學(xué)習目標
1.了解質(zhì)量數和 A ZX 的含義，掌握核電荷數、質(zhì)子數、中子數、質(zhì)量數之間的相互關(guān)系。 2.知道元素、核素、同位素的含義，并能比較它們的不同。
3.知道堿金屬元素、鹵族元素的結構和性質(zhì)，能從原子結構角度解釋同主族元素性質(zhì)的遞變 規律，形成結構決定性質(zhì)的觀(guān)念，強化宏觀(guān)辨識與微觀(guān)探析的學(xué)科核心素養。
知識導學(xué)
知識清單 知識點(diǎn) 1 原子(或離子)構成微粒間的關(guān)系
1．原子符號
A ZX 表示的意義是質(zhì)子數為 Z，質(zhì)量數為 A 的 X 元素的一種原子。
2．原子構成微粒數的確定
質(zhì)量數(A)＝質(zhì)子數(Z)＋中子數(N)
(1) 14 6C 的質(zhì)量數為 14，質(zhì)子數為 6，中子數為 8。
(2) 39 1 K 的質(zhì)量數為 39，中子數為 20，核外電子數為 19。
(3)核內中子數為 12，核外電子數為 11 的鈉原子符號為 23 11Na。
例 1．用 A ZX 表示原子： (1)A ZX 原子的中子數 N＝________。
(2)AXn＋共有 x 個(gè)電子，則該陽(yáng)離子的中子數為_(kāi)_________。
(3)AXn－共有 x 個(gè)電子，則該陰離子的中子數為_(kāi)_________。
(4)A2－原子核內有 x 個(gè)中子，其質(zhì)量數為 m，則 n g A2－所含電子的物質(zhì)的量為_(kāi)______。
(5)與陽(yáng)離子 23 11X ＋核外電子數相等的原子是__________(填元素符號)。
例 2．已知 R 2＋核外有 a 個(gè)電子，核內含有 b 個(gè)中子，表示 R 原子符號正確
例 3．某原子 X 的核內中子數為 N，質(zhì)量數為 A，它與原子 2H 構成 2HmX 分子。a g 2HmX 所 含質(zhì)子的物質(zhì)的量是( ）
知識點(diǎn) 2 元素、核素、同位素
1．相關(guān)概念
2．氫元素的三種核素
3.常見(jiàn)核素及其用途(連線(xiàn))
4．氯元素的相對原子質(zhì)量
(1)寫(xiě)出氯元素相對原子質(zhì)量的計算表達式：
34．969×75.77%＋36.966×24.23%≈35.45。
(2)寫(xiě)出氯元素近似相對原子質(zhì)量的計算表達式：
35×75.77%＋37×24.23%≈35.48。
5．元素、核素、同位素與同素異形體的比較
例 1．意大利科學(xué)家使用普通氧分子和帶正電荷的氧離子制造出了由 4 個(gè)氧原子構成的氧分 子 O4，下列說(shuō)法正確的是( )
A．O4和 O2互為同位素
B．O4轉化為 O2是物理變化
C．18O 是氧元素的一種核素，它的中子數是 8
D．同溫同壓下，等體積的 O4氣體和 O2氣體含有相同的分子數
例 2．重水(D2O)是重要的核工業(yè)原料，下列說(shuō)法錯誤的是( )
A．氘(D)原子核外有 1 個(gè)電子
B．1H 與 D 互稱(chēng)同位素
C．H2O 與 D2O 互稱(chēng)同素異形體 D．1H18 2 O 與
D16 2 O 的相對分子質(zhì)量相同
例 3．某元素的相對原子質(zhì)量的計算式為 34.969×75.77%＋36.966×24.23%≈35.453，下列 說(shuō)法錯誤的是( )
A．該元素有兩種同位素
B．75.77%是某種同位素的豐度
C．35.453 是該元素的平均相對原子質(zhì)量
D．36.966 表示某種同位素的質(zhì)量數
知識點(diǎn) 3 堿金屬元素
1．堿金屬元素的原子結構
(1)由上表可知： 在元素周期表中，堿金屬元素原子的最外層電子數相同，隨核電荷數的增大，電子層數依次 增多，原子半徑逐漸增大。
(2)堿金屬元素的原子最外層電子數為 1，易失去電子而具有較強的金屬性，其單質(zhì)與鈉類(lèi)似， 易與氧氣、水等反應。
2．堿金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
(1)鈉、鉀與氧氣反應
①實(shí)驗現象：都能在空氣中燃燒，鈉產(chǎn)生黃色火焰，鉀產(chǎn)生紫色火焰(透過(guò)藍色鈷玻璃)，鉀 燃燒更劇烈。
②反應方程式：
③實(shí)驗結論：金屬的活潑性：K＞Na
(2)鈉、鉀與水反應
①實(shí)驗現象： 相同點(diǎn)：金屬浮在水面上；金屬熔成閃亮的小球；小球四處游動(dòng)；發(fā)出嘶嘶的響聲；反應后 的溶液呈紅色。 不同點(diǎn)：鉀與水的反應有輕微爆炸聲并著(zhù)火燃燒。
②化學(xué)方程式
③實(shí)驗結論： 與水反應劇烈程度：K＞Na；金屬的活潑性：K＞Na。
3．堿金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)
(1)堿金屬單質(zhì)具有硬度小、密度小、熔點(diǎn)低的特點(diǎn)。隨著(zhù)元素原子核電荷數的增加，堿金 屬單質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)逐漸降低。
