碱金属和卤族元素
高一化学碱金属、卤族元素知识归纳
A是，B是，C是，D是。
写出有关的化学方程式（属离子反应的写出离子方程式）：
； ；
； ；
；。
解析：根据A、B、C的焰色均为紫色，可知它们为钾的化合物，气体D能使澄清石灰水变浑浊，但不能使品红溶液褪色，则D是 ，B是 ，A为 ，C为 。
：
：
：
：
：
2.碱金属与水（酸）反应的计算：
[例2]质量均为 的 三种金属，分别投入到各盛有相同物质的量浓度相同体积的硫酸溶液中，充分反应后放出氢气的质量是（）
异：随原子序数递增（从上到下）电子层数依次增多。
原子半径依次增大。（同周期中为最小）
2.元素性质
同 异
3.单质性质：
同：均具氧化性，易获得1个电子
异：（1） 、 （气态）、 （液态）、 （固态）
（2） （淡黄绿）、 （黄绿）、 （深红棕）、 （紫黑）
（3）密度增大，熔沸点升高，在水中溶解性减小，单质易溶于有机溶剂。
3.碳酸钠与盐酸反应：
[例3]向碳酸钠的浓溶液中逐滴加入稀盐酸，直到不再产生 气体为止，则此过程中，溶液中的碳酸氢根离子浓度变化趋势可能是：（A）逐渐减小；（B）逐渐增大；（C）先逐渐增大，而后减小；（D）先逐渐减小，而后增大。你的选择是（填正确选项的标号）。
试用化学方程式和简要文字表述其理由。
解析：因 浓溶液中 离子浓度较大，滴入盐酸后， 与 先结合生成 离子，故先是 离子越来越多。当 离子全部变为 离子后，继续滴加盐酸，则 与 又结合生成 ， 分解为 和 ，使 离子又逐渐减少。故答案为（C）。理由是：首先 ，
卤族元素与碱金属反应
卤族元素与碱金属反应
卤族元素（如氟、氯、溴、碘等）与碱金属（如钠、钾、锂等）在一定条件下可以发生化学反应。
这些反应通常涉及元素的氧化还原过程。
以下是卤族元素与碱金属可能发生的一些化学反应：
1.置换反应：卤族元素可以与碱金属发生置换反应，生成相应的碱金属卤化物。
例如，钠可以与氯反应生成氯化钠（NaCl），钾可以与溴反应生成溴化钾（KBr）等。
2.氧化还原反应：卤族元素具有较高的氧化性，而碱金属具有较低的氧化性，因此当它们相互作用时，可能发生氧化还原反应。
例如，氟可以氧化锂生成氟化锂（LiF）和氧气，氯可以氧化钠生成氯化钠（NaCl）和氧气等。
3.配合反应：卤族元素还可以与碱金属发生配合反应，生成配合物。
例如，溴可以与钠生成溴化钠（NaBr），其中溴原子与钠原子之间通过配位键结合。
需要注意的是，卤族元素与碱金属的反应性取决于多种因素，包括反应物的浓度、温度、压力等。
此外，不同的卤族元素与不同的碱金属之间也可能存在不同的反应性和产物。
因此，具体的反应条件和产物需要结合实验来确定。
第一节碱金属和卤素元素的性质
1. 卤素单质与氢气反应
卤素单质与氢气反应 剧烈程度：F2>Cl2>Br2>I2 生成氢化物稳定性：HF>HCl>HBr>HI
2. 单质间的置换反应
[实验1] 将少量氯水分别注盛有NaBr溶液和KI
溶液的试管中，用力振荡后注入少量四氯 化碳，振荡。观察
[实验2] 将少量的溴水注入盛有KI溶液的试管
17
溴
Br
35
2,8,7 2,8,18,7
碘
I
53
2,8,18,18,7
卤族元素的化学性质
结构
决定
性质
F Cl Br I
相同点： 最外层都有7个电子
递变性： 核电荷数逐渐增多 电子层数逐渐增多 原子半径逐渐增大
相似性： 容易得到1个电子，单质 表现出很强的氧化性
递变性： 原子核吸引电子
的能力减弱 从F---I 越来
第一章 物质结构 元素周期律
第一节 元素周期表
（第2课时）
Rb
元素的性质与原子结构
一.碱金属元素
元素 元素 核电 最外层 电子
原子结构
名称 符号 荷数 电子数 层数 相同点 递变性
锂
碱
Li
3
1
金钠 属
Na 11
1
元 钾 K 19
素
1
铷 Rb 37 1
铯 Cs 55 1
2 3 4
核 电原
最外 层都
电 子子 荷 层半 数 数径
弱
