4.1.3 原子结构与元素的性质 微讲小本 -【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中化学必修第一册（单选,人教版2019）

第三课时　原子结构与元素的性质 学习目标 核心素养 1.了解碱金属、卤素在周期表中的位置。 2.了解碱金属、卤素原子的结构和性质。 3.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。 1.从原子、分子水平认识物质的结构和性质,形成“结构决定性质”的观念。 2.设计实验方案,探究同主族元素性质的递变规律,培养学生科学探究与创新意识素养。 情境导入 　　元素周期表中,第ⅠA族的金属元素为碱金属,它们的原子结构具有相似性和递变性,那么它们的单质的性质呢? 　 知|识|梳|理 知识点一 碱金属元素的结构和性质 1.元素的性质 2.碱金属元素的原子结构 锂 钠 钾 铷 铯 Li Na K Rb Cs 0.152 0.186 0.227 0.248 0.265 结论 (1)碱金属元素的原子最外层电子数都是1。 (2)碱金属元素的原子随核电荷数逐渐增大,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大。 3.碱金属的化学性质 (1)钠、钾与氧气反应(如图)。 ①实验现象:都能在空气中燃烧,钠产生黄色火焰,钾产生紫色火焰,钾燃烧更剧烈。 ②反应方程式:2Na+O2Na2O2、K+O2KO2。 ③实验结论:金属的活泼性:K>Na。 (2)钠、钾与水反应(如下图)。 ①实验现象。 相同点:金属浮在水面上;熔成闪亮的小球;小球四处游动;发出嘶嘶的响声;反应后的溶液加酚酞呈红色。 不同点:钾与水的反应有轻微爆炸声并着火燃烧。 ②化学方程式2Na+2H2O2NaOH+H2↑;2K+2H2O2KOH+H2↑。 ③实验结论。 与水反应剧烈程度:K>Na。金属的活泼性:K>Na。 (3)碱金属的化学性质与原子结构的关系。 ①碱金属元素的化学性质相似。 碱金属元素的最外层电子数相同,都是1个电子,它们的化学性质相似,都能与氧气等非金属单质以及水反应。 ②碱金属元素的化学性质具有递变性。 随着核电荷数的增加,碱金属元素原子的电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,原子失去最外层电子的能力逐渐增强,即从锂到铯,金属性逐渐增强。 4.碱金属的物理性质 碱金属单质硬度小、密度小、熔、沸点低,随着元素原子核电荷数的增加,碱金属单质的熔点和沸点逐渐降低。碱金属单质具有良好的延展性、导电性、导热性,液态钠可用作核反应堆的传热介质。 知识点二 卤族元素 1.原子结构特点 元素名称 氟 氯 溴 碘 元素符号 F Cl Br I 0.071 0.099 1.14 1.33 (1)相同点:最外层都有7个电子。 (2)递变性:从F到I,核电荷数逐渐增加,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大。 2.卤族元素单质的性质 (1)物理性质。 F2 Cl2 Br2 I2 颜色 状态 淡黄绿 色气体 黄绿 色气体 深红棕 色液体 紫黑 色固体 密度 逐渐增大 熔、沸点 逐渐升高 (2)化学性质。 ①卤素单质与氢气的反应。 卤素 单质 反应条件 化学方程式 产物稳 定性 F2 暗处 H2+F22HF 很稳定 Cl2 光照或点燃 H2+Cl22HCl 较稳定 Br2 加热 H2+Br22HBr 不如氯化 氢稳定 I2 不断加热 H2+I22HI 不稳定 由上表分析可知,从F2到I2,与H2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。 ②卤素单质间的置换反应的实验探究 实验操作 实验现象 离子方程式 结论 振荡静置后,溶液由无色变为橙黄色 2Br-+Cl2Br2+2Cl- 氧化性:Cl2>Br2 振荡静置后,溶液由无色变为褐色 2I-+Cl2I2+2Cl- 氧化性:Cl2>I2 振荡静置后,溶液由无色变为褐色 2I-+Br2I2+2Br- 氧化性:Br2>I2 由以上实验得出结论:Cl2→I2氧化性逐渐减弱,相应卤素离子还原性逐渐增强。 知识点三 同主族元素的性质与原子结构的关系 1.元素性质的影响因素 元素的性质与原子结构有密切的关系,主要与原子核外电子的排布,特别是与最外层电子数有关。原子结构相似的同主族元素,它们在化学性质上表现出相似性和递变性。 2.同主族元素性质的递变规律 在元素周期表中,同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,失电子能力逐渐增强,得电子能力逐渐减弱,所以金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。 思|考|辨|析 微判断 1.从锂到铯,碱金属元素单质的密度依次增大。 (×) 2.碱金属元素的单质与氧气反应的产物属于同种类型。(×) 3.