第2课时元素的性质与原子结构

1.元素周期表中的几个重要关系原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数周期序数＝电子层数主族序数＝最外层电子数2.周期表的结构周期---“三短”“四长”族---“七主”“七副”“0族和Ⅷ族”【知识回顾】

知识回顾第2课时元素的性质与原子结构11Na钠3Li锂19K钾37Rb铷55Cs铯9F氟17Cl氯35Br溴53I碘85At砹元素周期表为什么把Li、Na、K等元素编在一个族，把F、Cl、Br、I等编在一个族呢？同族的原子结构和性质有什么联系呢？1.掌握碱金属元素、卤族元素的原子结构及特点。（重点）2.掌握碱金属元素、卤族元素的化学性质的相似性及递变性。(重点）3.认识结构决定性质的因果关系。

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+321+11281+192881+37281881+5528181881NaKRbLiCs3111937551111123456观察碱金属元素的原子结构示意图：

锂钠钾铷

【思考与交流】通过观察，归纳碱金属元素原子结构的相同点和递变性。

碱金属元素【提示】相同点：碱金属元素原子结构的最外层电子数相同，都为1。递变性：从Li到Rb，碱金属元素原子结构中，电子层数依次增多，原子半径依次增大。

【思考与交流】

碱金属元素钠、钾与氧气反应比较黄淡黄紫钠钾与氧气反应剧烈燃烧，火焰呈

色，生成

色的固体剧烈燃烧，火焰呈

色

碱金属元素钠钾与水反应

在水面上、___成银白色小球、在水面上四处

、滴入酚酞溶液呈

色

在水面上、

成银白色小球、在水面上四处

、滴入酚酞溶液呈

色，有轻微爆炸现象浮熔游动红钠、钾与水的反应比较浮熔游动红

碱金属元素LiNaKRbCs与O2反应反应不如钠剧烈，生成Li2O点燃剧烈燃烧，生成Na2O2燃烧更加剧烈，生成复杂的氧化物遇空气立即燃烧，生成更复杂的氧化物遇空气立即燃烧，生成更复杂的氧化物与H2O反应剧烈，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，爆炸碱金属与氧气、水的反应现象

碱金属元素【提示】相似性：均能与氧气、水反应,表现出金属性（还原性）递变性：与氧气、水反应的剧烈程度有所不同；在同一族中，自上而下反应的剧烈程度逐渐增大。4Li+

O22Li2O（氧化锂）△====

2Na+O2Na2O2（过氧化钠）△====2Na+2H2O====2NaOH+H2↑2K+2H2O====2KOH+H2↑【思考与交流】根据实验事实，归纳碱金属化学性质的相似性和递变性。

碱金属元素碱金属元素原子的最外层都只有1个电子，化学性质相似。从Li到Cs，随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，元素的金属性逐渐增强，单质的还原性逐渐增强，其化学性质表现出递变性。【思考与交流】从原子结构的相似性与递变性分析化学性质的相似性与递变性的根本原因。

碱金属元素通过比较碱金属单质与氧气、水的反应，我们可以看出，元素性质与原子结构有密切关系，主要与原子核外电子的排布，特别是

有关。原子结构相似的一族元素，它们在化学性质上表现出

和

。最外层电子数相似性递变性在元素周期表中，同主族元素从上到下原子核外电子层数依次

，原子半径逐渐

，失电子能力逐渐

，金属性逐渐

。增多增大增强增强【归纳总结】1、根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢气的难易程度。若置换出氢气越容易，则金属性越强。2、根据金属元素最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱。碱性越强，则金属元素的金属性越强。3、金属单质之间的置换反应。4、根据金属活动性顺序表判断【归纳提升】元素金属性强弱的判断依据

碱金属元素【阅读与思考】碱金属的物理性质通过阅读下表内容，找出碱金属物理性质的相似性及递变性。元素名称元素符号核电荷数颜色和状态密度(g·cm-3)熔点(℃)沸点（℃）锂Li3银白色，柔软0.534180.51347钠Na11银白色，柔软0.9797.81882.9钾K19银白色，柔软0.8663.65774铷Rb37银白色，柔软1.53238.89688铯Cs55略带金色光泽，柔软1.87928.40678.4

