2024–2025學(xué)年高一化學(xué)必修第一冊同步學(xué)與練（人教版）第26課 原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)（解析版）

第26課原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)目錄01學(xué)習(xí)目標(biāo)目錄01學(xué)習(xí)目標(biāo)02預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)自主梳理預(yù)習(xí)檢測03探究提升環(huán)節(jié)一堿金屬元素環(huán)節(jié)二鹵族元素04課堂總結(jié)05強(qiáng)化訓(xùn)練01學(xué)習(xí)目標(biāo)1．知道元素的金屬性和非金屬性的判斷方法。2．能根據(jù)堿金屬元素的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，理解其化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)的相似性和遞變性。3．能根據(jù)鹵族元素的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，理解其化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)的相似性和遞變性。4．能運(yùn)用原子結(jié)構(gòu)理論解釋同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)自主梳理1．元素的金屬性判斷2．元素的非金屬性判斷氯的最高價(jià)氧化物的水化物是HClO4，而不是HClO；硫的最高價(jià)氧化物的水化物是H2SO4，而不是H2SO3。一、元素化學(xué)性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系原子最外層電子數(shù)特點(diǎn)得失電子情況化學(xué)性質(zhì)稀有氣體元素都為8(氦為2)不易____________金屬元素一般______易____________非金屬元素一般______易____________由上表可知，原子結(jié)構(gòu)決定元素的___________。二、堿金屬元素1．堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)元素名稱鋰鈉鉀銣銫元素符號(hào)LiNaKRbCs原子結(jié)構(gòu)示意圖原子半徑/nm0.1520.1860.2270.2480.265遞變性從Li到Cs隨著核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)逐漸______，原子半徑逐漸______相同點(diǎn)最外層均有____個(gè)電子，均易____電子，有較強(qiáng)______性，因此堿金屬元素的化學(xué)性質(zhì)具有相似性2．實(shí)驗(yàn)探究——堿金屬化學(xué)性質(zhì)的比較（1）鈉、鉀與氧的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在空氣中燃燒，鈉產(chǎn)生黃色火焰，鉀產(chǎn)生紫色火焰，鉀燃燒更劇烈化學(xué)方程式2Na＋O2eq\o(,\s\up6(Δ))Na2O2K＋O2eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(Δ),\s\do4(→))),\s\do6())多種氧化物(產(chǎn)物中金屬均為＋1價(jià))實(shí)驗(yàn)結(jié)論鉀原子半徑比鈉原子____，對(duì)最外層電子的引力____，鉀比鈉更______，同理，鋰可以與O2反應(yīng)，但不如鈉劇烈。4Li＋O2eq\o(,\s\up6(Δ))2Li2O（2）鈉、鉀與水的反應(yīng)堿金屬鈉鉀操作現(xiàn)象及原理鈉與水劇烈反應(yīng)。反應(yīng)的方程式：2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑鉀與水反應(yīng)更劇烈，甚至可產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象。反應(yīng)的方程式：2K＋2H2O2KOH＋H2↑結(jié)論失電子能力K____Na原因K、Na最外層電子數(shù)目_______，但K比Na電子層數(shù)____，最外層電子離核較____，故K比Na更易失電子。三、鹵族元素1．鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)鹵素單質(zhì)顏色(常態(tài))密度熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃F2淡黃綠色(氣體)1.69g·L－1(15℃)－219.6－188.1Cl2黃綠色(氣體)3.214g·L－1(0℃)－101－34.6Br2深紅棕色(液體)3.119g·cm－3(20℃)－7.258.78I2紫黑色(固體)4.93g·cm－3113.5184.4分析上表可知，從F2到I2，顏色逐漸_______，熔、沸點(diǎn)逐漸_______，密度逐漸_______。2．鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)元素名稱氟氯溴碘元素符號(hào)FClBrI原子結(jié)構(gòu)示意圖原子半徑/nm0.0710.0991.121.32根據(jù)上表分析鹵族元素原子結(jié)構(gòu)的相似性和遞變性：（1）相似性：最外層電子數(shù)都是____，易________電子而具有較強(qiáng)的非金屬性。（2）遞變性：F→I，核電荷數(shù)依次________，電子層數(shù)依次________，原子半徑逐漸________。3．鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)（1）鹵素單質(zhì)與氫氣反應(yīng)鹵素單質(zhì)反應(yīng)條件化學(xué)方程式產(chǎn)物穩(wěn)定性F2在暗處劇烈化合并發(fā)生爆炸H2＋F22HF很穩(wěn)定Cl2光照或點(diǎn)燃H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(光照或點(diǎn)燃))2HCl較穩(wěn)定Br2加熱H2＋Br2eq\o(,\s\up6(Δ))2HBr不如氯化氫穩(wěn)定I2不斷加熱H2＋I(xiàn)2eq\o(eq\o(,\s\up6()),\s\up6(Δ),\s\do6())2HI不穩(wěn)定，同一條件下同時(shí)分解結(jié)論從F2到I2，與H2化合越來越____，生成的氫化物穩(wěn)定性逐漸________，元素的非金屬性逐漸________（2）鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)原理（化學(xué)方程式）無色變橙色Cl2＋2KBr2KCl＋Br2無色變棕色Cl2＋2KI2KCl＋I(xiàn)2無色變棕色Br2＋2KI2KBr＋I(xiàn)2實(shí)驗(yàn)結(jié)論鹵素單質(zhì)的氧化性順序由強(qiáng)到弱依次是：______________鹵素離子的還原性順序由強(qiáng)到弱依次是：______________一、原子最外層電子數(shù)特點(diǎn)得失電子情況化學(xué)性質(zhì)稀有氣體元素都為8(氦為2)不易得失穩(wěn)定金屬元素一般＜4易失去不穩(wěn)定非金屬元素一般≥4易得到不穩(wěn)定化學(xué)性質(zhì)二、1．增多增大1失還原2．（1）大弱活潑（2）＞相同多遠(yuǎn)三、1．（1）加深升高增大2．（1）7得到（2）增加增多增大3．（1）難減弱減弱（2）Cl2＞Br2＞I2I－＞Br－＞Cl－預(yù)習(xí)檢測1．（2022年北京市房山區(qū)期中）下列元素中，非金屬性最強(qiáng)的是A．F B．Cl C．Br D．I【答案】A【解析】同一主族，從上到下非金屬性逐漸減弱，故選A項(xiàng)。2．（2022年上海市靜安區(qū)期末）按鹵素原子核電荷數(shù)遞增的順序，下列各項(xiàng)變小或減弱的是A．原子半徑 B．簡單離子的還原性C．單質(zhì)的熔沸點(diǎn) D．氫化物的穩(wěn)定性【答案】D【解析】A項(xiàng)，原子序數(shù)隨著鹵素原子核電荷數(shù)的增加，原子半徑增大，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，第VIIA族元素，隨著鹵素原子核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)逐漸增大，非金屬性逐漸減弱，單質(zhì)的氧化性逐漸減弱，形成陰離子還原性增強(qiáng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，第VIIA族元素，隨著鹵素原子核電荷數(shù)的增加，鹵素單質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量增大，溶沸點(diǎn)升高，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，第VIIA族元素，隨著鹵素原子核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)逐漸增大，非金屬性逐漸減弱，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性減弱，正確。3．（2022年甘肅省張掖市期末）下列關(guān)于堿金屬(ＩＡ族的金屬元素)元素的敘述中正確的是A．密度隨原子序數(shù)的增加而增大B．單質(zhì)與水反應(yīng)的劇烈程度隨原子序數(shù)的增加而減弱C．氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性隨原子序數(shù)的增加而減弱D．化合物中堿金屬元素的化合價(jià)都是＋1?！敬鸢浮緿【解析】A項(xiàng)，堿金屬的密度由上到下呈增大趨勢，但鉀鈉兩種單質(zhì)的密度反常，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，堿金屬的金屬性由上到下增強(qiáng)，則單質(zhì)與水反應(yīng)的劇烈程度隨原子序數(shù)的增加而增強(qiáng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，堿金屬的金屬性由上到下增強(qiáng)，則對(duì)應(yīng)堿的堿性增強(qiáng)，即氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性隨原子序數(shù)的增加而增加，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，堿金屬原子結(jié)構(gòu)中最外層只有1個(gè)電子，只能失去1個(gè)電子，化合物中堿金屬元素的化合價(jià)都是＋1，正確。4．（2022年河南省信陽市期末）類推是一種常采用的科研和學(xué)習(xí)方法，下列類推結(jié)論合理的是A．由單質(zhì)鐵和氯氣反應(yīng)生成FeCl3，推出單質(zhì)鐵和碘單質(zhì)反應(yīng)生成FeI3B．由元素周期表中從上到下，鹵族元素單質(zhì)熔沸點(diǎn)逐漸升高，推出堿金屬元素單質(zhì)熔沸點(diǎn)逐漸升高C．最高價(jià)氧化物的水化物的酸性，由N的強(qiáng)于P的，推出F的強(qiáng)于Cl的D．