人教版高中化学必修一 原子结构与元素的性质 原子结构与元素周期表课件教学

第3课时原子结构与元素的性质

知识铺垫新知预习自主测试1.碱金属元素包括Li、Na、K、Rb、Cs(填写元素符号)等元素,它们都处于元素周期表中第ⅠA族;卤族元素包括F、Cl、Br、I(填写元素符号)等元素,它们都处于元素周期表中第ⅦA族。2.钠与水反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑。钠与氧气在常温和加热条件下反应得到的产物分别为Na2O、Na2O2。3.氯气与氢气反应的条件是点燃或光照。知识铺垫新知预习自主测试一、碱金属元素1.原子结构特点2.单质的物理性质(从锂→铯)知识铺垫新知预习自主测试【微思考1】对碱金属的单质来说,若对应元素的原子序数越大,其单质的密度是否一定越大?提示不一定,原子序数:K>Na,但密度:K<Na。知识铺垫新知预习自主测试3.化学性质(1)钾、钠与氧气和水的反应知识铺垫新知预习自主测试(2)化学性质特点

(3)写出下列反应的化学方程式。

知识铺垫新知预习自主测试二、卤族元素1.原子结构特点

2.单质的物理性质

知识铺垫新知预习自主测试3.单质的化学性质(1)与H2的反应

(2)单质间的置换反应写出下列反应的化学方程式:知识铺垫新知预习自主测试三、同主族元素性质的递变规律(从上到下)【微思考2】F2能否与NaCl溶液中的NaCl发生置换反应,生成NaF和Cl2?提示F2具有亲水性(2F2+2H2O=4HF+O2),F2通入NaCl溶液中时,直接与水反应,所以不能与NaCl发生置换反应,无法生成NaF和Cl2。知识铺垫新知预习自主测试1.锂(Li)是密度最小的金属,它属于碱金属的一种。下列关于碱金属的说法正确的是(

)A.与锂在同一主族的元素都是金属元素B.Na+比Li多一个电子层C.Li+、Na+、K+、Rb+的最外层都有8个电子D.Li是碱金属元素中原子半径最小的原子答案D解析Li属于第ⅠA族元素,该族元素除碱金属元素外,还有H,H为非金属元素,A项错误;Na+与Li都有两个电子层,B项错误;Li+最外层有2个电子,C项错误;碱金属元素从上到下电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,Li是碱金属元素中原子半径最小的原子,D项正确。知识铺垫新知预习自主测试2.卤素按F、Cl、Br、I的顺序,非金属性逐渐减弱的原因是(

)A.原子核内质子数增多起主要作用B.相对原子质量逐渐增大起主要作用C.其单质的密度逐渐增大起主要作用D.随着核电荷数增加,电子层数逐渐增多起主要作用答案D解析F、Cl、Br、I元素的非金属性逐渐减弱主要是因为随着核外电子层数逐渐增多,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,故D项正确。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测

碱金属元素的性质递变规律

问题探究【实验探究1】碱金属与氧气的反应Li、Na、K在空气中燃烧分别生成Li2O、Na2O2、KO2(超氧化钾),这说明什么问题?如何保存单质钾?提示说明Li、Na、K的金属活动性依次增强;钾应保存在煤油中,避免与空气中的O2、H2O反应。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测【实验探究2】钠、钾与水的反应

探究一探究二探究三素养脉络随堂检测深化拓展1.碱金属元素性质的相似性(用R表示碱金属元素)2.碱金属元素性质的递变性

探究一探究二探究三素养脉络随堂检测(1)与O2反应从Li→Cs,与O2反应越来越剧烈,产物越来越复杂,如Li与O2反应只能生成Li2O,Na与O2反应还可以生成Na2O2,而K与O2反应能够生成KO2等。(2)与H2O(或酸)的反应从Li→Cs,与H2O(或酸)反应越来越剧烈,如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸,Rb与Cs遇水发生剧烈爆炸。(3)最高价氧化物对应水化物的碱性碱性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测3.碱金属元素性质的特殊性(1)碱金属单质还原性最强的是Cs(放射性元素除外),最弱的是Li。(2)碱金属元素只有Li与O2反应的产物为Li2O一种,其他与O2反应的产物至少有两种。(3)碱金属元素的最高价氧化物对应水化物中只有LiOH微溶,其他均为易溶于水的强碱。(4)碱金属从Li→Cs,密度逐渐增大,但K的密度小于Na的。(5)Na、K通常保存在煤油或石蜡油中,但Li通常用石蜡密封。(6)Cs为略带金色光泽的固体,其余碱金属都呈银白色。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测