强弱
对于同周期元素而言
从左到右
核电失 得 金 非
电子电 电 属 金
荷层子 子 性 属
数数能 能 逐 性
元素周期表第二课时碱金属和卤族元素
物质结构 元素周期律
元素周期表
吴晶晶
第一节
第二课时
一、原子结构的相似性和递变性 1、 碱金属原子结构的相似性和递变性 2、卤族元素原子结构的相似性和递变性
二、物理性质的相似性和递变性 1、碱金属物理性质的相似性和递变性
物理性质 Li Na K 较柔软 较小 较低 Rb Cs
颜色
相 似 性 硬度 密度 熔沸点
状态
颜色
气体 气体 液体 固体
淡黄绿色 黄绿色 深红棕色 紫黑色
逐渐加深
密度变化 熔沸点变化
在水中溶解度变化规律
逐渐增大 逐渐升高 逐渐减小
三、化学性质的相似性和递变性 1、碱金属化学性质的相似性和递变性
【思考与交流】 1、记录钾的燃烧及与水反应的实验现象，书写有关化 学方程式。并与钠的相关实验相比较，思考二者的性 质有何相似性和不同点？从原子结构的角度考虑这是 为什么？ 2、结合钠的化学性质，思考碱金属具有哪些通性？ 试用通式表示碱金属和水反应的化学方程式。
[小结] 同主族元素“位”、“构”、“性”三者 之间的关系；比较同主族元素的金属性与非金属性 的强弱
核外电子层数依次
增多
பைடு நூலகம்
同 一 主 族
原子半径依次
从上到下
增大
增强
原子失电子能力逐渐 能力逐渐 减弱
得电子
元素的金属性逐渐 增强 非金属性 逐渐 减弱
课堂小结
一、碱金属 1、原子结构的相似性和递变性 2、物理性质的相似性和递变性 3、化学性质的相似性和递变性 二、卤族元素 1、原子结构的相似性和递变性 2、物理性质的相似性和递变性 3、化学性质的相似性和递变性
三、化学性质的相似性和递变性 2、卤族元素化学性质的相似性和递变性
元素周期表中的主族元素
元素周期表中的主族元素元素周期表是化学中的重要工具，它将元素按照一定规律排列。
其中，主族元素是指周期表中第1A到第8A族元素，也就是代表性元素。
这些元素具有共性，其化学性质也有规律可循。
本文将介绍元素周期表中的主族元素，以及它们在日常生活中的应用。
一、第1A族元素 - 碱金属碱金属是元素周期表中的第1A族元素。
它们包括锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）和钫（Fr）。
这些元素具有低密度、低熔点和非常活泼的化学性质。
碱金属在自然界中以化合物的形式存在，比如氯化钠（NaCl），它是我们常见的食盐。
此外，钾和铷还用于冶金工业中的合金制备。
二、第2A族元素 - 碱土金属碱土金属是元素周期表中的第2A族元素。
它们包括铍（Be）、镁（Mg）、钙（Ca）、锶（Sr）、钡（Ba）和镭（Ra）。
与碱金属相比，碱土金属的化学性质更为稳定。
它们在自然界中以氧化物和硫化物的形式广泛存在。
钙是人体骨骼、牙齿的重要组成元素，被广泛应用于医药和建筑材料制造。
镁用于制备轻便合金，广泛应用于航空航天领域。
三、第3A族元素 - 硼族元素硼族元素是元素周期表中的第3A族元素。
它们包括硼（B）、铝（Al）、镓（Ga）、铟（In）、铊（Tl）和镓（Uut）。
这些元素的数量较少，化学性质各异。
铝是最常见的硼族元素，具有良好的导电性和导热性，广泛应用于建筑、汽车和航空领域。
四、第4A族元素 - 碳族元素碳族元素是元素周期表中的第4A族元素。
它们包括碳（C）、硅（Si）、锗（Ge）、锡（Sn）、铅（Pb）和镤（Fl）。
碳是生命的基础，几乎所有有机物都含有碳元素。
硅在电子工业中应用广泛，是半导体材料的重要组成部分。
锡和铅常用于合金制备，具有良好的焊接性能。
五、第5A族元素 - 氮族元素氮族元素是元素周期表中的第5A族元素。
它们包括氮（N）、磷（P）、砷（As）、锑（Sb）、铋（Bi）和镤（Mc）。
氮是地球大气中的主要成分，也是生物体内常见的元素。
碱金属和卤族元素
.
