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第3课时　原子结构与元素的性质
【学习目标】 1.以第ⅠA族的碱金属元素、第ⅦA族的卤族元素为例,认识同主族元素性质(金属性与非金属性)的递变规律,并能用原子结构理论加以解释。(宏观辨识与微观探析) 2.能依据“碱金属、卤素性质的比较”实验要求的需要,完成对同主族元素性质的探究,总结得出同主族元素金属性与非金属性的递变规律。(科学探究与创新意识)
学习任务一　探究碱金属原子结构与元素性质的关系
【新知导学】
一、元素的性质
二、碱金属元素的原子结构
1.相同点:碱金属元素原子最外层电子数均为1,易失电子而具有较强金属性;
2.递变规律: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。
三、碱金属元素化学性质的比较
1.钠、钾与氧气反应的比较
实验 装置
实验 现象 ①钠(或钾)受热后先熔化,然后与氧气剧烈反应。 ②钠产生黄色火焰[钾产生紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)]。 ③两种金属中钾与氧气反应更剧烈
化学 方程式 2Na+O2Na2O2(钾与氧气反应生成多种氧化物,在中学阶段不作介绍)
实验 结论 金属的活泼性:K>Na
2.钠、钾与水反应的比较
碱金属单质 钠 钾
实验操作
实验现象 钠浮在水面上;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 钾浮在水面上;熔成闪亮的小球;小球四处游动;发出嘶嘶的响声,有轻微爆炸声并着火燃烧;反应后的溶液呈红色
化学 方程式 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 2K+2H2O===2KOH+H2↑
实验结论 金属的活泼性:钾>钠
3.碱金属元素的化学性质的递变性及其原因
【思考】根据钾、钠与水反应的现象,推断锂与水反应的难易程度。
提示:由钠、钾与水反应的现象,推测锂与水反应的程度不如钠、钾剧烈。
四、碱金属元素物理性质的相似性和递变性
【合作探究】
【探究】碱金属原子的结构与元素性质的关系
[情境]铷元素是一种碱金属元素,金属性强,受光照射易释放电子,具备显著的光电特性。
(1)推测铷在元素周期表中的位置,与铷处于同一主族的金属元素有哪些
提示:铷位于元素周期表第五周期第ⅠA族;与铷处于同一主族的金属元素有锂、钠、钾、铯、钫。
(2)依据钠、钾的化学性质推测,铷在空气中燃烧的产物只有Rb2O2吗 Rb能否与水剧烈反应 若反应,写出反应的化学方程式。
提示:铷在空气中燃烧生成多种氧化物。铷与水剧烈反应,化学方程式为2Rb+2H2O===2RbOH+H2↑。
(3)依据钠与水、铷与水反应的剧烈程度,你能发现与它们的原子结构有什么关系吗
提示:铷与水反应比钠与水反应剧烈得多,说明铷比钠活泼,更易与水反应;在元素周期表中Na位于第三周期第ⅠA族,Rb位于第五周期第ⅠA族,它们的电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,失电子能力逐渐增强。
【总结升华】
1.碱金属元素性质的相似性(用R表示碱金属元素)
2.碱金属元素性质的递变性
3.从原子结构角度认识碱金属元素性质的递变规律
【即学即练】
1.易错辨析
(1)化合物中碱金属元素的化合价都为+1价。 (√)
提示:碱金属元素原子最外层都只有1个电子,在化合物中元素的化合价都为+1价。
(2)碱金属单质的化学性质活泼,易失电子发生还原反应。 (×)
提示:易失电子发生氧化反应。
(3)碱金属元素的原子半径随核电荷数的增大而增大。 (√)
提示:碱金属元素的核电荷数越大,原子半径越大。
(4)碱金属单质从上到下密度依次递增。 (×)
提示:K的密度反常小于Na。
2.锂电池或锂离子电池备受人们推崇。下列关于Li的表述不正确的是 (　　)
A.锂在氧气中燃烧只会生成氧化锂
B.锂很软,用小刀可以切割
C.锂的熔点比金属铯高
D.金属锂可以保存在煤油或液体石蜡中
【解析】选D。锂较其他碱金属活泼性差,在氧气中燃烧不生成过氧化物,生成氧化锂,A正确;碱金属都很软,可用小刀切割,B正确;碱金属Li→Cs熔点逐渐降低,C正确;金属锂的密度比煤油、液体石蜡小,所以不能保存在煤油或液体石蜡中,D不正确。
