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    高中人教版 (2019)第一节 原子结构与元素周期表精品课后测评

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    这是一份高中人教版 (2019)第一节 原子结构与元素周期表精品课后测评,共8页。

    第四课时 原子结构与元素的性质—卤素
    【学习目标】1.通过阅读教材和实验探究,认识卤族元素性质的递变规律,并能用原子结构理论初步加以解释同主族元素性质的递变规律,掌握元素性质与原子结构的关系,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
    2.通过分析卤族元素的相关性质的图表信息,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工,培养分析、处理数据的能力,体会事物变化过程中量变引起质变的规律,落实证据推理与模型认知的化学核心素养。
    【学习重点】卤族元素性质的相似性和递变性
    【学习难点】原子结构与卤族元素性质的关系
    【课前预习】
    旧知回顾:1.指出ⅦA族元素的元素符号及名称,并分别画出原子结构示意图。
    2.碱金属都能与水反应,反应的通式为 。随着核电荷数的增加,碱金属与水反应越来越 ,生成的ROH(最高价氧化物对应的水化物)的碱性越来越 。
    新知预习:1.卤族元素为第 族的元素,包括 。最外层电子数都是 ,容易 一个电子形成最外层8电子我的结构。
    2.卤族元素性质相似,如均能与氢气化合的通式为 ,与水反应的通式为 ( 除外)。从上到下,随核电荷数的增加,也表现出递变性如氢化物稳定性: ;还原性: ;酸性: 。最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐 (除 外),即 等。
    【课中探究】
    情景导入:
    【溴和碘的发现之旅】
    1824年,法国化学家巴拉尔(1802—1876)在研究盐湖中植物的时候,将从大西洋和地中海沿岸采集到的黑角菜燃烧成灰,然后用浸泡的方法得到一种灰黑色的浸取液。他往浸取液中加入氯水和淀粉,溶液即分为两层:下层显蓝色(这是由于淀粉与溶液中的碘生成了化合物);上层显棕黄色。为什么会出现这种现象呢?经巴拉尔的研究,认为可能有两种情况:一是氯与溶液中的碘形成新的氯化碘,这种化合物使溶液呈棕黄色;二是氯把溶液中的新元素置换出来了,因而使上层溶液呈棕黄色。于是巴拉尔想了些办法,试图把新的化合物分开,但都没有成功。所以他断定这是一种与氯、碘相似的新元素。1825年,德国海德堡大学学生罗威把家乡克罗次纳的一种矿泉水通入氯气,产生一种红棕色的物质。这种物质用乙醚提取后,再将乙醚蒸发,则得到红棕色的液溴。所以罗威也是独立发现溴的化学家。
    一、卤素原子的结构特点及物理性质
    活动一、卤素的概念及原子结构
    任务一、查看元素周期表,阅读教材P102页中间自然段,思考什么是卤素元素?其原子结构有何特点?可得到什么结论?
    任务二、根据碱金属元素原子结构的特点及变化规律,结合表中数据,思考在周期表中,从上到下卤族元素原子的核电荷数、原子半径的变化有什么特点?完成表格内容。
    【对应练习】1.已知某卤族元素位于周期表中第三周期,该元素原子结构示意图正确的是( )
    A. B. C. D.
    2.关于原子序数为53的元素,以下说法正确的是( )
    A.位于第六周期B.是金属元素
    C.最外电子层含有6个电子D.属于卤族元素
    活动二、卤素单质的物理性质及变化规律
    任务一、结合教材P102页表4-3(下表)种数据内容,归纳总结卤素单质的物理性质具有哪些相似性和递变性?
    ①相似性(原子结构的相似性):
    ②递变性(原子结构的递变性决定):
    任务二、回顾氯气的溶解性,展示液溴(水封)、碘水样品,讨论交流Cl2、Br2、I2的物理性质具有哪些特殊性?完成表格内容。
    【对应练习】1.砹(At)是原子序数最大的卤族元素,对砹及其化合物的叙述,不正确的是
    A.与H2化合的能力:At2C.砹难溶于水,易于四氯化碳 D.砹原子的最外层有7个电子
    2.元素周期表中卤族元素(F→I) 的单质和化合物的性质,从上到下呈现一定的递变性。下列叙述中正确的是( )
    ①氢卤酸(HX) 的酸性依次减弱 ②单质的颜色加深 ③气态氢化物的佛点依次增高 ④单质的沸点升高 ⑤阴离子的还原性增强
    A.①②④ B.②③④⑤ C.②④⑤ D.①③⑤
    二、卤素单质化学性质的相似性和递变性
    活动一、预测卤素单质的化学性质
    任务一、根据卤族元素原子结构的相似性和递变性,结合碱金属元素原子结构与性质的关系,推测卤素元素性质的相似性和递变性是什么?
    ①相似性:
    ②递变性:
    任务二、阅读教材P103页表4-4,结合卤素元素性质的相似性和递变性,推测卤素单质与氢气反应的条件、产物的稳定性及化学方程式?完成表格内容。
    卤素单质与氢气反应:
    【对应练习】1.下列关于F、Cl、Br、I的比较,不正确的是( )
    A.它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多
    B.单质的氧化性随核电荷数的增加而减弱
    C.它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强
    D.单质的颜色随核电荷数的增加而加深
    2.下列有关碱金属、卤素原子结构和性质的描述正确的是( )
    A.随着核电荷数的增加,碱金属单质熔、沸点依次降低,密度依次减小
    B.碱金属单质的金属性很强,均易与氧气发生反应,加热时生成氧化物R2O
