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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:KNa,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LiOHNaOHKOHRbOHCsOH
已知铷(Rb)是37号元素,其相对原子质量是85
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