第一节　元素周期表
第2课时　元素的性质与原子结构
问题导学
一、碱金属元素

活动与探究1
1．观察碱金属的原子结构示意图，分析碱金属元素的原子结构的异同点。
2．将一干燥的坩埚加热，取一小块钾，擦干表面的煤油后，迅速投入到热坩埚中，观察现象并与金属钠与空气的反应做对比。
3．在培养皿中加入少量的水，取绿豆粒大的钾擦干煤油后投入水中观察现象，并与金属钠与水的反应做比较。
4．从上面的活动与探究中，你发现原子结构和元素的性质之间有什么联系吗？为什么要将锂、钠、钾等元素编在同一主族呢？
1．碱金属元素位于元素周期表的第ⅠA族，包括：Li、Na、K、Rb、Cs等元素。
2．碱金属元素的原子结构
(1)相似性：碱金属元素的原子最外层都只有1个电子，比较容易失去1个电子达到稳定结构。
(2)相异性：原子核外电子层数分别是2、3、4、5、6，随着电子层数的增多，原子半径逐渐增大。
3．单质的化学性质
(1)相似性：与钠相似，都是活泼金属，都能与非金属(如O2、Cl2)、水和稀酸(非氧化性酸)等反应。
(2)差异性和递变性：从Li→Cs随着核电荷数的递增，原子核对外层电子的吸引力逐渐减弱，失电子能力增强，单质的还原性逐渐增强，与水或氧气反应时越来越剧烈。例如：钾与水反应剧烈，放出的热量可以使生成的氢气燃烧，并发生轻微的爆炸；铷、铯遇到空气会立即燃烧。与O2反应的产物：Li只生成Li2O；Na在常温下生成Na2O，燃烧生成Na2O2。

迁移应用
下列说法错误的是(　　)
A．碱金属元素最外层电子数都是1，化学性质均活泼
B．碱金属元素从上到下随电子层数的增多，金属性依次增强
C．碱金属元素的单质的密度均小于1 g·cm－3
D．碱金属元素的单质从上到下熔沸点逐渐降低
二、卤族元素

活动与探究2
1．卤族元素的原子结构如下所示，分析卤族元素的原子结构的异同点。
2．阅读课本第8页的资料卡片，总结卤素单质的物理性质有何递变规律？
3．卤素单质与氢气的化合有什么规律？
4．将少量新制的饱和氯水分别加入盛有NaBr溶液和KI溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡。观察四氯化碳层和水层的颜色变化。试写出相应的化学方程式。

5．将少量的溴水加入盛有KI溶液的试管中，用力振荡后加入少量的四氯化碳，振荡。观察四氯化碳层和水层颜色的变化。
1．卤族元素位于元素周期表中的第ⅦA族，包括F、Cl、Br、I等元素。
2．卤族元素的原子结构
(1)相似性：该族元素的原子最外层均有7个电子，在反应中易得1个电子，表现出很强的非金属性。(2)差异性和递变性：从上到下，电子层数由2依次递增到6，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。元素的非金属性逐渐减弱。
3．卤族元素的化学性质
(1)卤素单质(用X2表示)与氢气的反应：H2＋X2===2HX
卤素单质与氢气可以发生化合反应生成卤化氢，反应的剧烈程度依次减弱，生成的氢化物稳定性依次减弱。
(2)卤素单质间的置换反应
①Cl2可以将Br2、I2从它们的盐溶液中置换出来。
Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2
Cl2＋2KI===2KCl＋I2
②Br2可以把I2从它的盐溶液中置换出来。
Br2＋2KI===2KBr＋I2
综上可得氧化性Cl2＞Br2＞I2。

迁移应用
按F2、Cl2、Br2、I2的顺序，下列变化规律中不正确的是(　　)
①单质颜色逐渐加深　②密度逐渐增大　③熔点与沸点逐渐升高　④X2的氧化性增强　⑤HX稳定性减弱　⑥X－还原性减弱　⑦与H2反应逐渐困难　⑧与水反应逐渐困难
A．①③      B．②⑤
C．④⑥      D．⑦⑧
答案：
【问题导学】
活动与探究1：答案：1．碱金属元素原子的最外层都是只有1个电子，从上到下电子层数依次增多，原子半径也是依次增大。
2．钾在空气中迅速燃烧，比金属钠与空气的反应更为剧烈。
3．钾与水迅速反应，并有轻微的爆炸声，滴加酚酞试液后溶液变为红色。比钠与水的反应更为剧烈。
4．锂、钠、钾等元素在原子结构上相似，化学性质也相似，因此在元素周期表中将它们与最外层同样是1个电子的氢元素放在同一族中，称为第ⅠA族。
迁移应用：C　解析：碱金属元素单质中，Rb、Cs的密度均大于1 g·cm－3，所以C错误。
活动与探究2：答案：1．卤族元素的原子最外层电子数都是7，电子层数依次增加。
2．卤素单质从上到下由气态到液态再到固态，颜色逐渐加深，密度逐渐增大，熔沸点逐渐升高。
3．卤素单质与氢气化合的情况分别是：F2与氢气冷暗处爆炸；Cl2与氢气在光照或点燃的条件下化合；Br2与氢气加热到一定温度下才能反应；I2与氢气不断加热下才能缓慢反应。生成的氢化物稳定性依次减弱。说明卤素单质的氧化性逐渐减弱。
4．两支试管中的液体都分上下两层，盛有NaBr溶液的试管下层呈橙红色，上层接近无色，盛有KI溶液的试管下层呈紫红色，上层接近无色。反应的化学方程式为：
2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2
2KI＋Cl2===2KCl＋I2
说明氯气的氧化性比Br2、I2强。
5．试管中的液体分成上下两层，下层呈紫红色，上层接近无色。说明Br2的氧化性比I2强。
迁移应用：C　解析：卤素单质性质变化是有规律的，从F2至I2，单质的物理性质变

化规律如下：颜色逐渐加深，状态由气态到液态再到固态，密度逐渐增大，熔沸点逐渐升高。由于从F→I，其原子的电子层数增加，原子半径增大，得电子能力减弱，失电子能力增强，且由于它们最外层电子数相同，故其化学性质存在相似性和递变性。
相似性表现在卤素单质均有很强或较强的非金属性，以氧化性为主要性质，可以与金属、某些非金属(如H2)、水和碱溶液反应。其气态氢化物均易溶于水形成氢卤酸。HX在空气中均可形成白雾。卤素X－最外层均为8电子稳定结构，只有还原性而无氧化性。
其递变规律表示如下：
单质的氧化性
减弱
卤素离子(X－)还原性―→增强
与H2反应―→渐难
气态氢化物(HX)稳定性―→减弱
气态氢化物的还原性―→增强
氢卤酸的酸性―→增强
由以上性质变化情况可知④⑥是错误的。