第四章　原子结构 元素周期律第一节　原子结构与元素周期表（下）四、原子结构与元素的性质金属元素的原子最外层电子数一般少于4个，易失去最外层电子，具有金属性；非金属元素的原子最外层电子数一般多于4个，易得到电子，具有非金属性；稀有气体元素的原子最外层电子为8个(氦为2个)，不易得失电子，性质稳定。

可知，原子结构特别是最外层电子决定了元素的性质。1、碱金属元素（1）碱金属元素的原子结构

（2）根据碱金属元素的原子结构，推测其性质原子结构有相似性：最外层均为1个电子，其性质有相似性，均容易失去一个电子成为8个电子（或2个电子）的稳定结构，生成物中的化合价均为+1，表现出较强的金属性，其单质均有较强的还原性，均为强还原剂。

原子结构有递变性：在周期表中从上往下，随原子序数（核电荷数）的递增，电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力减弱，其失电子能力增强，金属性增强，其单质的还原性增强（3）碱金属的化学性质碱金属与氧气的反应：

钠在常温下与氧气反应表面变暗生成Na2O，加热时能剧烈燃烧，有黄色火焰，生成淡黄色固体Na2O2。

实验：将干燥的坩埚加热，用镊子夹取绿豆大一块钾放入坩埚，钾熔化后停止加热。现象和结论：钾熔化后剧烈燃烧，产生紫色火焰并伴随轻微爆炸，生成复杂的氧化物。锂也可燃烧生成氧化物。

碱金属与水的反应：回忆钠与水反应的现象，钠与水剧烈反应，熔化成小球，在水面上游动，酚酞变红色。实验：在烧杯中加适量的水，滴入酚酞，切一块绿豆大的钾放入水中。

现象和结论：钾浮在水面上；迅速熔成闪亮的小球四处游动；反应剧烈，有轻微爆炸声并着火燃烧；滴入酚酞，溶液变红。钠、钾均能与水反应，置换出氢气，但钾反应更剧烈。

小结：①碱金属单质都能与氧气反应，生成氧化物，从锂到铯，反应越来越剧烈，生成的氧化物越来越复杂②碱金属单质都能与水反应，生成碱，置换出氢气，从锂到铯，反应越来越剧烈③可见碱金属单质的化学性质表现出了相似性、递变性。

思考：碱金属的化合物性质是否也有相似性和递变性①碱金属的最高价氧化物的水化物LiOH、NaOH、KOH、RbOH、CsOH均有较强的碱，有碱的通性，且碱性逐渐增强②氧化物类似Na2O，均为碱性氧化物，与水、二氧化碳、酸能反应。

③过氧化物类似Na2O2，与水和二氧化碳反应生成氧气④还有其盐类似Na2CO3、NaHCO3，其反应的化学方程式均非常相似但也要注意有些不一样，如KHCO3的溶解度较大与NaHCO3不同（4）碱金属的物理性质。

碱金属单质的物理性质也存在相似性和递变性：除铯外，其余都呈银白色，它们都比较软，有延展性，密度较小，熔点较低，导电、导热性强。如Na、K合金在常温下是液体，可作原子反应堆的导热剂。

（5）金属性强弱常见的比较方法①金属单质与水或酸反应，越容易置换出氢气，元素的金属性越强注意不是置换出的氢气的多少如，钠比镁更容易从水中置换出氢气，钠的金属性比镁强②对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，元素的金属性越强。

如碱性强弱LiOH

则金属性Zn>Cu(但要注意活泼金属与水反应剧烈，在水溶液中不能置换出其他金属单质，如碱金属)④根据金属阳离子的氧化性强弱判断，金属阳离子的氧化性越强，对应金属元素的金属性越弱如，氧化性铜离子强于亚铁离子，则金属性Cu

注意：比较元素金属性强弱的关键是比较元素原子失电子的难易程度，而不是失电子的多少。如，Na能失去一个电子，Al能失去3个电子，但钠失电子能力强，故元素的金属性Na比Al强。

