高中化學(xué)新教材必修1原子結(jié)構(gòu)與元素周期表學(xué)案 (一)

原子結(jié)構(gòu)與元素周期表

【學(xué)習(xí)目標(biāo)與素養(yǎng)】

1.微觀探析：認識原子結(jié)構(gòu)。了解原子核外電子的排布。

2.宏觀辨識與微觀探析：能夠正確書寫1?20號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。知道元素、核

素的含義。認識原子結(jié)構(gòu)以及元素在元素周期表中位置的關(guān)系。知道元素周期表的結(jié)構(gòu)。體會

元素周期表在學(xué)習(xí)元素及其化合物知識及科學(xué)研究中的重要作用。通過堿金屬、鹵素原子的結(jié)

構(gòu)特點，認識原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系。

3.變化觀念：能初步運用原子結(jié)構(gòu)理論解釋堿金屬、鹵素性質(zhì)的相似性和遞變性。

【學(xué)習(xí)重難點】

了解原子核外的電子排布；知道元素周期表的結(jié)構(gòu)；知道元素、核素、同位素的含義。

認識堿金屬元素、鹵族元素的性質(zhì)與其在元素周期表中位置的關(guān)系；以堿金屬元素和鹵族

元素為例，了解同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。

【學(xué)習(xí)過程】

【第一課時】

（一）基礎(chǔ)知識填充

一、原子的構(gòu)成

1.構(gòu)成

f（質(zhì)壬（相對質(zhì)量近似為1,帶1個單位正電荷）

（1）原千《原子核［中子（相對質(zhì)量近似為1，不帶電）

〔核外電子（帶1個單位負電荷）

（2）關(guān)系：原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)（電中性原子中）。

2.質(zhì)量數(shù)

（1）概念：質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量都近似為1,忽略電子的質(zhì)量，將原子核內(nèi)所有質(zhì)子和

中子的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值相加,所得的數(shù)值叫作質(zhì)量數(shù)。

（2）關(guān)系：質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N）。

二、核外電子排布

1.電子層

（1）概念：在多電子原子里，把電子運動的能量不同的區(qū)域簡化為不連續(xù)的殼層,稱作

電子層。

（2）不同電子層的表示及能量關(guān)系

電子層數(shù)1234567

各電子層由內(nèi)到外

字母代號KLMN0PQ

離核遠近由遠到遠

能量高低由低到通

2.電子分層排布

（1）能量最低原理

核外電子總是優(yōu)先排布在能量最低的電子層里，然后再由里往外排布在能量逐步升高的電

子層里，即按K—L—M—N……順序排列。

（2）電子層最多容納的電子數(shù)

①第〃層最多容納穌個電子。如K、L、M、N層最多容納電子數(shù)分別為2、8、18、32。

②最外層電子數(shù)目最多不能超過反個（K層為最外層時不能超過&個）。

③次外層最多能容納的電子數(shù)不超過運個。

3.（1）原子（離子）結(jié)構(gòu)的表示方法，如下所示

元素符號原子核核內(nèi)質(zhì)子數(shù)或核電荷數(shù)

（2）原子結(jié)構(gòu)示意圖中，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)，而離子結(jié)構(gòu)示意圖中，二者則不

相等。如：

Na'cr(Tj)288

陽離子：核外電子數(shù)小于核電荷數(shù)。

陰離子：核外電子數(shù)大于核電荷數(shù)。

微點撥：①電子層實質(zhì)上是一個“區(qū)域”，或者說是一個“空間范圍”，它與宏觀上層的

含義完全不同。②核外電子排布的規(guī)律是互相聯(lián)系的，不能孤立地理解。如鈣原子由于受最外

28822810

層電子數(shù)不超過8個的限制。其原子結(jié)構(gòu)示意圖為JJJJ而不應(yīng)該是。

(二)自學(xué)檢測

1.判斷正誤(正確的打“，錯誤的打"X")

(1)所有原子都由質(zhì)子、中子和核外電子構(gòu)成()

(2)某種氯原子的中子數(shù)是18,則其質(zhì)量數(shù)是35,核外電子數(shù)是17。()

(3)鋰的原子結(jié)構(gòu)示意圖是。()

(4)某原子M層電子數(shù)為L層電子數(shù)的4倍。()

答案：(1)x(2)?(3)x(4)x

2.下列各原子結(jié)構(gòu)示意圖中所表示的核外電子排布正確的是()

