4.1.2 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2课时 原子结构与元素的性质 1 PART 01 碱金属元素 2 01 碱金属元素 碱金属元素：第ⅠA族除H以外的元素，包括Li、Na、K、Rb、Cs、Fr（Fr为放射性元素） 回忆第二章所学的知识，金属钠有哪些化学性质？ 与非金属单质反应（如氧气）:2Na+O2══Na2O2 与水反应：2Na+2H2O══2NaOH+H2↑ 与酸反应:2Na+2HCl══2NaCl+H2↑ △ 3 01 碱金属元素 思考：结合钾和钠的原子结构特点，钾可能具有哪些与钠相似的化学性质呢？ 钠和钾最外层都只有1个电子，都容易失去最外层电子，表现出比较强的还原性。钾和钠相似，都能与氧气、水发生化学反应。 4 01 碱金属元素 5 01 碱金属元素 6 01 碱金属元素 碱金属单质 与水反应 与氧气反应 现象 结论 现象 结论 钠 钾 钠浮在水面上，熔化成银白色的小球，四处游动，发出“嘶嘶嘶”的响声，滴有酚酞的溶液变红 钾浮在水面上，熔化成闪亮的小球，四处游动并燃烧，发出“嘶嘶嘶”的响声，滴有酚酞的溶液变红 钠、钾均能与水发生反应，钾与水的反应比钠更剧烈 钠先熔化成银白色小球，后剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色固体 钾迅速熔化成小球，而后剧烈燃烧，产生紫色火焰，生成淡黄色固体 钠、钾均能与氧气反应，钾与氧气的反应比钠更剧烈 7 01 碱金属元素 8 01 碱金属元素 9 01 碱金属元素 一、碱金属元素的化学性质 1.相似性（以R表示某种碱金属元素） 碱金属元素都具有很强的金属性，单质容易失去电子，在化学反应中表现出很强的还原性，除单质外，化合价都是+1价。 10 01 碱金属元素 一、碱金属元素的化学性质 1.相似性（以R表示某种碱金属元素） 单质R 与水反应： 与非金属单质反应（如Cl2)： 与酸反应： 2R+Cl2══2RCl 2R+2H2O══2ROH+H2↑ 2R+2HCl══2RCl+H2↑ 化合物 最高价氧化物对应的水化物ROH均为强碱 11 01 碱金属元素 一、碱金属元素的化学性质 2.递变性（由Li到Cs） ①与氧气的反应越来越剧烈，产物越来越复杂。如Li与氧气反应只生成Li2O，Na与氧气反应可以生成Na2O2，K与氧气反应可以生成KO2（超氧化钾）。 4Li+O2══2Li2O K+O2══KO2 △ △ 12 01 碱金属元素 一、碱金属元素的化学性质 2.递变性（由Li到Cs） ②与水的反应越来越剧烈。锂与水的反应比较温和，少量的钠与水反应不会燃烧，少量的钾与水反应，钾会燃成小火球，铷、铯与水反应直接发生爆炸。 13 01 碱金属元素 一、碱金属元素的化学性质 2.递变性（由Li到Cs） ③最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐增强。 碱性：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH 碱金属元素的化学性质为什么会具有相似性和递变性？ 结构决定性质 14 01 碱金属元素 二、从原子结构角度认识碱金属元素的化学性质 碱金属元素 Li Na K Rb Cs 最外层电子数 1 1 1 1 1 电子层数 2 3 4 5 6 相似性：碱金属元素的原子最外层都只有一个电子，因此化学性质相似，都具有较强的金属性。其单质在化学反应中易失去最外层的电子，表现出很强的还原性。在化合物中化合价都是+1价。 15 01 碱金属元素 二、从原子结构角度认识碱金属元素的化学性质 碱金属元素 Li Na K Rb Cs 最外层电子数 1 1 1 1 1 电子层数 2 3 4 5 6 递变性：由Li到Cs，碱金属元素的电子层数逐渐增多，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，金属性逐渐增强。 16 01 碱金属元素 三、碱金属元素的物理性质 碱金属单质 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 略带金色光泽 1.879 28.40 678.4 17 01 碱金属元素 三、碱金属元素的物理性质 1.相似性 除铯略带金色光泽外，其余都是银白色，都比较柔软，有延展性，密度都比较小，熔点都比较低，导热性和导电性都很好（如钠钾合金可以用作核反应堆的传热介质）。 2.递变性 随原子序数增大，熔、沸点降低，密度增大，但钠的密度大于钾。 在实验室，钾和钠保存在煤油中，锂保存在石蜡中。 18 PART 02 卤族元素 19 02 卤族元素 卤族元素：第ⅦA族的元素，包括F、Cl、Br、I、At、Ts（At、Ts为放射性元素） 我们之前学习过氯气的性质，那其他的卤素单质与氯气有什么相似的性质吗？ 20 02 卤族元素 一、物理性质 卤素单质 颜色（常态） 密度（g/cm3） 熔点（℃） 沸点（℃） F2 淡黄绿色气体 1.69（15℃） -219.6 -188.1 Cl2 黄绿色气体 3.215（0℃） -101 -34.6 Br2 深红棕色液体 3.119（20℃） -7.2 58.78 I2 紫黑色固体 4.93 113.5 184.4 21 02 卤族元素 一、物理性质 1.相似性 Cl2、Br2、I2均可溶于水，易溶于有机溶剂（如CCl4、苯）。 单质 Cl2 Br2 I2 水溶液颜色 淡黄绿色 橙黄色 棕色-褐色 有机溶液颜色 黄绿色 橙红色 紫红色 22 02 卤族元素 一、物理性质 2.