由Na在常溫下與水劇烈反應(yīng)，推出K在常溫下也能與水劇烈反應(yīng)【答案】D【解析】A項(xiàng)，碘單質(zhì)的氧化性弱于三價(jià)鐵，不能將鐵氧化為三價(jià)鐵，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，鹵素單質(zhì)屬于分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大熔沸點(diǎn)越高，原子序數(shù)越大，其單質(zhì)熔沸點(diǎn)越高，而堿金屬元素鋰、鈉、鉀、銣、銫，隨著核電荷數(shù)的增加，其熔沸點(diǎn)逐漸降低，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，F(xiàn)沒有最高正價(jià)，則不存在最高價(jià)氧化物的水化物，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，同主族元素從上到下金屬性增強(qiáng)，則金屬性：K＞Na，由Na在常溫下與水劇烈反應(yīng)，推出K在常溫下也能與水劇烈反應(yīng)，正確。5．（2023年重慶九龍坡高一重慶實(shí)驗(yàn)外國語學(xué)校?？计谀┫铝杏嘘P(guān)堿金屬、鹵素原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的描述正確的是A．隨著核電荷數(shù)的增加，堿金屬單質(zhì)熔、沸點(diǎn)依次降低，密度依次減小B．堿金屬單質(zhì)的金屬性很強(qiáng)，均易與氧氣發(fā)生反應(yīng)，加熱時(shí)生成氧化物R2OC．根據(jù)同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律推測At與H2化合較難D．根據(jù)F、Cl、Br、I的非金屬性依次減弱，可推出HF、HCl、HBr、HI的還原性及熱穩(wěn)定性依次減弱【答案】C【解析】A項(xiàng)，堿金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)均隨著核電荷數(shù)的遞增而降低，堿金屬單質(zhì)的密度隨著核電荷數(shù)的遞增而逐漸增大，但是鈉鉀反常，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，堿金屬金屬性隨原子序數(shù)的遞增依次增強(qiáng)，堿金屬單質(zhì)與氧氣加熱條件下反應(yīng)，鋰生成Li2O、鈉生成Na2O2、鉀銣銫生成過氧化物、超氧化物等，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，同主族元素從上到下非金屬逐漸減弱，I2與H2需要持續(xù)加熱才能化合，由此可推知At與H2更難化合，正確；D項(xiàng)，根據(jù)F、Cl、Br、I的非金屬性依次減弱，可推出HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱，HF、HCl、HBr、HI的還原性依次增強(qiáng)，錯(cuò)誤。6．（2022年山西省懷仁市期末）為驗(yàn)證第ⅦA族部分元素非金屬性的遞變規(guī)律，設(shè)計(jì)如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請回答：①儀器A的名稱是________________，A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______________________________。②驗(yàn)證溴與碘的非金屬性強(qiáng)弱：通入少量⑨(Cl)的單質(zhì)，充分反應(yīng)后，將A中液體滴入試管內(nèi)，取下試管，振蕩、靜置，可觀察到______________________________________________。③第ⅦA族元素非金屬性隨元素核電荷數(shù)的增加而逐漸減弱的原因：同主族元素從上到下___________________________，_____________________________?！敬鸢浮竣俜忠郝┒?Br－＋Cl22Cl－＋Br2②溶液由無色變?yōu)楹?或棕黃)色③原子半徑逐漸增大得電子能力逐漸減弱【解析】①儀器A為分液漏斗；少量Cl2通入NaBr溶液中置換出Br2，對(duì)應(yīng)離子方程式為：2Br－＋Cl22Cl－＋Br2；②充分反應(yīng)后，分液漏斗中生成Br2，Br2進(jìn)入試管中與KI反應(yīng)生成I2，可觀察到溶液由無色變?yōu)楹?或棕黃)色；③同主族元素，從上到下，電子層數(shù)逐漸增加，原子半徑逐漸增大，原子核對(duì)最外層電子吸引力減弱，故元素非金屬性減弱，故此處填：原子半徑逐漸增大、得電子能力逐漸減弱。?環(huán)節(jié)一堿金屬元素情境材料銫原子噴泉鐘銫原子噴泉鐘據(jù)報(bào)道，我國通過與多個(gè)國家進(jìn)行科技合作，成功研發(fā)出銫(Cs)原子噴泉鐘，使我國時(shí)間頻率基準(zhǔn)的精度從30萬年不差1秒提高到600萬年不差1秒，標(biāo)志著我國時(shí)間頻率基準(zhǔn)研究進(jìn)入世界先進(jìn)行列。已知銫位于元素周期表中第六周期第ⅠA族。問題探究根據(jù)銫在元素周期表中的位置，推斷下列內(nèi)容：1．銫的原子核外共有______個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為______，銫的原子序數(shù)為________。2．銫單質(zhì)與水劇烈反應(yīng)，放出______色氣體，同時(shí)使紫色石蕊溶液顯______色，原因是________________________________(寫出化學(xué)方程式)。3．預(yù)測銫單質(zhì)的還原性比鈉單質(zhì)的還原性_______(填“弱”或“強(qiáng)”)?！敬鸢浮浚?）6155（2）無藍(lán)2Cs＋2H2O2CsOH＋H2↑（3）強(qiáng)【解析】根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律，結(jié)合銫在元素周期表中的位置知，銫原子核外電子分六層排布，分別是2、8、18、18、8、1，原子序數(shù)是55，最外層只有1個(gè)電子；銫與鈉同主族，具有極強(qiáng)的金屬性，與水反應(yīng)生成氫氣和氫氧化銫：2Cs＋2H2O2CsOH＋H2↑，氫氧化銫是強(qiáng)堿，使紫色石蕊溶液變藍(lán)色。