C.}84

答案：C

解析：A項不符合能量最低原理，應(yīng)該先排滿K層再排L層；B項不符合各層最多排2〃2

個電子，K層最多排2個電子；D項不符合最外層最多只能排8個電子。

3.(1)A元素原子的核電荷數(shù)為8,其原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)為,該元素原子的二價陰

離子中，核外電子數(shù)為o

(2)B元素原子的一價陽離子的核外有18個電子，質(zhì)量數(shù)為40,該元素原子的原子核內(nèi)

中子數(shù)為o

解析：(1)核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)，陰離子的核外電子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+所帶電荷數(shù)=10。(2)B

元素質(zhì)子數(shù)是18+1=19,質(zhì)量數(shù)為40,該元素原子的中子數(shù)為40—19=21。

答案：(1)8；10

(2)21

(三)重難點突破

重難點1：原子核外電子排布規(guī)律的應(yīng)用

1.確定元素的種類

根據(jù)原子核外電子排布的某些特點可以確定元素的種類，注意1?20號元素原子結(jié)構(gòu)的特

殊關(guān)系。

特殊關(guān)系元素

最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的一半Li、Si

最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)Be^Ar

最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的2倍C

最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的3倍O

最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的4倍Ne

最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)H、Be、Al

最外層有1個電子H、Li、Na、K

最外層有2個電子He>Be>Mg、Ca

內(nèi)層電子數(shù)之和是最外層電子數(shù)2倍的元素Li、P

電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素Be

2.推斷元素的性質(zhì)

最外層電子

元素得失電子能力化學(xué)性質(zhì)主要化合價

數(shù)

稀有氣體一般不易得失較穩(wěn)定，一般不參與化

8（He為2）—

元素電子學(xué)反應(yīng)

只有正價，一般是十

金屬元素<4易失電子金屬性

17+3

非金屬元

>4易得電子非金屬性既有正價又有負價

素

特別提醒：通常把最外層有8個電子（K層為最外層時電子數(shù)是2個）的結(jié)構(gòu)，稱為相對

穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。稀有氣體的原子就是上述結(jié)構(gòu)，一般不與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)元素的原子最

外層電子數(shù)小于8（K層小于2）時是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。在化學(xué)反應(yīng)中，不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)總是通過各種

方式（如得失電子、共用電子等）趨向達到相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

重難點2：“10電子”“18電子”的等電子粒子

1.利用元素排布尋找“10電子''微粒的方法

N3-02-

2.利用元素排布尋找“18電子”微粒的方法

'一廠Cl-出發(fā)點

2

SiH4-PHS-H2S-HC1--—?K--Ca-

（9電子微粒x2）

—F,—OH,

—NH,<—CH,

CUb—CHj'HzN—NH2、HO—OH、F—F'F-CH,、CH,-OH.......

3.與OIF具有相同質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)的粒子是（）

A.H2O

B.F-

C.Na+

D.NH3

答案：B

解析：OFF具有9個質(zhì)子，10個電子；H2O具有10個質(zhì)子，10個電子；口具有9個質(zhì)

子，10個電子；Na卡具有11個質(zhì)子，10個電子；NH3具有10個質(zhì)子，10個電子。

4.用A'、B，C2-、D、E、F和G分別表示含有18個電子的七種微粒（離子或分子）,

請回答：

（1）A元素是，B元素是,C元素是（用元素符號表示）。

（2）D是由兩種元素組成的雙原子分子，其分子式是o

解析：常見的18e-微粒有：陽離子：K+、Ca2+；陰離子：S2~,HS，CP；分子有

Ar、HC1、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2等。結(jié)合題目所給條件可確定答案。

答案：（1）K；Cl；S

（2）HC1

【第二課時】

（一）基礎(chǔ)知識填充

一、元素周期表的編排原則

1.元素周期表的出現(xiàn)與演變

誕生

—1869年，俄國化學(xué)家門捷列夫首制

理將元素按照相對原子質(zhì)量由小到大的順序排列,

元f將化學(xué)性質(zhì)相似的元素放在一個縱列

素

周音義

期二揭示了化學(xué)元素間的聯(lián)系

表

建為未知元素留下的空位先后被填滿

二現(xiàn)行巴排序依據(jù)由相對原子質(zhì)量改為原子的核電荷數(shù)

2.原子序數(shù)

（1）含義：按照元素在周期表中的順序給元素的編號。

（2）原子序數(shù)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系：

原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。

二、元素周期表的結(jié)構(gòu)

1.編排原則

電子層數(shù)相同的元素，按原子序數(shù)遞增的順序從

橫行

左到右排列

最外層電子數(shù)相同的元素，按曳主毀遞增的順

縱列

序自上而下排列

2.元素周期表的結(jié)構(gòu)

,----1sl_______,HM]~I第二、二、三周期1

自個警I1個周期而贏_?第一四、五、六、七周期?