点拨:注意锂的特殊性。
3.(2026·金华十校高一调研)目前“北京时间”授时以55号Cs原子钟为基准,已知Cs的最外层电子数是1,下列说法不正确的是 (　　)
A.Cs是第六周期第ⅠA族元素
B.Cs单质还原性强于K
C.CsOH为强碱
D.133Cs的中子数为133
【解析】选D。Cs为碱金属元素,位于第六周期第ⅠA族,A正确;同主族元素自上而下金属性增强,金属性:Cs>K,Cs单质还原性强于K,B正确;同主族元素自上而下金属性增强,金属性:Cs>Na,NaOH为强碱,故CsOH也为强碱,C正确;133Cs的中子数为133-55=78,D错误。
【解题有招】
元素金属性(失电子的能力)强弱的判断
依据 结论
根据单质与水(或酸)反应置换出氢气的难易程度 越易者金属性越强
根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 碱性越强者金属性越强
根据金属之间的置换反应 活动性强的金属一般能把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来
学习任务二　探究卤素原子结构与元素性质的关系
【新知导学】
一、卤族元素的原子结构
元素名称 氟 氯 溴 碘
元素符号 F Cl Br I
原子结构 示意图
相似性 最外层电子数均为7
递变性 电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大
二、卤素单质的物理性质
卤素单质 颜色、状态 熔、沸点
F2 淡黄绿色气体 逐渐升高
Cl2 黄绿色气体
Br2 深红棕色液体
I2 紫黑色固体
三、卤素单质的化学性质
1.卤素单质与氢气的反应
卤素 单质 化学方程式 反应条件 或现象 氢化物 的稳定性
F2 H2+F2===2HF 在暗处剧烈化合并发生爆炸 很稳定
Cl2 H2+Cl2 2HCl 光照或点燃发生反应 稳定
Br2 H2+Br22HBr 加热至一定温度才能反应 较稳定
I2 H2+I22HI 不断加热才能缓慢反应 不稳定
2.卤素单质间的置换反应
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- 氧化性:Cl2> Br2>I2
振荡静置后,溶液由无色变为褐色 2I-+Cl2===I2+2Cl-
振荡静置后,溶液由无色变为褐色 2I-+Br2===I2+2Br-
【思考】随核电荷数的增大,卤素单质氧化性是增强还是减弱
提示:随核电荷数的增大,卤素单质氧化性减弱。
3.卤素性质的递变规律及原因
从F到I,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小,原子得电子能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱。
四、同主族元素的性质与原子结构的关系
【总结升华】
1.卤素单质性质的相似性(用R表示碱金属元素)
2.卤素单质性质的递变性
3.从原子结构角度认识卤族元素性质的递变规律
【教材微拓】(溯源教材P102-103·表4-3、4-4)
卤素单质的特殊性
(1)通常情况下,氟没有正价,所以氟没有含氧酸。
(2)溶解性:通常情况下,除F2外,卤素单质在水中的溶解度都不大,但是均易溶于有机溶剂。
(3)卤素单质都有毒,液溴易挥发,保存时常用水液封。
(4)溴单质在常温下是唯一一种液态非金属单质。
(5)碘为紫黑色固体,易升华,淀粉遇I2变蓝色。
(6)氢氟酸为弱酸,而盐酸、氢溴酸、氢碘酸为强酸。
【即学即练】
1.易错辨析
(1)卤族元素在化合物中只表现-1价。 (×)
提示:卤族元素在化合物中有正价,如HClO中氯元素为+1价。
(2)卤素只以化合态存在于自然界中。 (√)
提示:卤素在自然界中只有化合态。
(3)卤族元素随核电荷数增加,气态氢化物稳定性逐渐增强。 (×)
提示:随核电荷数增加,卤族元素非金属性降低,气态氢化物稳定性减弱。
(4)F2比Cl2活泼,F2能从NaBr溶液中置换出Br2。 (×)
提示:F2能与NaBr溶液中的水反应生成HF和O2,不能从NaBr溶液中置换出Br2。
