4.1　第3课时 原子结构与元素的性质课件 2026-2027学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

该高中化学课件聚焦原子结构与元素性质的关系，通过“思考”环节引导学生观察原子结构总结得失电子与化学性质的关联，以钠氯原子为案例过渡到碱金属和卤素的系统探究，搭建从微观结构到宏观性质的学习支架。 其亮点在于结合科学思维与科学探究，通过实验对比（如钠钾与水反应）、表格分析（原子半径、反应条件）及问题驱动（预测锂钾性质），帮助学生建立“位—构—性”认知模型。学生能提升微观探析和实验能力，教师可获得系统的教学资源与活动设计支持。

四川大学附属中学 高一化学备课组 第四章　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 疯狂的碱金属 提出问题 观察下列原子结构，思考哪些原子易得电子，哪些易失电子，总结元素化学性质与原子最外层电子数的关系？ 易失去电子 易得到电子 不易得失电子 思考 1 失去1个电子 钠离子 得到1个电子 氯离子 氯原子 带1个单位负电荷 钠原子 金属性 非金属性 失去电子的性质 得到电子的性质 带1个单位正电荷 元素化学性质与原子结构的关系 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 金属元素 非金属元素 结论：原子结构决定元素的性质。 都为8(氦为2) 不易得失 稳定 一般＜4 易失去 金属性 一般≥4 易得到 非金属性 归纳总结 核心问题： 以ⅠA、ⅦA为例，通过探究认识同主族元素性质的递变规律，并能用原子结构理论加以初步解释。 元素名称 锂 钠 钾 铷 铯 元素符号 原子结构 示意图     原子半径/nm 0.152 0.186 0.227 0.248 0.265 1．碱金属元素的原子结构 Li Na K Rb Cs 教材P99“思考与讨论” 解决问题 一、碱金属元素 (1)在元素周期表中从上往下碱金属元素原子的核电荷数、原子半径如何变化？ (2)从上往下，碱金属元素的原子核外电子排布有什么特点？从哪一点能推断出碱金属元素的化学性质具有相似性？ 核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐增大。 最外层都只有一个电子，电子层数逐渐增多； 从最外层都只有一个电子能推断出碱金属元素的化学性质具有相似性。 元素符号 Li Na K Rb Cs 原子结构 示意图     原子半径/nm 0.152 0.186 0.227 0.248 0.265 (1)回忆钠有哪些化学性质？ (2)结合锂、钠和钾的原子结构特点，请你预测锂、钾可能具有哪些与钠相似的化学性质。剧烈程度如何变化？ 钠可以与氧气、水、酸、盐溶液等物质反应。 锂、钾也可以与氧气、水、酸、盐溶液等反应。Li、Na、K反应剧烈程度逐渐增强。 2．碱金属元素化学性质的比较 教材P100“问题和预测” 思考 2 注意： 未用完的钾、钠放回原试剂瓶中； 钾、钠保存在煤油中，锂保存在石蜡油中。 教材P100“实验和观察”   钠、钾与氧气反应 钾与水反应 操作     现象 化学方程式 结论 都能在空气中燃烧，钠产生黄色火焰，钾产生紫色火焰，钾燃烧更剧烈 2Na＋O2 === Na2O2 △ 钾浮在水面上；迅速熔成闪亮小球四处游动；反应剧烈，有轻微爆炸声并着火燃烧；溶液变红 2K＋2H2O===2KOH＋H2↑ 钠、钾都能与O2、H2O反应，且钾更活泼，与预测一致 教材P100“分析和结论”（1） (2)根据钾、钠与水反应的现象，推断锂与水反应的难易程度。 由钠、钾与水反应的现象，推测锂与水反应的程度不如钠、钾剧烈。 (3)根据上述实验，结合碱金属元素的原子结构推断出碱金属元素化学性质的相似性和递变规律。完成下列填空： 1 失去 +1 增多 增大 减弱 增强 增强 剧烈 教材P100“分析和结论” (1)化学性质的相似性 归纳总结 (2)化学性质的递变性 ①与O2反应：相同条件，从Li到Cs，与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂。 ②与H2O（或酸）反应：相同条件，从Li到Cs，与H2O（或酸）反应越来越剧烈 ③最高价氧化物对应水化物的碱性：碱性：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH 归纳总结 银白色 较小 较小 较低 增大 降低 Li K Rb Cs 3．