内容正文:
专题5 微观结构与物质的多样性
第一单元 元素周期律和元素周期表
第2课时 元素周期表
苏教版2019必修第一册
碱金属元素的结构和性质
2
元素周期表
1
知识导航
卤族元素结构和性质的性质
3
知识导航
明·学习目标
1.知道碱金属元素以及卤族元素的原子结构及特点,能说出其化学性质的相似性及递变性
2. 能根据原子序数确定元素在周期表中的位置。
引·新课导入
请你说说!
阅读课本120页科学史话,是谁绘制了第一张元素周期表的人?他是如何按着元素怎样的规律进行绘制的?
按照相对原子质量由小到大的顺序依次排列,
将化学性质相似的元素放在同一纵行。
1869年,俄国化学家门捷列夫编制出
第一张元素周期表。
01
元素周期表
探·知识奥秘
一、元素周期表
探·知识奥秘
请你思考!
结合所展示的1-18号元素的原子结构示意图观察并思考
元素周期表中的元素是按照怎样的原则进行排列的呢?
同行元素电子层数相同,原子序数依次递增
同列元素原子最外层电子数相同,电子层数依次递增
探·知识奥秘
1.编排规则
(1)周期:把电子层数相同的元素,按原子序数递增的顺序,从左至右排成的横行。
一、元素周期表
从上到
下行数 名称 元素种数 原子的电子层数 同周期内元素原子序数的变化规律
1 第一周期 短周期 2 1 从左到右,依次变大
2 第二周期 8 2
3 第三周期 8 3
4 第四周期 长周期 18 4
5 第五周期 18 5
6 第六周期 32 6
7 第七周期 32 7
探·知识奥秘
1.编排规则
(2)族:把最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序,从上至下排成的纵行。
一、元素周期表
族 定义 族序数
主族 由短周期和长周期元素共同构成的族,用A表示。 ⅠA、ⅡA、ⅢA……ⅦA
副族
完全由长周期元素构成的族,用B表示。 ⅠB、ⅡB、ⅢB……ⅦB
第8、9、10列元素 Ⅷ
0族 稀有气体元素 0
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1.编排规则
一、元素周期表
一列作为1个族(第8、9、10三列统称为第Ⅷ族)
第Ⅷ族
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2.元素周期表的结构
一、元素周期表
周期
元素周期表有____个纵行
18
周期数=电子层数
同周期电子层数相同
族
主族序数 = 最外层电子数=最高正价
O、F 除外
=8- 最低负价
同主族最外层电子数相同
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2.元素周期表的结构
一、元素周期表
18个纵列
被划分为16个族
主族:
副族:
零族:
罗马数字+A
罗马数字+B、第VIII族
0
7个
8个
1个
0族:稀有气体元素化学性质不活泼,其化合价定为0,统称0族
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3.常见族的特别名称
一、元素周期表
过渡元素:元素周期表中从ⅢB到ⅡB共10个纵行,包括了第Ⅷ族和全部副族元素,共60多种元素,全部为金属元素,统称为过渡元素。
ⅠA(除H外)称为碱金属元素 ⅡA称为碱土金属元素
ⅣA称为碳族元素 ⅤA称为氮族元素
ⅥA称为氧族元素 ⅦA称为卤族元素
第六周期第IIIB族称镧系、第七周期第IIIB族称锕系。
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4.认识周期表中元素相关信息
一、元素周期表
原子序数
元素符号(红色指放射性元素)
元素名称(注*的是人造元素)
外围电子层排布(括号指可能的电子层排布)
相对原子质量(加括号的数据为该放射性元素半衰期最长同位素的质量数)
原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
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5.元素周期表中的特殊位置
一、元素周期表
②各区位置:分界线左面为金属元素区,分界线右面为非金属元素区。
③分界线附近元素的性质:既表现金属元素的性质,又表现非金属元素的性质。
(1)分区
①分界线:沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条斜线,即为 区和
金属元素
非金属元素区分界线(氢元素除外)。
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5.元素周期表中的特殊位置
一、元素周期表
②各区位置:
分界线左面为 区,分界线右面为 区。
(1)分区
金属元素
非金属元素
③分界线附近元素的性质:既表现金属元素的性质,又表现非金属元素的性质。
02
碱金属元素的结构和性质
探·知识奥秘
1.碱金属元素的原子结构的相似性和递变性
二、碱金属元素的结构和性质
元素名称 锂 钠 钾 铷 铯
元素符号 Li Na K Rb Cs
原子结构示意图
相似性
递变性
最外层均有1个电子
从Li到Cs随核电荷数的增加,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大
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请你思考!
碱金属元素的物理性质有哪些规律?
元素名称 元素符号 核电荷数 颜色和状态 密度g/cm3 熔点℃ 沸点℃
锂 Li 3 银白色, 柔软 0.534 180.5 1347
钠 Na 11 银白色, 柔软 0.97 97.81 882.9
钾 K 19 银白色, 柔软 0.86 63.65 774
铷 Rb 37 银白色, 柔软 1.532 38.89 688
铯 Cs 55 略带金色光泽,柔软 1.879 28.40 678.4
递增
递增
钠钾反常
递减
递减
(1)相似性:除铯外,碱金属元素都是银白色的单质,硬度小,延展性好,密度较小,熔点较低。
(2)递变性:从Li~Cs,熔点逐渐降低。
探·知识奥秘
请你思考!