也個主族圄面nA,fflA,ivA,wyiX麗

|i加縱列臀h個族I—卷不面圖

'n±o?>第11財,皿層電子數(shù)

是8（He是2）

3.常見族的別稱

族別名

第IA族（除氫外）堿金屬元素

第VIIA鹵族元素

0族稀有氣體元素

4.元素周期表中的方格中的符號的意義

原子序數(shù)卜92U4元素符號，紅色指

放射性元素

元素名稱，鈾

注*的是-外圍電子層排布，括號

人造元素5r6d*7s4.指可能的電子層排布

238.0-^相對原子質(zhì)量（加括號的數(shù)

據(jù)為該放射性元素半衰期最

長同位素的質(zhì)量數(shù)）

思考：（1）元素周期表中所含元素種類最多的族是哪一族？

提示：niB族。

（2）最外層電子數(shù)是2的元素都是第nA族嗎？

提示：不一定，0族的He原子最外層也是兩個電子。

三、核素

1.核素

把具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子叫做核素。如12（*C、14c就是碳元素

的三種不同核素。

2.同位素

（1）定義：質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。即同一元素

的不同核素之間互為同位素，如三種核素均是氫元素的同位素。

（2）實例——氫元素的同位素：咕、2H、3H

氫元素的原子核原子

原子名稱

質(zhì)子數(shù)（Z）中子數(shù)（N）符號（2X）

101H

11汨或D

12僦汨或T

（3）同位素的特征

①同一種元素的各種同位素的化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同;物理性質(zhì)略有差異。

②在天然存在的某種元素里，不論是游離態(tài)還是化合態(tài)，同位素相互之間保持一定的比率,

即各種同位素所占的原子個數(shù)百分比是相同的。

（4）同位素的用途

①/C在考古工作中用于測定文物的年代。

②彳H、」用于制造氫彈。

③利用放射性同位素釋放的射線育種、給金屬探傷、診斷和治療疾病等。

思考：（1）呼C與VN的質(zhì)量數(shù)相等，是否互為同位素？

提示：質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。耳C與VN的質(zhì)量數(shù)

相等，但質(zhì)子數(shù)分別為6和7,屬于不同的元素，故不是同位素。

（2）核素種類與質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)和質(zhì)量數(shù)有何關(guān)系？

提示：核素是具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子，因此核素種類由質(zhì)子數(shù)、中

子數(shù)共同決定。質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)，故不同的核素也可能具有相同的質(zhì)量數(shù)，如皆C和

早N,故核素種類與質(zhì)量數(shù)無直接關(guān)系。

（3）結(jié)合核外電子排布討論：互稱同位素的不同核素為什么具有幾乎完全相同的化學(xué)性

質(zhì)？

提示：同種元素的不同核素核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相同，具有完全相同的核外電子排布，因此化學(xué)性

質(zhì)幾乎完全相同。

（二）自學(xué)檢測

1.判斷正誤（正確的打“，錯誤的打“X”）

（1）現(xiàn)行元素周期表的編排依據(jù)是相對原子質(zhì)量（）

（2）一個橫行即是一個周期，一個縱列即是一個族（）

（3）最外層電子數(shù)相同的元素一定是同族元素（）

（4）每一周期都是堿金屬元素開始，稀有氣體元素結(jié)束（）

答案：（1）x（2）x（3）x（4）x

2.下列有關(guān)鉗原子。隰Pd）的說法錯誤的是（）

A.原子序數(shù)為46

B.質(zhì)子數(shù)為46

C.電子數(shù)為46

D.中子數(shù)為46

答案：D

解析：由第Pd可知，鈿的原子序數(shù)為46,核外電子數(shù)=原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)=46；核內(nèi)中