要點(diǎn)歸納一、堿金屬元素1．物理性質(zhì)相似性遞變性柔軟、密度小、熔點(diǎn)低良好的延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性從上到下，密度總體增大從上到下，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)降低液態(tài)鈉鉀合金可做原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。2．化學(xué)性質(zhì)物質(zhì)相似性遞變性單質(zhì)(用R表示)與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：Cl2＋2R2RCl與O2的反應(yīng)越來越劇烈，產(chǎn)物越來越復(fù)雜，如Li與O2反應(yīng)只能生成Li2O，Na與O2反應(yīng)還可以生成Na2O2，而K與O2反應(yīng)能夠生成KO2等。與水反應(yīng)：2R＋2H2O2ROH＋H2↑與H2O的反應(yīng)越來越劇烈，如K與H2O反應(yīng)可能會(huì)發(fā)生輕微爆炸，Rb與Cs遇水發(fā)生劇烈爆炸。與酸反應(yīng)：2R＋2H＋2R＋＋H2↑從上到下，單質(zhì)還原性逐漸增強(qiáng)化合物最高價(jià)氧化物水化物的化學(xué)式為ROH，且均呈堿性最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性逐漸增強(qiáng)。即堿性：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH3．從原子結(jié)構(gòu)角度認(rèn)識(shí)堿金屬元素性質(zhì)的遞變規(guī)律①由于Li、Na、K都能與O2和H2O反應(yīng)，故實(shí)驗(yàn)室中Na、K保存在煤油中，Li(密度比煤油的小)常保存在液體石蠟中。②堿金屬單質(zhì)與鹽溶液反應(yīng)時(shí)，可以看作堿金屬單質(zhì)先與H2O反應(yīng)生成堿和H2，而非直接與鹽發(fā)生置換反應(yīng)。典例精講【例1】（2022年浙江省衢州市期末）下列有關(guān)堿金屬元素的性質(zhì)判斷正確的是A．Li與H2O反應(yīng)最劇烈B．從Li到Cs，其單質(zhì)熔沸點(diǎn)逐漸升高C．鉀與氧氣反應(yīng)可生成多種氧化物D．從Li到Cs最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性逐漸減弱【答案】C【解析】A項(xiàng)，同一主族元素從上向下金屬性逐漸增強(qiáng)，鋰與水反應(yīng)最不劇烈，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，堿金屬元素從上向下其單質(zhì)熔沸點(diǎn)逐漸降低，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，鉀與氧氣反應(yīng)可生成多種氧化物，正確；D項(xiàng)，同一主族元素從上向下金屬性逐漸增強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性逐漸增強(qiáng)，錯(cuò)誤。【例2】堿金屬元素鈁(Fr)具有放射性。下列對(duì)其性質(zhì)的預(yù)言中，不正確的是A．它的金屬性比Na強(qiáng)，跟水反應(yīng)更劇烈B．它的原子半徑比Na大，離子半徑也比Na＋大C．它與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)得到金屬銅D．它的氫氧化物(FrOH)是一種強(qiáng)堿，使酚酞溶液變紅【答案】C【解析】A項(xiàng)，同一主族，從上到下金屬性增強(qiáng)，鈁(Fr)失電子能力比鈉的強(qiáng)，則它跟水反應(yīng)會(huì)更劇烈，正確；B項(xiàng)，同一主族，從上到下原子半徑依次增大，電子層依次增多，則Fr的原子半徑比Na大，則Fr＋離子半徑也比Na＋大，正確；C項(xiàng)，同一主族，從上到下金屬性增強(qiáng)，鈁(Fr)失電子能力比鈉的強(qiáng)，則它跟水反應(yīng)會(huì)更劇烈，所以與硫酸銅溶液反應(yīng)，先與水反應(yīng)，不易得到金屬銅，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，F(xiàn)r處于第ⅠA族，最外層電子數(shù)為1，最高正化合價(jià)為＋1，它的氫氧化物化學(xué)式為FrOH，同一主族，從上到下金屬性增強(qiáng)，則FrOH的堿性比KOH的強(qiáng)，遇酚酞溶液變紅，正確?！纠?】（2023年北京市東城區(qū)期末）下列關(guān)于堿金屬元素的說法中，不正確的是A．原子核外最外層電子數(shù)都是1B．單質(zhì)與水反應(yīng)的劇烈程度：K＞NaC．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性：LiOH＜KOHD．堿金屬元素的單質(zhì)在氧氣中燃燒均生成過氧化物【答案】D【解析】A項(xiàng)，堿金屬元素位于ⅠA族，原子核外最外層電子數(shù)都是1，正確；B項(xiàng)，同主族元素從上到下，金屬性增強(qiáng)，單質(zhì)與水反應(yīng)的劇烈程度：K＞Na，正確；C項(xiàng)，同主族元素從上到下，金屬性增強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性：LiOH＜KOH，正確；D項(xiàng)，金屬Li在氧氣中燃燒生成Li2O，錯(cuò)誤。?環(huán)節(jié)二鹵族元素情境材料溴與碘的發(fā)現(xiàn)溴與碘的發(fā)現(xiàn)1824年，法國化學(xué)家巴拉爾(1802—1876)在研究鹽湖中植物的時(shí)候，將從大西洋和地中海沿岸采集到的黑角菜燃燒成灰，然后用浸泡的方法得到一種灰黑色的浸取液。