    C.根据同主族元素性质的递变规律推测At与H2化合较难
    D.根据F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱,可推出HF、HCl、HBr、HI的还原性及热稳定性依次减弱
    活动二、实验探究卤素单质的化学性质
    任务一、结合教材P104页【实验4-1】完成实验,观察比较卤素单质间的置换反应的实验现象,并分析其原理,完成表格内容。
    卤素单质间的置换反应的实验探究(见PPT视频)
    任务二、归纳总结:卤素元素化学性质的相似性和递变性有哪些?完成表格内容。
    ①卤族元素性质的相似性
    ②卤素单质化学性质的递变性
    任务三、讨论交流:结合所学知识,你认为卤素还有哪些特殊性?
    【对应练习】1.向KI溶液中加入氯水,发生Cl2+2I-=2Cl-+I2。下列说法不正确的是( )
    A.Cl2水导电但Cl2不是电解质
    B.停止反应后,取少量溶液滴加淀粉溶液,溶液变蓝
    C.溶液颜色变化说明
    D.实验结果说明,氯的非金属性强于碘
    2.验证氧化性强弱Cl2>Br2>I2,设计如下实验。(已知:稀溴水呈黄色;浓溴水呈红棕色;碘水呈棕黄色;忽略氧气的影响)
    下列说法不正确的是( )
    A.实验①设计目的为:排除实验②③④水稀释的影响
    B.实验②发生反应为:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
    C.实验③的现象可以证明氧化性:Cl2>I2
    D.实验④能证明氧化性:Br2>I2
    【课后巩固】1.(易)教材作业:P106页练习3、4、5、6、8
    2.卤族元素随原子核电荷数的增加,下列叙述不正确的是( )
    A.原子半径依次增大 B.元素的非金属性依次减弱
    C.单质的氧化性依次减弱 D.氢化物的稳定性依次增强
    3.下列关于碱金属元素和卤素的说法中错误的是( )
    A.随核电荷数的增大,碱金属元素和卤素的原子半径都逐渐增大
    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,氟原子得电子能力最强
    C.钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈
    D.单质溴与水的反应比氯气与水的反应更剧烈
    4.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.还原性:Cl->Br-
    C.卤素单质的密度从F2→I2随相对分子质量增大而增大
    D.F2可以从NaCl溶液中置换出Cl2
    5.类推是一种常采用的科研和学习方法,下列类推结论合理的是( )
    A.由单质铁和氯气反应生成FeCl3,推出单质铁和碘单质反应生成FeI3
    B.由元素周期表中从上到下,卤族元素单质熔沸点逐渐升高,推出碱金属元素单质熔沸点逐渐升高
    C.最高价氧化物的水化物的酸性,由N的强于P的,推出F的强于Cl的
    D.由Na在常温下与水剧烈反应,推出K在常温下也能与水剧烈反应
    6.向NaBr、NaI混合液中,通入一定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到固体剩余物质的组成不可能是( )
    A.NaCl,NaIB.NaCl,NaBr
    C.NaCl,NaBr,NaID.NaCl
    7.已知常温下,浓盐酸与高锰酸钾反应可以生成氯气。如图甲、乙、丙三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、润湿的淀粉-KI试纸、润湿的品红试纸,下列说法正确的是( )
    A.该实验通过现象可以证明氧化性:
    B.沾有品红溶液的试纸会褪色,若再对丙微热则恢复红色
    C.甲的现象也可以证明的还原性强于
    D.与NaBr溶液反应的实质与与NaBr溶液反应类似
    8.碘(I)在元素周期表中位于ⅦA族,是人体必需的微量元素之一。
    (1)eq \(\s\up 11(131),\s\d 4(53))I可用于治疗甲亢。eq \(\s\up 11(131),\s\d 4(53))I的原子核内中子数为_______。
    (2)①碘元素的非金属性比氯元素的弱,其原因是由于同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多,___________逐渐增大,___________能力逐渐减弱。
    ②下列事实能够用“碘的非金属性比氯的弱”来解释的是________(填序号)。
    a.碘单质的熔点高于氯单质
    b.高氯酸的酸性强于高碘酸
    c.Cl2与H2的化合比I2与H2的化合更容易
    (3)氢碘酸是HI的水溶液,是一种酸性比盐酸强的酸。
    资料:ⅰ.盐酸和氢碘酸均可使氢氧化铁溶解,后者得到的产物中含有I2。
    ⅱ.KI溶液不能溶解氢氧化铁,KI溶液与FeCl3溶液反应的产物中含有I2。
    ①盐酸与氢氧化铁发生反应的离子方程式是Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O;氢碘酸与氢氧化铁发生反应的离子方程式是_______________________________________。
    ②结合上述资料,由物质性质解释①中两反应的异同:________________________________________。
    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)
    氟(F)


