第17讲 原子结构与元素的性质-【暑假学与练】2024年新高一化学暑假精品讲义+分层练习（人教版2019必修第一册）（含答案）

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[基础知识梳理]
一、碱金属元素
1．原子结构特点
（1）相同点：碱金属元素原子的最外层都有 电子。
（2）不同点：碱金属元素原子的核电荷数和电子层数 。
2．相似性
(1)化学性质
最外层都有 个电子→易 电子→单质具有很强的 性，化合价都是+1价。（结构决定性质）
①碱金属单质都能与 等非金属单质反应。
②碱金属单质都能与水反应，其通式为 。
(2)物理性质
色金属(Cs略带金色光泽)，质地 ，有延展性，密度 ，熔点 ，电和热的良导体。
3．递变性(Li→Cs)
(1)化学性质
随着核电荷数的递增，碱金属元素原子的电子层数逐渐 ，原子半径逐渐 ，原子核对最外层电子的吸引力逐渐 ，失电子能力逐渐 ，故从锂到铯，金属性逐渐 。
①
②与O2的反应的程度越来越 。
③与H2O的反应越来越 ，如K与H2O反应可能会发生 爆炸，Rb与Cs遇水发生 爆炸。
④最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐 ，CsOH的碱性 。
(2)物理性质
密度逐渐 (K反常)，熔沸点逐渐 。
4．特殊性
(1)Na、K通常保存在煤油中，Li通常用石蜡密封。
(2)碱金属元素的氢氧化物中只有LiOH微溶，其他均为易溶于水的强碱。
(3)碱金属元素从Li到Cs，密度逐渐增大，但K的密度小于Na。
5．元素金属性强弱的判断标准
二、卤族元素
1．原子结构特点
（1）相同点：最外层电子数都是 。
（2）不同点：核电荷数和电子层数 。
2．卤素单质的物理性质
随着核电荷数的 ，卤素单质的颜色逐渐 ；状态由气→液→固；密度逐渐 ；熔沸点逐渐 。
3．卤族元素性质的相似性和递变性
（1）相似性：最外层电子数都是 ，化学反应中都容易得到 电子，都表现很强的 。
（2）递变性：随着核电荷数和电子层的 ，原子半径逐渐 ，原子核对最外层电子的吸引力逐渐 ，元素原子的得电子能力逐渐 ，元素的非金属性逐渐 。卤素单质的氧化性逐渐 。
4．氯、溴、碘单质间的置换
5．元素非金属性强弱的判断标准
【归纳总结】同主族元素的性质与原子结构的关系
[核心考点剖析]
考点一：碱金属元素
[典例1]下列有关碱金属的叙述正确的是
A．Na在空气中燃烧会生成Na2O2，故Li在空气中燃烧也会生成Li2O2
B．碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
C．单质可从硫酸铜稀溶液中置换出铜
D．在自然界中没有游离态
[典例2]据报道、德国科学家实现了铷(Rb)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。已知铷在元素周期表中位于第五周期IA族。下列说法不正确的是
A．铷的原子序数为37
B．铷放到水中会比钠跟水反应更剧烈
C．铷的氧化物暴露在空气中易与CO2反应
D．铷的氢氧化物是弱碱
[典例3]铯是制造光电管的主要材料，铯元素的部分信息如图所示。下列关于铯的说法中，不正确的是