他往浸取液中加入氯水和淀粉，溶液即分為兩層：下層顯藍(lán)色(這是由于淀粉與溶液中的碘生成了化合物)；上層顯棕黃色。為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？經(jīng)巴拉爾的研究，認(rèn)為可能有兩種情況：一是氯與溶液中的碘形成新的氯化碘，這種化合物使溶液呈棕黃色；二是氯把溶液中的新元素置換出來了，因而使上層溶液呈棕黃色。于是巴拉爾想了些辦法，試圖把新的化合物分開，但都沒有成功。所以他斷定這是一種與氯、碘相似的新元素。1825年，德國海德堡大學(xué)學(xué)生羅威把家鄉(xiāng)克羅次納的一種礦泉水通入氯氣，產(chǎn)生一種紅棕色的物質(zhì)。這種物質(zhì)用乙醚提取后，再將乙醚蒸發(fā)，則得到紅棕色的液溴。所以羅威也是獨(dú)立發(fā)現(xiàn)溴的化學(xué)家。問題探究1．巴拉爾向浸取液中加入氯水和淀粉，溶液分為兩層，下層呈藍(lán)色，寫出反應(yīng)的離子方程式__________________________，并分析由此得出的結(jié)論：氯元素的非金屬性比碘的______（“弱”、“弱”）。2．羅威的實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______________________，并分析由此得出的結(jié)論：氯元素的非金屬性比溴的______（“弱”、“弱”）。3．寫出能證明溴的非金屬性比碘強(qiáng)的離子方程式：__________________________。1．Cl2＋2I－2Cl－＋I(xiàn)2強(qiáng)2．Cl2＋2Br－2Br－＋Br2強(qiáng)3．Br2＋2I－2Br－＋I(xiàn)2要點(diǎn)歸納二、鹵族元素1．物理性質(zhì)相似性遞變性都有顏色，有毒，在水中溶解度不大從上到下，顏色逐漸加深從上到下，熔、沸點(diǎn)逐漸升高，密度逐漸增大2．化學(xué)性質(zhì)相似性遞變性單質(zhì)(用X表示)與金屬單質(zhì)反應(yīng)：X2＋2Na2NaCl與金屬的反應(yīng)越來越難與水反應(yīng)：X2＋H2OHX＋HXO與H2O的反應(yīng)越來越難與H2反應(yīng)：X2＋H22HX與H2反應(yīng)越來越難化合物最高價(jià)氧化物水化物(除氟外)的化學(xué)式為HXO4，且均呈酸性最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性逐漸減弱。即酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO43．從原子結(jié)構(gòu)角度認(rèn)識(shí)鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律鹵素的特殊性①在常溫下Br2是唯一的液態(tài)非金屬單質(zhì)，易揮發(fā)，在保存液溴時(shí)要加一些水進(jìn)行“水封”。②碘為紫黑色固體，易升華，淀粉遇I2變藍(lán)。③氟是最活潑的非金屬，沒有正化合價(jià)，氟單質(zhì)與鹽溶液反應(yīng)時(shí)，先與水反應(yīng)產(chǎn)生HF和O2：2F2＋2H2O4HF＋O2。④氫化物性質(zhì)：氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，還原性逐漸增強(qiáng)，其水溶液的酸性逐漸增強(qiáng)，即：穩(wěn)定性：HF＞HCl＞HBr＞HI；還原性：HF＜HCl＜HBr＜HI；酸性：HF＜HCl＜HBr＜HI。典例精講【例4】（2023年北京市通州區(qū)期末）驗(yàn)證氧化性強(qiáng)弱Cl2＞Br2＞I2，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。(已知：稀溴水呈黃色；濃溴水呈紅棕色；碘水呈棕黃色；忽略氧氣的影響)實(shí)驗(yàn)①實(shí)驗(yàn)②實(shí)驗(yàn)③實(shí)驗(yàn)④溶液變?yōu)闇\黃綠色溶液變?yōu)辄S色溶液變?yōu)樽攸S色溶液變?yōu)樗{(lán)色下列說法不正確的是A．實(shí)驗(yàn)①設(shè)計(jì)目的為：排除實(shí)驗(yàn)②③④水稀釋的影響B(tài)．實(shí)驗(yàn)②發(fā)生反應(yīng)為：2Br－＋Cl2Br2＋2Cl－C．實(shí)驗(yàn)③的現(xiàn)象可以證明氧化性：Cl2＞I2D．實(shí)驗(yàn)④能證明氧化性：Br2＞I2【答案】D【解析】A項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)采用控制變量方法，因此實(shí)驗(yàn)①為對(duì)照實(shí)驗(yàn)，可排除實(shí)驗(yàn)②③④中水稀釋對(duì)溶液顏色變化的影響，正確；B項(xiàng)，將Cl2水滴入KBr溶液中，發(fā)生置換反應(yīng)：2Br－＋Cl2Br2＋2Cl－，由于產(chǎn)生的溴水濃度較小，因此看到溶液變?yōu)辄S色，正確；C項(xiàng)，將1mL氯水加入KI溶液中，發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2I－I2＋2Cl－，產(chǎn)生的I2使溶液變?yōu)樽攸S色，在反應(yīng)中氧化劑是Cl2，氧化產(chǎn)物是I2，故可證明物質(zhì)的氧化性：Cl2＞I2，正確；D項(xiàng)，②反應(yīng)后的溶液中可能含有過量的Cl2及反應(yīng)產(chǎn)生的Br2，因此取②反應(yīng)后的溶液加入KI淀粉混合溶液中，溶液變?yōu)樗{(lán)色，可能發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2I－I2＋2Cl－，也可能發(fā)生反應(yīng)：Br2＋2I－I2＋2Br－，I2遇淀粉溶液變?yōu)樗{(lán)色，該實(shí)驗(yàn)不能證明氧化性：Br2＞I2，錯(cuò)誤?！