高一原子结构与元素性质片段教学（原子结构与元素性质）
高一原子结构与元素性质片段教学（原子结构与元素性质）质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)2．原子构成微粒数的确定 知识清单 知识点 1 原子(或离子)构成微粒间的关系 1．原子符号A ZX 表示的意义是质子数为 Z，质量数为 A 的 X 元素的一种原子。
学习目标
1.了解质量数和 A ZX 的含义，掌握核电荷数、质子数、中子数、质量数之间的相互关系。 2.知道元素、核素、同位素的含义，并能比较它们的不同。
3.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。
知识导学
知识清单 知识点 1 原子(或离子)构成微粒间的关系
1．原子符号
A ZX 表示的意义是质子数为 Z，质量数为 A 的 X 元素的一种原子。
2．原子构成微粒数的确定
质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)
(1) 14 6C 的质量数为 14，质子数为 6，中子数为 8。
(2) 39 1 K 的质量数为 39，中子数为 20，核外电子数为 19。
(3)核内中子数为 12，核外电子数为 11 的钠原子符号为 23 11Na。
例 1．用 A ZX 表示原子： (1)A ZX 原子的中子数 N＝________。
(2)AXn＋共有 x 个电子，则该阳离子的中子数为__________。
(3)AXn－共有 x 个电子，则该阴离子的中子数为__________。
(4)A2－原子核内有 x 个中子，其质量数为 m，则 n g A2－所含电子的物质的量为_______。
(5)与阳离子 23 11X ＋核外电子数相等的原子是__________(填元素符号)。
例 2．已知 R 2＋核外有 a 个电子，核内含有 b 个中子，表示 R 原子符号正确
例 3．某原子 X 的核内中子数为 N，质量数为 A，它与原子 2H 构成 2HmX 分子。a g 2HmX 所 含质子的物质的量是( ）
知识点 2 元素、核素、同位素
1．相关概念
2．氢元素的三种核素
3.常见核素及其用途(连线)
4．氯元素的相对原子质量
(1)写出氯元素相对原子质量的计算表达式：
34．969×75.77%＋36.966×24.23%≈35.45。
(2)写出氯元素近似相对原子质量的计算表达式：
35×75.77%＋37×24.23%≈35.48。
5．元素、核素、同位素与同素异形体的比较
例 1．意大利科学家使用普通氧分子和带正电荷的氧离子制造出了由 4 个氧原子构成的氧分 子 O4，下列说法正确的是( )
A．O4和 O2互为同位素
B．O4转化为 O2是物理变化
C．18O 是氧元素的一种核素，它的中子数是 8
D．同温同压下，等体积的 O4气体和 O2气体含有相同的分子数
例 2．重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是( )
A．氘(D)原子核外有 1 个电子
B．1H 与 D 互称同位素
C．H2O 与 D2O 互称同素异形体 D．1H18 2 O 与
D16 2 O 的相对分子质量相同
例 3．某元素的相对原子质量的计算式为 34.969×75.77%＋36.966×24.23%≈35.453，下列 说法错误的是( )
A．该元素有两种同位素
B．75.77%是某种同位素的丰度
C．35.453 是该元素的平均相对原子质量
D．36.966 表示某种同位素的质量数
知识点 3 碱金属元素
1．碱金属元素的原子结构
(1)由上表可知： 在元素周期表中，碱金属元素原子的最外层电子数相同，随核电荷数的增大，电子层数依次 增多，原子半径逐渐增大。
(2)碱金属元素的原子最外层电子数为 1，易失去电子而具有较强的金属性，其单质与钠类似， 易与氧气、水等反应。
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(透过蓝色钴玻璃)，钾 燃烧更剧烈。
②反应方程式：
③实验结论：金属的活泼性：K＞Na
(2)钠、钾与水反应
①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。
②化学方程式
③实验结论： 与水反应剧烈程度：K＞Na；金属的活泼性：K＞Na。
3．碱金属单质的物理性质
(1)碱金属单质具有硬度小、密度小、熔点低的特点。随着元素原子核电荷数的增加，碱金 属单质的熔点和沸点逐渐降低。
(2)碱金属单质具有良好的延展性、导电性、导热性，液态钠可用作核反应堆的传热介质。