碱金属元素碱金属物理性质的比较性质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）

碱金属元素还原性核对最外层电子的引力

LiNaKRbCs1.相似性:都易失电子表现强还原性化合物中均为+1价总结:

碱金属的原子结构2.递变性:核电荷数电子层数化学性质相似最外层上都只有一个电子金属性失电子能力原子半径观察卤族元素的原子结构，分析氟、氯、溴、碘在原子结构上所表现的相似性和递变性。相同点：最外层上都有7个电子。递变性：从F→I，核电荷数逐渐增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。【思考与交流】运用碱金属的学习方法，试着推测一下氟、氯、溴、碘在化学性质上所表现的相似性和递变性。

卤族元素反应条件反应现象方程方式氢化物稳定性F2Cl2Br2I2H2+F2==2HF冷暗H2+Cl2==2HCl光照H2+Br2==2HBr500℃H2+I22HI△1、卤素与H2的反应冷暗处光照/点燃500℃持续加热爆炸爆炸较慢缓慢很稳定稳定不稳定很不稳定反应条件越来越难剧烈程度越来越弱氢化物稳定性递减氧化性：F2>Cl2>Br2>I2结论一、卤素单质的化学性质相似性卤素单质都能跟氢气发生反应，生成卤化氢（气体）。递变性高低A、反应条件越来越____B、剧烈程度越来越____C、产物的稳定性越来越____弱小结：2F2

＋2H2O＝4HF＋O2

（爆炸）（能反应）

（很弱）（极弱）与水反应的剧烈程度逐渐减弱2、卤素与水反应F2的特殊性Cl2+H2O

HCl+HClOBr2+H2O

HBr+HBrOI2+H2O

HI+HIOX2

＋H2OHX＋HXO氧化性：F2>Cl2>Br2>I2【实验探究】实验证明卤素单质间的置换反应NaBr溶液氯水CCl4（下层橙色）

（下层紫红色）KI溶液氯水CCl4

(下层紫红色）KI溶液溴水CCl4【练习】根据实验现象，写出相关化学方程式。3、卤素单质间的化学性质实验现象化学方程式1、饱和氯水与NaBr溶液2、饱和氯水与KI溶液3、溴水与KI溶液分为两层，CCl4层变为橙色分为两层，CCl4层变为紫色分为两层，CCl4层为紫色Cl2+2NaBr==2NaCl+Br2Cl2+2KI==2KCl+I2Br2+2KI==2KBr+I2思考：根据上述反应，比较Cl2、Br2、I2的氧化性强弱结论：氧化性：F2＞

Cl2＞Br2＞I2

2Br-+Cl2=Br2+2Cl-2I-+Cl2=I2+2Cl-2I-+Br2=I2+2Br-思考把氟气通入碘化钾溶液中，有何现象？写出有关反应的化学方程式。F2+2KI=2KF+I22F2+2H2O=4HF+O2

氟气首先同碘化钾溶液中的水剧烈反应补充：卤素单质在不同溶剂中的颜色：氟与各种溶剂都反应；氯在各种溶剂中都是黄绿色；

溴在水中橙黄色，苯、CCl4、汽油、酒精中橙色；

碘在水中深黄褐色，苯中浅紫—紫，CCl4中紫—深紫，汽油中浅紫—紫红，酒精中褐。4、卤素单质与碱反应X2+2NaOH==NaX+NaXO+H2O3X2+2Fe==2FeX3

(X=F、Cl、Br,生成+3价铁)I2+Fe==FeI2

生成+2价的铁5、卤素单质与Fe的反应卤素原子最外层电子数都是7个，结构的相似性决定了它们化学性质的相似性。从F到I，随着核电荷数的增加，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吸引力逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱，其性质表现出递变性。【思考与交流】从原子结构特点分析卤素单质化学性质的相似性及递变性。

卤族元素元素非金属性强弱判断依据1、非金属元素单质与H2化合的难易程度：化合越容易，非金属性越强2、形成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3、最高氧化物对应水化物的酸性强弱，酸性越强，对应非金属元素非金属性越强4、非金属间的置换反应卤素单质颜色和状态密度熔点/℃沸点/℃F2淡黄绿色气体1.69g·L-1(15℃)-219.6-188.1Cl2黄绿色气体3.214g·L-1(0℃)-101-34.6Br2深红棕色液体3.119g·㎝-3(20℃)-7.258.78I2紫黑色固体4.93g·㎝-3113.5184.4【资料卡片】依据表格内容，分析卤素单质物理性质的递变规律。