纠?】（2023年北京市石景山區(qū)期末）元素周期表反映了元素之間的內(nèi)在聯(lián)系，是學(xué)習(xí)、研究和應(yīng)用化學(xué)的一種重要工具。I．上圖是元素周期表的一部分，回答下列問題：（1）元素②位于元素周期表的第_______周期_______族，它的一種質(zhì)量數(shù)為14的原子可測定文物年代，用核素符號(hào)表示該原子是_______。（2）元素⑥的原子結(jié)構(gòu)示意圖是______________。（3）上述①～⑥號(hào)元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中，酸性最強(qiáng)的是_______，堿性最強(qiáng)的是_______(填化學(xué)式)。II．某小組為探究Cl2、Br2、I2的氧化性強(qiáng)弱，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：序號(hào)實(shí)驗(yàn)①實(shí)驗(yàn)②實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象溶液變黃色（）資料：稀溴水呈黃色；濃溴水呈紅棕色；碘水呈棕黃色。（4）實(shí)驗(yàn)①中反應(yīng)的離子方程式是___________________________。（5）實(shí)驗(yàn)②觀察到的現(xiàn)象是___________________，甲同學(xué)根據(jù)此現(xiàn)象得出結(jié)論：氧化性Br2＞I2。乙同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)②不能充分證明氧化性Br2＞I2，其理由是___________________________。（6）從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋鹵素單質(zhì)的氧化性遞變規(guī)律：同一主族元素從上到下_______________________________________________________________________________________，因此，元素的非金屬性逐漸減弱，對(duì)應(yīng)的單質(zhì)的氧化性逐漸減弱?！敬鸢浮浚?）二IVAeq\o(\s\up5(14),\s\do2(6))C（2）（3）HClO4KOH（4）2Br－＋Cl2Br2＋2Cl－（5）溶液變藍(lán)實(shí)驗(yàn)①中氯水可能過量，無法排除Cl2氧化I－的干擾（6）元素的原子核外電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，得電子能力逐漸減弱，失電子能力逐漸增強(qiáng)【解析】由元素在周期表中的位置，可確定①、②、③、④、⑤、⑥分別為H、C、O、F、Cl、K元素。（1）由分析可知，元素②為6號(hào)元素C，位于元素周期表的第二周期IVA族，它的一種質(zhì)量數(shù)為14的原子，其質(zhì)子數(shù)為6，用核素符號(hào)表示該原子是eq\o(\s\up5(14),\s\do2(6))C。答案為：二；IVA；eq\o(\s\up5(14),\s\do2(6))C；（2）元素⑥為19號(hào)元素鉀，原子結(jié)構(gòu)示意圖是。答案為：；（3）高氯酸是最強(qiáng)的含氧酸，則上述①～⑥號(hào)元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中，酸性最強(qiáng)的是HClO4，鉀的金屬性最強(qiáng)，則堿性最強(qiáng)的是KOH。答案為：HClO4；KOH；（4）實(shí)驗(yàn)①中，KBr與Cl2發(fā)生置換反應(yīng)，離子方程式是2Br－＋Cl2Br2＋2Cl－。答案為：2Br－＋Cl2Br2＋2Cl－；（5）實(shí)驗(yàn)②中，反應(yīng)生成I2，I2遇淀粉變藍(lán)色，則觀察到的現(xiàn)象是溶液變藍(lán)；因?yàn)椴荒芸隙ǚ磻?yīng)①中Cl2是否有剩余，所以乙同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)②不能充分證明氧化性Br2＞I2，其理由是：實(shí)驗(yàn)①中氯水可能過量，無法排除Cl2氧化I－的干擾。答案為：溶液變藍(lán)；實(shí)驗(yàn)①中氯水可能過量，無法排除Cl2氧化I－的干擾；（6）鹵素位于元素周期表第ⅦA族，同主族元素從上到下，原子半徑依次增大，非金屬性依次減弱，所以從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋鹵素單質(zhì)的氧化性遞變規(guī)律：同一主族元素從上到下，元素的原子核外電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，得電子能力逐漸減弱，失電子能力逐漸增強(qiáng)，因此，元素的非金屬性逐漸減弱，對(duì)應(yīng)的單質(zhì)的氧化性逐漸減弱。答案為：元素的原子核外電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，得電子能力逐漸減弱，失電子能力逐漸增強(qiáng)。004課堂總結(jié)堿金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)同主族元素的遞變規(guī)律00503強(qiáng)化訓(xùn)練1．（2023年河南省洛陽市期末）下列關(guān)于F、Cl、Br、I的比較，不正確的是A．它們的原子核外電子層數(shù)隨核電荷數(shù)的增加而增多B．單質(zhì)的氧化性隨核電荷數(shù)的增加而減弱C．它們的氫化物的穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)的增加而增強(qiáng)D．