碱金属元素物理性质的相似性和递变性 教材P101“表4-2” F2 Cl2 Br2 I2 卤族元素简称卤素，包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)、 (Ts)，典型的非金属元素，它们在自然界中都以化合态存在。 二、卤素元素 F2 Cl2 Br2 I2 卤素单质  F2 Cl2 Br2 I2 颜色(常态) 密度 熔沸点 1．卤素单质的物理性质 淡黄绿色 (气体) 黄绿色 (气体) 深红棕色 (液体) 紫黑色 (固体) 逐渐增大 逐渐升高 另外：都有毒，在水中溶解度不大，易溶于有机溶剂，比如苯、四氯化碳 元素名称 氟 氯 溴 碘 元素符号 原子结构 示意图       相似性 递变性 F Cl Br I 最外层均有7个电子 电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大 2．卤族元素的原子结构 (1)卤素单质与氢气反应 卤素单质 反应条件 化学方程式 产物稳定性 F2 Cl2 Br2 I2 结论 在暗处剧烈化合并发生爆炸 H2+F2 === 2HF 很稳定 光照或点燃 H2+Cl2 ====== 2HCl 光照或点燃 较稳定 加热 不如HCl稳定 H2+Br2 ==== 2HBr 加热 不稳定，同一条件下同时分解 不断加热 从F2到I2，与H2化合越来越难，生成的氢化物稳定性逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱 3．卤素单质的化学性质 H2+I2 2HI △ 教材P103“表4-4” (2)卤素单质间的置换反应的实验探究 3．卤素单质的化学性质 探究讨论 实验操作 实验现象 离子方程式 结论     (2)卤素单质间的置换反应的实验探究 3．卤素单质的化学性质 振荡静置后，溶液由无色变为橙黄色 振荡静置后，溶液由无色变为棕褐色 振荡静置后，溶液由无色变为褐色 2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ 2I－＋Cl2===I2＋2Cl－ 2I－＋Br2===I2＋2Br－ 氧化性： Cl2>Br2>I2 1.F→I元素的非金属性(得电子能力)依次减弱，试从原子结构角度分析其性质递变的原因。 从F→I，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，原子得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。 2. F2通入水中会剧烈反应，且有另一种单质气体生成，请根据氧化还原反应理论书写化学方程式：________________________。 2F2＋2H2O===4HF＋O2 思考 3 (1)化学性质的相似性 ①与H2反应： X2+H2======2HX 一定条件 ②与活泼金属（如Na）反应： (2)化学性质的递变性 ①氧化性和还原性 ②卤素单质与H2的反应 反应的剧烈程度 氢化物的稳定程度 F2>Cl2>Br2>I2 HF>HCl>HBr>HI ③最高价氧化物对应水化物的酸性 酸性：HClO4>HBrO4>HIO4 2Na+X2====2NaX 点燃 1. 卤素元素化学性质的相似性和递变性 归纳总结 2. 卤素的特殊性 (1)在常温下Br2是唯一的液态非金属单质，易挥发。 (2)碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I2变蓝。 (3)氟是最活泼的非金属，没有正化合价，氟单质与盐溶液反应时， 先与水反应产生HF和O2。 氧元素有没有正化合价？ 归纳总结 3. 同主族元素的递变规律 归纳总结 元素的金属性强弱 1、元素的金属性、非金属性与原子得失的关系 原子失去电子能力的强弱 越容易失电子，则金属性越强，与失去电子的多少无关 元素的非金属性强弱 原子得到电子能力的强弱 同主族元素从上到下，原子半径逐渐 ，失电子能力逐渐 ，而得电子能力逐渐 ，故元素金属性逐渐 ，单质的还原性逐渐 ，元素非金属性逐渐 ，单质的氧化性 。 