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第四章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构与元素周期表
第2课时　核素　原子结构与元素的性质
知识点一、核素、同位素
1．元素
（1）概念：具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称。
（2）决定元素种类的是质子数。
2．核素
（1）概念：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。
（2）表示方法——原子符号
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（3）实例
①质子数为19，中子数为20的核素为K；
②质子数为6，中子数为6的核素为C；
③核素C的质子数为6，中子数为8。
（4）决定原子（核素）种类的是质子数和中子数。
3．同位素
（1）概念：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素（即同一元素的不同核素互称为同位素）。“同位”是指核素的质子数相同，在元素周期表中占有相同的位置。
（2）氢元素的三种核素互为同位素
H H H
名称 氕 氘（重氢） 氚（超重氢）
符号 H D T
质子数 1 1 1
中子数 0 1 2
（3）同位素的特征
①同一种元素的各种同位素的化学性质几乎相同；物理性质略有差异。
②在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，同位素相互之间保持一定的比率。
（4）常见同位素的用途（同位素与用途之间连线）
【例1】判断正误
（1）任何原子都由质子、中子、电子构成(　　)
（2）23Na和23Mg互为同位素(　　)
（3）同位素原子的化学性质几乎相同，物理性质略有差异(　　)
（4）原子的种类大于元素的种类(　　)
（5）H和H＋为同一元素的不同微粒(　　)
【例2】现有下列基本粒子：1H、2H、3H、1H＋、234U、235U、238U、40K、40Ca、Cl2、14N、14C。请回答下列问题：
（1）它们分属________种元素，属于氢元素的核素有________种，属于铀元素的核素有________种，互为同位素的原子分别为________、________。
（2）质量数相等的粒子有________、________、________。(可不填满，也可补充)
【例3】科学家发现C60后，近年又合成了许多球形分子(富勒烯)，如C50、C70、C120、C540等，它们都是碳元素的______________，因为它们是____________________________。
【例4】氯元素有两种稳定的核素，分别是Cl和Cl，它们的相对原子质量分别是34.969、36.966，在自然界中的丰度分别是75.77%、24.23%。请计算：
（1）氯元素的相对原子质量。
（2）氯元素的近似相对原子质量。
知识点二、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
核电荷数 3 11 19 37 55
原子结构示意图 INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W267.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W267.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W267.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W267.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W267.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W267.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W267.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W267.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W267.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2021届高中化学新教材同步讲义课件\\2021届高中化学新教材同步讲义必修第一册\\W267.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W268.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W268.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W268.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W268.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W268.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W268.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W268.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W268.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W268.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2021届高中化学新教材同步讲义课件\\2021届高中化学新教材同步讲义必修第一册\\W268.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W270.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W270.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W270.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W270.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W270.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W270.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W270.