结合表格中所给的实验现象,你认为ⅠA族元素(氢元素除外)金属性强弱变化有什么规律?
碱金属 Li Na K Rb Cs
与水反应的现象 反应较为缓和,锂浮在水面,并以稳定、适中的速度释放出气体 反应迅速并放热,钠融化成小球 反应迅速,伴有燃烧,轻微爆炸 剧烈反应,发生爆炸 剧烈反应,发生剧烈爆炸
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3.碱金属元素化学性质的相似性和递变性
二、碱金属元素的结构和性质
(1)相似性:碱金属都是活泼金属,均易失去1个电子,在化合物中均为+1价。
①单质的性质
均能与非金属单质(O2、Cl2)反应
与水反应(用R表示单质),反应通式:2R+2H2O=2ROH+H2↑
与酸反应,反应通式:2R+2H+=2R++H2↑
②碱金属的最高价氧化物(R2O)对应的水化物(ROH),一般都具有强碱性。
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请你思考!
根据下表中碱金属与水反应的现象,你能推测出哪些规律?
碱金属 Li Na K Rb Cs
与水反应的现象 反应较为缓和,锂浮在水面,并以稳定、适中的速度释放出气体 反应迅速并放热,钠融化成小球 反应迅速,伴有燃烧,轻微爆炸 剧烈反应,发生爆炸 剧烈反应,发生剧烈爆炸
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3.碱金属元素化学性质的相似性和递变性
二、碱金属元素的结构和性质
随着核电荷数的递增,碱金属元素的金属性逐渐增强。
碱金属都能与水反应,从Li~Cs,反应越来越剧烈。
LiOH、NaOH、KOH、RbOH的碱性逐渐增强。
(2)递变性
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4.碱金属元素化学性质的理论分析
二、碱金属元素的结构和性质
元素符号 原子结构示意图 原子半径/nm
Li 0.152
Na 0.186
K 0.227
Rb 0.248
Cs 0.265
碱金属元素原子
最外层只有一个电子
原子结构的相似性
元素性质的相似性
决定
在化合物中化合价+1
易失电子,元素表现金属性(物质表现还原性)
随核电荷数增加
电子层数逐渐增大
原子结构的递变性
元素性质的递变性
决定
原子半径逐渐增大
元素金属性(物质还原性)逐渐增强
原子失电子能力
逐渐增强
03
卤族元素的结构和性质
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三、卤族元素的结构和性质
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
Ⅷ
ⅠB
ⅡB
镧系、锕系
卤族元素
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三、卤族元素的结构和性质
1.卤族元素原子结构的相似性和递变性
元素名称 氟 氯 溴 碘
元素符号 F Cl Br I
相似性 最外层均有7个电子。
递变性 从F到I,随核电荷数的增加,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大。
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请你思考!
结合图片以及表格内容,你发现卤族元素有哪些物理性质的变化?
卤素单质 颜色和状态 密度(g.cm3) 熔点(℃) 沸点(℃)
F2 淡黄绿色, 气体 1.69 -219.6 -188.1
Cl2 黄绿色, 气体 3.214 -101 -34.6
Br2 深红棕色, 液体 3.119 -7.2 58.78
I2 紫黑色, 固体 4.93 113.5 184.4
密度增大
颜色加深
熔点升高
沸点升高
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三、卤族元素的结构和性质
2.卤族元素单质物理性质的相似性和递变性
熔、沸点:
F2:浅黄绿色 Cl2:黄绿色 Br2:深红棕色 I2:紫黑色
F2:气体 Cl2:气体 Br2:液体 I2:固体
颜色加深
逐渐升高
颜色:
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三、卤族元素的结构和性质
3.卤族元素单质化学性质的相似性和递变性
卤族元素原子最外层有7个电子
原子结构的相似性
元素性质的相似性
在化合物中常见化合价-1
易得电子,表现非金属性(氧化性)
决定
自然界中不存在游离态的卤素单质
(1)相似性
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请你观察!
观察并记录现象,写出有关的化学方程式。
通过实验总结,随着核电荷数的递增,卤素单质的氧
化性强弱顺序是什么?ⅦA族元素非金属性强弱变化规律是什么?