2.(2026·渭南高一检测)用下列曲线表示卤族元素的某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是 (　　)
【解析】选B。F元素无正化合价,A错误;卤素单质的沸点随核电荷数增加逐渐增大,即沸点:F2Cl>Br,C错误;卤素单质的颜色随核电荷数增加逐渐加深,F2浅黄绿色→Cl2黄绿色→Br2深红棕色,D错误。
3.国际纯粹与应用化学联合会宣布,将合成化学元素第113号(Nh)、115号(Mc)、117号(Ts)和118号(Og)提名为化学新元素。其中117号元素的原子结构与卤族元素相似,原子核外有7个电子层,且最外层有7个电子。下列叙述中正确的是 (　　)
A.Ts元素的气态氢化物的化学式为HTs,在常温下很稳定
B.其单质带有金属光泽,具有强氧化性,可与KI发生置换反应生成I2
C.其单质的分子式为Ts2,常温下和溴状态不同
D.Ts2的沸点高于I2,颜色比I2浅
【解题指南】(1)由“原子核外有7个电子层,且最外层有7个电子”可以推断该元素位于元素周期表第七周期第ⅦA族。
(2)卤素单质的沸点随核电荷数增加逐渐增大。
【解析】选C。117号元素的原子结构与卤族元素相似,原子核外电子排布有7个电子层,且最外层有7个电子,该元素处于第ⅦA族。同主族自上而下元素的非金属性逐渐减弱,117号元素的非金属性比At的弱,元素的非金属性越强,对应氢化物越稳定,该元素氢化物稳定性比HAt差,则HTs常温下不稳定,故A错误;同主族元素,从上往下非金属性逐渐减弱,其单质的氧化性比I2弱,不能与KI发生置换反应生成I2,故B错误;与Cl2、Br2、I2的结构、性质相似,所以其单质的分子式为Ts2,根据卤族元素性质的递变性,I2在常温下为固体,Ts2在常温下也为固体,而溴在常温下为液体,故C正确;卤素单质的沸点从上到下逐渐增大,颜色逐渐加深,Ts2的沸点高于I2,颜色比I2深,故D错误。
【解题有招】
元素非金属性(得电子的能力)强弱的判断依据
依据 结论
根据单质与氢气化合的难易程度或生成简单氢化物的稳定性 越易与氢气化合,简单氢化物越稳定者非金属性越强
根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 酸性越强者非金属性越强
根据非金属单质间的置换反应 氧化性强的能够置换出氧化性弱的
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1.碱金属元素Li、Na、K的某种性质或原子结构(M)随原子序数递增呈现的变化趋势如图所示,则M可能是 (　　)
A.单质的熔点　　
B.原子半径
C.单质的还原性
D.元素的最高正价
【解析】选A。碱金属元素Li、Na、K随着原子序数的增大,单质的熔点逐渐减小,与图中曲线相符,A正确;碱金属元素Li、Na、K随着原子序数的增大,原子半径逐渐增大,与图中曲线不相符,B错误;碱金属元素Li、Na、K随着原子序数的增大,单质的还原性逐渐增大,与图中曲线不相符,C错误;碱金属元素Li、Na、K随着原子序数的增大,元素的最高正价不变,与图中曲线不相符,D错误。
点拨:主族元素的最高正价等于最外层电子数(O、F除外)。
2.(2026·南平高一月考)钾(K)与Na在性质上具有很大的相似性,但K比Na的活泼性强,下面是根据Na的性质对K的性质的预测,其中正确的是 (　　)
A.K可以保存在水中
B.K可以与水剧烈反应,生成氧气
C.K在空气中可以被空气中的氧气所氧化
D.K与水能够反应,但不如Na与水的反应剧烈,但产物都有氢气
【解析】选C。钾单质为活泼金属单质,能与水反应,钾单质不能保存在水中,故A错误;钾单质是活泼金属单质,能与水剧烈反应,发生2K+2H2O===2KOH+H2↑,故B错误;钾单质是活泼金属单质,能被空气中氧气所氧化,故C正确;K和Na属于碱金属,同主族元素从上到下金属性增强,K的金属性强于Na,钾与水的反应剧烈程度强于钠,故D错误。
3.已知溴的原子结构示意图如图所示,则下列对溴的结构及性质的说法不正确的是 (　　)
A.溴元素的原子序数是35
B.溴元素在周期表的位置是第四周期第ⅦA族
C.溴的最高价为+7价
D.溴的气态氢化物比HCl稳定