子數(shù)為106—46=60,D選項錯誤。

3.在§Li、-N、棄Na、般Mg、4Li、中：

（1）和_______互為同位素。

（2）和質(zhì)量數(shù)相等，但不能互稱同位素。

（3）和的中子數(shù)相等，但質(zhì)子數(shù)不相等，所以不是同一種元素。

解析：質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為同位素，故9Li與4Li互為同

位素；VN與林C質(zhì)量數(shù)相等，但因質(zhì)子數(shù)不同，不能互稱同位素；科Na和般Mg的中子數(shù)均是

12,但質(zhì)子數(shù)不相等，所以不是同一種元素。

答案：（1）§Li；§Li

（2）早N；呼C

（3）計Na；釣Mg

（三）重難點突破

重難點1：認識元素周期表

1.元素周期表的結(jié)構(gòu)

（1）記憶口訣

橫行叫周期，現(xiàn)有一至七，四長三個短，第七已排滿?？v列稱為族，共有十六族，一八依

次現(xiàn)①，一零再一遍②。一縱一個族，VIII族搞特殊，三縱算一族，占去8、9、10。錮系與鋼系，

蝸居不如意，十五擠著住，都屬HIB族。

說明：①指IA、HA、IIIB、WB、VB、VIB、VDB、VIH；

②指IB、IIB.IllA.IVA.NA、VIA、VBA、0。

（2）列序數(shù)與族序數(shù)的關(guān)系

①列序數(shù)V8,主族和副族的族序數(shù)=列序數(shù)；

②列序數(shù)=8或9或10,為第VDI族；

③列序數(shù)＞10,主族和副族的族序數(shù)=列序數(shù)一10（0族除外）。

（3）過渡元素

元素周期表中從IIIB到HB共10個縱列，包括了第VID族和全部副族元素，共60多種元

素，全部為金屬元素，統(tǒng)稱為過渡元素。

2.元素原子序數(shù)差的確定方法

（1）同周期第IIA族和第IIIA族元素原子序數(shù)差

（2）同主族相鄰兩元素原子序數(shù)的差的情況

①若為IA、IIA族元素，則原子序數(shù)的差等于上周期元素所在周期的元素種類數(shù)。

②若為IIIA族至0族元素，則原子序數(shù)的差等于下周期元素所在周期的元素種類數(shù)。

典例：1869年，俄國化學(xué)家門捷列夫制作出了第一張元素周期表，揭示了化學(xué)元素間的內(nèi)

在聯(lián)系，成為化學(xué)史上的重要里程碑之一。下列有關(guān)元素周期表的說法正確的是（）

A.元素周期表含元素最多的族是第IIIB族

B.元素周期表有18個族

C.第IA族的元素全部是金屬元素

D.短周期是指第一、二、三、四周期

答案：A

解析：第mB族中包含婀系與錮系元素，共有32種元素，A項正確；元素周期表中共有

18個縱列，16個族，B項錯誤；第IA族中H為非金屬元素，C項錯誤；短周期包括第一、

二、三周期，D項錯誤。

重難點2：元素、核素、同位素、同素異形體的區(qū)別和聯(lián)系

1.區(qū)別

名稱

內(nèi)容元素核素同位素同素異形體

項目

質(zhì)子數(shù)相同的一質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)質(zhì)子數(shù)相同、中同種元素形成的

本質(zhì)

類原子的總稱都一定的原子子數(shù)不同的核素不同單質(zhì)

范疇同類原子原子原子單質(zhì)

只有種類，沒有化學(xué)反應(yīng)中的最化學(xué)性質(zhì)幾乎完元素相同、性質(zhì)

特性

個數(shù)小微粒全相同不同

決定因素質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)組成元素、結(jié)構(gòu)

H、C、0三種IH、汨、泊三IH、汨、汨互。2與03互為同

舉例

元素種核素稱同位素素異形體

2.聯(lián)系

特別提醒

（1）在辨析核素和同素異形體時，通常只根據(jù)二者研究范疇不同即可作出判斷。

（2）同種元素可以有多種不同的同位素原子，所以元素的種類數(shù)目遠少于原子種類的數(shù)

目。

（3）自然界中，元素的各種同位素的含量基本保持不變。

3.簡單原子的原子結(jié)構(gòu)可用下圖形象地表示：

①O②①③④

其中“?''表示質(zhì)子或電子，“°”表示中子，則下列有關(guān)①②③的敘述正確的是（）

A.①②③互為同素異形體

B.①②③互為同位素

C.①②③是三種化學(xué)性質(zhì)不同的粒子

D.①②③具有相同的質(zhì)量數(shù)