A．原子序数为 55B．是ⅠA 族元素
C．相对原子质量是 132.9 g·ml-1D．金属性比钠强
考点二：卤族元素
[典例4]将稍过量的氯气通入溴化钠溶液中，然后把溶液蒸干，再将剩余残渣灼烧，最后留下的物质是
A．溴单质B．溴单质和氯化钠 C．氯化钠和溴化钠 D．氯化钠
[典例5]溴(Br)与氯(Cl)同属“卤族元素”，最外层均有7个电子，在反应中容易得1个电子，化学性质具有很大的相似性，氧化性，下面根据氯的性质对溴的性质预测合理的是
A．溴单质只具有氧化性
B．溴蒸气与氢气在加热下反应生成HBr
C．还原性比弱
D．溴单质与足量NaOH溶液反应生成NaBr和HBrO
[典例6]某同学进行如下实验：
下列分析错误的是
A．Ⅰ和Ⅱ为对照组
B．Ⅰ中层显橙色，说明层含
C．Ⅲ中层显紫色，说明的氧化性强于
D．Ⅲ中层变为橙色，说明水层中不含
[基础过关练]
1．随着原子序数的增加，碱金属元素有关性质的递变规律错误的是
A．最高正化合价增大B．原子半径增大
C．熔沸点降低D．氢氧化物碱性增强
2．下列关于碱金属和卤素单质的有关说法正确的是
A．随原子序数递增，碱金属密度一定增大B．碱金属都呈银白色
C．液溴采用水封法保存D．碘的升华是化学变化
3．下列有关溴、碘的说法中正确的是
A．溴和碘只能从海水中提取
B．单质溴溶解在四氯化碳中呈现紫红色
C．在碘化钾溶液中加入淀粉溶液呈蓝色
D．存放液溴的试剂瓶要用橡皮塞密封并用水封
4．下列各组比较不正确的是
A．锂与水反应不如钠与水反应剧烈
B．还原性：K>Na，故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠
C．金属性：K>Na>Li
D．碱金属元素原子最外层电子数相同
5．某课外小组同学通过实验发现钾和钠的化学性质相似。下列解释最合理的是
A．都属于金属元素B．原子的最外层电子数相同
C．元素的最高正化合价相同D．原子半径相差不大
6．下列有关碱金属元素的性质判断正确的是
A．Rb与H2O反应最剧烈
B．K比Na活泼，故K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
7．下列叙述正确的是
A．Na在空气中燃烧会生成Na2O2，故Li在空气中燃烧也会生成Li2O2
B．碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
C．在熔融状态下，钠可以从MgCl2中置换出镁
D．Li、Na、K都可以保存在煤油中
8．将少量通入溶液中，再加入，振荡后静置，对该实验的描述，错误的是
A．在该实验中作萃取剂B．该实验能证明的非金属性比I的强
C．形成均匀的紫红色溶液D．该实验能说明的还原性比的强
9．在含有KCl、KBr、KI的溶液中，通入过量的氯气，然后将溶液蒸干、灼烧后所得到的固体是
A．KBrB．KClC．KBr、KClD．KCl、Br2、I2
10．下列关于碘和溴的性质说法中，错误的是
A．溴在常温下呈液态，易挥发
B．碘在常温下为紫黑色的固体，易溶于水
C．溴可以溶于水，更易溶于四氯化碳等有机溶剂
D．碘在气体时为紫色，溶于水呈棕黄色，溶于四氯化碳呈紫色
[能力提升练]
1．已知有钠、钾及钠钾合金，对于它们三者熔点高低比较正确的是
A．钠钾合金＞钠＞钾B．钠＞钾＞钠钾合金
C．钠＞钠钾合金＞钾D．钾＞钠钾合金＞钠
2．下列关于碱金属按Li、Na、K、Rb、Cs的顺序叙述中不正确的是
A．碱金属原子最外层都只有一个电子，在化学反应中容易失电子表现出强还原性
B．单质的熔点和沸点依次递减
C．单质都能与水反应生成碱，都能在空气中燃烧生成过氧化物
D．原子半径逐渐增大，单质与水反应的剧烈程度逐渐增强
3．下列说法中，正确的是
A．碱金属单质的化学性质活泼，易从盐溶液中置换其它金属。
B．碱金属单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物。
C．随核电荷数增加，碱金属单质溶、沸点降低。
D．碱金属的原子半径越大，越易失电子，其还原性越弱。
4．某小组为了探究卤素的性质，设计一组实验，实验结果如下：
下列推断正确的是
A．上述实验说明氧化性：Cl2＞Br2＞I2B．实验⑤说明氯水氧化了I2
C．实验④说明氯水不能氧化Br2D．实验③说明氯水氧化I2生成了HIO3
5．向盛有碘水的A、B的两个试管中，分别加入四氯化碳和酒精，振荡、静置，最后观察到
A．都分两层，下层有颜色
B．都分两层，上层有颜色
C．都分两层，加四氯化碳的试管中下层有颜色；加酒精的试管中上层有颜色
D．加四氯化碳的试管分层，上层无色，下层有颜色；加酒精的试管不分层，有颜色
6．有淀粉溶液在白纸上写字，干了之后，喷洒哪种溶液，使得“白色字”变成“蓝色字”
A．碘化钾溶液B．白醋C．碘水D．溴水
7．下列物质的保存方法正确的是。
A．少量液溴保存在棕色细口瓶中，并要加水液封。
B．新制氯水保存在无色广口瓶中，并放置在阴暗处。
C．固体碘保存在无色细口瓶中，并要加水液封。
D．漂白粉无需密封保存，放置在阴凉处即可
8．下列叙述中错误的是
A．能使润湿的淀粉试纸变成蓝色的物质不一定是
B．液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加少量水进行水封
C．某溶液中加入，层显紫色，证明原溶液中存在
D．碘易升华，可用加热升华法除去NaCl中混有的
9．下列关于铯（Cs）的叙述正确的是
A．它位于周期表的第五周期、第I主族
B．硝酸铯是离子化合物
C．氢氧化铯是弱碱
D．在钠、钾、铷、铯四种单质中，铯的熔点最高
10．溴化碘(IBr)的化学性质跟Cl2、Br2和I2相似，下列有关溴化碘的叙述中，错误的是
A．溴化碘通常作氧化剂
B．溴化碘跟水的反应属于氧化还原反应
C．溴化碘跟NaOH溶液反应后生成NaBr、NaIO和水
D．溴化碘能跟多数金属反应生成溴化物及碘化物
11．根据下表回答问题。
(1)表中________(填元素符号)的非金属性最强；________(填元素符号)的金属性最强，写出该元素的单质与水反应的离子方程式：__________________________________________
(2)表中元素③的原子结构示意图是________。
(3)表中元素⑤、⑦的氢化物的稳定性顺序为________＞________(填化学式)。
(4)表中元素最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是________(填化学式)。[模块导航]
模块一 知识网络构建
模块二 基础知识梳理
模块三 核心考点剖析（6个典例）
模块四 基础过关练（10题）
模块五 能力提升练（12题）
[学习目标]
1.了解碱金属、卤素在周期表中的位置及其原子结构特点，了解原子结构与元素性质的关系。
2.了解碱金属、卤素性质的相似性与递变性，并能初步运用原子结构理论解释同主族元素性质的递变规律。
元素
核电
荷数
原子结构
示意图
最外层
电子数
电子
层数
原子半
径/nm
锂(Li)
3
1
2
0.152
钠(Na)
11
3
0.186
钾(K)
19
4
0.227
铷(Rb)
37
5
0.248
铯(Cs)
55
6
0.265
金属性比较
本质
原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数目多少无关)
判断方法
①在金属活动性顺序表中越靠前，
②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，
③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，
④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，
⑤若Xn＋＋Y
→X＋Ym＋，则Y比X的金属性强
⑥元素在周期表中的位置：左边或下方元素的金属性强
元素
核电荷数
原子结构示意图
最外层电子数
电子层数
原子半径
氟(F)
9
7
2
从上到下
由小到大
氯(Cl)
17
3
溴(Br)
35
4
碘(I)
53
5
气体
物理性质
Cl2
有刺激性气味的有毒气体，能溶于水(1:2)，易液化，密度比空气大
Br2
液体，易挥发，有刺激性气味，有毒，在水中溶解度不大，但在有机溶剂中溶解度较大，储存时要加水，水封，以防止挥发
I2
固体，有光泽，易升华，在水中溶解度不大，但在有机溶剂中溶解度较大
实验内容
操作方法
实验现象
化学方程式
氯置换溴
将少量氯水滴入盛有KBr溶液的试管中，用力振荡试管
无色
变 色

