4.1原子结构与元素性质课件高一上学期化学人教版

第四章

物质结构元素周期律第一节

原子结构与元素性质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锂0.152钠0.186钾0.227铷0.248铯0.2651112563411311193755LiNaKRbCs思考讨论（p93）1.观察碱金属元素的原子结构示意图，核外电子排布有什么特点？2.从上到下，碱金属元素原子的核电荷数、原子半径的变化有什么特点？3.同族元素之间有什么内在联系？一、碱金属元素1、原子结构①相似性：原子结构的

相同，都为

。最外层电子数1个②递变性：从Li到Cs：核电荷数依次

；电子层数逐渐

；原子半径逐渐

；增大增多增大任务一比较碱金属物理和化学性质锂Li铷Rb钠Na任务一比较碱金属物理和化学性质阅读课本P95表4-2，试着归纳碱金属物理性质的相似性和递变性碱金属单质颜色和状态密度(g.cm3)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表4-2碱金属单质的主要物理性质熔沸点逐渐降低最轻的金属密度反常任务一比较碱金属物理和化学性质2、碱金属单质的物理性质单质LiNaKRbCs

相似性颜色硬度密度熔沸点导电导热性递变性密度变化熔沸点变化柔软较小较低强逐渐增大（K特殊）逐渐降低均为银白色（Cs略带金色）任务一比较碱金属物理和化学性质3.碱金属单质的化学性质（1）钠、钾与氧气反应钠钾与氧气反应剧烈燃烧，火焰

色，生成

色的固体燃烧更剧烈，火焰呈

色（透过蓝色钴玻璃观察）黄淡黄紫任务一比较碱金属物理和化学性质碱金属化学反应方程式反应剧烈程度产物复杂程度活泼性Li逐渐逐渐逐渐NaKRbCs增大增大4Li+O2===2Li2O2Na+O2===Na2O2K+O2===KO2任务一比较碱金属物理和化学性质任务一比较碱金属物理和化学性质钠、钾与水的反应(2)与水反应钠与水反应反应方程式浮、熔、游、响、红浮、熔、游、响、红，有微弱爆炸2Na+2H2O2NaOH+H2↑2K+2H2O2KOH+H2↑钾2M+2H2O====2MOH+H2↑(M=Li,Na,K,Rb,Cs)碱金属单质化学性质的相似性和递变性结构性质相似性最外层都只有__________单质都具有较强的_____;都能与_________反应。递变性从Li→Cs: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___。失电子能力逐渐_____;与O2、H2O反应剧烈程度逐渐____；最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐_____，如LiOH<____<____<____<CsOH,金属性逐渐____决定1个电子增多增大减弱还原性O2、H2O增强增大增强NaOHKOHRbOH增强总结：碱金属元素的递变规律碱金属元素原子结构化学性质物理性质核电荷数电子层数原子半径核对最外层电子的吸引力金属性对应碱的碱性密度熔沸点LiNaKRbCs增加增加增加减弱增强增大(K除外)降低增强金属元素的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。1.锂电池是一种高能电池。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.钠钾合金可以作核反应堆的导热剂任务二比较卤素单质的物理和化学性质结合下表，推测卤族元素的原子结构和性质有什么相似性和递变性？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)氟0.071氯0.099溴0.114碘0.133FClBrI917355377772345任务二比较卤素单质的物理和化学性质任务二比较卤素单质的物理和化学性质1.卤族元素的原子结构特点①相同点：最外层上都有________个电子；②递变性：从F→I，核电荷数逐渐________，电子层数逐渐_____，原子半径逐渐_____。7增多增多增大氯气液溴碘氟气卤素单质颜色和状态密度(g.cm3)熔点(℃)沸点(℃)F2淡黄绿色，气体1.69-219.6-188.1Cl2黄绿色，气体3.214-101-34.6Br2深红棕色，液体3.119-7.258.78I2紫黑色，固体4.93113.5184.4表4—3卤素单质的主要物理性质常温下，唯一的液态非金属单质2.卤素单质的物理性质F2Cl2Br2I2颜色：浅黄绿色黄绿色深红棕色紫黑色熔沸点：气体气体液体固体密度：反常水溶性：反应溶解溶解微溶颜色加深熔沸点逐渐增大密度逐渐增大水溶性逐渐减小递变性相似性卤素单质都有颜色，不易溶于水（氟除外），易溶于苯、四氯化碳等有机溶剂（萃取原理）。F2Cl2Br2任务二比较卤素单质的物理和化学性质最外层7个电子原子结构性质决定具有氧化性易得1个电子相似性：请试着推测一下氟氯溴碘在化学性质上的相似性和递变性任务二比较卤素单质的物理和化学性质氟氯溴碘结构上的相同（最外层7个电子）（1）都能与金属反应生成金属卤化物（2）都能与氢气反应生成卤化氢（HX）（3）都能与水反应（4）都能与碱反应（氯气的性质）性质上的相似决定任务二比较卤素单质的物理和化学性质【回顾】氯气的化学性质（1）与金属反应如：3Cl2+2Fe=2FeCl3（2）与H2反应