答案：B

解析：由題圖可知三個原子的質(zhì)子數(shù)、核外電子數(shù)相同，而中子數(shù)不同，所以應(yīng)為同位素，

同位素的化學(xué)性質(zhì)相同。

4.下列說法錯誤的是（）

A.IH、汨、H+和H2是氫元素的四種不同粒子

B.虹a和嫵a、石墨和金剛石均為同素異形體

C.IH和汨是不同的核素

D.12c和14c互為同位素，物理性質(zhì)不同，但化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同

答案：B

解析：元素的存在形式有游離態(tài)和化合態(tài)兩種，A項中的四種微粒是氫元素的四種不同粒

子，IH和汨是質(zhì)子數(shù)均為1,中子數(shù)不等的不同的氫原子，它們是不同的核素；12c和14c由

于其質(zhì)子數(shù)均為6,而中子數(shù)分別為6和8,故它們互為同位素，同理，況Ca和匆Ca互為同位

素其物理性質(zhì)不同但化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同；金剛石與石墨是由碳元素組成的不同的單質(zhì)，它

們互為同素異形體。

【第三課時】

（一）基礎(chǔ)知識填充

一、原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系

1.金屬元素：原子最外層電子一般少于生個，在化學(xué)反應(yīng)中容易失去電子,具有金屬性。

2.非金屬元素：原子最外層電子一般多于生個，在化學(xué)反應(yīng)中容易得到電子,具有非金

屬性。

二、堿金屬元素

1.堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)

元素名元素符核電荷最外層電電子層原子半徑

原子結(jié)構(gòu)示意圖

稱號數(shù)子數(shù)數(shù)/nm

鋰Li3120.152

鈉Na11130.186

堿金屬

(-19)2881

元素鉀K19140.227

(37^11881

鋤Rb3750.248

))JJ1

葩Cs55倚)28181881160.265

結(jié)論：堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)的共同點是最外層電子數(shù)均為1,不同點是電子層數(shù)和原子

半徑不同，其變化規(guī)律是隨著核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大

2.堿金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)

(1)鈉、鉀與氧氣反應(yīng)比較

①實驗現(xiàn)象：都能在空氣中燃燒，鈉產(chǎn)生黃色火焰(透過藍色鉆玻璃觀察)，鉀產(chǎn)生紫色

火焰，鉀燃燒更劇烈。

△△

②反應(yīng)方程式：2Na+O2=====Na2O2、K+O2=====KO2。

(2)鈉、鉀與水反應(yīng)比較

堿金屬單質(zhì)鈉鉀

L酚取L酚儆

實驗操作鈉善國鉀魯國

相同點：金屬浮在水面上；熔成閃亮的小球；小球四處游動；發(fā)出

實驗現(xiàn)象

嘶嘶的響聲；反應(yīng)后的溶液呈紅色,

不同點：鉀與水的反應(yīng)有輕微爆炸聲并著火燃燒

實驗原理2Na+2H2O===2NaOH+H2T2K+2H2O===2KOH+H2t

與水反應(yīng)劇烈程度：K>Na；

實驗結(jié)論

金屬的活潑性：K>Na

3.堿金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)

元素Li、Na、K、Pb、Cs（原子序數(shù)增大）

除鈉外，其余都呈銀白色,它們都比較軟，有延展性，密度較小，

相同點

熔點較低，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性強

密度逐漸增大（鈉、鉀反常）

遞變規(guī)

熔、沸

律逐漸降低

點

個性特點①錐略帶金屬光澤；②鋰的密度比煤油的小；③鈉的密度比鉀大

三、鹵族元素

1.鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)

F2C12Br2h

顏色、淡黃綠黃綠深紅棕紫黑

狀態(tài)色氣體色氣體色液體色固體

密度逐漸增大

熔、沸點逐漸升高

2.鹵素的原子結(jié)構(gòu)特點

①鹵族元素位于周期表第VIIA族:

相同點

②最外層上都有個電子。

遞變性從F-I核電荷數(shù)依次增大，電子層數(shù)依次增多,原子半徑依次增大

3.鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)

（1）鹵素單質(zhì)與氫氣的反應(yīng)

鹵素反應(yīng)產(chǎn)物穩(wěn)

化學(xué)方程式

單質(zhì)條件

H,+F——2HF

F2暗處2很穩(wěn)定

光昭或光昭或點燃

aH+Cl.....2HC1較穩(wěn)定

點燃22

△不如氯

Bj加熱H,+Br——2HBr

22化氫穩(wěn)定

不斷A

I,H+I^^2HI不穩(wěn)定

加熱;2

從F2到工,與H;反應(yīng)所需要的條件逐漸無直，

結(jié)論反應(yīng)劇烈程度依次避，生成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定

性依次減弱

（2）鹵素單質(zhì)之間的置換反應(yīng)

