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一、 原子结构与元素周期表
导学3　原子结构与元素的性质
物质结构　元素周期律
第四章
知 识 点 一
知识点一　碱金属元素
1. 元素化学性质与原子结构的关系
原子 最外层电子数的特点 得失电子情况 化学性质
稀有气体元素 都为8(氦为2) 不易__________ __________
金属元素 一般__________4 易__________ __________
非金属元素 一般__________4 易__________ __________
得失
稳定
≤
失去
金属性
≥
得到
非金属性
2. 碱金属元素的原子结构
元素名称 锂 钠 钾 铷 铯
元素符号 _____ _____ _____ _____ _____
原子结构
示意图
原子半径/nm 0.152 0.186 0.227 0.248 0.265
Li
Na
K
Rb
Cs
3. 碱金属元素化学性质的比较
(1)实验与观察：
钠、钾与氧气反应 钾与水反应
实验操作
钠、钾与氧气反应 钾与水反应
实验现象 都能在空气中燃烧，
钠产生__________火焰，钾产生________火焰，钾燃烧更剧烈 钾_____在水面上；迅速_______成闪亮的小球，__________；反应剧烈，有轻微__________声并着火燃烧；滴入酚酞溶液，溶液变红
化学方程式 2K＋2H2O====2KOH＋H2↑
结论 钠、钾都能与O2、H2O反应，且__________更活泼，与预测__________
黄色
紫色
浮
熔
四处游动
爆炸
钾
一致
(2)碱金属元素化学性质的相似性和递变规律：
4. 碱金属元素物理性质的相似性和递变性
[判断正误]
(1)碱金属元素原子的次外层电子数都是8。(　　)
(2)化合物中碱金属元素的化合价都为＋1价。(　　)
(3)Li在空气中加热生成Li2O2。(　　)
(4)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。(　　)
(5)可以通过钠和氯化锂溶液反应，判断钠和锂元素的金属性。
(　　)
×
√
×
√
×
例1　(2024·杭州二中高一检测)下列关于Li、Na、K、Rb、
Cs的说法，正确的是(　　)
A. 金属性最弱的是Cs
B. 在自然界中均以化合态形式存在
C. 它们的氧化物都只有M2O和M2O2两种形式
D. 形成的离子中，氧化性最弱的是锂离子
B
【解析】 同主族，从上到下金属性逐渐增强，因此金属性最强的是Cs，A错误；绝大多数金属以化合态形式存在，少数金属以游离态形式存在，Li、Na、K、Rb、Cs在自然界中均以化合态形式存在，B正确；Li的氧化物只有Li2O，钾等还有更复杂的氧化物，C错误；金属性越强，对应离子的氧化性越弱，因此形成的离子中氧化性最弱的是铯离子，D错误。
知 识 点 二
知识点二　卤族元素
1. 卤素单质的物理性质
F2 Cl2 Br2 I2
颜色
(常态) __________
色(气体) __________
色(气体) __________
色(液体) _________色(固体)
密度 逐渐__________
熔、沸点 逐渐__________
淡黄绿
黄绿
深红棕
紫黑
增大
升高
2. 卤族元素的原子结构
元素名称 氟 氯 溴 碘
元素符号 _____ _____ _____ _____
原子结构
示意图
相似性 最外层电子数均为__________
递变性 电子层数逐渐__________，原子半径逐渐__________
F
Cl
Br
I
7
增多
增大
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 在暗处剧烈化合并发生爆炸 __________________ 很稳定
Cl2 光照或点燃 ________________________ 较稳定
H2＋F2====2HF
卤素单质 反应条件 化学方程式 产物稳定性
Br2 加热 _____________________ 不如氯化氢稳定
I2 不断加热 ___________________ 不稳定，同一条件下同时分解