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W270.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W270.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2021届高中化学新教材同步讲义课件\\2021届高中化学新教材同步讲义必修第一册\\W270.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W271.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W271.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W271.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W271.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W271.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W271.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W271.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W271.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W271.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2021届高中化学新教材同步讲义课件\\2021届高中化学新教材同步讲义必修第一册\\W271.TIF" \* MERGEFORMATINET
原子半径/nm 0.152 0.186 0.227 0.248 0.265
相同点 最外层均有1个电子，均有较强还原性
递变性 从Li到Cs随核电荷数的增加，电子层数增多，原子半径增大
2．碱金属单质的化学性质
（1）钠、钾与氧气反应
①实验现象：都能在空气中燃烧，钠产生黄色火焰，钾产生紫色火焰，
钾燃烧更剧烈。
②反应的化学方程式
2Na＋O2Na2O2、K＋O2KO2。
③实验结论：金属的活泼性：K＞Na。
（2）钠、钾与水反应
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①实验现象
相同点：金属浮在水面；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。
②化学方程式
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；2K＋2H2O===2KOH＋H2↑。
③实验结论
与水反应剧烈程度：K＞Na；金属的活泼性：K＞Na。
3．碱金属单质性质规律
（1）物理性质规律
银白色（铯金黄色），有金属光泽、硬度较小、密度较小、熔点较低、有较好的导电性、导热性和延展性。
（2）化学性质的相似性和递变性
①相似性
与氧气反应 生成氧化物，如Li2O、Na2O、Na2O2等
与氯气反应 生成氯化物，如NaCl、KCl等
与水反应 通式为2R＋2H2O===2ROH＋H2↑
与酸反应 通式为2R＋2H+===2R+＋H2↑
②递变性
从锂到铯，单质还原性逐渐减弱，离子的氧化性逐渐增强。
【原因】随着核电荷数递增，核外电子层数逐渐增大，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强，元素的金属性增强。
a．与氧气反应
从Li→Cs，与氧气反应越来越剧烈，产物越来越复杂。如Li在氧气中燃烧只生成Li2O，Na在氧气中燃烧生成Na2O2，K在氧气中燃烧生成更复杂的氧化物：KO2。
b．与H2O（或酸）反应
从Li→Cs，与H2O(或酸)反应越来越剧烈。如K与H2O反应能发生轻微爆炸，则Rb、Cs遇水会发生剧烈爆炸。生成的LiOH、NaOH、KOH、RbOH、CsOH碱性越来越强。
【例5】判断正误
（1）从锂到铯，碱金属元素单质的密度依次增大(　　)
（2）碱金属元素的单质与氧气反应的产物属于同种类型(　　)
（3）碱金属元素随核电荷数增大，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）金属钾能从NaCl溶液中置换出钠(　　)
（6）碱金属元素在自然界中能以游离态存在(　　)
【例6】下列说法不正确的是（ ）
A．熔点：Li > Na > K B．碱性：LiOH < NaOH < KOH
C．还原性：K > Na > Li D．密度：K > Na > Li
【例7】钾的金属活动性比钠强，根本原因是（ ）
A．钾的密度比钠小 B．钾原子的电子层比钠原子多一层
C．钾与水反应比钠与水反应更剧烈 D．加热时，钾比钠更易汽化
【例8】下列有关碱金属的化学性质的说法正确的是（ ）
A．K与H2O反应最剧烈
B．Rb比Na活泼，故Rb可从NaCl溶液中置换出Na
C．碱金属的阳离子有强氧化性
D．从Li到Cs都易失去最外层的1个电子，且失电子能力越来越强
【例9】可能存在的119号元素，有人称之为“类钫”。下列关于碱金属某些元素原子的结构和性质的判断，错误的是（ ）
①锂与水反应比钠剧烈 ②碱金属单质都可以保存在煤油中
③锂的氧化物暴露在空气中易吸收CO2 ④锂离子的最外层电子数和钠原子的相同
⑤“类钫”单质是强还原剂 ⑥“类钫”在化合物中显+1价
⑦“类钫”单质的密度大于1 g·cm-3 ⑧“类钫”单质有较高的熔点
A．①②④⑧ B．①②⑥⑦ C．③④⑤⑧ D．①③④⑦
知识点三、卤族元素
1．卤族元素的原子结构及其特点
卤族元素包括：F、Cl、Br、I、At(写元素符号)。前4种元素的原子结构示意图依次是：
F INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W277.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W277.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W277.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W277.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W277.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W277.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W277.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W277.