(2)堿金屬單質(zhì)具有良好的延展性、導電性、導熱性，液態(tài)鈉可用作核反應堆的傳熱介質(zhì)。
4．堿金屬性質(zhì)的相似性和遞變性
(1)相似性
(2)遞變性
具體情況如下：
①與氧氣反應 從 Li→Cs，與氧氣反應越來(lái)越劇烈，產(chǎn)物越來(lái)越復雜。如 Li 與 O2 生成 Li2O，Na 與 O2 生 成 Na2O、Na2O2，K 與 O2生成 K2O、KO2。
②與 H2O(或酸)的反應 從 Li→Cs，與 H2O(或酸)反應越來(lái)越劇烈。如 K 與 H2O 反應能發(fā)生輕微爆炸，則 Rb、Cs 遇水會(huì )發(fā)生爆炸
例 1．隨著(zhù)堿金屬元素原子序數的增大，下列遞變規律正確的是( )
A．原子半徑逐漸增大
B．最高價(jià)氧化物對應水化物的堿性逐漸減弱
C．單質(zhì)熔、沸點(diǎn)逐漸升高
D．單質(zhì)的氧化性逐漸增強
例 2．下列有關(guān)堿金屬元素的性質(zhì)判斷正確的是( )
A．K 與 H2O 反應最劇烈
B．Rb 比 Na 活潑，故 Rb 可以從 NaCl 溶液中置換出 Na
C．堿金屬的陽(yáng)離子沒(méi)有還原性，所以有強氧化性
D．從 Li 到 Cs 都易失去最外層 1 個(gè)電子，且失電子能力逐漸增強
例 3．下列事實(shí)不能用于判斷金屬性強弱的是( )
A．金屬單質(zhì)間發(fā)生的置換反應
B．1 mol 金屬單質(zhì)在反應中失去電子的多少
C．金屬元素的最高價(jià)氧化物對應水化物的堿性強弱
D．金屬元素的單質(zhì)與水或酸反應置換出氫氣的難易程度
知識點(diǎn) 4 鹵族元素
1．鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)
分析上表可知，從 F2到 I2，顏色逐漸加深，熔、沸點(diǎn)逐漸升高，密度逐漸增大。
2．鹵族元素的原子結構
(1)由上表可知： 鹵族元素的原子最外層電子數都是相同的，隨核電荷數的增大，電子層數依次增多，原子半 徑逐漸增大。
(2)鹵族元素原子最外層電子數為 7，易得到電子而具有較強的非金屬性，其單質(zhì)與氯氣類(lèi)似， 能與金屬、非金屬單質(zhì)、水等發(fā)生反應。
3．鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
(1)與氫氣反應
①鹵素單質(zhì)與氫氣反應的條件及生成物的穩定性
②隨原子序數的遞增，鹵素單質(zhì)與 H2化合越來(lái)越難，生成的氫化物的穩定性逐漸減弱，元 素的非金屬性逐漸減弱
(2)鹵素單質(zhì)間的置換反應 實(shí)驗
①中：試管內液體靜置后分層，上層為無(wú)色，下層為橙紅色，反應的化學(xué)方程式：Cl2 ＋2NaBr===2NaCl＋Br2
實(shí)驗②中：試管內液體靜置分層，上層為無(wú)色，下層為紫紅色，反應的化學(xué)方程式：2KI＋ Br2===2KBr＋I2；
實(shí)驗③中：試管內液體靜置分層，上層為無(wú)色，下層為紫紅色，反應的化學(xué)方程式：2KI＋ Cl2===2KCl＋I2。
由實(shí)驗①②③得出結論：Cl2→I2氧化性逐漸減弱，相應鹵素離子還原性逐漸增強。
4．鹵族元素原子結構和性質(zhì)的相似性和遞變性
(1)鹵族元素原子結構和性質(zhì)的相似性：
①最外層均有 7 個(gè)電子；
②最高正價(jià)除 F 外均顯＋7 價(jià)，最低負價(jià)為－1 價(jià)；
③氣態(tài)氫化物的通式為 HX(X 表示鹵素)；
④最高價(jià)氧化物對應水化物的通式為 HXO4(F 除外)。
(2)鹵族元素原子結構和性質(zhì)的遞變性
例 1．部分鹵族元素的某種性質(zhì) A 隨核電荷數的變化趨勢如圖所示，則 A 可能表示( )
A．原子半徑 B．氫化物的穩定性 C．原子的電子層數 D．單質(zhì)的密度
例 2．砹(At)屬于鹵族元素，下列關(guān)于砹(At)及其化合物具有的性質(zhì)推測不正確的是( )
A．單質(zhì)砹易溶于某些有機溶劑
B．AgAt 是難溶于水的有色固體
C．HAtO4的酸性比 HClO4的弱
D．HAt 難溶于水，且受熱很難分解
例 3．關(guān)于鹵素(用 X 表示)的下列敘述正確的是( )
A．鹵素單質(zhì)與水反應均可用 X2＋H2O===HXO＋HX 表示
B．HX 都極易溶于水，它們的熱穩定性隨核電荷數增加而增強
C．鹵素單質(zhì)的顏色從 F2→I2按相對分子質(zhì)量增大而加
D．X －的還原性依次為 F －＜Cl-＜Br-＜I-，因此相對分子質(zhì)量小的鹵素單質(zhì)可將相對分子質(zhì)量 大的鹵素從它的鹽溶液里置換出來(lái)
例 4．下列有關(guān)堿金屬元素和鹵素的說(shuō)法中，錯誤的是( )
A．溴單質(zhì)與 H2的反應比碘單質(zhì)與 H2的反應更劇烈
B．堿金屬元素中，鋰原子失去最外層電子的能力最弱；鹵素中，氟原子得電子的能力最強 C．鉀與水的反應比鈉與水的反應更劇烈
D．隨核電荷數的增加，堿金屬元素和鹵素的熔、沸點(diǎn)都逐漸降低
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