Cl2+H2=2HCl（强光照射爆炸）（3）与水反应Cl2+H2O==HCl+HClO（4）与碱反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O任务二比较卤素单质的物理和化学性质(1)X2与金属单质反应

通式：

X2+金属金属卤化物

2Na+Cl2=2NaCl2Na+Br2=2NaBr2Na+I2=2NaI特殊：

I2与变价金属生成低价盐

Fe+I2=FeI22Cu+I2=2CuI3.卤素单质的化学性质任务二比较卤素单质的物理和化学性质相同:I2+H2O===HI+HIO不同:2F2+2H2O===4HF+O2Cl2+H2O

===HCl+HClOBr2+H2O===HBr+HBrO(2)卤素单质与水反应任务二比较卤素单质的物理和化学性质(3)卤素单质与氢气反应H2+F2=2HF在暗处剧烈化合并发生爆炸，生成的氟化氢很稳定H2+Cl2=====2HCl光照或点燃发生反应，生成的氯化氢较稳定H2+Br2===2HBr加热至一定温度才能反应，生成的溴化氢不如氯化氢稳定不断加热才能缓慢反应；碘化氢不稳定，在同一条件下同时分解为H2和I2，是可逆反应光照或点燃相似性：与氢气反应生成相应的氢化物：_________________递变性：规律：F2Cl2Br2I2

与氢气反应难易程度：依次___________与氢气反应剧烈程度：依次___________生成氢化物的稳定性：依次___________卤素的非金属性强弱：依次___________X2＋H2===2HX减弱减弱(HF>HCl>HBr>HI)易→难减弱实验4-1现象化学方程式将少量氯水分别加入盛有KBr溶液和KI溶液的试管中，振荡,观察溶液颜色变化。无色溶液变成橙色(3)卤素单质间的置换反应2KBr＋Cl2===2KCl＋Br22KI＋Cl2===2KCl＋I2氧化性：Cl2>Br2Cl2>I2无色溶液变成棕黄色2Br-+Cl2=Br2+2Cl-2I-+Cl2=I2+2Cl-实验4--1现象化学方程式将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中，振荡，观察溶液颜色变化。2KI＋Br2===2KBr＋I2氧化性：Br2>I2无色溶液变成棕黄色2I-+Br2=I2+2Br-任务二比较卤素单质的物理和化学性质卤素单质的氧化性：

得出结论：氧化性强弱：>>卤素离子的还原性：

F-<Cl-<Br-<I-F2>Cl2>Br2>I2通过三个实验，能得出什么结论？（氧化性减弱）（还原性增强）任务二比较卤素单质的物理和化学性质卤族元素单质化学性质的相似性和递变性结构性质相似性最外层都只有__________单质都具有较强的______;都能与__________反应。递变性从F→I: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______。得电子能力逐渐______;

最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐_____，如HClO4>____>____,HClO4是已知无机含氧酸中的酸性最强。从F→I非金属性逐渐______决定7个电子增多增大减弱氧化性H2、H2O、金属、碱减弱HBrO4HIO4减弱减弱非金属元素的非金属性强弱判断依据1、单质与氢气化合的难易程度2、气态氢化物的稳定性强弱3、最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱卤族元素的原子结构与化学性质的递变关系随着核电荷数的增加，卤素单质的氧化性逐渐_______，卤族元素的非金属性逐渐________。减弱减弱任务二比较卤素单质的物理和化学性质卤族元素化学性质的相似性和递变性1．相似性（1）都能与金属反应生成金属卤化物（2）都能与氢气反应生成卤化氢（HX）（3）都能与水反应（4）都能与碱反应最高价氧化物对应的水化物（除氟外）都为强酸任务二比较卤素单质的物理和化学性质2．递变性具体情况如下：物质性质递变规律(F2→I2)单质氢化物最高价氧化物对应的水化物(氟除外)与氢气反应稳定性酸性