素能应用典例1下列对碱金属性质的叙述中,正确的是(

)A.碱金属元素的单质具有强还原性,可置换出硫酸铜溶液中的铜单质B.单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物C.碱金属单质与水反应生成碱和氢气D.单质熔、沸点随着原子序数递增而升高答案C解析A项中碱金属元素的单质具有强还原性,但活泼的金属易与H2O反应,故不能从盐溶液中置换出不活泼的金属,A项错误;锂在空气中燃烧生成的是氧化锂,而不是过氧化锂,钾在空气中燃烧生成KO2,而不是过氧化钾,B项错误;碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的递增而降低,D项错误;碱金属都能与水反应生成对应的碱和氢气,只是反应越来越剧烈,C项正确。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测变式训练1下列有关碱金属单质的化学性质的说法正确的是(

)A.K与H2O反应最剧烈B.Rb比Na活泼,故Rb可以从溶液中置换出NaC.碱金属的阳离子没有还原性,所以有强氧化性D.从Li到Cs都易失去最外层1个电子,且失电子能力逐渐增强答案D解析探究一探究二探究三素养脉络随堂检测卤族元素的性质递变规律

问题探究卤素单质间的置换反应的实验分析探究一探究二探究三素养脉络随堂检测探究一探究二探究三素养脉络随堂检测深化拓展1.卤素性质的相似性

探究一探究二探究三素养脉络随堂检测2.卤素性质的递变性(1)氧化性与还原性

(2)与H2反应的难易程度及氢化物的稳定性(由F2→I2)①与H2反应越来越难,生成氢化物的稳定性逐渐减弱,还原性逐渐增强。②氢化物中HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高。(3)卤素单质与变价金属(如Fe)反应探究一探究二探究三素养脉络随堂检测3.卤素单质的特殊性(1)氟无正价,无含氧酸。而Cl、Br、I都有正化合价和含氧酸。(2)Cl2易液化,Br2易挥发,I2易升华。(3)常温下呈液态的非金属单质是Br2,I2使淀粉溶液变蓝色。(4)活泼的卤素单质能置换较不活泼的卤素单质,但F2不能从NaCl溶液中置换出Cl2,原因是2F2+2H2O=4HF+O2。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测

素能应用典例2卤族元素是最活泼的一族非金属元素,下列关于卤族元素的说法正确的是(

)A.卤素单质的最外层电子数都是7B.从上到下,卤素原子的电子层数依次增多,半径依次减小C.从F到I,原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱,原子的得电子能力依次减弱D.F2、Cl2、Br2、I2与H2化合的难易程度为难度逐渐减小答案C解析卤素原子最外层有7个电子,而不是单质最外层有7个电子,A项错误;卤素原子从F到I,电子层数依次增多,原子半径依次增大,原子核对最外层电子吸引能力依次减弱,原子得电子能力依次减弱,故B项错误,C项正确;F2、Cl2、Br2、I2与H2化合的难易程度为难度逐渐增大,D项错误。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测变式训练2下列对卤素的说法不符合递变规律的是(

)A.F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱C.F-、Cl-、Br-、I-的还原性逐渐增强D.卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序颜色变浅,密度增大答案D解析从F→I原子半径依次增大,单质氧化性逐渐减弱,则阴离子的还原性逐渐增强,氢化物的稳定性逐渐减弱,卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序颜色逐渐变深,密度也逐渐增大。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测元素金属性或非金属性强弱的判断方法

问题探究(1)可通过哪些事实说明Cl比Br的非金属性强?举例说明。提示①Cl2的氧化性比Br2强;②与氢气化合时Cl2比Br2容易且反应更剧烈;③热稳定性:HCl>HBr;④还原性:HCl<HBr;⑤酸性:HClO4>HBrO4;⑥Cl2与NaBr溶液反应可生成Br2。(2)可通过哪些事实说明K的金属性比Na的强?举例说明。提示①K的还原性比Na的强;②与水反应,K比Na剧烈;③碱性:KOH>NaOH。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测