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W277.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2021届高中化学新教材同步讲义课件\\2021届高中化学新教材同步讲义必修第一册\\W277.TIF" \* MERGEFORMATINET 、Cl INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W278.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W278.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W278.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W278.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W278.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W278.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W278.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W278.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W278.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2021届高中化学新教材同步讲义课件\\2021届高中化学新教材同步讲义必修第一册\\W278.TIF" \* MERGEFORMATINET 、Br INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W279.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W279.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W279.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W279.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W279.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W279.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W279.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W279.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W279.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2021届高中化学新教材同步讲义课件\\2021届高中化学新教材同步讲义必修第一册\\W279.TIF" \* MERGEFORMATINET 、I INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W280.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W280.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W280.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W280.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W280.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W280.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W280.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W280.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W280.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2021届高中化学新教材同步讲义课件\\2021届高中化学新教材同步讲义必修第一册\\W280.TIF" \* MERGEFORMATINET
原子结构特点如下：
（1）相似性：最外层电子数都是7。
（2）递变性：F→I，核电荷数依次增大，电子层数依次增多，原子半径逐渐增大。
2．卤素单质的物理性质
F2 Cl2 Br2 I2
颜色、状态 淡黄绿色气体 黄绿色气体 深红棕色液体 紫黑色固体
密度 逐渐增大
熔、沸点 逐渐升高
溶解性 在水中溶解度小(F2与H2O反应)，在有机溶剂中溶解度大
3．卤素单质的化学性质
（1）卤素单质与氢气反应
卤素单质 反应条件 化学方程式 产物稳定性
F2 暗处 H2＋F2===2HF 很稳定
Cl2 光照或点燃 H2＋Cl22HCl 较稳定
Br2 加热 H2＋Br22HBr 不如氯化氢稳定
I2 不断加热 H2＋I2 2HI 不稳定，同一条件下同时分解
结论 从F2到I2，与H2化合越来越难，生成的氢化物稳定性逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱
（2）卤素单质间的置换反应的实验探究
实验操作 实验现象 离子方程式 结论
INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W281.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W281.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W281.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W281.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W281.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W281.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W281.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W281.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W281.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2021届高中化学新教材同步讲义课件\\2021届高中化学新教材同步讲义必修第一册\\W281.TIF" \* MERGEFORMATINET 振荡静置后，溶液由无色变为橙黄色 2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ 氧化性：Cl2>Br2>I2
INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W282.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W282.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W282.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W282.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W282.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W282.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W282.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W282.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W282.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2021届高中化学新教材同步讲义课件\\2021届高中化学新教材同步讲义必修第一册\\W282.TIF" \* MERGEFORMATINET 振荡静置后，溶液由无色变为褐色 2I－＋Cl2===I2＋2Cl－
INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W283.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W283.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W283.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W283.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W283.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W283.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W283.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W283.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W283.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2021届高中化学新教材同步讲义课件\\2021届高中化学新教材同步讲义必修第一册\\W283.TIF" \* MERGEFORMATINET 振荡静置后，溶液由无色变为褐色 2I－＋Br2===I2＋2Br－
4．卤素单质化学性质规律
（1）相似性
与氢气反应 通式为X2＋H2===2HX
与水反应 通式为X2＋H2O HX＋HXO（注2F2＋2H2O===4HF＋O2）
（2）递变性
①与H2反应越来越难，对应氢化物的稳定性逐渐减弱。
②Cl2、Br2、I2与H2O反应越来越微弱。
③从氟气到碘，单质氧化性逐渐减弱，离子的还原性逐渐增强。
INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W285.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W285.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W285.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W285.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W285.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W285.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W285.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W285.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W285.TIF" \* MERGEFORMATINET （3）卤素的特殊性
①在常温下Br2是唯一的液态非金属单质，易挥发。
②碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I2变蓝。
③氟是最活泼的非金属，没有正化合价，氟单质与盐溶液反应时，先与水反应产生HF和O2。
【例10】判断正误
（1）卤素单质都是双原子分子(　　)
（2）单质At2是白色固体(　　)
（3）同主族的单质熔、沸点一定是随核电荷数增加而升高(　　)
（4）同主族元素从上至下非金属性逐渐增强(　　)
（5）第ⅡA族的锶的硫酸盐(SrSO4)是易溶于水的白色固体(　　)
（6）随核电荷数的增加，碱金属元素和卤素单质的熔沸点都逐渐降低(　　)
【例11】含有元素硒(Se)的保健品已开始进入市场。已知它是第四周期ⅥA族元素。则下列关于硒的叙述中，正确的是(　　)
A．非金属性比硫强 B．气态氢化物的化学式为H2Se
C．稳定性：H2Se>H2O D．最高价氧化物的化学式是SeO2
【例12】下列关于卤素的叙述正确的是（ ）
A．从HF、HCl、HBr、HI的酸性增强的事实，推出F、Cl、Br、I的非金属性递增规律
B．卤族元素的单质只有氧化性
C．从F到I，原子得电子能力逐渐减弱
D．卤素单质与H2化合的难易程度按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由难变易
【例13】卤族元素中随着核电荷数的增加，性质递变规律错误的是__________
①单质颜色加深 ②单质的熔沸点升高 ③原子半径逐渐增大
④单质的氧化性增强 ⑤离子的还原性增强 ⑥单质与水反应程度增强
⑦卤化氢的稳定性减弱
【例14】向KCl、KBr、KI的混合溶液中通入足量Cl2，然后将溶液蒸干，最后所得的固体是（ ）
A．KCl B．KCl、I2 C．KCl、KBr D．KCl、KBr、KI
【例15】关于卤素（用X表示）的性质，下列叙述正确的是（ ）
A．卤素单质与水反应均可用表示
B．HX都极易溶于水，它们的热稳定性随着核电荷数的增加而增强
C．从F2到I2，卤素单质的颜色随着相对分子质量的增大而加深
D．X-的还原性：F-答案：例1（1）×　（2）×　（3）√　（4）√　（5）√；
例2（1）7　3　3　1H、2H、3H　234U、235U、238U　（2）1H、1H＋　40K、40Ca　14N、14C；
例3 同素异形体 由同一元素形成的不同单质；
例4 （1）34.969×75.77%＋36.966×24.23%≈35.45；（2）35×75.77%＋37×24.23%≈35.48；
例5 (1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×； 例6 D； 例7 B；
D； 例9 A； 例10 (1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×； 例11 B；
例12 C； 例13 ④⑥； 例14 A； 例15 C。
　
课后练习
1.Ra可用于辐照治疗癌症，下列关于Ra的说法中正确的 (　　)
A.核电荷数为138 B.核外电子数为226
C.中子数为50 D.与Ra互为同位素
答案：D
2.下列说法中不正确的是 (　　)
A.F是卤族元素中最活泼的非金属元素
B.根据F2、Cl2分别与H2反应的难易程度，不能判断氟元素与氯元素的非金属性强弱
C.碱金属元素中Li的原子半径最小
D.最外层电子数是2的元素，既可能是主族元素，也可能是0族元素，还可能是副族元素
答案：B
3.下列组合中互为同位素的是 (　　)
A.金刚石和石墨 B.16O和18O C.水和重水 D.氧气和臭氧
答案：B
4.下列说法中不正确的是 (　　)
A.锂与水反应不如钠与水反应剧烈
B.还原性：K>Na>Li，故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠
C.熔点、沸点：Li>Na>K
D.原子半径：Li解析：还原性：K>Na>Li，但K不能置换出NaCl溶液中的钠，而是先与H2O反应，故B项错误。
答案：B
5.F、Cl和Br都是第ⅦA族元素，关于这三种元素原子的说法中正确的是 (　　)
A.最外层电子数都相同 B.核外电子层数都相同
C.最外层电子数都不相同 D.次外层电子数均相同
解析：最外层电子数均为7，A项正确，C项错误；同主族元素从上到下电子层数依次增加，B项错误；F、Cl和Br原子的次外层电子数分别为2、8、18，D项错误。
答案：A
6.下列说法中错误的是 (　　)
A.将氯气通入水中，得到浅黄绿色的氯水，说明氯水中含有氯气分子
B.打开盛放液溴的试剂瓶，瓶口处有红棕色的气体逸出，说明液溴易挥发
C.向溴水中加入四氯化碳，溶液分层，下层呈红棕色，说明溴易溶于四氯化碳中
D.加热盛有碘单质的小烧杯，一段时间后，小烧杯中无固体剩余，说明碘受热分解
答案：D
【拓展提高】
7.(双选)下列关于碱金属元素和卤族元素的说法中不正确的是 (　　)
A.卤族元素从上到下，非金属性增强，其对应的单质氧化性逐渐增强
B.碱金属元素从上到下，金属性增强，其对应的单质还原性逐渐增强
C.卤族元素从上到下，其对应的氢化物稳定性逐渐增强
D.碱金属元素和卤族元素分别位于元素周期表中第1纵列和第17
纵列
答案：AC
8.(1)已知氢有3种常见原子HHH(或H、D、T)，氯有2种常见原子：35Cl、37Cl，氯气与氢气形成的氯化氢分子的相对分子质量有　　　　种。
(2)质量相同的O和O所含质子数之比为　　　　，中子数之比为　　　　，两物质分解产生的氢气在同温同压下体积之比为　　　　，质量之比为　　　　。
解析： (1)氯化氢有H35Cl、H37Cl、D35Cl、D37Cl、T35Cl、T37Cl；
但H37Cl与T35Cl的相对分子质量相同，所以相对分子质量有5种。
(2)设质量都为1 g，O与O的质子数之比为(×10)∶(×10)=10∶9，中子数之比为(×8)∶(×10)=8∶9，电解产生的氢气在同温同压下的体积比，即物质的量之比为∶=10∶9，质量比为(×2)∶(×4)=5∶9。
答案： (1)5　(2)10∶9　8∶9　10∶9　5∶9
9.据报道，德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将给量子计算机的研究带来重大突破。已知铷是37号元素。根据相关知识回答下列问题：
(1)铷(Rb)位于元素周期表的第　　　周期第　　　族。
(2)关于铷的结构和性质判断正确的是　　　　(填序号)。
①与水反应比钠剧烈　 ②原子半径比钠小　 ③氧化物暴露在空气中易吸收CO2　
④阳离子最外层电子数和镁相同 ⑤是还原剂
(3)现有铷和另一种碱金属形成的合金50 g，当它与足量水反应时，放出标准状况下的氢气22.4 L，这种碱金属可能是　　　　(填字母)。
a.Li b.Na c.K d.Cs
答案： (1)五　ⅠA　(2)①③⑤　(3)ab
【挑战创新】
10.探究同主族非金属元素性质的递变规律，某研究性学习小组的甲同学设计了如图所示的实验装置，其中A装置内可生成Cl2。
(1)甲同学的部分实验记录如下：B处棉花变成蓝色；C处棉花变成橙红色。甲同学由此现象得出的结论是同主族从上到下元素的非金属性减弱。
①B处发生反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　。
②甲同学的结论是　　　　(填“正确“或”不正确”)的，理由是　 　。
(2)乙同学认为应将甲同学实验中B、C两处的棉花调换位置，用氯气先置换出溴，然后溴再与KI接触，以判断Br2与KI能否发生反应。该设想是　　　　(填“合理”或“不合理”)的，原因是　 　。
(3)丙同学在甲同学的实验结束后，取出C处的棉花，将其与另一个蘸有淀粉-KI溶液的棉花(E)接触，发现E慢慢出现蓝色，结合甲的实验现象，他认为可以确定同主族元素非金属性的递变规律，你同意此种观点吗 　　　　(填“同意”或“不同意”)，理由是　 　。
解析： (1)B处为氯气与碘化钾反应生成单质碘的反应，化学方程式为Cl2+2KII2+2KCl；该实验只能验证Cl2与I2、Br2非金属性的强弱，因没有验证Br2能否与KI反应，无法确定溴与碘元素的非金属性强弱。
(2)氯气不可能被NaBr消耗完，它会与溴一起到达C处，因此无法判断溴一定能置换出碘，所以不合理。
(3)甲、丙的实验分别证明了氯的非金属性比溴、碘的非金属性强，溴的非金属性比碘的非金属性强，所以该观点正确。
答案： (1)①Cl2+2KI=I2+2KCl　②不正确　该实验没有验证Br2能否与KI反应，无法确定溴与碘元素的非金属性强弱
(2)不合理　氯气不可能被NaBr消耗完，它会与溴一起到达C处
(3)同意　甲、丙的实验分别证明了氯的非金属性比溴、碘的非金属性强，溴的非金属性比碘的非金属性强
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