4.1.2 核素 、原子结构与元素的性质 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 第一节 原子结构与元素周期表 第二课时 核素、原子结构与元素的性质 课前导入 氕 H 氢 你知道吗？ 氢元素有三种原子 氘 D 重氢 氚 T 超重氢 核素 H ——————元素符号 原子序数———— 相对原子质量————1.008 ——————元素名称 氢 1 1 2 3 ———质量数 H的质量数为什么有3个呢？ 我们知道，元素是具有相同质子数（核电荷数）的一类原子的总称。也就是说，同种原子的原子核中质子数是相同的。而精确的测定结果证明，同种元素原子的原子核中，中子数不一定相同。 核素 氕 H 氘 D 氚 T 元素：具有相同核电荷数（质子数）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。 核素、同位素 ①两同：质子数相同、元素相同； ②两不同：中子数不同、原子不同。 ③位置：在周期表里占据同一位置。 ④结构：质子数相同，中子数不同。 ⑤性质：化学性质几乎完全相同，物理性质略有差异。 ⑥存在：天然存在的同位素，相互之间保持一定的比率。 元素、核素、同位素的关系 同位素的特点 碱金属元素 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB 碱金属 镧系、锕系 碱金属元素 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） 锂 0.152 钠 0.186 钾 0.227 铷 0.248 铯 0.265 Li Na K Rb Cs 3 11 19 37 55 1 1 1 1 1 2 3 4 5 6 从上到下碱金属元素原子的电子层数逐渐增大，原子半径逐渐增大。 碱金属元素 碱金属元素原子的结构特点 最外层电子均为1，都具有较强的金属性； 相似性 递变性 原子半径增大，最外层电子更容易失去，金属性增强。 碱金属元素单质 碱金属元素 碱金属元素化学性质的递变性 碱金属元素 碱金属元素化学性质的递变性 碱金属元素 元素 条件 现象 产物 结论 Li Na K Rb Cs 从Li到Cs，随电子层数的递增，还原性（金属性）逐渐增强。 加热 燃烧，较不剧烈 Li2O 接触空气不加热 剧烈 更复杂的氧化物 接触空气不加热 剧烈 更复杂的氧化物 总结：与氧气反应越来越剧烈，生成的氧化物越来越复杂。 加热 稍加热 燃烧，剧烈 燃烧，更剧烈 常温下生成Na2O， 加热生成Na2O2 常温下生成K2O2 ，加热可生成KO2及KO3 碱金属与氧气的反应比较 碱金属元素 Li Na K Rb Cs 与H2O反应 剧烈，生成H2 更剧烈，生成H2 轻微的爆炸，生成H2 遇水立即燃烧，爆炸 遇水立即燃烧，爆炸 2Na + 2H2O ＝ 2NaOH + H2↑ 2K + 2H2O ＝ 2KOH + H2↑ 通式：2R +2H2O = 2ROH + H2↑ Na与水反应的方程式： K与水反应的方程式： 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； 碱金属与水反应 碱金属元素 ③最高价氧化物对应水化物均为强碱，且碱性逐渐增强。 即碱性：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH ②与H2O的反应越来越剧烈，如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸，Rb与Cs遇水发生剧烈爆炸。 ①与O2的反应越来越剧烈，产物越来越复杂，如Li与O2 反应只能生成Li2O，Na与O2反应还可以生成Na2O2，而K与O2反应能够生成KO2等 元素金属性逐渐增强，单质还原性逐渐增强 碱金属性质的递变性总结 卤族元素 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB 卤族元素 镧系、锕系 卤族元素都位于周期表的第ⅦA族，化学性质很活泼，在自然界中都以化合态存在。 