碱金属
.
结论
• 碱金属元素最外层电子数均为1；随着 核电荷数的增加碱金属元素原子的最 外层电子数逐渐增加
.
钾、钠性质实验对比
.
注意
• 保存在煤油中 • 钠取黄豆大小，钾取绿豆大小，用滤纸擦干表面的煤油，
用小刀切取后立即投入到水中 • 用于加热的坩埚必须干燥，因为二者都会与水反应
.
• 锂在空气中燃烧只生成Li2O，钠在空 气中生成Na2O2，钾在空气中生成 KO2，铷、铯产物更为复杂
.பைடு நூலகம்
③物理性质特点
.
注意
• 锂、钠、钾的密度比水小，铷、铯的密度比水大。 • 锂的密度小于煤油，故它只保存在液态石蜡中。 • 钠、钾常温下为固态，而钠钾合金常温下为液态，它是原
子反应堆的导热剂
.
碱金属元素的原子结构与性质的关系
• ①原子结构特点： • 相同点：最外层都有一个电子 • 不同点：从锂到铯，随核电荷数增加，电子层数增多，原
子半径增大 • ②化学性质特点： • 相似性：碱金属表现出强还原性，都能与氧气等非金属单
质发生反应 • 递变性：从锂到铯失电子能力增强，还原性逐渐增强，即
金属性逐渐增强
华，遇淀粉变蓝。 • 卤素单质在有机溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度，颜
色深
.
同主族元素性质的递变规律
• 在元素周期表中，同主族元素由上到 下原子半径逐渐增大，失电子能力逐 渐增强，得电子能力逐渐减弱，金属 性逐渐增强，非金属性逐渐减弱
.
.