【解析】选D。根据图示,溴原子核外有35个电子,所以溴元素的原子序数是35,故A正确;溴原子有4个电子层,最外层有7个电子,所以溴元素在周期表的位置是第四周期第ⅦA族,故B正确;溴原子最外层有7个电子,溴的最高价为+7价,故C正确;同主族元素从上到下非金属性减弱,对应简单气态氢化物的稳定性依次降低,即HCl比HBr稳定,故D错误。
4.(2026·郑州高一检测)下列有关碱金属和卤素单质的叙述正确的是 (　　)
A.碱金属都应保存在煤油中
B.卤素单质的熔点从F2到I2逐渐升高,碱金属单质的熔点从Li到Cs逐渐降低
C.按F2→I2的顺序,单质氧化性逐渐减弱,故前面的卤素单质可将后面的卤素从它们的卤化物盐溶液里置换出来
D.所有碱金属元素(卤族元素)最高价氧化物对应水化物的碱性(酸性)均随核电荷数的增大而增强
【解析】选B。碱金属中Li的密度比煤油小,要保存在固体石蜡中,A错误;碱金属单质的熔点从Li到Cs逐渐降低,B正确;氟气极易和水反应生成氢氟酸和氧气,所以氟气不能将后面的卤素从它们的卤化物盐溶液里置换出来,C错误;卤族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性也减弱(F没有正价),D错误。
【深挖掘 教材激活】
5.(溯源教材·P102方法导引)北斗导航卫星使用高精度星载铷(Rb)原子钟。Rb位于元素周期表第五周期第ⅠA族,关于其性质的推测不合理的是 (　　)
A.可与O2反应
B.可与H2O反应
C.可与Cl2反应
D.金属性:K>Rb
【解析】选D。Rb位于元素周期表第五周期第ⅠA族,与Na、K位于同一主族,元素的化学性质相似,金属性比K强,则Rb能与O2、H2O、Cl2反应,元素的金属性强弱关系为Rb>K,故D错误。(共54张PPT)
第3课时　原子结构与元素的性质
【学习目标】
1.以第ⅠA族的碱金属元素、第ⅦA族的卤族元素为例,认识同主族元素性质(金属性与非金属性)的递变规律,并能用原子结构理论加以解释。(宏观辨识与微观探析)
2.能依据“碱金属、卤素性质的比较”实验要求的需要,完成对同主族元素性质的探究,总结得出同主族元素金属性与非金属性的递变规律。(科学探究与创新意识)
01
学习任务一　探究碱金属原子结构与元素性质的关系
【新知导学】
一、元素的性质
二、碱金属元素的原子结构
1.相同点:碱金属元素原子最外层电子数均为__,易___电子而具有较强金
属性;
2.递变规律:随着核电荷数的增加,电子层数逐渐_____,原子半径逐渐
_____。
1
失
增多
增大
三、碱金属元素化学性质的比较
1.钠、钾与氧气反应的比较
实验
装置
实验
现象 ①钠(或钾)受热后先熔化,然后与氧气剧烈反应。
②钠产生___色火焰[钾产生___色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)]。
③两种金属中___与氧气反应更剧烈
黄
紫
钾
化学
方程式 ___________________(钾与氧气反应生成多种氧化物,在中学阶段不作介绍)
实验
结论 金属的活泼性:______
2Na+O2 Na2O2
K>Na
2.钠、钾与水反应的比较
碱金属单质 钠 钾
实验操作
碱金属单质 钠 钾
实验现象 钠___在水面上;___成
闪亮的小球;小球四处
_____;发出嘶嘶的_____;
反应后的溶液呈___色 钾___在水面上;___成闪亮的小球;小球四处_____;发出嘶嘶的响声,有轻微爆炸声并_________;反应后的溶液呈__色
化学
方程式 ____________________
_____ _______________________
实验结论 金属的活泼性:______
浮
熔
游动
响声
红
浮
熔
游动
着火燃烧
1
2Na+2H2O===2NaOH
+H2↑
2K+2H2O===2KOH+H2↑
钾>钠
3.碱金属元素的化学性质的递变性及其原因
【思考】根据钾、钠与水反应的现象,推断锂与水反应的难易程度。
提示:由钠、钾与水反应的现象,推测锂与水反应的程度不如钠、钾剧烈。
四、碱金属元素物理性质的相似性和递变性
【合作探究】
【探究】碱金属原子的结构与元素性质的关系
[情境]铷元素是一种碱金属元素,金属性强,受光照射易释放电子,具备显著的光电特性。