卤族元素卤族元素在物理性质上的规律（由氟到碘）（1）颜色：（2）状态：（3）密度：（4）熔沸点：逐渐增大；逐渐升高。浅深；气液固；

卤族元素元素的性质与，有密切的关系，主要

特别与有关。总结

通过比较碱金属单质与氧气、与水的反应，以及卤素单质与氢气的反应、卤素单质间的置换反应，卤素单质与水的反应，得出结论：原子结构原子核外电子的排布最外层电子数1.(双选）关于碱金属单质的性质叙述错误的是A.在空气中燃烧的生成物都是过氧化物B.与盐溶液反应时都能生成氢气C.熔沸点随原子序数增加而升高D.单质的还原性随原子电子层数的增加而增强√√2.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、沸点：Li＞Na＞KD.碱性：LiOH＜NaOH＜KOH√3.下列关于卤族元素由上到下性质递变的叙述，正确的是①单质的氧化性增强②单质的颜色加深③气态氢化物的稳定性增强④单质的沸点升高⑤阴离子的还原性增强A.①②③B.②③④C.②④⑤D.④⑤√4.砹是原子序数最大的卤族元素，根据卤素性质的递变规律，对砹及其化合物的叙述，正确的是A.与H2化合能力：At2>I2B.砹在常温下为白色固体C.砹单质的密度在同族单质中最大D.砹能从NaCl溶液中置换出氯单质√

同主族：元素金属性、非金属性的递变LiNaKRbCsFrFClBrIAtIAⅦA金属性增强非金属性减弱原因：同一主族的元素中，各元素的最外层电子数相同，由于从上到下电子层数增多，原子半径增大，原子核对外层电子的引力减弱，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱、核素1、质量数（1）定义：（2）关系式：（3）原子符号：(A)忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数。质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）ZXA（代表一个质量数为A，质子数为Z的原子）符号质子数中子数质量数电子数18224018111223111112231017183518元素符号原子符号核电荷数中子数电子数HC11H21H31H126C676146C2、元素：具有相同核电荷数（或质子数）

的同一类原子的总称。011111112666686思考：同种元素的原子是否一定是同一种原子呢？质子数中子数原子名称原子符号

1

0氕Ｈ

11氘Ｈ或Ｄ

12氚Ｈ或Ｔ同种元素的原子只是质子数相同，中子数不一定相同。1131213、核素和同位素（1）核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。（2）同位素：质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同原子互称为同位素。即同一元素的不同核素之间互称为同位素。U:92U92U92U

H:1H1H1HC:6C6C6CO:8O8O8OCl:17Cl17Cl12

31213141617183537234235238核素1核素n同位素元素

…【特别提醒】同位素的特点⑴同位素在周期表里占据同一位置。⑵同位素的化学性质几乎完全相同，物理性质略有差异。⑶在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，各种原子个数百分比(丰度)一般为定值。

核素、同位素注：同素异形体：是相同元素组成，不同形态的单质。如碳元素就有金刚石、石墨、无定形碳等同素异形体。同素异形体由于结构不同，彼此间物理性质有差异；但由于是同种元素形成的单质，所以化学性质相似。粒子符号质子数（Z）中子数（N）质量数（A）用ZX表示为O818Al1427Ar22Cl1717ClH1H课堂小练：A35110134018183510118Ar4013Al278O181、完成下列表格。1、以下为同位素的是（）D2和H2B.CO和CO2

C.金刚石和石墨D.和2、下列叙述正确的是（）A.所有元素的原子核均由质子和中子构成B.是一种同位素C.铀有三种同位素，即有三种铀原子D.核素就是元素3717Cl3517Cl课堂练习

31HDC16O、18O、O2-、O2、O3表示（）A、氧的五种同素异形体B、五种氧元素C、氧元素的五种不同微粒D、氧的五种同位素4.只含有一种元素的物质不可能是（）A、混