧烈反应，K能发生轻微爆炸，

Rb、Cs遇水会立即燃烧甚至发生爆炸

最高价氧化物对应

的水化物的碱性

LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH

1．碱金属元素都是典型的活泼金属，其原因是( )

A．密度小，熔、沸点低

B．在自然界中无游离态存在

C．常温下易液化

D．最外层只有一个电子，容易失去

解析：选D。结构决定性质，因为碱金属元素原子最外层只有一个电子，很容易失去，所以化学性质活泼。

2．下列关于碱金属元素性质的比较不正确的是( )

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

解析：选B。锂的活泼性比钠弱，与水反应不如钠剧烈，A正确。还原性

K>Na>Li，但K不能从NaCl溶液中置换出Na，而是先与H

2

O反应，B错误。碱金属元素从Li到Cs，熔、沸点逐渐降低，即Li>Na>K>Rb>Cs，C正确。从Li到Cs，碱金属元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性依次增强，即碱性LiOH

3．关于碱金属单质的性质叙述正确的是( )

A ．在空气中加热反应的生成物都是过氧化物

B ．与水反应都能生成碱和氢气

C ．熔、沸点随原子序数增加而升高

D ．还原性随原子电子层数增加而减弱

解析：选B 。碱金属单质在空气中加热反应的生成物是有区别的：Li 生成Li 2O ；Na 生成Na 2O 2。碱金属单质都能与水反应生成碱和氢气。随核电荷数的增

大，碱金属单质的熔、沸点逐渐降低，还原性逐渐增强。

卤族元素

1．卤素单质物理性质的比较

F 2 Cl 2 Br 2 I 2 颜色

(常态)

淡黄绿色 (气体) 黄绿色 (气体) 深红棕色 (液体) 紫黑色 (固体) 密度

――→逐渐增大（Cl 2、Br 2反常） 熔、

沸点 ――→逐渐升高

(1)原子结构

元素

符号

F Cl Br I 原子结构

示意图

①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。

②相似性：最外层电子数都是7。

3．卤素单质化学性质的比较(1)与氢气的化合反应

F 2Cl

2

Br

2

I

2

与H

2

反应条件暗处光照或点燃

加热至一

定温度

不断加热

氢化物稳定性很稳定较稳定

不如HCl

稳定

不稳定、

易分解

结论F

2→I

2

：与H

2

化合越来越难，氢化物稳定性逐渐减弱

(2)卤素单质间的置换反应

实验操作实验现象化学方程式

静置后，溶液呈橙色Cl

2＋2KBr===Br

2

＋2KCl

静置后，溶液呈浅紫色Cl

2＋2KI===I

2

＋2KCl

静置后，溶液呈浅紫色Br

2＋2KI===I

2

＋2KBr

结论Cl

2→I

2

：氧化性逐渐减弱

从F→I，随着核电荷数增加，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→元素的原子得电子能力逐渐减弱→元素的非金属性逐渐减弱。

一般情况下，元素的非金属性强弱可以从以下两个方面判断：

①单质与氢气生成气态氢化物的难易程度及氢化物的稳定性；

②最高价氧化物的水化物的酸性强弱。

卤族元素单质化学性质的相似性和递变性

1．相似性

2．递变性

具体情况如下：

物质的性质递变规律(F

2→I

2

)

单质与氢气反应反应越来越难

氢化物稳定性逐渐减弱还原性逐渐增强

续

物质的性质递变规律(F

2→I

2

)

最高价氧化物对应的

水化物(氟除外)的酸性

逐渐减弱

(1)氟无正价，无含氧酸，而Cl、Br、I都有正化合价和含氧酸。

(2)Cl

2易液化，Br

2

易挥发，I

2

易升华。

(3)常温下呈液态的非金属单质是Br

2，淀粉遇I

2

变蓝色。

(4)活泼的卤素单质能置换较不活泼的卤素单质，但F

2

不能从NaCl溶液中

置换出Cl

2，原因是2F

2

＋2H

2

O===4HF＋O

2

↑。

1．卤素按F、Cl、Br、I的顺序，其非金属性逐渐减弱的原因是( ) A．原子核内质子数增多起主要作用

B．相对原子质量逐渐增大起主要作用

C．其单质的密度增大起主要作用

D．随着核电荷数增加电子层数增大起主要作用

解析：选D。F、Cl、Br、I元素非金属性逐渐减弱的原因主要是核外电子层数增加，原子核对最外层电子的吸引能力减弱。

2．关于卤素(从氟到碘)单质性质递变规律的说法中不正确的是( ) A．颜色逐渐加深

B．熔点和沸点依次升高

C．Cl

2可以从KI溶液中置换出I

2

D．Br

2可以从NaCl溶液中置换出Cl

2

解析：选D。Cl的非金属性强于Br，故Br

2不能从NaCl溶液中置换出Cl

2

，

选项D错误。

3．下列各组物质性质比较的表示中，正确的是( ) A．还原性：HF>HCl>HBr>HI

B．稳定性：HF

C．与水反应由易到难：Cl

2>Br

2

>I

2

>F

2

D．氧化性：F

2＞Cl

2

＞Br

2

＞I

2

解析：选D。A项应为HI>HBr>HCl>HF；B项应为HF>HCl>HBr>HI；C项应为

F 2>Cl

2

>Br

2

>I

2

。

课堂小结

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/qgsq.html