深化拓展1.金属性强弱的判断(1)根据元素周期表判断同一主族,从上到下:元素的金属性逐渐增强。(2)根据金属活动性顺序判断金属单质的活动性减弱,元素的金属性也减弱。(3)根据单质及其化合物的性质判断①金属单质与水或酸反应置换出氢越容易,元素的金属性越强。②最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性越强,元素的金属性越强。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测(4)根据金属单质间的置换反应判断较活泼的金属将较不活泼的金属从其盐溶液中置换出来,如Zn+Cu2+=Zn2++Cu,则金属性:Zn>Cu。(5)根据离子的氧化性强弱判断金属阳离子的氧化性越强,元素的金属性越弱,如氧化性:Cu2+>Fe2+,则金属性:Cu<Fe。2.非金属性强弱的判断(1)根据元素周期表判断。同一主族,从上到下:元素的非金属性逐渐减弱。(2)根据非金属元素单质与H2化合的难易程度判断。若单质与H2越容易化合,则元素的非金属性就越强;反之,非金属性就越弱。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测(3)根据非金属元素单质与H2化合形成气态氢化物的稳定性判断。若生成的气态氢化物越稳定,则元素的非金属性就越强;反之,非金属性就越弱。(4)根据非金属元素最高价氧化物的水化物的酸性强弱判断。若最高价氧化物的水化物的酸性越强,则元素的非金属性就越强;反之,非金属性就越弱。(5)根据气态氢化物(或阴离子)的还原性判断。气态氢化物(或阴离子)的还原性越强,非金属性越弱。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测

素能应用典例3X、Y是元素周期表第ⅦA族中的两种元素。下列叙述能说明X的非金属性比Y强的是(

)A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多B.Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来C.X的单质比Y的单质更容易与氢气反应D.同浓度X的氢化物水溶液比Y的氢化物水溶液的酸性强答案C解析因X、Y是元素周期表中第ⅦA族的元素,若X的电子层数多,则说明X比Y的非金属性弱,A项错误;B项事实说明Y比X更活泼,错误;C项根据单质与H2化合的难易程度判断,X2与H2化合更容易,说明氧化性:X2>Y2,则非金属性:X>Y,C项正确;氢氟酸是弱酸,盐酸是强酸,但非金属性:F>Cl,D项错误。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测变式训练3下列事实正确,且能说明氟元素的非金属性比氯元素强的是(

)①HF比HCl稳定②F2能与NaCl溶液反应生成Cl2③HF的酸性比HCl的强④F2的氧化性比Cl2的强⑤F2与氢气化合比Cl2与氢气化合容易⑥HF的还原性比HCl的弱A.①③⑤ B.②④⑥C.①②③ D.①④⑤⑥探究一探究二探究三素养脉络随堂检测答案D解析元素对应的单质与氢气越容易化合,元素对应的氢化物越稳定,则元素的非金属性越强,①⑤符合题意;氢化物的酸性强弱不能作为判断元素非金属性强弱的依据,且氢氟酸为弱酸,盐酸为强酸,③不符合题意;非金属单质间的置换反应可以说明非金属性的强弱,但F2通入NaCl溶液中与水反应生成氧气,不能生成氯气,②不符合题意;元素对应阴离子或氢化物的还原性越弱,其非金属单质的氧化性越强,则元素的非金属性越强,④⑥符合题意。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测探究一探究二探究三素养脉络随堂检测1.钠和锂有相似的化学性质。下列说法中,能较好地解释这个事实的是(

)A.都是金属元素 B.原子半径相差不大C.最外层电子数相同 D.化合价相同答案C解析元素原子的最外层电子数决定该元素的化学性质。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测2.下列事实不能用于判断金属性强弱的是(

)A.金属间发生的置换反应B.1mol金属单质在反应中失去电子的多少C.金属元素的最高价氧化物的水化物的碱性强弱D.金属元素的单质与水或非氧化性酸反应置换出氢气的难易程度答案B解析金属单质在反应中失去电子的多少,不能作为判断金属性强弱的依据,如1

mol

Al反应失去的电子比1

mol

Na多,但Al的金属性比Na弱。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测3.下列对碱金属的叙述,其中完全不正确的组合是(

