4.1 原子结构与元素周期表4 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 物质结构 元素周期律 第一节 原子结构与元素周期表 四．原子结构与元素的性质 （一）碱金属元素 碱金属元素的原子结构 1、在周期表中的位置： 2、原子结构特点 相同点：　　 不同点： 核电荷数依次增多 原子半径依次增大 电子层数依次增多 最外层１个电子 第IA族 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 碱金属 锂 钠 钾 铷 铯 2 1 Li 3 1 3 Na 11 1 4 K 19 1 5 Rb 37 1 6 Cs 55 思考与讨论 3、碱金属化学性质的比较 （1）与O2等非金属反应 （2）与水反应 2K + 2H2O == 2KOH + H2↑ 2R + 2H2O == 2ROH + H2↑ 4Na + O2 == 2Na2O 4K + O2 == 2K2O 2K + O2 == K2O2 遇空气立即着火燃烧，生成比过氧化物更复杂的氧化物 铷、铯 钾 钠 锂 室 温 点 燃 （现象：浮、熔、游、燃、红） 注意：均为可溶于水的强碱； 且对应碱的碱性逐渐增强。 只有一种产物氧化锂：4Li + O2 ==== 2Li2O 点燃 2Na + O2 ==== Na2O2 点燃 K + O2 ==== KO2（超氧化钾） 点燃 通过以上比较，思考钠和钾的性质有什么相似性和不同。这与它们的原子结构有关系吗？ 相似性： Li Na K Rb Cs 核电荷数增多 电子层数增多 原子半径增大 随核电荷数的增加，失电子能力逐渐增强，单质还原性逐渐增强。（元素的金属性增强） 它们具有相似的化学性质——强还原性 原子的最外层均只有一个电子 递变性： 结论：碱金属都具有强还原性，且随核电荷数的增加，元素的金属性逐渐增强。 思考与交流 锂(Li) 钠(Na) 钾(K) 铷(Rb) 铯(Cs) 随着核电荷数增加，碱金属的性质逐渐增强 与水反应越来越剧烈，生成氢气速率越来越快； 通式： 2M+2H2O=2MOH+H2↑ 碱性：LiOH ＜ NaOH ＜ KOH ＜ RbOH ＜ CsOH 元素金属性逐渐增强，单质还原性逐渐增强 请预测碱金属元素的性质 （3）碱金属的主要物理性质及递变规律 相似性 单质的熔、沸点降低 ρ（Li、Na、K）<ρ（水） ρ（Rb、Cs）>ρ（水） ρ（Li）<ρ（煤油） 密度逐渐增大 递变性 注 意： （ρ（Na） > ρ（K）） 大多为银白色（铯略带金色），质软， 密度较小， 熔点较低，导热、导电性强。 Li Na K Rb Cs 思考与交流 P101表4-2 讨论2：碱金属与盐酸： 2R+2H+= 2R++H2 讨论3：碱金属与盐溶液： 先与水反应 讨论4：Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+也具有强还原性吗？ 没有， 有较弱的氧化性。 氧化性： Li+ > Na+ > K+ > Rb+ > Cs+ 讨论1：Li与K 应如何保存？ Li封存于固体石蜡中， 少量K保存于煤油中。 【碱金属元素的用途】 锂电池是一种高能电池。 锂有机化学中重要的催化剂 锂制造氢弹不可缺少的材料 锂是优质的高能燃料（已经 用于宇宙飞船、人造卫星和 超声速飞机）。 铷铯主要用于制备光电管、真空管。铯原子钟是目前最准确的计时仪器。 钾的化合物最大用途是做钾肥、硝酸钾还用于做火药 液态钠可作为核反应堆的传热介质。 （二）卤族元素 Br2 I2 浅 → 深 气 → 液 → 固 低 → 高 小 → 大 不易溶于水(除F2) 熔沸点较低 都有颜色 1、卤素单质的物理性质 易溶于有机溶剂 P102表4-3 递 变 性 相 似 性 颜色 状态 熔沸点 密度 F2 Cl2 Br2 I2 水溶液 油（CCl4、苯等）溶液 Br2 黄（稀）→ 橙色（浓） 橙红色 I2 深黄（稀）→褐色（浓） 紫红色 注意：溴、碘单质在不同溶剂中的颜色 碘的特性 易升华 ——分离提纯碘 溴的特性 易挥发 保存：用水封 溴蒸气→ 溴水→ 液溴→ I2和河沙 （1）在周期表中的位置 相同点:　　 不同点: 核电荷数依次增多 原子半径依次增大 电子层数依次增多 最外层７个电子 第ⅦA 族 （2）原子结构特点 根据卤素的原子结构，试着推测一下氟、氯、溴、碘在化学性质上的相似性和递变性。 2、卤素的原子结构 思考与交流 冷、