實驗操作實驗現(xiàn)象化學(xué)方程式

b氯水*

口乜口靜置后，液體分層，上層接近無色，下層呈C12+2NaBr===2NaCl+

耳目橙紅色B￡2

NaBr溶液

［家水］

CCL浦

口J乜口靜置后，液體分層，上層接近無色，下層呈

Cb+2KI===2KCl+l2

紫紅色

KI溶液

［澳水趣

口乜口靜置后，液體分層，上層接近無色，下層呈

Bn+2KI===2KBr+l2

耳目紫紅色

KI溶液

結(jié)論Cl2T12氧化性逐漸減弱,相應(yīng)鹵素離子還原性逐漸增強

點撥：因為F2能與H20發(fā)生反應(yīng)（2F2+2H2O===4HF+O2）,所以F2不能從其他鹵化物

的鹽溶液中置換出鹵素單質(zhì)。

（二）自學(xué)檢測

1.判斷正誤（正確的打“，錯誤的打“義”）

（1）堿金屬元素即IA元素（）

（2）K比Na活潑，故K可以從鈉鹽溶液中置換出Na（）

（3）鹵素單質(zhì)與水反應(yīng)均可用X2+H2O===HXO+HX表示（）

（4）HX都極易溶于水，它們的熱穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)增加而增強（）

答案：（1）x（2）x（3）x（4）x

2.下列金屬與水反應(yīng)最劇烈的是（）

A.Li

B.K

C.Rb

D.Cs

答案：D

解析：在堿金屬中，隨著元素原子電子層數(shù)的增多，堿金屬的金屬活動性增強，四個選項

中與水反應(yīng)最劇烈的應(yīng)是Cso

3.鈉單質(zhì)與水劇烈反應(yīng)，放出______色氣體，向溶液中滴入紫色石蕊溶液，顯_________

色，因為（寫出化學(xué)方程式）。

答案：無；藍；2Cs+2H2O===2CsOH+H2T

（三）重難點突破

重難點1：堿金屬元素性質(zhì)的相似性和遞變性

1.相似性（R表示堿金屬元素）

原子都容易失去最外層的一個電子，化學(xué)性質(zhì)活潑，它們的單質(zhì)都具有較強的還原性，它

們都能與氧氣等非金屬單質(zhì)及水反應(yīng)。堿金屬與水反應(yīng)的通式為2R+2H2O===2ROH+H2T。

2.遞變性

隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸增大，原子核對最外層電子的引力逐漸減小，堿金屬

元素的原子失電子能力逐漸增強，金屬性逐漸增強。

LiNaf甲單質(zhì)還原性逐漸增強

（1）Li*Na+K*Rb+Cs*離子氧化性逐漸減弱

（2）與02的反應(yīng)越來越劇烈，產(chǎn)物更加復(fù)雜，如Li與02反應(yīng)只能生成Li2O,Na與02

反應(yīng)還可以生成Na2O2,而K與O2反應(yīng)能夠生成KO2等。

（3）與H20的反應(yīng)越來越劇烈，如K與H20反應(yīng)可能會發(fā)生輕微爆炸，Rb與Cs遇水

發(fā)生劇烈爆炸。

（4）最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性逐漸增強，CsOH的堿性最強。

典例：下列各組比較不正確的是（）

A.鋰與水反應(yīng)不如鈉與水反應(yīng)劇烈

B.還原性：K>Na>Li,故K可以從NaCl溶液中置換出金屬鈉

C.熔、沸點：Li>Na>K

D.堿性：LiOHVNaOHVKOH

答案：B

解析：A中鋰的活潑性比鈉弱，與水反應(yīng)不如鈉劇烈；B中還原性，K>Na>Li,但K不

能置換出NaCl溶液中的Na,而是先與H2O反應(yīng)；C中堿金屬元素從Li到Cs,熔、沸點逐漸

降低，即Li>Na>K>Rb>Cs；D中從Li至UCs,堿金屬元素的金屬性逐漸增強，對應(yīng)最高價

氧化物的水化物的堿性依次增強，即堿性：LiOHVNaOHVKOHVRbOHVCsOH。

思考：（1）堿金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)為什么具有相似性？

提示：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)相似，最外層均有一個電子，均易失電子,

化學(xué)性質(zhì)活潑，故他們的單質(zhì)具有較強的還原性，能與氧氣等非金屬及水、酸反應(yīng)。

（2）堿金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)為什么具有遞變性？

提示：堿金屬原子結(jié)構(gòu)存在遞變性。從Li到Cs,隨核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)逐漸增多，

