4.1.3原子结构与元素周期表——原子结构与元素性质 课件 2024-2025学年高一化学上学期人教版（2019）必修第一册

第四章 物质结构 元素周期率 第一节 原子结构与元素周期表 第3课时 原子结构与元素性质 一、碱金属 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 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 Li Na K Rb Cs 1 1 1 1 1 2 3 4 5 6 思考与讨论 3 11 19 37 55 逐渐增加 1、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？ 逐渐增大 逐渐增多 2、原子核外电子排布有什么特点？哪一点能够推断出碱金属元素的化学性质相似？ 相同 钠与氧气 常温下：表面变暗，生成氧化钠 加热时：剧烈燃烧，黄色火焰，生成过氧化钠 钠与水（滴有酚酞） 钠浮在水面上，熔成小球，四处游动，溶液变为红色 回顾钠的化学性质 一、碱金属 1、碱金属的化学性质 结合钠、钾的原子结构特点，请你预测K 的化学性质 预测： 1. 钾能分别与氧气和水反应吗？生成物中钾元素化合价为多少价？ 2. 与水反应时，K 与 Na 反应的难易程度 钾与水反应 钾与氧气反应 钾与氧气 钾与水（滴有酚酞） 常温下：表面变暗，发生反应 加热时：剧烈燃烧，紫色火焰，产物为黄色固体，生成复杂氧化物 钾浮在水面上，熔成小球，四处游动，并伴有爆炸声，溶液变为红色 钾的化学性质 钾的性质 钠的性质 与氧气反应 常温下：表面变暗，发生反应 常温下：表面变暗，生成氧化钠 加热时：剧烈燃烧，紫色火焰，产物为黄色固体，生成复杂氧化物 加热时：剧烈燃烧，黄色火焰，生成过氧化钠 与水反应（滴有酚酞） 钾浮在水面上，熔成小球，四处游动，并伴有爆炸声和火焰，溶液变为红色 钠浮在水面上，熔成小球，四处游动，并伴有爆炸声，溶液变为红色 比较K和Na的化学性质 比较K和Na的化学性质 相似： 不同： ①都能与氧气反应 ②都能与水反应生成碱和氢气 都从0价转化为+1价 ①钾燃烧的产物比钠燃烧的产物复杂 ②钾与水反应比钠与水反应更剧烈 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？ 锂与水反应 铷与水反应 铯与水反应 实验事实 ①锂与水反应时，锂比钠缓慢；铷，铯遇水剧烈反应，甚至爆炸 ②锂与氧气加热时反应，生成氧化锂。 铷，铯遇空气立即燃烧反应，生成复杂氧化物。 1、原子的最外层均为1个电子，易失电子形成稳定结构，具有金属性。 2、钾比钠多一个电子层，半径更大，更易失电子，钾的金属性比钠强 金属性：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs 通过比较碱金属与水反应的难易程度，你能发现与他们的原子结构有什么关系吗？ 小组讨论 归纳碱金属的相似性和递变性 碱金属元素的原子最外层电子数相同，都是1个电子；都能与氧气等非金属单质以及水反应，且产物中碱金属元素的化合价都为+1价 相似性： 递变性： Li Na K Rb Cs 核电荷数逐渐增加，原子电子层数逐渐增多，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，元素金属性逐渐增强。 结构 性质 位置 一、碱金属 2、物理性质 碱金属单质 颜色（常态） 密度（g·cm-3) 熔点(℃) 沸点(℃) Li 银白色 0.534 180.5 1347 Na 银白色 0.97 97.81 882.9 K 银白色 0.86 63.65 774 Rb 银白色 1.532 38.89 688 Cs 略带金属光泽 1.879 28.40 678.4 碱金属单质的物理性质 相似性： 除铯外都为银白色，质软，有延展性，密度小，熔点低，有较好的导电导热性。 递变性： 熔沸点逐渐降低 密度逐渐增大（钠钾反常） Li Na K Rb Cs 特性： 锂是密度最小的金属，铯略带金色光泽，钠的密度大于钾 巩固练习 1. 下列有关碱金属元素的性质，从上到下递变规律正确的是（ ） A. 金属性逐渐减弱 B. 化合价逐渐升高 C. 失电子能力逐渐增强 D. 单质密度逐渐增大 2. 碱金属是典型的活泼金属，其根本原因是（ ） A. 碱金属单质的密度小，熔点和沸点低 B. 碱金属在常温下易被氧化 C. 碱金属原子最外电子层上都只有1个电子，容易失去 D. 碱金属原子的核电荷数比较小 C C 二、卤素 卤素单质 颜色（常态） 密度 熔点(℃) 沸点(℃) F2 淡黄绿色（气体） 1.69 g/L(15℃) -219.6 -188.1 Cl2 黄绿色（气体） 3.214 g/L(0℃) -101 -34.6 Br2 深红棕色（液体） 3.119 g/cm3(20℃) -7.2 58.78 I2 紫黑色（固体） 4.93 g/cm3 113.5 184.4 1. 卤素单质的物理性质 Cl2 Br2 逐渐加深 逐渐增大 逐渐升高 逐渐升高 2. 卤素单质的化学性质 卤素原子结构示意图 F Cl Br I 根据卤素的原子结构，推测氟氯溴碘在化学性质上表现的相似性和递变性 相似性： 卤素原子最外层都有7个电子，元素都具有非金属性，单质都具有氧化性。 递变性： 从氟到碘，元素的非金属性逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱 非金属性：元素原子得电子能力 （1）卤素单质与氢气的反应 在暗处剧烈化合并发生爆炸，生成的氟化氢很稳定 光照或点燃发生反应，生成的氯化氢较稳定 加热至一定温度才能反应，生成的溴化氢不如氯化氢稳定 不断加热才能缓慢反应；碘化氢不稳定，在同一条件下同时分解为H2和I2，是可逆反应。 2. 卤素单质的化学性质 根据卤素单质与氢气的反应事实，讨论随着原子核电荷数的增多，卤素单质与氢气反应的规律性变化。 ①与氢气反应的难易程度 。 ②生成氢化物的稳定性 。 ③卤素的非金属性强弱 。 与氢气反应越来越困难 氢化物的稳定性越来越弱, HF＞HCl＞HBr＞HI F＞Cl＞Br＞I （2）卤素单质与水反应 (X=Cl2 , Br2 , I2) （3）卤素单质间的置换反应 氧化性：Cl2＞Br2 氧化性：Cl2＞I2 氧化性：Br2＞I2 小结： ①KBr溶液+氯水 ②KI溶液+氯水 ③KI溶液+溴水 F2 Cl2 Br2 I2 单质氧化性逐渐减弱 F- Cl- Br- I- 离子还原性逐渐增强 总结 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 金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱 非金属性逐渐增强金属性逐渐减弱 3. 随着卤族元素原子序数递增，下列说法错误的是（ ） A. 气态氢化物的稳定性逐渐增强 B. 单质的熔沸点逐渐升高 C. 单质的氧化性逐渐减弱 D. 卤素离子的还原性逐渐增强 4. 下列事实不能说明氯元素的非金属性大于碘的是（ ） A. B. 稳定性：HCl ＞HI C. 氯气与氢气化合比碘与氢气化合容易 D. 酸性：HClO3 ＞HIO3 A D $$