2023届高中化学新教材同步必修第一册 第4章 第1节 第3课时　原子结构与元素的性质.docxVIP

专注：心无旁骛，万事可破

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专注：心无旁骛，万事可破

第3课时原子结构与元素的性质

[核心素养发展目标]1.知道碱金属元素、卤族元素的结构和性质，能从原子结构角度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。

一、元素化学性质与原子结构的关系

原子

最外层电子数特点

得失电子情况

化学性质

稀有气体元素

都为8(氦为2)

不易得失

稳定

金属元素

一般＜4

易失去

不稳定

非金属元素

一般≥4

易得到

不稳定

由上表可知，原子结构决定元素的化学性质。

(1)最外层电子数为2的元素一定为金属元素()

(2)金属元素的最外层电子数一定小于4()

(3)非金属元素原子都易得电子()

答案(1)×(2)×(3)×

1．已知某元素的原子结构示意图如图所示：

(1)该元素在周期表中的位置：______________。

(2)预测该元素的单质在化学反应中容易________电子，常表现为__________价。

答案(1)第五周期第ⅦA族(2)得到1个－1

2．下列原子结构示意图中：

A. B.

C. D.

(1)易形成阳离子的是__________(填字母，下同)。

(2)易形成阴离子的是______________。

(3)易与氯气化合组成XY2型化合物的是________________。

答案(1)CD(2)A(3)D

二、碱金属元素

1．碱金属元素的原子结构

元素名称

锂

钠

钾

铷

铯

元素符号

Li

Na

K

Rb

Cs

原子结构示意图

原子半径/nm

0.152

0.186

0.227

0.248

0.265

递变性

从Li到Cs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

相同点

最外层均有1个电子，均易失电子，有较强还原性，因此碱金属元素的化学性质具有相似性

2.实验探究——碱金属化学性质的比较

问题和预测

结合锂、钠、钾的原子特点和钠的化学性质，预测锂和钾可以与O2、H2O反应。

实验和观察

回忆钠与氧气、水的反应，认真观察钾的反应。

(1)钠、钾与氧气的反应

实验现象

在空气中燃烧，钠产生黄色火焰，钾产生紫色火焰，钾燃烧更剧烈

化学方程式

2Na＋O2eq\o(=====,\s\up7(△))Na2O2

K＋O2eq\o(――→,\s\up7(△))多种氧化物(产物中金属均为＋1价)

实验结论

钾原子半径比钠原子大，对最外层电子的引力弱，钾比钠更活泼，同理，锂可以与O2反应，但不如钠剧烈。4Li＋O2eq\o(=====,\s\up7(△))2Li2O

(2)钠、钾与水的反应

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

化学方程式

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，

2K＋2H2O===2KOH＋H2↑

实验结论

金属性强弱顺序：K>Na，同理，Li与H2O反应不如Na剧烈

结论

(1)碱金属元素化学性质的相似性：碱金属元素的原子最外层都有1个电子，且易失去，可与氧气、水等物质反应，产物均为＋1价。

(2)碱金属元素化学性质的递变性：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，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子失去最外层电子的能力逐渐增强，元素的金属性逐渐增强。

3．碱金属元素单质物理性质的相似性和递变性

(1)从锂到铯，碱金属元素单质的密度依次增大()

(2)Li、Na、K在空气中燃烧均生成过氧化物()

(3)碱金属元素原子随核电荷数增加，其单质与水反应越来越剧烈()

(4)碱金属元素单质都应该保存在煤油中()

(5)K比Na活泼，故K可以从钠盐溶液中置换出Na()

(6)碱金属元素在自然界中能以游离态存在()

答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×

一般情况下，元素的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来判断，也可以从它们的最高价氧化物对应的水化物——氢氧化物的碱性强弱来判断，请写出Li→Cs，氢氧化物碱性由弱至强的顺序为___________________________________。

提示LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH

已知铷(Rb)是37号元素，其相对原子