單質(zhì)的顏色隨核電荷數(shù)的增加而加深【答案】C【解析】A項(xiàng)，F(xiàn)、Cl、Br、I的原子核外電子層數(shù)分別為2、3、4、5，隨核電荷數(shù)的增加而增多，正確；B項(xiàng)，F(xiàn)、Cl、Br、I原子半徑增大，原子核對(duì)電子的引力逐漸減小，單質(zhì)的氧化性隨核電荷數(shù)的增加而減弱，正確；C項(xiàng)，元素的非金屬性越強(qiáng)，其氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，非金屬性F＞Cl＞Br＞I，F(xiàn)、Cl、Br、I原子半徑增大，與氫原子的作用力逐漸減小，它們的氫化物的穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)的增加而減弱，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，單質(zhì)的顏色分別是淺黃綠色、黃綠色、深紅棕色和紫黑色，單質(zhì)的顏色隨核電荷數(shù)的增加而加深，正確。2．（2023年江西省上饒市期末）運(yùn)用元素周期律分析下面的推斷，其中錯(cuò)誤的是A．已知Cl的非金屬性比P強(qiáng)，故HClO的酸性比H3PO4的強(qiáng)B．已知I是第五周期第ⅦA族元素，故HI的熱穩(wěn)定性比HF的熱穩(wěn)定性弱C．已知Rb是第五周期第ⅠA族元素，故Rb與水反應(yīng)比Na與水反應(yīng)更劇烈D．已知Ba是第六周期第ⅡA族元素，故Ba(OH)2的堿性比Mg(OH)2的堿性強(qiáng)【答案】A【解析】A項(xiàng)，HClO中Cl不是最高價(jià)，無法判斷非金屬性強(qiáng)弱，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，同主族元素自上而下元素非金屬性減弱，故非金屬性F＞I，非金屬性越強(qiáng)，其氫化物越穩(wěn)定，故氫化物穩(wěn)定性：HI的穩(wěn)定性比HF弱，正確；C項(xiàng)，銣的活潑性大于鈉，Rb與水反應(yīng)比Na與水反應(yīng)更劇烈，正確；D項(xiàng)，Ba與Mg同位于第ⅡA族，金屬性：Ba＞Mg，則堿性：Ba(OH)2＞Mg(OH)2，正確。3．（2023年湖北省襄陽市普通高中期末節(jié)選）前四周期同族元素的某種性質(zhì)X隨核電荷數(shù)的變化趨勢如圖所示，則下列說法正確的是A．若a、b、c表示堿金屬元素，則X表示對(duì)應(yīng)單質(zhì)的密度B．若a、b、c表示鹵族元素，則X表示對(duì)應(yīng)簡單離子的還原性C．若a、b、c表示氧族元素，則X表示對(duì)應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性D．若a、b、c表示第IIA族元素，則X表示最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性【答案】BD【解析】A項(xiàng)，若a、b、c表示堿金屬元素，則a是Li、b是Na、c是K，Na的密度大于K，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，若a、b、c表示鹵族元素，則a是F、b是Cl、c是Br，還原性：F－＜Cl－＜Br－，正確；C項(xiàng)，若a、b、c表示氧族元素，則a是O、b是S、c是Se，氫化物的穩(wěn)定性H2O＞H2S＞H2Se，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，若a、b、c表示第IIA族元素，則a是Be、b是Mg、c是Ca，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性Be(OH)2＜Mg(OH)2＜Ca(OH)2，正確；選BD。4．（2023年北京市朝陽區(qū)期末改編）向KI溶液中加入氯水，發(fā)生Cl2＋2I－2Cl－＋I(xiàn)2。下列說法不正確的是A．Cl2水導(dǎo)電但Cl2不是電解質(zhì)B．停止反應(yīng)后，取少量溶液滴加淀粉溶液，溶液變藍(lán)C．溶液顏色變化說明D．實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，氯的非金屬性強(qiáng)于碘【答案】C【解析】A項(xiàng)，Cl2水導(dǎo)電是Cl2與H2O反應(yīng)生成了HCl和HClO，電解質(zhì)是化合物而Cl2是單質(zhì)不是是電解質(zhì)，正確；B項(xiàng)，向KI溶液中加入氯水，發(fā)生Cl2＋2I－2Cl－＋I(xiàn)2，有碘單質(zhì)生成，淀粉遇碘變藍(lán)，所以取少量溶液滴加淀粉溶液，溶液變藍(lán)，正確；C項(xiàng)，對(duì)于反應(yīng)Cl2＋2I－2Cl－＋I(xiàn)2，其中氯元素化合價(jià)降低，得電子，碘元素化合價(jià)升高，失電子，用單線橋表示為，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)反應(yīng)Cl2＋2I－2Cl－＋I(xiàn)2，氧化性：Cl2＞I2，所以非金屬性：Cl＞I，正確。5．（2023年北京市通州區(qū)期末）下列說法不正確的是A．俄國化學(xué)家門捷列夫制作了第一張?jiān)刂芷诒鞡．元素在周期表中的位置，反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)C．隨核電荷數(shù)增加，堿金屬單質(zhì)熔、沸點(diǎn)升高D．隨核電荷數(shù)增加，鹵素單質(zhì)的氧化性逐漸減弱【答案】C【解析】A項(xiàng)，俄國化學(xué)家門捷列夫制作了第一張?jiān)刂芷诒?，正確；B項(xiàng)，元素在周期表中的位置，反映了元素的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，也顯示了與元素性質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系，正確；C項(xiàng)，隨核電荷數(shù)的增加，堿金屬元素單質(zhì)的熔沸點(diǎn)逐漸減小，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，隨核電荷數(shù)增加，鹵素單質(zhì)的氧化性逐漸減弱，正確。