卤族元素 卤族元素元素单质 卤族元素 卤族元素化学性质的相似性和递变性 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 Cl2 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 结论 从F2到I2，与H2反应所需要的条件逐渐升高，反应剧烈程度依次减弱，生成气态氢化物的稳定性依次减弱 卤族元素 卤族元素 卤族元素化学性质的相似性和递变性 实验操作 实验现象 化学方程式 静置后，液体呈橙色 2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2 静置后，液体呈红棕色 Cl2＋2KI===2KCl＋I2 静置后，液体呈褐色 Br2＋2KI===2KBr＋I2 结论 Cl2→I2氧化性逐渐减弱，卤素离子还原性逐渐增强 滴加氯水 KBr溶液 滴加氯水 KI溶液 滴加溴水 KI溶液 卤族元素 F Cl Br I 卤族元素原子结构特点：随着原子的核电荷数递增，核外电子层数逐渐增加，但是最外层电子数都是7个 卤族元素化学性质的相似性和递变性：随着核电荷数递增，卤族元素的原子电子层增加，原子半径增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子得电子的能力逐渐减弱，即由氟到碘，非金属性逐渐减弱。 随堂训练 2.下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是( ) ① 金属性最强的是锂 ② 形成的离子中，氧化性最强的是锂离子 ③ 在自然界中均以化合态形式存在 ④ Na在空气中久置后，成分为Na2CO3 ⑤ 均可与水反应，产物均为MOH和H2 ⑥ 它们在氧气中燃烧的产物都有M2O和M2O2两种形式 ⑦ 粒子半径：Rb+>K+>Na+，Cs>Cs+ A. ①②③④⑤ B. ③④⑤⑥⑦ C. ①②④⑥⑦ D. ②③④⑤⑦ D 随堂训练 3.以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是（ ） ①氢氧化物中碱性最强的是CsOH ②单质熔点最高的是铯 ③它们的密度依次增大 ④其单质的还原性依次增强 ⑤它们对应离子的氧化性依次增强 ⑥单质与水反应的剧烈程度依次增强 ⑦单质与相同浓度、相同体积的盐酸反应的剧烈程度依次增强 A.①⑤⑦ B.②⑥ C.②③⑤ D.②③④ C 随堂训练 4.1940年,意大利化学家西格雷发现了第85号元素,它被命名为“砹(At)”。砹(At)是卤族元素中位于碘后面的元素,推测砹的结构和性质正确的是 (　　) A.与H2化合的能力:At2>I2 B.砹在常温下是白色固体 C.砹原子的最外层上有7个电子 D.砹易溶于水 C 随堂训练 5.下列有关碱金属、卤素原子结构和性质的描述正确的是 (　　) A.随着核电荷数的增加,碱金属单质熔、沸点依次降低,密度依次减小 B.碱金属单质(R)均易与氧气发生反应,加热时生成氧化物R2O C.根据同主族元素性质的递变规律推测At与H2化合较难 D.根据F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱,可推出HF、HCl、HBr、HI的还原性及热稳定性依次减弱 C 随堂训练 6.科学家推算,宇宙中可能存在第119号未知元素,位于第ⅠA族,有人称为“类钫”。根据元素周期表中同主族元素性质的相似性和递变性,下列有关“类钫”的预测中正确的是(　　) A.其原子半径小于铯的原子半径 B.其形成的单质有较高的熔点 C.“类钫”与钫互为同位素 D.其形成的单质能与水剧烈反应 D 随堂训练 7.下列关于F、Cl、Br、I的比较，不正确的是(　　) A.卤素单质与水反应均可用X2＋H2O = HXO＋HX表示 B.虽然Cl的非金属性比Br的强，但盐酸的酸性比氢溴酸的酸性弱 C.卤素单质的密度从F2→I2，随相对分子质量增大而增大 D.卤素原子半径越小，对应的氢化物越稳定 A 随堂训练 8.根据原子结构和元素性质，下列推断正确的是(　　) A.碱金属单质的熔、沸点随原子序数的增加而升高 B.砹(At2)为白色固体，AgAt难溶于水也不溶于稀硝酸 C.在氧气中，铷(Rb)的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂 D.0.1 mol·L－1 溶液的酸性：HIO4＞HBrO4 C 谢谢观看 THANK YOU Lavf58.12.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.58(gap_fixed:False) $$