    0.071
    氯(Cl)


    0.099
    溴(Br)


    1.12
    碘(I)


    1.32
    结论
    卤素单质
    颜色(常态)
    密度
    熔点/℃
    沸点/℃
    F2( )
    淡黄绿色(气体)
    1.69 g·L-1(15 ℃)
    -219.6
    -188.1
    Cl2()
    黄绿色(气体)
    3.214 g·L-1(0 ℃)
    -101
    -34.6
    Br2()
    深红棕色(液体)
    3.119 g·cm-3(20 ℃)
    -7.2
    58.78
    I2 ()
    紫黑色(固体)
    4.93 g·cm-3
    113.5
    184.4
    气体
    物理性质
    F2
    Cl2
    Br2
    I2
    卤素单质
    反应条件
    化学方程式
    产物稳定性
    F2
    Cl2
    Br2
    I2
    结论
    实验内容
    操作方法
    实验现象
    化学方程式或解释
    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,再滴加CCl4振荡。
    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,再滴加CCl4振荡。
    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,再滴加CCl4振荡。
    结论
    元素
    F
    Cl
    Br
    I
    最外层电子数
    最高正价
    最低负价
    最高价氧化物对应水化物
    气态氢化物
    自然界中状态
    化学性质
    规律(按F、Cl、Br、I顺序)
    原子得电子能力
    非金属性
    单质的氧化性
    阴离子的还原性
    最高价氧化物对应水化物的酸性
    单质与氢气化合的难易程度
    氢化物的稳定性
    实验①
    实验②
    实验③
    实验④
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