卤族元素
• 原子结构相同点：最外层电子是7 • 原子结构不同点（递变性）：从F到I，随着核电
荷数的增加，卤族元素原子的电子层数逐渐增多 ，原子半径逐渐增大
碱金属、卤素
一、碱金属元素
2.化学性质 碱金属元素原子的最外层都只有1个电子， 易失电子，显还原性。 ①与O2反应： 点燃 4Li＋O2 2Li2O(白色，氧化锂) △/常温 2Na2O（白色固体，氧化钠） 4Na＋O2 2Na＋O2 △/点燃Na2O2（淡黄色，固体，过氧 化钠） ②与水反应：（用R代表碱金属元素写出总式） 2R＋2H2o 2ROH＋H2
一、碱金属元素
• 小结 1.从Li到Cs与H2o反应越来越强 烈。
2.金属与水与碱、酸可以反应出 金属性与活动性
一、碱金属元素
• 碱金属元素的递变规律 碱金属元素从上到下随着核电荷数的增 加碱金属元素原子的电子层数逐渐增大， 原子对电子的引力逐渐变弱，原子失电子 的能力逐渐增强，元素的金属性逐渐增强， 与水、氧气反应越来越强烈，生成的氧化 物越来越复杂最高价氧化物对应水化物的 碱性越来越强。
一、碱金属元素
碱金属的氧化性 • 除锂外，其它碱金属可以直接化合得到过 氧化物，碱金属的过氧化物呈淡黄色 • 除锂外，所有碱金属元素都有对应的超氧 化物。 • 除锂外，干燥的碱金属氢氧化物固体与臭 氧（O₃）反应，产物在液氨中重结晶可得 到臭氧化物晶体
二、卤素
• 卤素：包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘 （I）、砹（At） 1.卤族元素指周期系ⅦA族元素 2.它们在自然界都以典型的盐类存在 ，是成盐元素。 3.卤族元素的单质都是双原子分子，它们的物理性 质的改变都是很有规律的，随着分子量的增大， 卤素分子间的色散力逐渐增强，颜色变深，它们 的熔点、沸点、密度、原子体积也依次递增。 4.卤素都有氧化性，氟单质的氧化性最强。卤族元 素和金属元素构成大量无机盐，此外，在有机合 成等素
• 碱金属元素的原子的 结构特点 1.不同点：随核电荷数 的增大碱金属元素的 电子层逐渐增多，原 子半径增大。 2.相同点：碱金属元素 在物理性质上表现出 一些相似性和规律性。
2018-2019学年高中化学 专题03 碱金属和卤族元素(知识讲解)(含解析)
碱金属和卤族元素知识网络一. 碱金属元素 ⑴ 结构特点元素名称元素符号 核电荷数 最外层电子数电子层数原子半径/nm 碱金属 元素锂 Li 3 1 2 0.152 钠 Na 11 1 3 0.186 钾 K 19 1 4 0.227 铷 Rb 37 1 5 0.248 铯Cs55160.265结论：碱金属元素原子结构的共同点是最外层电子数为1，不同点是电子层数不同，其变化规律是随着核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。
⑵ 碱金属的性质 ①物理性质②化学性质 a 与O 2反应碱金属 化学反应方程式 反应程度产物复杂程度活泼性Li 4Li ＋O 2=====点燃2Li 2O 逐 渐 剧 烈逐 渐 复 杂逐 渐 增 强Na 2Na ＋O 2=====点燃Na 2O 2 K K ＋O 2=====点燃KO 2Rb － Cs－b 与水反应：钾比钠剧烈 二. 卤族元素⑴原子结构元素名称 氟(F) 氯(Cl) 溴(Br) 碘(I) 原子序数 9 17 35 53 最外层电子数 7 7 7 7 电子层数2345结论：卤族元素原子结构的共同点是最外层电子数为7，不同点是电子层数不同，其变化规律是随着原子序数增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。