原子半徑逐漸增大，原子核對最外層電子的引力逐漸減弱，元素金屬性逐漸增強；故單質(zhì)的還

原性逐漸增強，離子的氧化性逐漸減弱。

重難點2：鹵素的原子結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系

1.相似性（X表示鹵素元素）

鹵素原子都容易得到一個電子使其最外層達到8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，它們的單質(zhì)都是活潑

的非金屬單質(zhì)，都具有較強的氧化性。

一定條件

（1）與H2反應(yīng)：X2+H2========2HXO

點燃

（2）與活潑金屬（如Na）反應(yīng)：2Na+X?=====2NaX。

（3）與H2O反應(yīng)

（1）X2+H2O===HX+HXO（X=C1、Br、I）；

②2F2+2H2O===4HF+02-

（4）與NaOH溶液反應(yīng)

X2+2NaOH===NaX+NaXO+H2O（X=CLBr、I）。

2.遞變性（X表示鹵素元素）

隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸增大，原子核對最外層電子的引力逐漸減小，鹵素原

子得電子的能力逐漸減弱，非金屬性逐漸減弱。

（1）

FClBr1單質(zhì)氧化性逐漸減弱

-12_I_2I2-I-2-------?

F-Cl-BrI-離子還原性逐漸增強

（2）與H2反應(yīng)越來越難，對應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，還原性逐漸增強，即：穩(wěn)定性：

HF>HCl>HBr>HI；還原性：HF<HCI<HB1<HI0

（3）鹵素單質(zhì)與變價金屬（如Fe）反應(yīng)時，F(xiàn)2、CL、Br2生成高價鹵化物（如FeX3）,而

12只能生成低價鹵化物（如Fel2）-

（4）氫化物都易溶于水，其水溶液酸性依次增強，氫化物中HC1、HBr、HI的熔、沸點

依次升高，HF的熔、沸點最高。

（5）最高價氧化物的水化物的酸性逐漸減弱，即酸性：HClO4>HBrO4>HIO4,HC1CU是

已知含氧酸中酸性最強的酸。

3.鹵素的特性

（1）氟元素?zé)o正價，無含氧酸。口的還原性極弱。

（2）X2+H2O===HX+HXO而2F2+2H2O===4HF+O2。

（3）Bn在常溫下是唯一的一種液態(tài)非金屬單質(zhì)。

（4）碘為紫黑色固體，易升華，淀粉遇12變藍色。

（5）氫氟酸為弱酸，而鹽酸、氫溟酸、氫碘酸為強酸。

【反饋檢測】

第一課時

1.在化學(xué)變化過程中，原子中的下列粒子數(shù)可能發(fā)生改變的是（）

A.質(zhì)子數(shù)

B.中子數(shù)

C.質(zhì)量數(shù)

D.電子數(shù)

答案：D

解析：化學(xué)反應(yīng)中原子的種類不變，質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、質(zhì)量數(shù)不變，電子數(shù)可能改變。

2.下列敘述正確的是（）

A.電子的能量越低，運動區(qū)域離核越遠

B.核外電子的分層排布即是核外電子的分層運動

C.稀有氣體元素原子的最外層都排有8個電子

D.當(dāng)M層是最外層時，最多可排布18個電子

答案：B

解析：電子的能量越低，運動區(qū)域離核越近，A錯誤；氨最外層只有2個電子，C錯誤;

當(dāng)M層是最外層時，最多可排布8個電子，D錯誤。

3.核電荷數(shù)小于或等于18的元素中，原子的最外層電子數(shù)是其余電子總數(shù)一半的元素種

類有（）

A.1種

B.2種

C.3種

D.4種

答案：B

解析：在1號?18號元素中，符合題給要求的元素是Li和P。

4.下圖微粒的結(jié)構(gòu)示意圖，正確的是（）

A.Mg2+B.C1@2）1

C.Ar2106D.K（7^）289

答案：A

ft288

解析：B中微粒結(jié)構(gòu)示意圖是C「而不是Cl,C中Ar的原子結(jié)構(gòu)示意圖應(yīng)為

>3

&28

J/

D中K的原子結(jié)構(gòu)示意圖應(yīng)為

5.（1）某元素原子的核電荷數(shù)是電子層數(shù)的5倍，其質(zhì)子數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍，該