)①K通常保存在煤油中,以隔绝与空气的接触②碱金属常温下呈固态,取用时可直接用手拿③碱金属中还原性最强的是钾④碱金属阳离子中氧化性最强的是Li+⑤碱金属的原子半径和离子半径都随核电荷数的增大而增大⑥从Li到Cs,碱金属的密度越来越大,熔、沸点越来越高A.②③⑥ B.②③④ C.④⑤⑥ D.①③⑤答案A解析②碱金属不可直接用手拿,否则会和手上的汗水反应生成强碱而腐蚀皮肤;③碱金属中还原性最强的不是钾,而是铯;⑥从Li到Cs,碱金属的密度呈增大趋势,但K的密度小于Na的,熔、沸点越来越低。所以②③⑥错误。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测4.下列说法中不正确的是(

)A.HBr比HCl的还原性强B.卤素是非金属性较强的元素,故其单质只有氧化性C.碘难溶于水,易溶于有机溶剂D.碘单质能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝答案B解析同主族自上而下元素非金属性减弱,氢化物的还原性增强,A项正确;根据卤素单质与水的反应可知,卤素单质除F2外,其他的既有氧化性,又有还原性,B项错误;碘难溶于水,易溶于有机溶剂,可使淀粉变蓝,C、D两项正确。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测5.据报道,我国科学家通过与多个国家进行科技合作,成功研发出铯(Cs)原子喷泉钟,使我国时间频率基准的精度从30万年不差1s提高到600万年不差1s,标志着我国时间频率基准研究进入世界先进行列。已知铯位于元素周期表中第六周期第ⅠA族,根据铯在元素周期表中的位置,推断下列内容:(1)铯的原子核外共有

个电子层,最外层电子数为

,铯的原子序数为

。

(2)铯单质与水剧烈反应,放出

色气体,同时使紫色石蕊溶液显

色,因为

(写出化学方程式)。

(3)预测铯单质的还原性比钠单质的还原性

(填“弱”或“强”)。

探究一探究二探究三素养脉络随堂检测答案(1)6

1

55

(2)无蓝2Cs+2H2O=2CsOH+H2↑

(3)强解析根据原子核外电子排布规律,结合铯在元素周期表中的位置知,铯原子核外电子分6层排布,每层填充的电子数分别是2、8、18、18、8、1,原子序数是55,最外层只有1个电子。铯与钠同主族,具有极强的金属性,与水反应生成氢气和氢氧化铯:2Cs+2H2O=2CsOH+H2↑,氢氧化铯是强碱,使紫色石蕊溶液变蓝色。

第一节原子结构与元素周期表第1课时

环节一创设情境，导入新课问题：上述物质分别是由哪些微粒构成？其中最主要微粒是什么？环节二：科学史话——重演原子结构模型的演变史原子是构成物质的基本粒子，是坚实的、不可再分的实心球。1803年道尔顿实心球模型1904年汤姆孙枣糕模型原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。1897年汤姆孙发现电子，知道电子带负电荷

阴极射线实验1911年卢瑟福核式模型

在原子的中心有一个带正电的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就像行星环绕太阳运转一样。卢瑟福α粒子散射实验1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，得到了质子，1929年查德威克发现原子核内存在不显电性的中子。一、原子结构核外电子（-）原子原子核质子（+）中子（不显电性）电量关系：核电荷数=质子数=原子核外电子数质量关系：质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）XAZ质量数——

质子数

————元素符号表示方法：玻尔原子模型(1913年)——电子分层排布模型电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速圆周运动。环节三活动探究，突破难点，探究核外电子分层排布1926～1935年电子云模型现代物质结构学说。电子在原子核外很小的空间内做高速运动，其运动规律与一般物体不同，没有确定的轨道。

阅读课本86页，回答下列问题：1、电子怎么分层，依据是什么？2、电子在核外分几层，能量高低如何？电子层（n）1

2

345

6

7符号：K

L

MNO

P

Q离核距离:近远能量高低：低高⑴电子层的表示方法小组谈论P.87探究电子排布规律81832188286Rn（氡）818188254Xe（氙）8188236Kr（氪）88218Ar（氩）8210Ne（氖）22He（氦）PONMLK各电子层的电子数元素课堂练习.1、请画出33As和55Cs的原子结构