⑵ 卤族元素单质的性质 ①物理性质F 2 Cl 2 Br 2 I 2颜色： ———————————————————→浅黄绿色 黄绿色 深红棕色 紫黑色颜色变深 熔、沸点：———————————————————→ 气体 气体 液体 固体 逐渐升高 密度：———————————————————→ 逐渐 增大 水溶性：———————————————————→反应 溶解 溶解 微溶 逐渐减小 ②化学性质 a 与H 2反应反应条件 化学方程式 产物稳定性 F 2 无 H 2+F 2=2HF 最稳定 Cl 2 光或点燃 H 2+Cl 2=2HCl 稳定 Br 2 加热 H 2+Br 2=2HBr 较稳定I 2加热H 2+I 22HI 较不稳定，可逆结论：从F 2到I 2，与H 2反应所需要的条件逐渐升高，反应剧烈程度依次减弱，生成气态氢化物的稳定性依次减弱。
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1871年门捷列夫（俄）的第二张周期表
环式元素周期表
螺旋时钟式元素周期表
塔式元素周期表
螺旋式元素周期表
透视式元素周期表
多用途元素周期表
多用途元素周期表
对 话 式 周 期 表
一.碱金属的主要物理性质
元素 元素 核电 名称 符号 荷数 锂 钠 颜色和状态 银白色，柔软 银白色，柔软 密度 g· cm-3 熔点 ℃ 沸点 ℃
F
Cl
Br
I
物 理 性 质
单质颜色： 单质状态： 单质密度： 单质熔沸点：
逐渐加深 气 液 固 逐渐增大 逐渐升高
单 质
颜色
状 态
密度
熔、沸 点
溶解性 (水 )
反应 大
毒性
F2 浅黄绿 气 Cl2 黄绿 Br2 红棕
浅 深
气
液 固
小 — 大
低 — 高
大 ——
I2
紫黑
—
— 小
小
溴、碘在几种溶剂中的颜色、溶解性
1、X2与金属单质反应
通式： X2+金属
2Na +Cl2=2NaCl 2Na+Br2=2NaBr 2Na+I2=2NaI
金属卤化物
特殊： I2与变价金属生成低价盐 Fe+I2=FeI2 2Cu+I2=2CuI
2、与非金属氢气反应
名称 反应条件 方 程 式 H2+F2 H2+Cl2 H2+Br2
光照 或点燃 加热 高温
溶剂 溶质
Br2 I2
水中
黄 深黄 橙 褐
汽油、苯、四氯 化碳中
橙 浅紫 橙红 紫红
溶解的量多少不一，颜色呈现深浅不一 汽油、苯比水轻，四氯化碳比水重
可用萃取来分离溴水或碘水
二、卤素的化学性质
画出 F 、 Cl 、 Br 、 I 元素的原子结构 示意图
At 氟 氯
砹
溴
碘
F
Cl
Br
I
相同点： 最外层电子数均为７ 不同点： 原子核电荷数逐渐增多 核外电子层数逐渐增多 原子半径逐渐增大
碱金属在物性上有无相似点，不同之处有无 一定规律？
原 子 Na +11 结 +19 K 构 示 +37 Rb 意 图
Li
+3 2 1
2 81 2 8 81
2 8 18 8 1
2 8 1818 8 1
Cs
+55
二、碱金属元素原子结构比较
元素 符号 Li Na K 核电 电子层结构 荷数 电子 原子半径 层数 (nm) 0.152 2
钾
铷 铯
Li Na K Rb Cs
3 11 19 37 55
0.534 0.97
180.5 97.81
1347 882.9
银白色，柔软
银白色，柔软
略带金色光泽，柔软
0.86
1.532 1.879
63.65
38.89 28.40
774
688 678.4
相似性：色（铯略带金色）、软、轻、低、导 思考： 递变性：从锂到铯密度增大（K与Na反常）；熔沸点降低
一、卤素的物理性质
氟气
物理性质：氟气常温下
为淡黄绿色的气体， 有剧毒。
氯气
物理性质：氯气常温下为
黄绿色气体，可溶于水， 1体积水能溶解2体积 氯气，有毒。
液溴
物理性质：液溴，在常温
下为深红棕色液体，可 溶于水，挥发性极强， 有毒，蒸气强烈刺激眼 睛、粘膜等。
碘
物理性质：碘在常温下为紫
黑色固体，具有毒性，易 溶于汽油、乙醇苯等溶剂， 微溶于水。
4、与碱反应
5、卤素单质间的置换反应
氯水 CCl4
氯水与溴化钠溶液反应
NaBr溶液 溴的四氯化碳溶液 （下层橙色）
Cl2 + 2NaBr = 2NaCl +Br2
氯水 CCl4
氯水与碘化钾溶液反应