4．碱金属性质的相似性和递变性
(1)相似性
(2)递变性
具体情况如下：
①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 与 O2 生成 Li2O，Na 与 O2 生 成 Na2O、Na2O2，K 与 O2生成 K2O、KO2。
②与 H2O(或酸)的反应 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 遇水会发生爆炸
例 1．随着碱金属元素原子序数的增大，下列递变规律正确的是( )
A．原子半径逐渐增大
B．最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱
C．单质熔、沸点逐渐升高
D．单质的氧化性逐渐增强
例 2．下列有关碱金属元素的性质判断正确的是( )
A．K 与 H2O 反应最剧烈
B．Rb 比 Na 活泼，故 Rb 可以从 NaCl 溶液中置换出 Na
C．碱金属的阳离子没有还原性，所以有强氧化性
D．从 Li 到 Cs 都易失去最外层 1 个电子，且失电子能力逐渐增强
例 3．下列事实不能用于判断金属性强弱的是( )
A．金属单质间发生的置换反应
B．1 mol 金属单质在反应中失去电子的多少
C．金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
D．金属元素的单质与水或酸反应置换出氢气的难易程度
知识点 4 卤族元素
1．卤素单质的物理性质
分析上表可知，从 F2到 I2，颜色逐渐加深，熔、沸点逐渐升高，密度逐渐增大。
2．卤族元素的原子结构
(1)由上表可知： 卤族元素的原子最外层电子数都是相同的，随核电荷数的增大，电子层数依次增多，原子半 径逐渐增大。
(2)卤族元素原子最外层电子数为 7，易得到电子而具有较强的非金属性，其单质与氯气类似， 能与金属、非金属单质、水等发生反应。
3．卤素单质的化学性质
(1)与氢气反应
①卤素单质与氢气反应的条件及生成物的稳定性
②随原子序数的递增，卤素单质与 H2化合越来越难，生成的氢化物的稳定性逐渐减弱，元 素的非金属性逐渐减弱
(2)卤素单质间的置换反应 实验
①中：试管内液体静置后分层，上层为无色，下层为橙红色，反应的化学方程式：Cl2 ＋2NaBr===2NaCl＋Br2
实验②中：试管内液体静置分层，上层为无色，下层为紫红色，反应的化学方程式：2KI＋ Br2===2KBr＋I2；
实验③中：试管内液体静置分层，上层为无色，下层为紫红色，反应的化学方程式：2KI＋ Cl2===2KCl＋I2。
由实验①②③得出结论：Cl2→I2氧化性逐渐减弱，相应卤素离子还原性逐渐增强。
4．卤族元素原子结构和性质的相似性和递变性
(1)卤族元素原子结构和性质的相似性：
①最外层均有 7 个电子；
②最高正价除 F 外均显＋7 价，最低负价为－1 价；
③气态氢化物的通式为 HX(X 表示卤素)；
④最高价氧化物对应水化物的通式为 HXO4(F 除外)。
(2)卤族元素原子结构和性质的递变性
例 1．部分卤族元素的某种性质 A 随核电荷数的变化趋势如图所示，则 A 可能表示( )
A．原子半径 B．氢化物的稳定性 C．原子的电子层数 D．单质的密度
例 2．砹(At)属于卤族元素，下列关于砹(At)及其化合物具有的性质推测不正确的是( )
A．单质砹易溶于某些有机溶剂
B．AgAt 是难溶于水的有色固体
C．HAtO4的酸性比 HClO4的弱
D．HAt 难溶于水，且受热很难分解
例 3．关于卤素(用 X 表示)的下列叙述正确的是( )
A．卤素单质与水反应均可用 X2＋H2O===HXO＋HX 表示
B．HX 都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数增加而增强
C．卤素单质的颜色从 F2→I2按相对分子质量增大而加
D．X －的还原性依次为 F －＜Cl-＜Br-＜I-，因此相对分子质量小的卤素单质可将相对分子质量 大的卤素从它的盐溶液里置换出来
例 4．下列有关碱金属元素和卤素的说法中，错误的是( )
A．溴单质与 H2的反应比碘单质与 H2的反应更剧烈
B．碱金属元素中，锂原子失去最外层电子的能力最弱；卤素中，氟原子得电子的能力最强 C．钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈
D．随核电荷数的增加，碱金属元素和卤素的熔、沸点都逐渐降低
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