递变性 随原子序数增大，按F2、Cl2、Br2、I2顺序，密度增大，熔、沸点升高，颜色加深(淡黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色)，状态：气态→气态→液态→固态。 3.特性 氯气易液化，液溴易挥发，固态碘易升华。 23 02 卤族元素 二、化学性质 1.卤素间的置换反应 24 02 卤族元素 二、化学性质 1.卤素间的置换反应 25 02 卤族元素 二、化学性质 1.卤素间的置换反应 实验 现象 操作 现象 化学方程式 结论 向4mLKBr溶液中加入1mL氯水、振荡 滴入四氯化碳 、振荡 向4mLKI溶液中加入1mL氯水、振荡 滴入四氯化碳 、振荡 向4mLKI溶液中加入1mL溴水、振荡 滴入四氯化碳 、振荡 溶液由无色变为黄色，并比氯水颜色更深 溶液由无色变为红棕色，并比氯水颜色更深 溶液由无色变为红棕色，并比溴水颜色更深 溶液分层，下层为橙黄色 溶液分层，下层为紫红色 溶液分层，下层为紫红色 Cl2+2KBr══2KCl+Br2 Cl2+2KI══2KCl+I2 Br2+2KI══2KBr+I2 氧化性：Cl2>Br2>I2 26 02 卤族元素 二、化学性质 为什么卤素单质的置换反应中不包括氟？ 因为氟气会和水剧烈反应，生成氢氟酸和氧气 2F2+2H2O══4HF+O2 27 02 卤族元素 非金属中的“最强王者” 28 02 卤族元素 二、化学性质 2.卤素单质与氢气的反应 之前我们学习过，氢气与氯气在点燃或光照的条件下可以发生反应，那其他的卤素单质能不能和氢气反应呢？ 29 02 卤族元素 二、化学性质 2.卤素单质与氢气的反应 卤素单质 与氢气反应条件 卤化氢稳定性 化学方程式 F2 Cl2 Br2 I2 光照或点燃 △ △ 暗处 很稳定 H2+F2══2HF 点燃或光照 较稳定 加热 稳定性差 不断加热，反应可逆 不稳定 H2+Cl2═════2HCl H2+Br2══2HBr H2+I2⇌2HI 结论：与氢气反应难易度：F2＞Cl2＞Br2＞I2 氢化物稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI 30 02 卤族元素 二、化学性质 3.卤族元素化学性质的相似性与递变性 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 氟 F 9 7 2 氯 Cl 17 7 3 溴 Br 35 7 4 碘 I 53 7 5 31 02 卤族元素 三、化学性质 3.卤族元素化学性质的相似性与递变性 在周期表中，从上到下卤族元素原子的核电荷数、原子半径的变化有什么特点？ 从上到下，核电荷数逐渐增多，原子半径逐渐增大。 卤族元素的原子核外电子排布有什么特点？ 它们的最外层都只有7个电子。 32 02 卤族元素 三、化学性质 3.卤族元素化学性质的相似性与递变性 ①相似性 卤素原子最外层都有7个电子，容易得到1个电子，表现出很强的非金属性。 除氟外，其他卤素的最高价氧化物对应的水化物都是强酸 注：氟为最强非金属元素，无正化合价、无含氧酸。 33 02 卤族元素 三、化学性质 3.卤族元素化学性质的相似性与递变性 ①相似性 卤素原子最外层都有7个电子，容易得到1个电子，表现出很强的非金属性。 其他具体表现 (X表示卤素) 与氢气反应： X2+H2══2HX 与水反应： X2+H2O══HX+HXO F2与水反应例外： 2F2+2H2O══4HF+O2 34 02 卤族元素 三、化学性质 3.卤族元素化学性质的相似性与递变性 ②递变性 卤素原子随着核电荷数增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。 35 02 卤族元素 三、化学性质 3.卤族元素化学性质的相似性与递变性 ②递变性 ⅰ.卤素单质由F2到I2，与H2反应越来越难，对应氢化物的稳定性逐渐减弱。 ⅱ.由Cl到I，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，即：HClO4>HBrO4>HIO4 36 PART 03 同主族元素性质的递变规律 37 03 同主族元素性质的递变规律 一、原子结构与元素性质的关系 通过对碱金属元素和卤族元素的学习，我们可以看出，元素的性质与原子结构有密切的关系： 38 03 同主族元素性质的递变规律 二、同主族元素性质的递变规律 性质 变化规律 （同主族从上到下） 具体表现 变化规律 （同主族从上到下） 同主族元素从上到下，电子层数逐渐增多，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。 金属性 增强 非金属性 减弱 单质的还原性 最高价氧化物对应水化物的碱性 单质的氧化性 简单氢化物的稳定性 最高价氧化物对应水化物的酸性 增强 增强 减弱 减弱 减弱 39 PART 04 课堂总结 40 04 课堂总结 这堂课学到了什么？ ①碱金属元素性质。 ②卤族元素的性质。 ③同主族元素性质的相似性与递变性。 41 PART 05 课后作业 42 05 课后作业 43 River Flows In You (Original Mix) - remix Mark Pride Into The Deep Vol.02, track 12 298705.4 XXX - 163 key(Don't modify):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 Lavf58.46.101 Lavf58.12.100 $$