元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖是o

（2）已知某粒子的結(jié)構(gòu)示意圖為試回答：

①當(dāng)x—y=10時，該粒子為（填“原子”“陽離子”或“陰離子”）。

②當(dāng)y=8時，粒子可能為（填名稱）、、、、。

解析：（1）設(shè)：核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=a,元素原子的電子層數(shù)為x,最外層電子數(shù)為》依

題意：a=5x,a=3y,則5x=3y,x=3y/5o因原子的最外層電子數(shù)不超過8,即y為1~8的

正整數(shù)，故僅當(dāng)y=5,x=3合理，該元素的核電荷數(shù)為15。

（2）①當(dāng)x—y=10時，x=10+y,說明核電荷數(shù)等于核外電子數(shù)，所以該粒子應(yīng)為原子；

②當(dāng)y=8時，應(yīng)有18個電子的粒子，所以可能為敘原子、氯離子、硫離子、鉀離子、鈣離子。

285

（2）①原子；②氤原子；氯離子；硫離子；鉀離子；鈣離子

第二課時

1.下列說法正確的是（）

A.常用元素周期表中元素排序的依據(jù)是原子的核電荷數(shù)

B.元素周期表有十六個縱列，也就是十六個族

C.原子的最外層電子數(shù)相同的元素，一定屬于同一族

D.電子層數(shù)相同的粒子，對應(yīng)元素一定屬于同一周期

答案：A

解析：元素周期表中有18個縱列，16個族，第VDI族占三個縱列；Be和He的最外層電子

數(shù)都是2,但不屬于同一族；Ne和Na卡的電子層數(shù)都是2,但不屬于同一周期。

2.下列各圖若為元素周期表的一部分（表中數(shù)字代表原子序數(shù)），其中合理的是（）

Nj________I2a1____I1

□

0F2L上r

[i\

H2018r1932[33

ABCD

答案:D

解析：本題要求熟記周期表的結(jié)構(gòu)，知道1?18號元素在周期表中的具體位置。解題時可

根據(jù)稀有氣體2號、10號元素應(yīng)在周期表的最右端和3號元素在周期表的最左端排除A、B、

C三項。

3.俄羅斯科學(xué)家用含20個質(zhì)子的鈣的一種原子轟擊含95個質(zhì)子的錮原子，結(jié)果4次成

功合成4個第115號元素的原子。這4個原子生成數(shù)微秒后衰變成第113號元素。下列有關(guān)敘

述正確的是（）

A.115號元素在第六周期

B.113號元素在第七周期HIA族

C.115號和113號元素都是非金屬元素

D.錮元素和115號元素不在同一周期

答案：B

解析：95號元素錮、115號元素、113號元素，原子序數(shù)都大于86而小于118,所以都在

第七周期；115號比118號原子序數(shù)少3,應(yīng)在第VA族，113號元素在第HIA族；113號元素

和115號元素都是金屬元素。

4.?8Ne是最早發(fā)現(xiàn)的Ne元素的穩(wěn)定同位素,湯姆孫(J.J.Thomson)和阿斯通(F.W.Aston)

在1913年發(fā)現(xiàn)了召Ne。下列有關(guān)說法正確的是()

A.而Ne和鉗Ne是同素異形體

B.用Ne和祀Ne屬于不同的核素

C.roNe和祀Ne的性質(zhì)完全相同

D.希Ne轉(zhuǎn)變?yōu)殁歂e為化學(xué)變化

答案：B

解析：石Ne和祖Ne的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，互為同位素，A錯誤；簾Ne和鈿Ne的質(zhì)

子數(shù)相同，中子數(shù)不同，屬于不同的核素，B正確；否Ne和制Ne的化學(xué)性質(zhì)完全相同，物理性

質(zhì)不同，C錯誤；將Ne轉(zhuǎn)變?yōu)?8Ne中沒有新物質(zhì)生成，不是化學(xué)變化，D錯誤。

5.據(jù)短周期元素的信息回答問題。

元素信息

A第三周期第VIA族

B族序數(shù)是周期數(shù)的3倍

C原子序數(shù)是11

DD3'與Ne電子數(shù)相同

(1)寫出A、B的元素符號、,C、D元素的名稱、o