(1)推测铷在元素周期表中的位置,与铷处于同一主族的金属元素有哪些
提示:铷位于元素周期表第五周期第ⅠA族;与铷处于同一主族的金属元素有锂、钠、钾、铯、钫。
(2)依据钠、钾的化学性质推测,铷在空气中燃烧的产物只有Rb2O2吗 Rb能否与水剧烈反应 若反应,写出反应的化学方程式。
提示:铷在空气中燃烧生成多种氧化物。铷与水剧烈反应,化学方程式为2Rb+2H2O===2RbOH+H2↑。
(3)依据钠与水、铷与水反应的剧烈程度,你能发现与它们的原子结构有什么关系吗
提示:铷与水反应比钠与水反应剧烈得多,说明铷比钠活泼,更易与水反应;在元素周期表中Na位于第三周期第ⅠA族,Rb位于第五周期第ⅠA族,它们的电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,失电子能力逐渐增强。
【总结升华】
1.碱金属元素性质的相似性(用R表示碱金属元素)
2.碱金属元素性质的递变性
3.从原子结构角度认识碱金属元素性质的递变规律
【即学即练】
1.易错辨析
(1)化合物中碱金属元素的化合价都为+1价。( )
提示:碱金属元素原子最外层都只有1个电子,在化合物中元素的化合价都为+1价。
(2)碱金属单质的化学性质活泼,易失电子发生还原反应。( )
提示:易失电子发生氧化反应。
√
×
(3)碱金属元素的原子半径随核电荷数的增大而增大。( )
提示:碱金属元素的核电荷数越大,原子半径越大。
(4)碱金属单质从上到下密度依次递增。( )
提示:K的密度反常小于Na。
√
×
2.锂电池或锂离子电池备受人们推崇。下列关于Li的表述不正确的是 (　　)
A.锂在氧气中燃烧只会生成氧化锂
B.锂很软,用小刀可以切割
C.锂的熔点比金属铯高
D.金属锂可以保存在煤油或液体石蜡中
√
【解析】选D。锂较其他碱金属活泼性差,在氧气中燃烧不生成过氧化物,生成氧化锂,A正确;碱金属都很软,可用小刀切割,B正确;碱金属Li→Cs熔点逐渐降低,C正确;金属锂的密度比煤油、液体石蜡小,所以不能保存在煤油或液体石蜡中,D不正确。
点拨:注意锂的特殊性。
3.(2026·金华十校高一调研)目前“北京时间”授时以55号Cs原子钟为基准,已知Cs的最外层电子数是1,下列说法不正确的是 (　　)
A.Cs是第六周期第ⅠA族元素
B.Cs单质还原性强于K
C.CsOH为强碱
D.133Cs的中子数为133
√
【解析】选D。Cs为碱金属元素,位于第六周期第ⅠA族,A正确;同主族元素自上而下金属性增强,金属性:Cs>K,Cs单质还原性强于K,B正确;同主族元素自上而下金属性增强,金属性:Cs>Na,NaOH为强碱,故CsOH也为强碱,C正确;133Cs的中子数为133-55=78,D错误。
【解题有招】
元素金属性(失电子的能力)强弱的判断
依据 结论
根据单质与水(或酸)反应置换出氢气的难易程度 越易者金属性越强
根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 碱性越强者金属性越强
根据金属之间的置换反应 活动性强的金属一般能把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来
02
学习任务二　探究卤素原子结构与元素性质的关系
【新知导学】
一、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
增多
7
增大
二、卤素单质的物理性质
卤素单质 颜色、状态 熔、沸点
F2 _______色气体 逐渐_____
Cl2 _____色气体
Br2 _______色液体
I2 _____色固体
淡黄绿
黄绿
深红棕
紫黑
升高
三、卤素单质的化学性质
1.卤素单质与氢气的反应
卤素
单质 化学方程式 反应条件
或现象 氢化物
的稳定性
F2 _____________ 在___处剧烈化合并发生
_____ _______
Cl2 _________________ 光照或点燃发生反应 _____
Br2 __________________ 加热至_________才能反应 _______
I2 ________________ _________才能缓慢反应 _______
H2+F2===2HF
暗
爆炸
很稳定
H2+Cl2 2HCl
稳定
