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

该高中化学课件聚焦原子结构与元素周期表，以碱金属和卤族元素为案例，通过“位置→结构→性质→用途”思路，结合原子结构表格、性质对比表格，构建从个别元素到同主族性质递变的学习支架，帮助学生理解结构决定性质的核心逻辑。 其亮点在于贯穿“物质结构决定性质”化学观念，融入实物图、实验探究（如卤素单质置换反应）及归纳递变规律的科学思维方法，典例剖析与随堂训练强化应用。学生可提升证据推理能力，教师能借助系统教学资源高效开展教学。

第一节 原子结构与元素周期表 第3课时 原子结构与元素的性质 第四章 物质结构 元素周期表 1 结构→性质→用途 位置 研究物质性质的一般思路： 元素的性质主要决定于原子的电子层结构，尤其是原子的最外层电子数 原子 最外层电子数特点 得失电子情况 化学性质 稀有气体元素 都为8(氦为2) 不易_____ _______ 金属元素 一般_____4 易_____ _______ 非金属元素 _____4 易_____ _______ 得、失 稳定 少于 失去 不稳定 多于 得到 不稳定 结论 元素的金属性 元素的非金属性 经常把元素周期表中的同族元素放在一起研究，是因为它们之间存在着某种联系。 元素周期表的结构 碱金属元素 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。 结构的相似性 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_____。 结构的递变性 决定了化学性质的递变性。 增多 增大 思考与讨论 填写下表中 的信息，并思考和讨论下列问题。 碱金属单质的化学性质 钠可以和哪些物质发生化学反应？ 浮、熔、游、响、红 与氧气反应： 与水反应： 4Na + O2 = 2Na2O 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 2Na + O2 Na2O2 Δ 结合锂(Li)、钾(K)的原子结构特点，预测锂、钾是否能和O2或H2O反应 Li Na K 最外层电子数都只有1个电子 易失电子 能和氧气或水反应 电子层数 ，半径 . 失电子能力 . 逐渐增强 Li Na K Rb Cs 增加 增大 反应越来越 . 剧烈 更复杂 K2O、K2O2、KO2 ··· 复杂 1. 与O2的反应 越来越剧烈 越来越活泼 碱金属单质的化学性质 4Na + O2 = 2Na2O 2Na + O2 Na2O2 Δ 相似性 递变性 还原性 金属性 4Li + O2= 2Li2O Δ 从Li—Cs 单质的 逐渐增强； 元素的 逐渐增强 2. 与H2O的反应 碱金属单质的化学性质 【探究】对比钠(Na)、钾(K)与水反应剧烈程度 钾的反应更剧烈 猜测一下，锂(Li)与水反应的剧烈程度 锂的反应更不剧烈 Li Na K Rb Cs 2K＋2H2O＝2KOH＋H2↑ 2Li＋2H2O＝2LiOH＋H2↑ 浮、熔、游、爆、红 碱金属单质(R)与水反应的通式： 2R＋2H2O＝2ROH＋H2↑ 越来越剧烈 越来越活泼 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 还原性 金属性 从Li—Cs 单质的 逐渐增强； 元素的 逐渐增强 碱金属单质的物理性质 都比较柔软；密度小，熔点低；有延展性和较好的导电导热性。 从Li到Cs，密度逐渐增大（但钾反常）；单质熔点和沸点逐渐降低。 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 0.97 97.81 882.9 K 0.86 63.65 774 Rb 1.532 38.89 688 Cs 略带金色光泽 1.879 28.40 678.4 Li Na K Rb Cs 密封在固体石蜡 相似性 递变性 课堂小结 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 元素化学性质主要取决于 。 此外，还与 的关系密切。 原子的最外层电子数 原子的半径 碱金属元素原子结构既有相同点也有相异点，这决定了碱金属元素的性质既有相似性又有递变性。 相似性 递变性 除铯外都为银白色金属，质软，熔沸点低，密度小 密度依次增大，熔沸点依次降低 都易和氧气反应 核电荷数越大反应更剧烈，生成物越来越复杂 都和水反应生成碱（强碱）放出氢气 核电荷数越大反应越来越剧烈，生成的碱碱性越来越强 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，还原性递增，金属性递增，活泼性增强 典例剖析 资料书117页 【例1】 下列各组比较不正确的是(　　)。 A.锂与水反应不如钠与水反应剧烈 B.还原性:K>Na>Li,故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠 C.