第18讲 原子结构与元素的性质-【暑假自学课】2022年高一化学暑假精品课（人教版2019）

第18讲 原子结构与元素的性质 【学习目标】 1．知道元素的金属性和非金属性的判断方法。 2．能根据碱金属元素的结构特点，理解其化学性质和物理性质的相似性和递变性。 3．能根据卤族元素的结构特点，理解其化学性质和物理性质的相似性和递变性。 4．能运用原子结构理论解释同主族元素性质的递变规律。 【基础知识】 原子的最外层电子排布与元素化学性质的关系 元素 结构与性质 金属元素 非金属元素 稀有气体元素 最外层电子数 一般小于4 一般大于或等于4 8(He为2) 稳定性 不稳定 不稳定 稳定 得失电子能力 易失电子 易得电子 不易得、失电子 化合价 只显正价 既有正价，又有负价 0价 原子最外层电子数小于4不一定是金属元素，如氢原子最外层电子数是1，属于非金属元素。 元素的原子在反应中得电子，具有非金属性；在反应中失电子，具有金属性。得失电子能力与原子结构有何关系？ 周期表中ⅠA、ⅦA两族元素的原子结构均有什么共同特点？ ⅠA、ⅦA两族元素的化学性质各自有何相似性及递变性？ 元素的性质 1、 元素的金属性和非金属性判断 1．金属性判断 2．非金属性判断 氯的最高价氧化物的水化物是HClO4，而不是HClO；硫的最高价氧化物的水化物是H2SO4，而不是H2SO3。 碱金属单质的主要物理性质 从表中你能发现碱金属在物理性质上有什么变化规律？ 二、碱金属元素 1．物理性质 相似性 递变性 柔软、密度小、熔点低 良好的延展性、导热性和导电性 从上到下，密度总体增大 从上到下，熔点、沸点降低 液态钠钾合金可做原子反应堆的导热剂。 根据碱金属元素的原子结构，你认为碱金属单质在化学性质方面有何变化规律？ 钠、钾失电子能力比较 碱金属 钠 钾 操作 现象及原理 钠与水剧烈反应。 反应的方程式：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑ 钾与水反应更剧烈，甚至可产生爆炸现象。 反应的方程式：2K＋2H2O＝2KOH＋H2↑ 结论 失电子能力K＞Na 原因 K、Na最外层电子数目相同，但K比Na电子层数多，最外层电子离核较远，故K比Na更易失电子。 (1)与O2反应 碱金属 现象及产物 化学方程式 Li 不如Na剧烈，生成Li2O 4Li＋O22Li2O Na 剧烈燃烧，生成Na2O2 2Na＋O2Na2O2 K 燃烧比Na剧烈，生成复杂的氧化物 K＋O2KO2(超氧化钾) Rb 燃烧反应更剧烈，生成更复杂的氧化物 Cs 燃烧反应更剧烈，生成更复杂的氧化物 (2)与H2O反应 碱金属 现象及产物 化学方程式 Li 反应较慢，生成H2 2Li＋2H2O＝2LiOH＋H2↑ Na 反应剧烈，生成H2 2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑ K 反应剧烈，轻微爆炸，生成H2 2K＋2H2O＝2KOH＋H2↑ Rb 遇水立即燃烧，爆炸，生成H2 2．化学性质 物质 相似性 递变性 单质 (用R表示) 与非金属单质反应：Cl2＋2R＝2RCl 与O2的反应越来越剧烈，产物越来越复杂，如Li与O2反应只能生成Li2O，Na与O2反应还可以生成Na2O2，而K与O2反应能够生成KO2等。 与水反应：2R＋2H2O＝2ROH＋H2↑ 与H2O的反应越来越剧烈，如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸，Rb与Cs遇水发生剧烈爆炸。 与酸反应：2R＋2H＋＝2R＋＋H2↑ 从上到下，单质还原性逐渐增强 化合物 最高价氧化物水化物的化学式为ROH，且均呈碱性 最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强。 即碱性：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH Cs 遇水立即燃烧，爆炸，生成H2 3．从原子结构角度认识碱金属元素性质的递变规律 卤族元素的主要物理性质 从表中你能发现卤族元素在物理性质上有什么变化规律？ 三、卤素 1．物理性质 相似性 递变性 都有颜色，有毒，在水中溶解度不大 从上到下，颜色逐渐加深 从上到下，熔、沸点逐渐升高，密度逐渐增大 根据卤族元素的原子结构，你认为卤素单质在化学性质方面有何变化规律？ 卤素单质间的置换反应 实验操作 实验现象 实验原理（化学方程式） 无色变橙色 Cl2＋2KBr＝2KCl＋Br2 无色变棕色 Cl2＋2KI＝2KCl＋I2 无色变棕色 Br2＋2KI＝2KBr＋I2 实验结论 卤素单质的氧化性顺序由强到弱依次是：Cl2＞Br2＞I2 卤素离子的还原性顺序由强到弱依次是：I－＞Br－＞Cl－ 2．化学性质 相似性 递变性 单质