2、卤族元素卤族元素简称卤素，包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)卤素是典型的非金属元素，在自然界中以化合态存在（1）卤素单质的物理性质：卤素单质的物理性质同样表现出相似性和递变性。

卤素单质的性质还有特殊性：溴是唯一一种常温下呈液态的非金属单质，且很容易挥发。碘易升华为紫色碘蒸气，蒸气遇冷又会凝华。碘单质遇淀粉溶液呈蓝色（化学性质），可用于碘的检验。（2）卤族元素的原子结构：

随原子序数的递增，卤族元素原子的电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，最外层电子数均为7（3）卤族元素的化学性质从卤素原子结构推测其化学性质：卤素原子的最外层均为7个电子，都容易得到1个电子成为8个电子的稳定结构，在化合物中均表现为-1价，均有较强的非金属性，单质有较强的氧化性。

随原子序数（核电荷数）的递增，其电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力减弱，得电子能力减弱，非金属性逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱。①卤素单质与氢气反应：

卤素单都能与氢气化合生成卤化氢，化合价均为-1价从F2到I2，与H2化合越来越困难，生成的氢化物稳定性逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱②卤素单质间的置换反应类似金属与盐溶液的置换反应，卤素单质间也可发生置换反应。

通过卤素单质间的置换反应，可以比较卤素单质的氧化性强弱实验：卤素单质间的置换反应实验操作：分别向盛有4 mLKBr溶液和4 mLKI溶液的两支试管中加入1 mL氯水，振荡，观察溶液的颜色变化，并与氯水的颜色进行比较。

向盛有4 mLKI溶液的试管中加入1 mL溴水，振荡，观察溶液的颜色变化，并与溴水的颜色进行比较

实验现象和结论：加入氯水后，KBr溶液由无色变为橙黄色，KI溶液由无色变为棕褐色；加入溴水后，KI溶液由无色变为褐色。

卤素单质均有较强的氧化性，其单质的氧化性逐渐减弱Cl2>Br2>I2。卤素元素的非金属性逐渐减弱Cl>Br>I；卤素元素的阴离子的还原性逐渐增强。小结：卤素性质有相似性，与氢气、水、金属等均可反应。

卤素性质也有递变性：

卤素元素还有特殊性：在常温下Br2是唯一的液态非金属单质，易挥发碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I2变蓝氟是最活泼的非金属，没有正化合价，氟单质与盐溶液反应时，先与水反应产生HF和O2（4）元素的非金属性强弱的比较。

①非金属单质与氢气化合越容易，气态氢化物的稳定性越强，元素的非金属性越强如，稳定性HF>HCl>HBr>HI，则元素的非金属性：F>Cl>Br>I②最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，元素的非金属性越强。

③非金属单质间的置换反应，非金属强的单质可将非金属性弱的单质从其盐溶液中置换出来。

则元素的非金属性Cl>Br。④根据离子的还原性强弱判断，非金属阴离子的还原性越强，对应元素的非金属性越弱。

3、元素的性性质与原子结构的关系（1）原子结构决定了元素的性质元素的性质与原子结构有密切关系，主要与原子核外电子的排布，特别是最外层电子数有关元素周期表中，主族元素的原子结构有相似性和递变性，其化学性质也有相似性和递变性。

（2）同主族元素的相似性和递变性在元素周期表中，同主族元素的原子最外层电子数相同，其单质的化学性质也有相似性同主族元素从上到下原子核外电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐增强。

所以其金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱本节小结：一、原子结构1、原子结构2、原子核外电子排布二、元素周期表1、元素周期表的排布原则2、元素周期表的结构七个周期、16个族三、核素核素、同位素及其特性四、原子结构与元素的性质

1、碱金属元素的原子结构和性质2、卤族元素的原子结构和性质3、同主族元素原子结构和性质的相似性、递变性4、金属性与非金属性的比较方法

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