4.1.2 核素 原子结构与元素的性质 课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第一节 原子结构与元素周期表 第四章 物质结构 元素周期律 第2课时 核素 原子结构与元素的性质 1 2 知道元素、核素、同位素的含义、本质及形成原因，培养证据推理和模型认知能力。 以IA、VIIA族元素为例，通过探究认识同主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；培养分析、处理数据的能力，尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。 学习目标 情境引入 氕 氘 氚 H D T 重氢 超重氢 这三种微粒是同一种原子吗?是同一种元素吗? 一、核素 具有相同质子数（核电荷数）的同一类原子的总称。 核素： 具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。 同位素： 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素。如： 8 O 16 8O 17 8O 18 1 H H H 1 1 1 2 3 元素： 同位素特性 （1）同位素在周期表里占据同一位置 （2）天然、稳定存在的同位素，无论是游离态还是化合态各同位素所占的原子个数的分数一般是不变的，如氯元素有两种同位素，35Cl占75.77%、37Cl占24.23% 。 （3）在相同状况下，各同位素的化学性质基本相同（几乎完全一样），但物理性质有所不同。 情境引入 认识碱金属元素 Rb 二、碱金属元素 1、碱金属原子结构特点 元素名称 元素符号 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 碱金属元素 锂 0.152 钠 0.186 钾 0.227 铷 0.248 铯 0.265 结论： Li Cs K Rb Na 3 11 19 37 55 1 1 1 1 5 1 4 3 2 6 碱金属元素原子的最外层电子数均为1，但是电子层数和原子半径不，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 2. 碱金属的物理性质 相 似 点 递变性 颜色 硬度 密度 熔沸点 导电导热性 密度变化 熔沸点变化 Li Na K Rb Cs 均为银白色（Cs略带金色） 柔软 较小 较低 强 逐渐增大（K特殊） 单质的熔沸点逐渐降低 实验探究 比较Na、K在空气中的燃烧 取一小块钾，擦干表面的煤油后放在石棉网上加热，观察现象。同钠与氧气的反应比较。 现象：都易燃烧，Na燃烧火焰呈黄色；K燃烧火焰呈紫色 结论：Na与K都易与O2反应，K先燃烧，而且燃烧得更剧烈 实验探究 比较Na、K与H2O的反应 在小烧杯中放入一些水，然后取绿豆大的钾，吸干表面的煤油，投入到小烧杯中，观察现象。 现象：K浮在水面上，熔成银白色小球，在水面上四处游动，有轻微的爆炸声，滴入酚酞后溶液呈红色。 结论：Na与K都易与H2O反应，但K比Na反应更剧烈。 实验结论 （1）碱金属元素原子的最外层都有1个电子，它们的化学性质相似 ①与O2的反应：4Li + O2 2Li2O，2Na + O2 Na2O2 更为复杂 K2O、K2O2、KO2 Li2O 更为复杂 Na2O、Na2O2 Cs K Li Rb Na 反应程度 与O2反应 单质 越来越剧烈 △ △ ②与水的反应 2Na + 2H2O 2NaOH + H2↑ 2K + 2H2O 2KOH + H2↑ Li、Rb、Cs 又如何呢？ 通式：2R +2H2O 2ROH + H2↑ 规律总结 单质都具有强还原性 相似性： 递变性： 元素的金属性逐渐增强 ①都能与氧气等非金属单质反应 ②都能与水反应 ①与氧气反应越来越剧烈 ②与水反应越来越剧烈 碱金属元素的相似性和递变性 情境引入 放射性 卤族元素 氟 F 砹 At 碘 I 溴 Br 氯 Cl 三、卤族元素 1.卤素单质的主要物理性质 (1)递变性 (2)特性：氯易液化、溴易挥发、碘易升华。 F2 Cl2 Br2 I2 颜色、状态 ______色___体 ______色___体 ______色___体 ______色___体 密度 逐渐_______ 熔、沸点 逐渐_______ 淡黄绿 黄绿 深红棕 紫黑 气 气 液 固 增大 升高 科学探究 观察卤族元素的原子结构，并思考讨论： ①卤素的原子结构有什么相同和不同的地方？ ②卤素单质在化学性质上有什么相似性和递变性? 氟原子 氯原子 溴原子 碘原子 （2）根据卤素的原子结构，请你试着推测一下氟、氯、溴、碘在化学性质上的相似性和递变性。