增大 增强 减弱 增强 减弱 增强 减弱 越容易得电子，则非金属性越强，与得到电子的多少无关 三、金属性与非金属性及其判断方法 ①K与水反应置换出H2比Na更容易，因此金属性： ②Fe+CuSO4===FeSO4+Cu，因此金属性： ③按金属活动性顺序，Ca在前，Zn在后，因此金属性： ④碱性：CsOH>NaOH，因此金属性： 2、元素金属性强弱的判断方法 判断依据 规律 单质的还原性 单质与水或酸反应置换出氢气的难易程度 单质与水或酸（非氧化性酸）反应置换出氢气越容易（即反应越剧烈），表明元素金属性越强 金属单质之间的置换反应 一种金属能把另一种金属从它的化合物中置换出来，表明前一种金属元素的金属性较强 根据金属活动性顺序判断 K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au等，从左到右，金属活动性减弱，一般是元素的金属性也减弱 最高价氧化物对应水化物的碱性 最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素的金属性越强 K>Na Fe>Cu Ca>Zn Cs>Na 3、元素非金属性强弱的判断方法 判断依据 规律 单质的氧化性 单质与氢气化合的难易程度 非金属单质与氢气化合越容易，元素的非金属性越强 非金属单质之间的置换反应 一种非金属单质能把另一种金属从它的化合物中置换出来，表明前一种元素的非金属性较强 气态氢化物的稳定性 气态氢化物越稳定，元素的非金属性越强 最高价氧化物对应水化物的酸性 最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素的非金属性越强 ①H2+F2===2HF，H2+Br2===2HBr，因此非金属性： ②Cl2+2Br-===Br2+2Cl-，因此非金属性： ③HF很稳定，HI易分解，因此非金属性： ④酸性：HClO4>HBrO4，因此非金属性： ∆ F>Br Cl>Br F>I Cl>Br 碱金属元素 相似性 递变性 原子半径逐渐增大 还原性逐渐增强 都易失电子表现强还原性 化合物中常显+1价 失电子的能力逐渐增强 核对最外层电子的 吸引力逐渐减小 反思提升 一、概念结论 卤族元素 相似性 递变性 原子半径逐渐增大 氧化性逐渐减弱 都易得电子表现强氧化性 化合物中常显-1价 得电子的能力逐渐减弱 核对最外层电子的 吸引力逐渐减小 反思提升 二、思想方法 “位—构—性”系统认知模型、宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、比较与归纳、证—解释 、逻辑推理链条、守恒与规律 三、价值观念 科学探索精神、辩证统一、技术应用价值、科学严谨态度、社会责任意识 反思提升 1.(2024·海南农垦中学高一期末)下列叙述正确的是 A.碱金属单质的熔、沸点均随核电荷数的增大而升高 B.卤素单质的密度随核电荷数的增大而增大 C.卤素原子对最外层电子的吸引力随核电荷数增大而增大 D.碱金属的焰色试验都呈黄色 √ 评价反馈 2.(2024·海南中学高一期末)类比迁移的思维方法可以预测许多物质的性质。但类比是相对的，不能违背客观事实。下列类比迁移结果正确的是 A.因为Na在空气中加热生成Na2O2，所以Li在空气中加热生成Li2O2 B.因为HCl是强酸，所以HF也是强酸 C.Na和水反应生成NaOH和H2，则Fe和水蒸气反应也生成Fe(OH)3和H2 D.金属性：Rb>K>Na，则金属性：Sr>Ca>Mg √ 3.为了比较卤素单质的氧化性强弱，可在实验室先制取Cl2，并将Cl2依次通入NaBr溶液和淀粉⁃KI溶液中，有如图所示的仪器(橡胶塞均为双孔)及药品，试回答下列问题： (1)若所制气体从左向右流向时，图述仪器 接口的连接顺序为H接　　、　　接　　、 　　接　　。  D C B A F (2)装置③的作用是___________________________________，反应的离子方程式为 　　　　　 　　 　。  吸收未反应完的Cl2，防止污染空气 Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O 3.为了比较卤素单质的氧化性强弱，可在实验室先制取Cl2，并将Cl2依次通入NaBr溶液和淀粉⁃KI溶液中，有如图所示的仪器(橡胶塞均为双孔)及药品，试回答下列问题： (3)装置①中产生的现象是　　　　　， 反应的化学方程式为　　　 　 。  溶液变蓝 Cl2+2KI===I2+2KCl (4)通过实验还可证明Br2通入KI溶液中可置换I2，结合本实验可得到的结论是_______________________________________________________________ ________________。  同主族元素随着原子序数的递增，元素非金属性逐渐减弱，单质氧化性逐渐减弱 本节课结束 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $