高中化学《元素的性质与原子结构》课件人教版必修.ppt

碱金属元素的性质与原子结构,碱金属元素单质,Rb,思考与交流,科学探究:完成课本第5页的表.,我们把A称为碱金属族，为什么要把它们编在一个族呢？请同学们画出碱金属的原子结构示意图，比较碱金属原子结构的共同之处。,1、碱金属元素的原子结构,思考：碱金属原子结构有何异同？,相同点：碱金属元素原子结构的相同，都为。递变性：从Li到Cs，碱金属元素的原子结构中，依次增多，原子半径依次。,最外层电子数,1个,电子层数,增大,物质的性质主要取决于原子的最外层电子数，从碱金属元素原子的结构可推知其化学性质如何？有什么相似性吗？,最外层上都只有1个电子，化学反应中易失去1个电子，形成+1价的阳离子，单质体现还原性，并能与氧气等非金属元素及水发生化学反应。,思考,取一小块钾，擦干表面的煤油后放在石棉网上加热，观察现象。同钠与氧气的反应比较。,探究活动1,钠在空气中的燃烧,钾在空气中的燃烧,钠、钾化学性质比较,黄,淡黄,紫,（1）与非金属的反应（以O2为例）,从LiCs，随电子层数的递增，还原性（金属性）逐渐增强。,加热,燃烧，较不剧烈,Li2O,接触空气不加热,剧烈,更复杂的氧化物,接触空气不加热,剧烈,更复杂的氧化物,探究活动2,钠、钾与水的反应,浮,熔,游动,红,钠、钾与水的反应,浮,熔,游动,红,从LiCs，随电子层数的递增，还原性（金属性）逐渐增强。,会反应，比Na缓慢,遇水燃烧，甚至爆炸,对应的碱和氢气,剧烈反应，有“浮、熔、游、红、鸣”现象,更剧烈，气体会燃烧，轻微爆炸,13,氧化还原,还原性,钾,钠,14,碱金属元素从上到下（Li、Na、K、Rb、Cs），随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐，原子半径逐渐,原子核对的引力逐渐减弱，原子失电子的能力逐渐。,结论,增多,最外层电子,增强,元素的金属性逐渐，金属单质的还原性逐渐,与水和氧气的反应越来越，生成的氧化物越来越。最高价氧化物对应水化物的碱性越来越。,增强,剧烈,复杂,强,增大,增强,元素金属性强弱判断依据：,1、根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的难易程度。置换出氢越容易，则金属性越强。,已知金属A可与冷水反应，金属B和热水才能反应，金属C和水不能反应，判断金属A、B、C金属性强弱如何？,金属性ABC,例：,元素金属性强弱判断依据：,1、根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的难易程度。置换出氢越容易，则金属性越强。,2、根据金属元素最高价氧化物对应水化物碱性强弱。碱性越强，则原金属元素的金属性越强。,已知NaOH为强碱、Mg(OH)2为中强碱、Al(OH)3为两性氢氧化物，则Na、Mg、Al的金属性强弱顺序如何？,例：,金属性NaMgAl,元素金属性强弱判断依据：,1、根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的难易程度。置换出氢越容易，则金属性越强。,2、根据金属元素最高价氧化物对应水化物碱性强弱。碱性越强，则原金属元素的金属性越强。,3、可以根据对应阳离子的氧化性强弱判断。金属阳离子氧化性越弱，则元素金属性越强。,氧化性Al3+Mg2+Na+，则元素金属性顺序为,例：,NaMgAl,碱金属的物理性质,有何相似性和递变性？,碱金属的物理性质的比较,相似点,递变性,颜色,硬度,密度,熔沸点,导电导热性,密度变化,熔沸点变化,LiNaKRbCs,柔软,较小,较低,强,逐渐增大（K特殊）,单质的熔沸点逐渐降低,均为银白色（Cs略带金色）,1.锂电池是一种高能电池。锂有机化学中重要的催化剂。锂制造氢弹不可缺少的材料。锂是优质的高能燃料（已经用于宇宙飞船、人造卫星和超声速飞机）。,3铷铯主要用于制备光电管、真空管。