H2+Br2 2HBr
一定温度
较稳定
H2+I2 2HI
不断加热
不稳定
2.卤素单质间的置换反应
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_____色 _______________
______ 氧化性:
___________
振荡静置后,溶液由无色变为___色 _________________
振荡静置后,溶液由无色变为___色 _________________
橙黄
褐
褐
2Br-+Cl2===Br2
+2Cl-
2I-+Cl2===I2+2Cl-
2I-+Br2===I2+2Br-
Cl2> Br2>I2
【思考】随核电荷数的增大,卤素单质氧化性是增强还是减弱
提示:随核电荷数的增大,卤素单质氧化性减弱。
3.卤素性质的递变规律及原因
从F到I,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_____,原子得电子能力逐渐_____,非金属性逐渐_____。
减小
减弱
减弱
四、同主族元素的性质与原子结构的关系
【总结升华】
1.卤素单质性质的相似性(用R表示碱金属元素)
2.卤素单质性质的递变性
3.从原子结构角度认识卤族元素性质的递变规律
【教材微拓】(溯源教材P102-103·表4-3、4-4)
卤素单质的特殊性
(1)通常情况下,氟没有正价,所以氟没有含氧酸。
(2)溶解性:通常情况下,除F2外,卤素单质在水中的溶解度都不大,但是均易溶于有机溶剂。
(3)卤素单质都有毒,液溴易挥发,保存时常用水液封。
(4)溴单质在常温下是唯一一种液态非金属单质。
(5)碘为紫黑色固体,易升华,淀粉遇I2变蓝色。
(6)氢氟酸为弱酸,而盐酸、氢溴酸、氢碘酸为强酸。
【即学即练】
1.易错辨析
(1)卤族元素在化合物中只表现-1价。( )
提示:卤族元素在化合物中有正价,如HClO中氯元素为+1价。
(2)卤素只以化合态存在于自然界中。( )
提示:卤素在自然界中只有化合态。
×
√
(3)卤族元素随核电荷数增加,气态氢化物稳定性逐渐增强。( )
提示:随核电荷数增加,卤族元素非金属性降低,气态氢化物稳定性减弱。
(4)F2比Cl2活泼,F2能从NaBr溶液中置换出Br2。( )
提示:F2能与NaBr溶液中的水反应生成HF和O2,不能从NaBr溶液中置换出Br2。
×
×
2.(2026·渭南高一检测)用下列曲线表示卤族元素的某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是 (　　)
√
【解析】选B。F元素无正化合价,A错误;卤素单质的沸点随核电荷数增加逐渐增大,即沸点:F2Cl>Br,C错误;卤素单质的颜色随核电荷数增加逐渐加深,F2浅黄绿色→Cl2黄绿色→Br2深红棕色,D错误。
3.国际纯粹与应用化学联合会宣布,将合成化学元素第113号(Nh)、115号(Mc)、117号(Ts)和118号(Og)提名为化学新元素。其中117号元素的原子结构与卤族元素相似,原子核外有7个电子层,且最外层有7个电子。下列叙述中正确的是 (　　)
A.Ts元素的气态氢化物的化学式为HTs,在常温下很稳定
B.其单质带有金属光泽,具有强氧化性,可与KI发生置换反应生成I2
C.其单质的分子式为Ts2,常温下和溴状态不同
D.Ts2的沸点高于I2,颜色比I2浅
√
【解题指南】(1)由“原子核外有7个电子层,且最外层有7个电子”可以推断该元素位于元素周期表第七周期第ⅦA族。
(2)卤素单质的沸点随核电荷数增加逐渐增大。
【解析】选C。117号元素的原子结构与卤族元素相似,原子核外电子排布有7个电子层,且最外层有7个电子,该元素处于第ⅦA族。同主族自上而下元素的非金属性逐渐减弱,117号元素的非金属性比At的弱,元素的非金属性越强,对应氢化物越稳定,该元素氢化物稳定性比HAt差,则HTs常温下不稳定,故A错误;同主族元素,从上往下非金属性逐渐减弱,其单质的氧化性比I2弱,不能与KI发生置换反应生成I2,故B错误;与Cl2、Br2、I2的结构、性质相似,所以其单质的分子式为Ts2,根据卤族元素性质的递变性,I2在常温下为固体,Ts2在常温下也为固体,而溴在常温下为液体,故C正确;卤素单质的沸点从上到下逐渐增大,颜色逐渐加深,Ts2的沸点高于I2,颜色比I2深,故D错误。