KI溶液 碘的四氯化碳溶液 （下层紫色）
Cl2 + 2 KI = 2KCl + I2
溴水 CCl4
三、化学性质
⒈ 与非金属反应
4Li+O2==2Li2O 4Na+O2 = 2Na2O 2Na+O2==Na2O2
加热 加热
⒉ 与水反应
2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑
2K+2H2O = 2KOH+H2↑
在碱金属中，随着核电荷数的增加，与水反应 越来越剧烈。 所以，碱金属元素的金属性从锂到铯逐渐增强。
(1)黄绿色气体 (2)有刺激性气味、有毒 (3)密度比空气大 (4)易液化
（相比其它气体，Cl2的沸点高,液氯用钢瓶储运）
(5)能溶于水
（常温常压下，1体积水约溶解2体积的氯气,1：2）
2、化学性质(强氧化性） （1）与金属反应 如：3Cl2+2Fe=2FeCl3 （2）与H2反应 Cl2+H2=2HCl（强光照射爆炸） （3）与水反应 Cl2+H2O==HCl+HClO （4）与碱反应 Cl2+ 2NaOH = NaCl + NaClO +H2O
核电荷数逐渐增加
电子层数逐渐增多 原子半径逐渐增大
思考：
根据碱金属的原子结构，推测碱金属化学性质 的相似性和递变规律。
分析1：决定物质化学性质的主要因素是什么？
最外层电子数 推测一: 原子的最外层都只有1个电子，因此，它们 可能具有与钠相似的化学性质。 分析2：除了最外层电子，物质的化学性质可能还与 结构中的什么因素有关？ 推测二: 随着原子的电子层数增多，原子半径增大， 原子核对最外层电子的吸引能力减弱，失电子能力递 增，元素的金属性增强。因此，钾、铷、铯与氧气或 水的反应，将比钠更剧烈。
卤族元素性质为什么会出现这样的相似性 和递变性？
相似性：最外层均有七个电子 递变性：电子层数逐渐增多，原子核对核外电 子吸引能力减弱，得电子能力减弱，非金属 性（氧化性）减弱。
总结：
同主族元素从上至下，最外层电子数相同，电子 层数逐渐增加。原子核对核外电子的吸引能力减 弱，失电子能力增加，得电子能力减弱。金属性 （还原性）增强，非金属性（氧化性）减弱。
溴水与碘化钾溶液反应
KI溶液
碘的四氯化碳溶液
(下层紫色）
Br2 + 2 KI=2 KBr + I2
通过三个演示实验，能得出什么结论？
Cl2 + 2NaBr = 2NaCl +Br2 Cl2 + 2 KI = 2KCl + I2
Br2 + 2KI = 2KBr +I2
氧化性： Cl2 ＞ Br2 ＞ I2 还原性： I -＞ Br- ＞Cl实验证明，氟的性质比氯、溴、碘更活泼。
3 11 19 37 55
21 281 2881 2 8 18 8 1 2 8 18 18 8 1
3 4 5 6
0.186 0.227
Rb
Cs
0.248
0.265
讨论：
碱金属元素在原子结构上有什么相同之处， 又有什么不同之处？
碱金属元素的原子结构
Li Na K Rb Cs
相似性 递 变 性 最外层都只有1个电子
大量的实验证明，碱金属元素从锂到铯，物 理性质和化学性质呈现出一定的相似性和 递变性： 随核电荷数的增加，电子层数依次增加， 原子半径依次增大，密度有增大趋势，熔 沸点逐渐降低。碱金属元素金属性逐渐增 强，单质还原性依次增强。
卤族元素
回顾：氯气Cl2
1、物理性质
包括：色、态、味、密度、熔沸点、水溶性等
F2 阴暗处爆炸
Cl2 光照或点燃 Br2 加热条件下 高温条件下
2HF 2HCl 2HBr
生成氢化物 的稳定性 很稳定 稳定 较不稳定 很不稳定
I2
H2+I2
2HI
3、与水反应
Cl2+H2O ＝ HCl+HClO 相同: Br2+H2O ＝ HBr+HBrO I2+H2O ＝ HI+HIO 不同: 2F2+2H2O ＝4HF+O2 Cl2+2NaOH ＝ NaCl+NaClO+H2O Br2+2NaOH ＝ NaBr+NaBrO+H2O I2+2NaOH ＝ NaI+NaIO+H2O