4.1.3 原子结构与元素的性质 课件 2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

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Ⅲ课时 原子结构与元素的性质 思考与讨论 元素可以分为哪三类？分类的依据是什么？不同类别的元素的化学性质有什么特点？ 元素 稀有气体元素 金属元素 最外层电子数一般少于4个 非金属元素 最外层电子数为8个(氦为2) 最外层电子数一般多于4个 易失电子 不易得失电子 易得电子 化学性质不稳定 化学性质稳定 化学性质不稳定 元素的化学性质与其原子的最外层电子数有关。 （原子最外层电子数相同，其化学性质相似，氢和氦除外） 金属性 非金属性 元素周期表的结构 碱金属元素 卤族元素 两类化学性质活泼的元素，在自然界都以化合态存在 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 3 11 19 37 55 1 2 3 4 5 6 最外层均只有__个电子。 相似性 1 决定了化学性质的相似性。 随核电荷数的增加，电子层数_____，原子半径_____。 递变性 决定了化学性质的差异性。 增多 增大 碱金属单质 碱金属单质的化学性质 回忆第二章中，钠可以和哪些物质发生化学反应？ 钠先熔化，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，最后生成淡黄色固体。 钠浮在水面上、熔化成闪亮的小球、在水面上四处游动、发出嘶嘶的响声、反应后的溶液呈红色。 与氧气反应： 与水反应： 4Na + O2 = 2Na2O 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 2Na + O2 Na2O2 Δ 结合锂、钾的原子结构特点，预测锂、钾可能具有哪些相似化学性质？ 更为复杂 K2O、K2O2、KO2 4Li + O2= 2Li2O 更为复杂 1. 与O2的反应 越来越剧烈 越来越活泼 从Li—Cs 单质的还原性逐渐增强； 金属元素的金属性逐渐增强。 碱金属单质的化学性质 相似性 递变性 4Na + O2 = 2Na2O 2Na + O2 Na2O2 Δ 2. 与H2O的反应 碱金属单质的化学性质 【探究】对比钠、钾与水反应难易程度 钾的反应更剧烈 猜测一下，锂与水反应的剧烈程度 锂的反应更不剧烈 越来越剧烈 越来越活泼 从Li—Cs 单质的还原性逐渐增强 金属元素的金属性逐渐增强。 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 2. 与H2O的反应 碱金属单质的化学性质 相似性 递变性 碱金属单质的化学性质 碱金属单质的物理性质 都比较柔软，有延展性；密度小，熔点低；有较好的导电导热性。 相似性 从Li到Cs，单质熔点和沸点逐渐降低；密度逐渐增大，但ρK<ρNa 。 递变性 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 Li Na K Rb Cs 密封在固体石蜡 根据下表中的信息，思考碱金属单质的物理性质有什么特点？ 碱金属元素性质小结 名称 相似性 递变性 最外层电子数 物理性质 化学性质 电子层数 密度 熔点沸点 化学性质 与O2反应方程式 与H2O反应方程式 元素 性质 锂 Li 钠 Na 钾 K 铷 Rb 铯 Cs 1 软 白 轻 低 导 单质具有强还原性 可与O2、H2O反应生成+1价化合物。 逐 渐 增 多 呈增大趋势 逐 渐 降 低 4Li＋O2 ≜ 2Li2O 2Na＋O2 ≜ Na2O2 K＋O2 ≜ KO2 单质与O2、H2O反应越来越剧烈； 单质与O2反应的产物越来越复杂； 单质与H2O反应生成的氢氧化物的碱性越来越强。 2Li＋2H2O＝ 2LiOH＋H2↑ 2Na＋2H2O＝ 2NaOH＋H2↑ 2K＋2H2O＝ 2KOH＋H2↑ 金属性逐渐增强 卤族元素的原子结构 卤族元素 元素名称 氟 氯 溴 碘 元素符号 核电荷数 原子结构 示意图         原子半径 0.071 nm 0.099 nm 1.14 nm 1.33 nm 卤族元素的原子结构 F Cl Br I 9 17 35 53 最外层均只有__个电子。 相同点 随核电荷数的增加，电子层数_____，原子半径_____。 递变性 7 增多 增大 决定了化学性质的相似性。 决定了化学性质的差异性。 填写下表中的信息，思考卤族元素的原子核外电子排布有什么特点？ 卤族元素的物理性质 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） 3.124 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 从F2→Cl2→Br2→I2，颜色逐渐加深；熔点和沸点逐渐升高；密度逐渐增大。 递变性 有刺激性气味，有毒；易溶于乙醇、苯、CCl4等有机溶剂，在水中溶解度小。 相似性 用水液封保存 唯一的液态 非金属单质 根据下表中的信息，思考卤族元素单质的物理性质有什么特点？ 2F2＋2H2O=4HF＋O2 碘遇淀粉变蓝 卤族元素的化学性质 卤素单质 反应条件 化学方程式 产物稳定性 F2 Cl2 Br2 I2 在一定条件下，卤素单质能与氢气反应生成卤化氢，阅读教材，填写下列表格。根据反应事实，思考卤素单质与氢气反应有什么规律性变化？ 暗处 光照或点燃 加热 不断加热 很稳定 较稳定 不如氯化氢稳定 不稳定，易分解 从F2→Cl2→Br2→I2，与H2化合越来越___，生成的氢化物稳定性逐渐_____，元素的非金属性逐渐_____。 递变性 卤族元素原子最外层都有7个电子，均易得电子，单质与H2反应都做氧化剂。 相似性 难 减弱 减弱 氧化性：F2>Cl2>Br2>I2 卤族元素的化学性质 请设计实验方案，证明氧化性：Cl2>Br2>I2。 Cl2 + 2KBr = 2KCl + Br2 Cl2 + 2KI = 2KCl + I2 Br2 + 2KI = 2KBr + I2 氧化性：氧化剂>氧化产物 卤族元素的化学性质 【实验4-1】分别向盛有4 mL KBr溶液和 4 mL KI溶液的两支试管中加入1 mL氯水，振荡，观察溶液的颜色变化，并与氯水的颜色进行比较，写出反应的化学方程式 KBr溶液 KI溶液 滴加氯水 滴加氯水 溶液由无色变为橙黄色 2KBr + Cl2 = Br2 + 2KCl 2Br－ + Cl2 = Br2 + 2Cl－ 氧化性：Cl2＞Br2 还原性：Br－＞Cl－ 溶液由无色变为棕红色 2KI + Cl2 = I2 + 2KCl 2I－ + Cl2 = I2 + 2Cl－ 氧化性：Cl2＞I2 还原性：I－＞Cl－ 卤族元素的化学性质 【实验4-1】向盛有4 mL KI溶液的试管中加入1 mL氯水，振荡，观察溶液的颜色变化，并与氯水的颜色进行比较，写出反应的化学方程式 KI溶液 滴加溴水 溶液由无色变为棕褐色 2KI + Br2 = I2 + 2KBr 2I－ + Br2 = I2 + 2Br－ 氧化性：Br2＞I2 还原性：I－＞Br－ 由上得到氧化性： ；还原性： Cl2＞Br2＞I2 I－＞Br－＞Cl－ F2 Cl2 Br2 I2 氧化性逐渐减弱 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 金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱 F2 Cl2 Br2 I2 Li Na K Rb Cs 同主族最外层电子数相同 练习3：判断正误： (1)卤素单质都是双原子分子(　　) (2)单质At2是白色固体(　　) (3)同主族元素从上至下非金属性逐渐增强(　　) (4)第ⅡA族的锶的硫酸盐(SrSO4)是易溶于水的白色固体(　　) (5)随核电荷数的增加，碱金属元素和卤素单质的熔沸点都逐渐降低(　　) × √ × × × 课堂练习 练习4：含有元素硒(Se)的保健品已开始进入市场。已知它是第四周期ⅥA族元素。则下列关于硒的叙述中，正确的是(　　) A．非金属性比硫强 B．气态氢化物的化学式为H2Se C．稳定性：H2Se>H2O D．最高价氧化物的化学式是SeO2 B 练习5：下列各性质中符合图示关系的是(　　) ①化合价　②ROH的碱性　③密度　 ④最外层电子数　⑤核外电子层数　⑥单质失e−能力 A．②④⑤⑥ B．②⑤⑥ C．②③⑤⑥ D．①②③⑤ 练习6：部分卤族元素的某种性质A随核电荷数的变化趋势如图所示， 则A可能表示(　　) A．原子半径 B．氢化物的稳定性 C．原子的电子层数 D．单质的密度 课堂练习 B B 思维导图 课堂练习 练习2：可能存在的第119号元素被称为“类钫”，据元素周期表结构及元素性质变化趋势，有关“类钫”的预测说法正确的是(　　) A．“类钫”在化合物中呈＋1价 B．“类钫”属于过渡元素，具有放射性 C．“类钫”单质的密度小于1 g·cm−3 D．“类钫”单质有较高的熔点 练习1：判断正误： (1)从锂到铯，碱金属元素单质的密度依次增大(　　) (2)碱金属单质在空气中燃烧生成过氧化物(　　) (3)碱金属元素单质都应该保存在煤油中(　　) (4)钾比钠原子半径大，钾比钠活泼，所以钾可以从氯化钠溶液中置换出钠单质(　　) (5)碱金属元素在自然界中能以游离态存在(　　) × × × × × A 归纳卤族元素的相似性和递变性 结构 性质 位置 最外层电子数 均为7个。 ⅦA族 能与H2、活泼金属、水反应。 周期序数逐渐增大 电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。 与H2化合越来越难，氢化物越来越不稳定。 决定 相似性 递变性 非金属性 均易得到电子 得电子能力减弱 周期序数=电子层数 主族序数=最外层电子数 请预测H2O、H2S、H2Se的稳定性强弱。依据是什么？ Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.42_sync_fix $$