【解题有招】
元素非金属性(得电子的能力)强弱的判断依据
依据 结论
根据单质与氢气化合的难易程度或生成简单氢化物的稳定性 越易与氢气化合,简单氢化物越稳定者非金属性越强
根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 酸性越强者非金属性越强
根据非金属单质间的置换反应 氧化性强的能够置换出氧化性弱的
03
课堂检测 效果诊断
1.碱金属元素Li、Na、K的某种性质或原子结构(M)随原子序数递增呈现的变化趋势如图所示,则M可能是 (　　)
A.单质的熔点　　
B.原子半径
C.单质的还原性
D.元素的最高正价
√
【解析】选A。碱金属元素Li、Na、K随着原子序数的增大,单质的熔点逐渐减小,与图中曲线相符,A正确;碱金属元素Li、Na、K随着原子序数的增大,原子半径逐渐增大,与图中曲线不相符,B错误;碱金属元素Li、Na、K随着原子序数的增大,单质的还原性逐渐增大,与图中曲线不相符,C错误;碱金属元素Li、Na、K随着原子序数的增大,元素的最高正价不变,与图中曲线不相符,D错误。
点拨:主族元素的最高正价等于最外层电子数(O、F除外)。
2.(2026·南平高一月考)钾(K)与Na在性质上具有很大的相似性,但K比Na的活泼性强,下面是根据Na的性质对K的性质的预测,其中正确的是 (　　)
A.K可以保存在水中
B.K可以与水剧烈反应,生成氧气
C.K在空气中可以被空气中的氧气所氧化
D.K与水能够反应,但不如Na与水的反应剧烈,但产物都有氢气
√
【解析】选C。钾单质为活泼金属单质,能与水反应,钾单质不能保存在水中,故A错误;钾单质是活泼金属单质,能与水剧烈反应,发生2K+2H2O=== 2KOH+H2↑,故B错误;钾单质是活泼金属单质,能被空气中氧气所氧化,故C正确;K和Na属于碱金属,同主族元素从上到下金属性增强,K的金属性强于Na,钾与水的反应剧烈程度强于钠,故D错误。
3.已知溴的原子结构示意图如图所示,则下列对溴的结构及性质的说法不正确的是 (　　)
A.溴元素的原子序数是35
B.溴元素在周期表的位置是第四周期第ⅦA族
C.溴的最高价为+7价
D.溴的气态氢化物比HCl稳定
√
【解析】选D。根据图示,溴原子核外有35个电子,所以溴元素的原子序数是35,故A正确;溴原子有4个电子层,最外层有7个电子,所以溴元素在周期表的位置是第四周期第ⅦA族,故B正确;溴原子最外层有7个电子,溴的最高价为+7价,故C正确;同主族元素从上到下非金属性减弱,对应简单气态氢化物的稳定性依次降低,即HCl比HBr稳定,故D错误。
4.(2026·郑州高一检测)下列有关碱金属和卤素单质的叙述正确的是 (　　)
A.碱金属都应保存在煤油中
B.卤素单质的熔点从F2到I2逐渐升高,碱金属单质的熔点从Li到Cs逐渐降低
C.按F2→I2的顺序,单质氧化性逐渐减弱,故前面的卤素单质可将后面的卤素从它们的卤化物盐溶液里置换出来
D.所有碱金属元素(卤族元素)最高价氧化物对应水化物的碱性(酸性)均随核电荷数的增大而增强
√
【解析】选B。碱金属中Li的密度比煤油小,要保存在固体石蜡中,A错误;碱金属单质的熔点从Li到Cs逐渐降低,B正确;氟气极易和水反应生成氢氟酸和氧气,所以氟气不能将后面的卤素从它们的卤化物盐溶液里置换出来,C错误;卤族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性也减弱(F没有正价),D错误。
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5.(溯源教材·P102方法导引)北斗导航卫星使用高精度星载铷(Rb)原子钟。Rb位于元素周期表第五周期第ⅠA族,关于其性质的推测不合理的是(　　)
A.可与O2反应
B.可与H2O反应
C.可与Cl2反应
D.金属性:K>Rb
√
【解析】选D。Rb位于元素周期表第五周期第ⅠA族,与Na、K位于同一主族,元素的化学性质相似,金属性比K强,则Rb能与O2、H2O、Cl2反应,元素的金属性强弱关系为Rb>K,故D错误。

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