结论 从F2到I2，与H2的化合越来越______，生成的氢化物稳定性逐渐__________，元素的非金属性逐渐__________
H2＋I2 2HI
难
减弱
减弱
(2)氧化性：
实验操作 实验现象 离子方程式 结论
振荡静置后，溶液由无色变为橙黄色 2Br－＋Cl2====Br2＋2Cl－ —
实验操作 实验现象 离子方程式 结论
振荡静置后，溶液由无色变为棕褐色 2I－＋Cl2====I2＋2Cl－ 氧化性：_____________
振荡静置后，溶液由无色变为褐色 2I－＋Br2====I2＋2Br－
Cl2＞Br2＞I2
[判断正误]
(1)卤素单质越活泼，其熔、沸点越高。(　　)
(2)从F到I，卤族元素气态氢化物稳定性逐渐增强。(　　)
(3)卤素单质随原子序数的递增，密度逐渐增大。(　　)
(4)从F到I，其单质与H2化合的难易程度是由难到易。(　　)
×
×
√
×
例2　(2024·余杭中学高一检测)下列关于卤素(用X表示)的说
法，正确的是(　　)
A. 卤素单质的颜色从F2到I2，随着相对分子质量的增大而加深
B. HX都极易溶于水，它们的酸性随X的核电荷数增大而减弱
C. 卤素单质与水反应均可用X2＋H2O HXO＋HX表示
D. X的还原性依次为F－＜Cl－＜Br－＜I－，最高价含氧酸的酸性顺序为HClO4＜HBrO4＜HIO4
A
【解析】 同主族从上到下，卤素单质的相对分子质量逐渐增大，单质的颜色逐渐加深，由F2到I2依次是浅黄绿色、黄绿色、深红棕色、紫黑色，A正确；卤族元素氢化物都易溶于水，且同主族从上到下，对应氢化物的酸性逐渐增强，B错误；卤素单质中，氟气和水之间反应生成HF和氧气，不能用X2＋H2O HXO＋HX表示，C错误；同主族从上到下，卤素单质的氧化性逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强：F－＜Cl－＜Br－＜I－，最高价含氧酸的酸性依次减弱：HClO4＞HBrO4＞HIO4，D错误。
随 堂 检 测
1. 下列关于碱金属元素的说法，正确的是(　　)
A. 碱金属单质与水反应都能生成碱和氢气
B. 碱金属单质具有强还原性，可置换出硫酸铜溶液中的铜单质
C. 与氧气反应都能生成过氧化物
D. 随着核电荷数的增加，碱金属元素单质的熔、沸点都逐渐
增大
A
2. 已知X代表卤素，下列说法中，正确的是(　　)
A. 将F2通入NaCl溶液中可置换出Cl2
B. HX的热稳定性随核电荷数的增加而增强
C. 卤素的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多
D. 相对分子质量大的卤素单质可将相对分子质量小的卤素从卤化物溶液中置换出来
C
3. (2024·菱湖中学高一检测)砹(At)是元素周期表中第85号元
素，砹的最外层电子数是7。下列说法中，正确的是(　　)
A. 砹单质的化学式为At
B. 砹的氢化物非常稳定
C. 砹是一种白色固体
D. 砹是第六周期第ⅦA族元素
D
4. (2024·书生中学高一检测)铯原子钟是一种精密的计时器具。铯在周期表的第六周期第ⅠA族，下列关于铯的性质的说法，错
误的是(　　)
A. 硝酸铯、氢氧化铯属于共价化合物
B. 在实验室中可将铯保存在煤油中
C. 将铯放入盛有水的水槽中，会立即发生爆炸
D. 铯在空气中可以自燃，并生成Cs2O2、CsO2、CsO3等
A
5. 甲元素的原子序数是19，乙元素原子核外有2个电子层，最外层有6个电子；丙是元素周期表第ⅠA族中金属性最弱的碱金属元素。由此推断，请回答下列问题：
(1)甲元素在元素周期表中的位置是_________________。
(2)甲的单质与水反应的离子方程式为______________________
______________；乙的单质与丙的单质反应的化学方程式为___________________。
(3)甲元素和丙元素的最高价氧化物对应水化物的碱性较强的是__________(填化学式)。
第四周期第ⅠA族
2K＋2H2O====2K＋＋
2OH－＋H2↑
KOH

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