4.1.3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

第四章 第一节 原子结构和元素周期表 人教版高中化学必修第一册第四章第一节 第三课时 核素 原子结构和元素的性质 学 习 目 标 通过碱金属单质和卤素单质的性质的学习，能利用原子结构理论预测陌生元素的性质，培养学生证据推理与模型认知的化学核心素养； 1 2 掌握碱金属元素卤族元素的原子结构与性质的关系，运用原子结构理论解释元素性质，培养学生宏观辨识与微观探析的化学核心素养。 认识碱金属元素 在元素周期表的ⅠA族除氢（H）外的六个金属元素 元素周期表中的同族元素放在一起研究，他们之间存在着什么内在联系呢？人们常说原子结构决定元素性质，我们可从它们的结构和性质的关系来进行探讨。 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 思考讨论 填写下表中的信息，并思考和讨论下列问题。 Li Na K Rb Cs 3 11 19 37 55 1 1 1 1 1 2 3 4 5 6 + 3 2 1 +11 2 8 1 +19 2 8 8 1 +37 2 8 18 8 1 +55 2 8 18 18 8 1 任务一 碱金属元素的原子结构 温习旧知 一般金属元素最外层电子数≤4，易失电子，具有金属性； 非金属元素最外层电子数≥4，易得电子，具有非金属性。 原子失电子的能力 原子得电子的能力 (1)在同周期表中，从上到下碱金属元素原子的核电荷数、原子半径的变化有什么特点？ (2)观察碱金属的原子结构示意图，他们的原子核外电子排布有什么特点？从哪一点能推断出碱金属元素的化学性质具有相似性？ 最外层均有1个电子，容易失去，均有较强还原性 从Li到Cs随核电荷数的增加，电子层数增多，原子半径增大 任务二 碱金属元素的化学性质 问题和预测 （1）回忆：回忆第二章学过的知识，金属钠有哪些化学性质？ 钠在空气中燃烧 钠与水的反应 （2）结合金属锂、钠和钾的原子结构特点，预测锂和钾可能具有哪些与钠相似的化学性质？ 实验探究 钠 钾 和氧气反应 化学方程式 钠、钾与氧气反应比较 先熔化，再剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色的固体 比钠燃烧更剧烈，火焰呈紫色 观察实验现象 从Li到K，和氧气反应越来越剧烈，产物种类越来越多 观察实验现象 钠 钾 与水反应 　在水面上、___成银白色小球、在水面上四处　 、滴入酚酞溶液呈　　色 　 在水面上、　 成银白色小球、在水面上四处　 、滴入酚酞溶液呈　 色，有轻微爆炸现象 化学方程式 浮 熔 游动 红 钠、钾与水的反应比较 浮 熔 游动 红 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2K＋2H2O===2KOH＋H2↑ 产物碱性： LiOH ＜NaOH ＜KOH ＜ RbOH ＜ CsOH 逐渐剧烈 2Li + 2H2O = 2LiOH + H2 ↑ (较慢) 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑ (激烈) 2K + 2H2O = 2KOH + H2 ↑ (很激烈) 2M + 2H2O = 2MOH + H2 ↑ 分析和结论 （1）通过实验、观察，讨论并总结钠、钾有哪些相似的化学性质？与你最初根据原子结构特点进行的预测是否一致？ （2）从实验现象比较钾、钠与水反应的难易程度，由此，你能推断出锂与水反应的难易程度吗？ （3）通过比较碱金属与水反应的难易程度，你能发现与它们的原子结构有什么关系吗？由此，你能推断出碱金属元素化学性质的相似性和递变规律吗？ 从原子结构的角度分析碱金属元素的化学性质的相似性、递变性的实质 相似性：碱金属元素的原子最外层都只有1个电子，在反应中容易失去，所以他们的化学性质相似，都能与氧气、水反应。 递变性：随着核电荷数的增加，碱金属元素的原子电子层增加，原子半径增大，所以原子失电子能力增强，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，即由锂到铯，金属性逐渐增强。 通过刚才对碱金属原子结构和化学性质的分析，明确了碱金属元素的化学性质具有相似性和递变性，这能为我们比较金属性强弱提供哪些方法呢？ （1）其单质与水（或酸）反应的剧烈程度。 （2）最高价氧化物的水化物-----氢氧化物的碱性强弱。 金属性强弱的判断： （3）根据金属活动顺序表进行理论判断 任务三 碱金属元素的物理性质 密度 逐渐增大 反常 熔点逐渐降低 沸点逐渐降低 最轻的金属，保存在石蜡里 任务四 碱金属的用途 锂电池是一种高能电池。锂有机化学中重要的催化剂。锂是制造氢