原子结构与元素的性质 课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第四章物质结构元素周期律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根据初中所学原子结构的知识，填写下表元素种类最外层电子数（填<或>）容易得到还是失去具有的性质金属元素

4个非金属元素

4个><容易得到容易失去非金属性金属性人们经常把元素周期表中的同族元素放在一起研究，是因为他们之间存在着某种内在联系。那么，这种内在的联系是什么呢？我们将从他们的结构和性质的关系进行探讨。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0.265LiNaKRbCs3111937551111123456+321+11281+192881+37281881+5528181881一、碱金属元素

1.从上往下碱金属元素原子的核电荷数、原子半径如何变化？核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐增大思考与交流2.从上往下原子核外电子排布有什么特点？从哪一点能推断出碱金属的化学性质具有相似性？最外层都只有一个电子，电子层数逐渐增多；最外层都只有一个电子。1、回忆第二章学过的知识，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。与O2、水、酸、盐溶液反应

与钠相似。与O2、水、酸、盐溶液反应【证据推理】认识碱金属的化学性质钠、钾化学性质比较钠钾与氧气反应

剧烈燃烧，火焰呈

色，生成

色的固体

燃烧更剧烈，火焰呈

色黄淡黄2Na+O2=Na2O2紫K+O2=KO2(超氧化钾)金属的活泼性：K____Na。结论：＞注：钾与氧气反应生成多种氧化物，该反应只是其中一个（1）钠、钾与氧气的反应钠钾实验现象钠浮在水面上；熔成光亮的小球；小球四处游动；发出嘶嘶的响声；反应后滴入酚酞；溶液变红。

原理结论金属活动性：K

Na＞（2）钠、钾与水的反应钾浮于水面；迅速熔化成银色小球；四处游动；反应剧烈；有轻微爆炸声并着火燃烧

；反应后滴入酚酞；溶液变红。

2K+2H2O=2KOH+H2↑2Na+2H2O=2NaOH+H2↑碱金属化学性质的相似性和递变性与原子结构的关系最外层电子数都是1强还原性：容易失去1个电子

(与钠相似,与O2、水、酸、盐溶液反应)结构相似性质相似决定①相似性:元素条件现象产物结论LiNa加热燃烧，剧烈Na2O2

K稍加热燃烧，更剧烈更复杂的氧化物Rb

Cs与非金属的反应（以O2为例）从Li—Cs，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

元素现象产物结论Li

Na

KRbCs从Li—Cs，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，轻微爆炸与水的反应电子层数逐渐增多原子失电子的能力逐渐增强

原子半径逐渐增大②递变性:从Li→Cs核电荷数增加元素的金属性逐渐增强单质的还原性逐渐增强

与O2、水等反应更快更剧烈核对最外层电子的引力逐渐减弱碱金属单质颜色和状态密度g·㎝-3熔点℃沸点℃Li银白色，柔软0.534180.51347Na银白色，柔软0.9797.81882.9K银白色，柔软0.8663.65774Rb银白色，柔软1.53238.89688Cs略带金属光泽，柔软1.87928.40678.4碱金属的物理性质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）；有机化学中重要的催化剂。（4）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。（3）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：（2）液态钠可作为核反应堆的传热介质。卤族元素(简称卤素F、Cl、Br、I)是典型的非金属元素，它们在自然界中都以化合态存在。

Br2I2Cl2F2二、卤族元素卤素单质颜色（常态）密度熔点/℃沸点/℃F2

（易液化）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·cm-3（20℃）－7.258.78I2（易升化）紫黑色固体4.93g·cm-3113.5184.41.卤族元素单质的物理性质单质颜色状态密度熔沸点

F2Cl2Br2I2由浅到深气液固

由小到大由低到高均有颜色，密度小，熔沸点低。相似性：递变性：2.卤族元素的原子结构

思考与讨论：根据卤素的原子结构，请你试着推测氟、氯、溴、碘在化学性质上表现出的相似性和递变性。原子结构特点如下：(1)相似性：最外层电子数都是___。容易得到1个电子，具有氧化性(2)递变性：F→I，核电荷数依次_____，电子层数依次_____，原子半径逐渐_____。FBrClI7增大增多增大(1)与H2反应3.卤素单质的化学性质H2+F2=2HF暗处剧烈反应并爆炸；HF很稳定H2+Cl2=2HCl光照或点燃反应；HCl较稳定H2+Br2=2HBr加热500℃，HBr不稳定

H2+I22HI需不断加热，HI同时分解阅读教材P97，归纳卤素与氢气反应的相似性及反应条件、产物稳定性等的递变规律根据卤素单质与H2的反应事实，讨论随着原子核电荷数的增多，卤素单质与H2反应的规律变化F2Cl2Br2I2【结论】1、与氢气反应的难易程度：

2、生成氢化物的稳定性：

3、卤素的非金属性强弱：由易到难由强到弱由强到弱(2)卤素单质间的置换反应。类似于金属与盐溶液的置换反应，卤素单质间也可发生置换反应。

【实验4-1】

分别向盛有4mLKBr溶液和4mLKI溶液的两支试管中加入1mL氯水，振荡，观察溶液的颜色变化，并与氯水的颜色进行比较。静置一段时间后，观察现象。写出反应的化学方程式。

向盛有4mLKI溶液的试管中加入1mL溴水，振荡，观察溶液的颜色变化，并与溴水的颜色进行比较。静置一段时间后，观察现象。写出反应的化学方程式。实验操作实验现象离子方程式结论

氧化性：________

2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－2I－＋Cl2=I2＋2Cl－2I－＋Br2=I2＋2Br－Cl2>Br2>I2溶液由无色变为橙色溶液由无色变为褐色溶液由无色变为褐色2KBr+Cl2=2KCl+Br22KI+Cl2=2KCl+I2Br2+2KI=2KBr+I2将F2通入饱和的NaCl溶液中能否置换出Cl2?为什么？因为氟气具有强氧化性，会先与水反2F2+2H2O=4HF+O2所以氟气不能从其他卤化物的盐溶液中置换出卤素单质F2Br2I2Cl2氧化性逐渐减弱3.卤素单质间的置换反应元素的非金属性逐渐减弱

在元素周