实验操作 实验现象 化学方程式
将少量氯水分别加入盛有NaBr和KI溶液的试管中,加人少量四氯化碳,振荡、静置
将少量溴水加人盛有KI溶液的试管中,振荡,加入少量四氯化碳,振荡,静置
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三、卤族元素的结构和性质
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三、卤族元素的结构和性质
实验操作 实验现象 离子方程式
氯水与NaBr溶液反应
氯水与KI溶液反应
溴水与KI溶液反应,加入四氯化碳溶液,振荡静置
溶液变为橙黄色
2Br-+Cl2=2Cl-+Br2
溶液变为棕黄色
2I-+Cl2=2Cl-+I2
静置后,液体分层,下层呈紫红色
2I-+Br2=2Br-+I2
实验结论:
Cl2、Br2、I2单质的氧化性由强到弱的顺序是 ,
相应阴离子的还原性由强到弱的顺序是 。
Cl2>Br2>I2
I->Br->Cl-
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三、卤族元素的结构和性质
3.卤族元素单质化学性质的相似性和递变性
(2)递变性
随核电荷数的递增,ⅦA族元素原子的得电子能力越来越弱,元素的非金属性越来越弱。
从F→I,单质与氢气反应越来越难,气态氢化物的稳定性依次减弱。
从Cl→I,最高价氧化物对应水化物的酸性越来越弱。
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三、卤族元素的结构和性质
3.卤族元素单质化学性质的相似性和递变性
(3)卤族元素化学性质的理论分析
卤族元素原子
电子层数逐渐增多
原子结构的递变性
元素性质的递变性
决定
原子半径逐渐增大
非金属性(氧化性)
逐渐减弱
原子得电子能力逐渐减弱
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三、卤族元素的结构和性质
3.卤族元素单质化学性质的相似性和递变性
(4)卤族元素特别提醒
(4)氟(F2):氟是最活泼的非金属元素(氟元素只有0价、-1价,无正价,科学家在冰末表面发现的氟元素的含氧酸——次氟酸(HFO),其中氟仍为-1价),F2单质是氧化性最强的单质。
(1)液溴易挥发,应密闭保存,试剂瓶中的溴常加水液封,盛溴的试剂瓶不可选用橡胶塞。常温下唯一的液态非金属。
(2)碘易升华,这是物理变化。可用于分离提纯I2。
(3)卤素单质不易溶于水,易溶于酒精、汽油、四氯化碳等有机溶剂。
A.CH≡CH
B.CH2=CH2
C.CH≡C-CH3 D.CH2=C(CH3)2
1.下列关于元素周期表编排的叙述不正确的是( )
A.把电子层数相同的元素,按原子序数递增的顺序从左到右排成横行
B.每一个横行就是一个周期,每一个纵列就是一个族
C.把不同横行中最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序由上而下排成纵列
D.短周期元素中非金属元素共有13种Na、Mg、Al最外层电子数依次增多,其单核离子的氧化性依次减弱
析·典型范例
D
A.CH≡CH
B.CH2=CH2
C.CH≡C-CH3 D.CH2=C(CH3)2
2.硒(Se)被誉为“生命的奇效元素”,其原子结构示意图为 ,下列说法不正确的是( )
A.非金属性:Se>Cl
B.位于元素周期表第四周期第ⅥA族
C.SeO2既有氧化性又有还原性
D.稳定性:H2S>H2Se
析·典型范例
A
A.CH≡CH
B.CH2=CH2
C.CH≡C-CH3 D.CH2=C(CH3)2
3.关于碱金属的说法正确的是( )
A.ⅠA族元素都是碱金属元素
B.碱金属单质在空气中燃烧都能生成过氧化物
C.碱金属单质的密度随着原子序数的增加逐渐增大
D.碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的增加逐渐降低
析·典型范例
D
元素周期表
元素周期表
碱金属元素的结构和性质
卤族元素结构和性质
编排规则
周期表结构
族的常见名称
碱金属元素结构
碱金属元素的
物理性质
理·核心要点
周期表的信息
碱金属元素的
化学性质
卤族元素结构
卤族元素的
物理性质
卤族元素的
化学性质
1.1.下列关于碱金属和卤族的说法,错误的是( )
A.随着核电荷数的增大,碱金属元素和卤族的原子半径都逐渐增大
B.碱金属元素中,锂原子失去电子的能力最弱,卤族中氟原子得电子能力最强
C.钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈
D.溴单质与氢气反应比氯单质与氢气反应更剧烈,氢化物更稳定
练·技能实战
D
A.1-氯丙烷
B.1,2-二氯丙烷
C.1-氯丙烯
D.2-氯丙烯
2.下列有关碱金属和卤素单质的叙述中正确的是( )
练·技能实战
A.碱金属单质都可以保存在煤油中
B.从上到下,碱金属和卤素单质的熔、沸点均递增
C.卤素单质都能与水反应,但不能用通式: (X代表F、Cl、Br、I) 表示
D.相对分子质量小的卤素单质可将相对分子质量大的卤素从它的卤化物溶液里置换出来
C
A.1-氯丙烷
B.1,2-二氯丙烷
C.1-氯丙烯
D.2-氯丙烯
3.如图是元素周期表中短周期的一部分,若A原子最外层电子数比次外层电子数少3,则下列说法正确的是( )
练·技能实战
A.四种元素都是非金属元素
B.B元素在元素周期表中位于第ⅣA族
C.A与C的原子序数之和跟B与D的原子序数之和相等
D.四种元素形成的单质在常温下都是气体
A
感谢
您的聆听
THANKS
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