氯置换碘
将少量氯水滴入盛有KI溶液的试管中，用力振荡试管
无色
变 色

溴置换碘
将少量溴水滴入盛有KI溶液的试管中，用力振荡试管
无色
变 色

结论
氯能从可溶的溴化物和碘化物水溶液中置换出 ，溴能置换出 ，说明氯比溴和碘活泼，溴比碘活泼，即氯、溴、碘单质的氧化性强弱为Cl2>Br2>I2
非金属性比较
本质
原子越易得电子，非金属性越强(与原子得电子数目多少无关)
判断方法
①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，
②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，
③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，
④元素在周期表中的位置：右边或上方元素的
实验
操作和现象
Ⅰ
向溴水中滴加少量，振荡，层显橙色
Ⅱ
向碘水中滴加少量，振荡，层显紫色
Ⅲ
向KBr、KI的混合液中加入，然后滴加氯水，振荡后层显紫色；再滴加氯水，振荡后紫色褪去；继续滴加氯水，振荡后层变为橙色
序号
操作
现象
①
5 mL0.1 ml/LKI淀粉溶液中滴加少量新制氯水
溶液变蓝色，不褪色
②
5 mL0.1 ml/L NaBr溶液中滴加少量新制氯水和CCl4振荡，静置
溶液分层，下层呈红棕色
③
在新制氯水中，滴几滴0.1 ml/L KI淀粉溶液
溶液先变蓝色，后褪色
④
在新制氯水中，滴几滴0.1 ml/LNaBr溶液和CCl4，振荡、静置
溶液分层，下层呈红棕色
⑤
取少量③中褪色后溶液分成甲、乙两份。在甲中滴加淀粉溶液；在乙中滴加适量KI溶液
甲中不变色；乙中变蓝色