4.1原子结构与元素周期表 第二课时 课件 2024-2025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1节 《原子结构与元素周期表》 基于大单元设计下的新授课 第2课时 教学目标 素养目标 1.知道元素、核素的含义，了解原子核外电子的排布。认识原子结构呈周期性变化的规律； 2.了解有关核外电子运动模型的历史发展过程，认识核外电子的运动特点； 3.知道原子核外电子的能级高低顺序，了解原子核外电子排布的构造原理； 4.认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理。 1.宏观辨识与微观探析：能从能层、能级等不同层次认识原子结构，以及核外电子的排布规律，能从宏观与微观相结合的视角分析原子结构与元素性质的关系 2.证据推理与模型认知：能运用构造原理和能量最低原理，揭示元素原子核外电子的排布规律 3.变化观念与平衡思想：能多角度、动态地分析核外电子的运动状态及原子结构的变化规律，认识元素性质的变化规律 【环节一】 情景导入 思考：锂、钠、钾、铷、铯与水的反应有何不同？第IA族元素的原子结构有哪些相同点和不同点？ 【环节二】 认识碱金属元素 【任务1】 [思考与讨论] 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 1、填写下表中的信息，并思考和讨论下列问题。 (1)在周期表中，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)观察碱金属元素的原子结构示意图，它们的原子核外电子排布有什么特点？ 【环节二】 认识碱金属元素 【任务2】 [归纳总结] 知识精讲 一、碱金属元素 1、定义： 第IA族中的所有金属元素。 2、结构特点： （1）相同点:最外层电子数都是1； （2）不同点:从Li到Cs，核电荷数依次增大，电子层数依次增多，原子半径依次增大。 【环节三】 掌握碱金属元素的性质 【任务2】 [实验探究] 碱金属化学性质的比较 实验 钠、钾与O2和H2O的反应 钠与O2反应 钾与O2反应 钠与H2O反应 钾与H2O 现象 原理 结论 钾迅速燃烧，产生紫色火焰，且比钠的燃烧更剧烈 钠迅速燃烧，产生黄色火焰 浮于水面，熔成小球，四处游动，有轻微爆炸声，反应后溶液加酚酞变红。比钠与水的反应更剧烈 浮于水面，熔成小球，四处游动，有轻微爆炸声，反应后溶液加酚酞变红 2Na + O2 Na2O2 K + O2 KO2 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2K+2H2O=2KOH+H2↑ 钾比钠的活泼性强 KO2——超氧化钾 【环节三】 掌握碱金属元素的性质 【任务3】 [自主学习] 默读教材P100—101页并归纳 单质 颜色（常态） 密度 g/cm3 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 钾的密度出现反常的原因：密度与原子半径和原子质量有关，钾原子体积增大的效应大于相对原子质量增加产生的影响，所以密度减小。 【环节三】 掌握碱金属元素的性质 【任务4】 [归纳总结] 知识精讲 一、碱金属元素 3、碱金属性质的比较 相似性 递变性 (1)物理性质 除铯外都为银白色金属，质软，熔沸点低，密度小 密度逐渐增大，熔沸点逐渐降低 (2)化学性质 都易和O2反应 和O2反应产物越来越复杂 都和水反应生成碱（强碱）放出氢气 2R + 2H2O =2ROH + H2 ↑ 从Li→Cs反应越来越剧烈 都表现很强的还原性、金属性，是典型的金属 随原子半径递增，还原性增强，金属性增强 【环节三】 掌握碱金属元素的性质 【任务4】 [归纳总结] 知识精讲 一、碱金属元素 4、金属性强弱的判断方法 ① 金属活动性顺序表判断：左 右 (逐渐减弱) ② 单质与水或非氧化性酸反应置换出氢的难易程度判断：反应越容易则金属性越强 ③ 金属元素最高价氧化物对应化水物——氢氧化物的碱性强弱判断：碱性越强则金属性越强 ④ 对应阳离子氧化性强弱判断：氧化性越强则金属性越强 ⑤ 金属间的置换反应判断：置换的金属性比被置换的强 ⑥ 同一主族判断：从上到下金属性逐渐增强 【环节四】 掌握卤族元素及其性质 【任务1】 [思考与讨论] 2、观察下图中的几种物质，你有什么发现吗？ Br2(液溴) I2(单质碘) Cl2气 F2气 3、根据卤素原子结构，推测 氟、氯、溴、碘在化学性质上所表现的相似性和递变性？ 【环节四】 掌握卤族元素及其性质 【任务4】 [归纳总结] 知识精讲 二、卤族元素 1、定义： 第IA族中的所有金属元素。卤族元素(简称卤素F、Cl、Br、I、At、Ts)是典型的非金属元素，它们在自然界中都以化合态存在。 