6．（2023年河北省保定市期末）已知：34Se(硒)與S為同族元素。下列說法錯(cuò)誤的是A．Se原子核外最外層有6個(gè)電子 B．H2Se的電子式是H∶eq\o(Se,\s\up6(··),\s\do8(··))∶HC．非金屬性：Se＞Cl D．熔沸點(diǎn)：O2＜S＜Se【答案】C【解析】A項(xiàng)，同主族元素最外層電子數(shù)相同，Se原子核外最外層有6個(gè)電子，正確；B項(xiàng)，H2Se為共價(jià)化合物，電子式是H∶eq\o(Se,\s\up6(··),\s\do8(··))∶H，正確；C項(xiàng)，硫元素的非金屬性小于同周期氯元素，硒的非金屬性小于同主族硫元素，所以硒的非金屬性小于氯，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，分子晶體單質(zhì)的熔沸點(diǎn)隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而升高，常溫常壓時(shí)氧氣為氣態(tài)，硫單質(zhì)固態(tài)，所以O(shè)2＜S＜Se，正確。7．（2022年新疆昌吉州期末）下列事實(shí)不能說明元素的金屬性或非金屬性相對(duì)強(qiáng)弱的是選項(xiàng)事實(shí)結(jié)論A與冷水反應(yīng)，Na比Mg劇烈金屬性：Na＞MgBCa(OH)2的堿性強(qiáng)于Mg(OH)2金屬性：Ca＞MgC由水溶液的酸性：HCl＞H2S非金屬性：Cl＞SDt℃時(shí)，Br2＋H22HBr，I2＋H22HI非金屬性：Br＞I【答案】C【解析】A項(xiàng)，與冷水反應(yīng)，Na比Mg劇烈，說明鈉的活潑性比鎂活潑，因此金屬性：Na＞Mg，不符合題意；B項(xiàng)，根據(jù)同主族從上到下，金屬性逐漸增強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性越強(qiáng)，根據(jù)Ca(OH)2的堿性強(qiáng)于Mg(OH)2，其金屬性：Ca＞Mg，不符合題意；C項(xiàng)，判斷非金屬性可以通過：最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性越強(qiáng)，其非金屬性越強(qiáng)，故應(yīng)比較酸性HClO4＞H2SO4，或：非金屬性越強(qiáng)，簡單氫化物越穩(wěn)定，可以通過氫化物的穩(wěn)定性HCl＞H2S，符合題意；D項(xiàng)，t℃時(shí)，Br2＋H22HBr，I2＋H22HI，說明HI的穩(wěn)定性比HBr的穩(wěn)定性弱，根據(jù)同主族從上到下非金屬性逐漸減弱，其氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱，因此能得出非金屬性：Br＞I，不符合題意。8．（2023年河北省定州市期末）下列關(guān)于堿金屬或鹵族元素的敘述中，正確的是A．堿金屬單質(zhì)都可保存在煤油中B．隨著核電荷數(shù)的增加，堿金屬單質(zhì)、鹵素單質(zhì)的熔沸點(diǎn)依次升高，密度依次增大C．堿金屬單質(zhì)的金屬性很強(qiáng)，均易與氧氣發(fā)生反應(yīng)，加熱時(shí)生成氧化物R2OD．砹（At）是第六周期的鹵族元素，根據(jù)鹵素性質(zhì)的遞變規(guī)律，還原性：HAt＞HI【答案】D【解析】A項(xiàng)，金屬鋰的密度比煤油小，不能保存在煤油中，應(yīng)保存在石蠟油中，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，隨著核電荷數(shù)的增加，堿金屬單質(zhì)的熔沸點(diǎn)依次降低，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，金屬鋰與氧氣共熱反應(yīng)生成氧化鋰，而金屬鈉與氧氣共熱反應(yīng)生成過氧化鈉，金屬鉀與氧氣共熱反應(yīng)生成超氧化鉀，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，同主族元素，從上到下元素的非金屬性依次減弱，氫化物的還原性依次增強(qiáng)，則砹化氫的還原性強(qiáng)于碘化氫，正確。9．（2023年北京市延慶區(qū)期末）海洋是巨大的化學(xué)資源寶庫。從海水中可以制取氯、溴、鎂等多種化工產(chǎn)品。（1）Cl在元素周期表中的位置是第_______周期、第_______族。（2）Br的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為HBrO4，其中溴元素的化合價(jià)是_______，HBrO4的酸性比HClO4的酸性_______(填“強(qiáng)”或“弱”)。（3）金屬性Mg強(qiáng)于Al用原子結(jié)構(gòu)解釋原因：Mg和Al位于同一周期，原子核外電子層數(shù)相同，___________________，原子半徑Mg大于Al，失電子能力Mg強(qiáng)于Al。（4）在元素周期表中，溴(Br)位于第4周期，與Cl同主族。下列實(shí)驗(yàn)或事實(shí)能說明得電子能力Cl強(qiáng)于Br的是_______(填字母)。a．將Cl2通入KBr溶液中可制得Br2b．常溫常壓下，Cl2為氣態(tài)，Br2為液態(tài)c．HBr約500℃開始分解，HCl約1000℃開始緩慢分解【答案】（1）三ⅦA（2）＋7弱（3）核電荷數(shù)Mg小于Al（4）ac【解析】（1）Cl是17號(hào)元素，核外電子排布是2、8、7，因此Cl在元素周期表中的位置是第三周期、第VIIA族；故答案為：三；VIIA；（2）Br的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為HBrO4，氫為＋1價(jià)，氧為?2價(jià)，則溴元素的化合價(jià)是＋7，根據(jù)同主族從上到