铯原子钟是目前最准确的计时仪器。,2钾的化合物最大用途是做钾肥。硝酸钾还用于做火药。,碱金属元素的用途：,小结：1、碱金属元素的原子结构2、碱金属的化学性质（1）与氧气反应（2）与水反应3、金属性强弱的判断依据4、碱金属的物理性质及用途,课堂练习：,1：碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，下列预言错误的是：.在碱金属中它具有最大的原子半径.它的氢氧化物化学式为FrOH,是一种极强的碱C.钫在空气中燃烧时,只生成化学式为Fr2O的氧化物D.它能跟水反应生成相应的碱和氢气,由于反应剧烈而发生爆炸.,2.下列关于钾、钠、铷、铯的说法中，不正确的是：()A.原子半径随核电荷数的增大而增大B.单质的密度均小于1C.其氢氧化物中，碱性最强的CsOHD.氧化能力最强的是锂离子,3.钠、钾保存在煤油里，锂是否也可保存在煤油里?（煤油的密度为0.78g/cm3),少量的锂可保存在密度更小的石蜡油里。,B,卤族元素的性质与原子结构,卤族元素原子结构示意图,F,Cl,Br,I,思考卤族元素其原子结构有何特点？其原子结构的相似性和递变性会对其性质产生哪些影响？,最外层电子数均为，均易电子，具有强性。,7,得到,氧化,增多,增大,1、卤素原子结构特点,随着核电荷数的递增，电子层数逐渐，原子半径逐渐。,（1）相似性：,（2）递变性：,2、卤素单质的物理性质,（1）相似性：,（2）递变性：,有颜色，密度小，熔沸点都较低。,颜色：,状态：,密度：,熔沸点：,逐渐加深,气液固,逐渐增大,依次增高,卤素单质性质特殊性：,2、Br2是易挥发的深红棕色液体，是中学阶段唯一一种液态非金属单质，其保存通常加入少量的水，即“液封”；,1、单质都有颜色；,3、I2易升华，遇淀粉溶液变蓝色。,（1）与H2反应,3、卤素单质化学性质,反应越来越难,HFHClHBrHI,剧烈程度：,生成的氢化物的稳定性：,通式：X2+H2=2HX,水溶液酸性：,HFHClHBrHI,（2）卤素单质之间的置换反应,2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2（溶液由无色变成橙黄色）2KI+Cl2=2KCl+I2（溶液由无色变成棕黄色）2KI+Br2=2KBr+I2（溶液由无色变棕黄色）,由上述反应可比较卤素单质_性强弱。,氧化,氧化性：F2Cl2Br2I2,从FI，元素的非金属性逐渐减弱。,35,无色,橙色,无色,紫红色,无色,紫红色,2NaClBr2,2KClI2,2KBrI2,逐渐减弱,（3）卤素单质与水的反应,2F2+2H2O=4HF+O2（剧烈反应）,逐渐困难,通式：X2+H2O=HX+HXO（X=Cl、Br、I但F）,I2+H2O=HI+HIO,Br2+H2O=HBr+HBrO,Cl2+H2O=HCl+HClO,4、卤素的递变规律,卤族元素周期表从上到下（F、Cl、Br、I），随着核电荷数的增加，元素原子的电子层数逐渐，原子半径逐渐，原子核对最外层电子的引力逐渐，原子得电子能力逐渐，元素的非金属性逐渐，与氢气越来越反应，生成氢化物越来越。,增多,增大,减弱,减弱,减弱,难,不稳定,5、元素非金属性强弱判断依据,（1）非金属单质与氢气化合的难易程度；,比较元素非金属性强弱，其实质是看元素原子得电子的难易，越容易得电子，非金属性越强，反之非金属性越弱。,（2）形成气态氢化物的稳定性；氢化物稳定性越强，非金属性越强；,（3）最高价氧化物对应水化物酸性强弱；,（4）单质间的置换反应。,通过碱金属及卤族元素原子结构及其单质性质学习可以得出：原子的结构决定了元素的性质，同主族元素从上到下，元素的性逐渐增强，性逐渐减弱。同主族元素其单质和化合物的性质既具有相似性，又具有递变性。,小结,金属,非金属,1、砹是原子序数最大的卤族元素，根据卤族性质的递变规律，对砹及其化合物的叙述，正确的是（）A、与H2化合能力：At2I2B、砹在常温下为白色固体；C