卤素单质 颜色和状态 密度 熔点/℃ 沸点/℃ F2 淡黄绿色气体 1.69 g·L－1(15 ℃) －219.6 －188.1 Cl2 黄绿色气体 3.214 g·L－1(0 ℃) －101 －34.6 Br2 深红棕色液体 3.119 g·cm－3(20 ℃) －7.2 58.78 I2 紫黑色固体 4.93 g·cm－3 113.5 184.4 2、卤素单质的微粒物理性质： 逐渐加深 逐渐增大 逐渐升高 有相似性，也存在递变关系 【环节四】 掌握卤族元素及其性质 【任务4】 [归纳总结] 知识精讲 二、碱金属元素 3、结构特点： (1)相同点：卤族元素原子结构的最外层电子数相同，都为7。容易得1个电子（非金属性、氧化性），化合价以-1为主 (似Cl2，与金属、H2、水、碱等反应)。 (2)递变性：从F到I ①核电荷数依次增加 ②电子层数依次增加 ③原子半径依次增大 【环节四】 掌握卤族元素及其性质 【任务4】 [归纳总结] 知识精讲 二、卤族元素 4、化学性质： 卤素单质 反应条件 化学方程式 产物稳定性 F2 暗处 H2 + F2=2HF 很稳定 ＨCl2 光照或点燃 H2　＋　Cl2　　　　　　　　　　　　２ＨCl　 较稳定 Br2 加热 H2＋Br2　　２ＨBr 不如氯化氢稳定 I2 不断加热 H2＋I2　　２ＨI 不稳定 (卤素单质与H2反应） 规律：卤素单质与氢气反应越来越困难，生成的卤化氢越来越不稳定 【环节四】 掌握卤族元素及其性质 【任务2】 [实验探究] 卤素单质间的置换反应 实验 卤素单质间的置换反应 Cl2与ＫBr反应 Cl2与ＫI反应 Br2与ＫI反应 现象 原理 结论 加氯水变橙色 2KBr+Cl2=2KCl +Br2 加氯水变棕黄(褐)色 2KI + Cl2 =2KCl+ I2 加溴水变棕黄(褐)色 Br2 + 2KI =2KBr + I2 氧化性：Cl2＞Br2＞I2(即：非金属性：Cl>Br>I) 规律：卤素单质的氧化性逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱 【任务4】 [归纳总结] 知识精讲 【环节四】 掌握卤族元素及其性质 二、卤族元素 4、化学性质： (1)相似性:(X表示卤族元素) 卤素原子都容易得到一个电子使其最外层达到8个电子的稳定结构，它们的单质都是活泼的非金属单质，都具有较强的氧化性。 ①与H2反应：X2 + H2 2HX ②与活泼金属(如Na)反应：X2 + 2Na=2NaX ③与H2O反应：X2＋H2O=HX＋HXO (X＝Cl、Br、I) 2F2＋2H2O=4HF＋O2 ④与NaOH溶液反应： X2＋2NaOH=NaX＋NaXO＋H2O(X＝Cl、Br、I) 【任务4】 [归纳总结] 知识精讲 【环节四】 掌握卤族元素及其性质 二、卤族元素 4、化学性质： (2)递变性:(X表示卤素元素) 随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，卤素原子得电子的能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。 【任务4】 [归纳总结] 知识精讲 【环节四】 掌握卤族元素及其性质 二、卤族元素 3、非金属性强弱的判断方法 ① 单质与H2反应的难易程度判断：越容易反应，非金属性越强 ② 气态氢化物的稳定性判断：气态氢化物越稳定，非金属性越强 ③ 单质间的氧化性强弱判断：单质的氧化性越强则非金属性越强 ④ 对应阴离子还原性强弱判断：阴离子还原性越强则非金属性越强 ⑤ 最高价氧化物对应水化物的酸性判断：酸性越强则非金属性越强 ⑥ 同一主族判断：从上到下非金属性逐渐增强 【任务4】 [归纳总结] 知识精讲 【环节四】 掌握卤族元素及其性质 4、同主族元素性质的递变规律：(从上到下) 物质类别 性质 递变规律 元素 元素金属性 逐渐增强 元素非金属性 逐渐减弱 单质 氧化性 逐渐减弱 还原性 逐渐增强 非金属元素氢化物 气态稳定性 逐渐减弱 水溶液酸性 逐渐增强 还原性 逐渐增强 最高价氧化物对应水化物 碱性 逐渐增强 酸性 逐渐减弱 卤族元素的特殊性 （1）F无正价，无含氧酸，而Cl、Br、I都有正化合价和含氧酸； （2）Cl2易液化，Br2易挥发、I2易升华； （3）常温下呈液态的非金属单质是Br2，I2能使淀粉溶液变蓝色； （4）活泼的卤素单质能置换不活泼的卤素单质，但F2不能从NaCl溶液中置换出Cl2,原因是2F2+2H2O=4HF+O2 [课堂训练] 1、下列关于钠、钾、铷、铯的说法中，不正确的是（ ） A.原子半径随核电荷数的增大而增大 B.单质的密度均小于1 C.其氢氧化物中，碱性最强的CsOH D.氧化能力最强的是钠离子 2、下列关于F、Cl、Br、I的比较，不正确的是（ ） A.它们的原子核外电子层数随核电荷数的增加而增多 B.单质的氧化性随核电荷数的增加而减弱 C.它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强 D.单质的颜色随核电荷数的增加而加深 Lavf58.20.100 Lavf57.62.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.62.100 $$