熔点:Li>Na>K D.碱性:LiOH<NaOH<KOH 答案:B 随堂训练 课堂•重难突破 课前•基础认知 解析:A中锂的金属活动性比钠弱,与水反应不如钠剧烈;B中还原性K>Na>Li,但K不能置换出NaCl溶液中的Na,而是先与H2O反应;C中碱金属元素从Li到Cs,单质的熔点逐渐降低,即单质的熔点顺序为Li>Na>K>Rb>Cs;D中从Li到Cs,碱金属元素的金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强,即碱性LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH。 随堂训练 课堂•重难突破 课前•基础认知 2.铯是碱金属元素,下列关于铯及其化合物的叙述中,不正确的是(　　)。 A.Cs的密度比水的小 学以致用 资料书117页 B.Cs与水反应十分剧烈,甚至会发生爆炸 C.Cs2CO3加热时不易分解 D.CsOH是强碱,其碱性比KOH的强 答案:A 解析:Cs的密度比水的大,A错误。 随堂训练 课堂•重难突破 课前•基础认知 卤族元素的原子结构与性质 PART 02 卤族元素的原子结构 卤族元素 卤族元素的物理性质 从F2→Cl2→Br2→I2，颜色逐渐 ；密度、熔点和沸点都逐渐 。 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。 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 相似性 递变性 加深 升高 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 常温下唯一的液态 非金属单质 2F2＋2H2O=4HF＋O2 Cl2易液化 Br2易挥发 I2易升华 氯气可以储存在钢瓶中 用水液封保存 碘（单质）遇淀粉变蓝 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 卤族元素 氟     0.071 氯 0.099 溴 1.14 碘 1.33 F Cl Br I 9 17 35 53 2 3 4 5 一、卤族元素的原子结构 最外层均有__个电子。 随核电荷数的增加，电子层数_____，原子半径_____。 7 增多 增大 易得电子，具有 。 得电子能力 ， 氧化性 。 相似性 递变性 7  减弱 减弱 氧化性 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 1、在一定条件下，卤素单质能与H2反应，生成卤化氢 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 卤素单质与H2反应都做 。 相似性 氧化剂 F2 Cl2 Br2 I2 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 1、在一定条件下，卤素单质能与H2反应，生成卤化氢 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 递变性 ①与氢气反应的难易程度： ②生成的氢化物的稳定性： ③卤素元素的非金属性强弱： 越来越困难 越来越不稳定 越来越弱 F2 Cl2 Br2 I2 卤族元素的化学性质 【实验4-1】 溶液由无色变为橙黄色 2KBr + Cl2 = Br2 + 2KCl 2Br－ + Cl2 = Br2 + 2Cl－ 2、卤素单质间的置换反应 KBr溶液 KI溶液 KI溶液 氧化性： . 还原性： . Cl2＞Br2 Br－＞Cl－ 溶液由无色变为红棕色 2KI + Cl2 = I2 + 2KCl 2I－ + Cl2 = I2 + 2Cl－ 氧化性： 。 还原性： Cl2＞I2 I－＞Cl－ 溶液由无色变为棕褐色 2KI + Br2 = I2 + 2KBr 2I－ + Br2 = I2 + 2Br－ 氧化性： 。 还原性： Br＞I2 I－＞Br－ 3.卤素单质与水反应 X2＋H2O===HX＋HXO Cl2＋H2O=== HCl ＋HClO X2为Cl2、Br2、I2 Br2＋H2O=== HBr ＋HBrO I2＋H2O=== HI ＋HIO 2F2 + 2H2O = 4HF + O2 强酸 弱酸 氟是最活泼的非金属，没有正化合价，F无含氧酸，氟单质具有强氧化性。 卤族元素的化学性质 F2 Cl2 Br2 I2 单质 逐渐减弱， 元素的 逐渐减弱 氧化性 非金属性 对应离子的 逐渐增强 还原性 非金属性强弱的判断依据 非金属元素与H2生成气态氢化物的难易程度、氢化物的稳定性强弱 非金属元素最高价氧化物对应的水化物-酸的酸性强弱 依据一 依据二 依据三 根据置换反应判断 （1）Br2为深红棕色液体，在常温下是唯一的液态非金属单质，易挥发。 会腐蚀橡胶，故用玻璃塞。密闭保存，加水液封。 （2）I2为紫黑色固体，易升华(用于分离、提纯碘晶体)，淀粉遇I2变蓝色(用于碘、淀粉相互检验)。食盐中加入的是KIO3 （3）溶解性：除了F2外，卤族单质在水中的溶解性均不大，且在水中发生歧化反应：H2O+X2=HX+HXO(X表示Cl、Br、I),而F2与水发生置换反应：H2O+F2=2HF+O2。但卤族单质都易溶于有机溶剂（CCl4等）。 （4）AgF可溶于水，AgCl(白色)、 AgBr(浅黄色)和AgI(黄色)均难溶于水。AgX(X表示Cl、Br、I)，根据沉淀颜色的不同，可用来检验溶液中的卤素原子。 四、卤素单质的特殊性 原子核外电子层数依次 原子半径逐渐 失电子能力逐渐 得电子能力逐渐 逐渐 ， 逐渐 F2 Cl2 Br2 I2 Li Na K Rb Cs 同主族最外层电子数 金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 相同 增多 增大 增强 减弱 金属性 增强 减弱 非金属性 典例剖析 资料书118页 【例2】 下列关于卤族元素的比较中,不正确的是(　　)。 A.卤离子的还原性:F-<Cl-<Br-<I- B.从上到下,卤素原子的电子层数依次增多 C.从上到下,卤素单质与氢气化合逐渐变难 D.简单氢化物的稳定性:HF<HCl<HBr<HI 答案:D 随堂训练 课堂•重难突破 课前•基础认知 解析:卤族元素从上到下,随着原子序数的增大,单质的氧化性逐渐减弱,其阴离子的还原性逐渐增强,所以卤离子的还原性:F-<Cl-<Br-<I-,A正确;卤族元素从上到下,随着原子序数的增大,卤素原子的电子层数依次增多,B正确;卤族元素从上到下,随着原子序数的增大,非金属性逐渐减弱,与氢气化合越来越难,简单氢化物越来越不稳定,C正确,D错误。 随堂训练 课堂•重难突破 课前•基础认知 4.关于卤素单质(X2)的下列叙述中正确的是(　　)。 A.都能与氢气因剧烈化合而爆炸 B.都能与铁反应生成FeX3 C.都能与钠反应生成NaX D.最高化合价都是+7价 答案:C 学以致用 资料书118页 随堂训练 课堂•重难突破 课前•基础认知 解析:碘单质与氢气在不断加热的条件下才能缓慢反应,A错误;Fe3+的氧化性大于I-的氧化性,所以碘单质与Fe反应时生成FeI2,B错误;钠的还原性很强,卤素单质都能与钠反应生成NaX,C正确;F元素无正化合价,D错误。 随堂训练 课堂•重难突破 课前•基础认知 2.元素硒(Se)可以用作光敏材料、电解锰行业催化剂、动物体必需的营养元素和植物有益的营养元素等,已知硒是第四周期第ⅥA族元素。则下列关于硒的叙述正确的是(　　)。 A.非金属性比硫强 B.气态氢化物的化学式为H2Se 随堂训练 资料书119页 C.稳定性:H2Se>H2O D.最高价氧化物的化学式是SeO2 答案:B 随堂训练 课堂•重难突破 课前•基础认知 3.部分卤族元素的某种性质X随核电荷数的变化趋势如图所示,则性质X可能表示(　　)。 A.原子半径 随堂训练 资料书119页 B.氢化物的稳定性 C.原子核外的电子层数 D.单质的密度 答案:B 随堂训练 课堂•重难突破 课前•基础认知 4.下列有关碱金属元素和卤素的说法中不正确的是(　　)。 A.溴单质与H2的反应比碘单质与H2的反应更剧烈 B.碱金属元素中,锂原子失去最外层电子的能力最弱,卤素中,氟原子得电子的能力最强 C.钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈 D.随核电荷数的增加,碱金属单质和卤素单质的熔、沸点都逐渐降低 答案:D 随堂训练 资料书119页 随堂训练 课堂•重难突破 课前•基础认知 6.下表为元素周期表的一部分。 周期 族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 1 ①   2 ②           ⑤ 3 ③           ⑥ 4 ④           ⑦ 随堂训练 资料书119页 随堂训练 课堂•重难突破 课前•基础认知 (1)表中元素　　　　(填元素符号,下同)的非金属性最强;元素　　　　的金属性最强;元素　　　　的单质在室温下呈液态。  (2)表中元素③的原子结构示意图是　　　　　　　　。  (3)表中元素⑥⑦的氢化物的稳定性顺序为　　　>　　　　。(均填化学式)  (4)表中元素最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸的化学式是　　　　　　。  随堂训练 课堂•重难突破 课前•基础认知 答案:(1)F　K　Br　 (2) (3)HCl　HBr　 (4)HClO4 随堂训练 课堂•重难突破 课前•基础认知 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.33 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $