4.1.2+原子结构与元素的性质++课件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2课时

原子结构与元素的性质PART01碱金属元素01碱金属元素碱金属元素：第ⅠA族除H以外的元素，包括Li、Na、K、Rb、Cs、Fr（Fr为放射性元素）回忆第二章所学的知识，金属钠有哪些化学性质？与非金属单质反应（如氧气）:2Na+O2══Na2O2与水反应：2Na+2H2O══2NaOH+H2↑与酸反应:2Na+2HCl══2NaCl+H2↑△01碱金属元素思考：结合钾和钠的原子结构特点，钾可能具有哪些与钠相似的化学性质呢？钠和钾最外层都只有1个电子，都容易失去最外层电子，表现出比较强的还原性。钾和钠相似，都能与氧气、水发生化学反应。01碱金属元素01碱金属元素碱金属单质与水反应与氧气反应现象结论现象结论钠钾钠浮在水面上，熔化成银白色的小球，四处游动，发出“嘶嘶嘶”的响声，滴有酚酞的溶液变红钾浮在水面上，熔化成闪亮的小球，四处游动并燃烧，发出“嘶嘶嘶”的响声，滴有酚酞的溶液变红钠、钾均能与水发生反应，钾与水的反应比钠更剧烈钠先熔化成银白色小球，后剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色固体钾迅速熔化成小球，而后剧烈燃烧，产生紫色火焰，生成淡黄色固体钠、钾均能与氧气反应，钾与氧气的反应比钠更剧烈01碱金属元素01碱金属元素一、碱金属元素的化学性质1.相似性（以R表示某种碱金属元素）碱金属元素都具有很强的金属性，单质容易失去电子，在化学反应中表现出很强的还原性，除单质外，化合价都是+1价。01碱金属元素一、碱金属元素的化学性质1.相似性（以R表示某种碱金属元素）单质R与水反应：与非金属单质反应（如Cl2)：与酸反应：2R+Cl2══2RCl2R+2H2O══2ROH+H2↑2R+2HCl══2RCl+H2↑化合物最高价氧化物对应的水化物ROH均为强碱01碱金属元素一、碱金属元素的化学性质2.递变性（由Li到Cs）①与氧气的反应越来越剧烈，产物越来越复杂。如Li与氧气反应只生成Li2O，Na与氧气反应可以生成Na2O2，K与氧气反应可以生成KO2（超氧化钾）。4Li+O2══2Li2OK+O2══KO2△△01碱金属元素一、碱金属元素的化学性质2.递变性（由Li到Cs）②与水的反应越来越剧烈。锂与水的反应比较温和，少量的钠与水反应不会燃烧，少量的钾与水反应，钾会燃成小火球，铷、铯与水反应直接发生爆炸。01碱金属元素一、碱金属元素的化学性质2.递变性（由Li到Cs）③最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐增强。碱性：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH碱金属元素的化学性质为什么会具有相似性和递变性？结构决定性质01碱金属元素二、从原子结构角度认识碱金属元素的化学性质碱金属元素LiNaKRbCs最外层电子数11111电子层数23456相似性：碱金属元素的原子最外层都只有一个电子，因此化学性质相似，都具有较强的金属性。其单质在化学反应中易失去最外层的电子，表现出很强的还原性。在化合物中化合价都是+1价。01碱金属元素二、从原子结构角度认识碱金属元素的化学性质碱金属元素LiNaKRbCs最外层电子数11111电子层数23456递变性：由Li到Cs，碱金属元素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引力逐渐减弱，原子失去最外层电子的能力逐渐增强，金属性逐渐增强。01碱金属元素三、碱金属元素的物理性质碱金属单质颜色（常态）密度（g/cm3）熔点（℃）沸点（℃）Li银白色0.534180.51347Na银白色0.9797.81882.9K银白色0.8663.65774Rb银白色1.53238.89688Cs略带金色光泽1.87928.40678.401碱金属元素三、碱金属元素的物理性质1.相似性除铯略带金色光泽外，其余都是银白色，都比较柔软，有延展性，密度都比较小，熔点都比较低，导热性和导电性都很好（如钠钾合金可以用作核反应堆的传热介质）。2.递变性随原子序数增大，熔、沸点降低，密度增大，但钠的密度大于钾。在实验室，钾和钠保存在煤油中，锂保存在石蜡中。PART02卤族元素02卤族元素卤族元素：第ⅦA族的元素，包括F、Cl、Br、I、At、Ts（At、Ts为放射性元素）我们之前学习过氯气的性质，那其他的卤素单质与氯气有什么相似的性质吗？02卤族元素一、物理性质卤素单质颜色（常态）密度（g/cm3）熔点（℃）沸点（℃）F2淡黄绿色气体1.69（15℃）-219.6-188.1Cl2黄绿色气体3.215（0℃）-101-34.6Br2深红棕色液体3.119（20℃）-7.258.78I2紫黑色固体4.93113.5184.402卤族元素一、物理性质1.相似性Cl2、Br2、I2均可溶于水，易溶于有机溶剂（如CCl4、苯）。单质Cl2Br2I2水溶液颜色淡黄绿色橙黄色棕色-褐色有机溶液颜色黄绿色橙红色紫红色02卤族元素一、物理性质2.递变性随原子序数增大，按F2、Cl2、Br2、I2顺序，密度增大，熔、沸点升高，颜色加深(淡黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色)，状态：气态→气态→液态→固态。3.特性氯气易液化，液溴易挥发，固态碘易升华。02卤族元素二、化学性质1.卤素间的置换反应02卤族元素二、化学性质1.卤素间的置换反应02卤族元素二、化学性质1.卤素间的置换反应实验现象操作现象化学方程式结论向4mLKBr溶液中加入1mL氯水、振荡滴入四氯化碳

、振荡向4mLKI溶液中加入1mL氯水、振荡滴入四氯化碳

、振荡向4mLKI溶液中加入1mL溴水、振荡滴入四氯化碳

、振荡溶液由无色变为黄色，并比氯水颜色更深溶液由无色变为红棕色，并比氯水颜色更深溶液由无色变为红棕色，并比溴水颜色更深溶液分层，下层为橙黄色溶液分层，下层为紫红色溶液分层，下层为紫红色Cl2+2KBr══2KCl+Br2Cl2+2KI══2KCl+I2Br2+2KI══2KBr+I2氧化性：Cl2>Br2>I202卤族元素二、化学性质为什么卤素单质的置换反应中不包括氟？因为氟气会和水剧烈反应，生成氢氟酸和氧气2F2+2H2O══4HF+O202卤族元素二、化学性质2.卤素单质与氢气的反应之前我们学习过，氢气与氯气在点燃或光照的条件下可以发生反应，那其他的卤素单质能不能和氢气反应呢？02卤族元素二、化学性质2.卤素单质与氢气的反应卤素单质与氢气反应条件卤化氢稳定性化学方程式F2Cl2Br2I2光照或点燃△△暗处很稳定H2+F2══2HF点燃或光照较稳定加热稳定性差不断加热，反应可逆不稳定H2+Cl2═════2HClH2+Br2══2HBrH2+I2⇌2HI结论：与氢气反应难易度：F2＞Cl2＞Br2＞I2

氢化物稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI02卤族元素二、化学性质3.卤族元素化学性质的相似性与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氟F972氯Cl1773溴Br3574碘I537502卤族元素三、化学性质3.卤族元素化学性质的相似性与递变性在周期表中，从上到下卤族元素原子的核电荷数、原子半径的变化有什么特点？从上到下，核电荷数逐渐增多，原子半径逐渐增大。卤族元素的原子核外电子排布有什么特点？它们的最外层都只有7个电子。02卤族元素三、化学性质3.卤族元素化学性质的相似性与递变性①相似性卤素原子最外层都有7个电子，容易得到1个电子，表现出很强的非金属性。除氟外，其他卤素的最高价氧化物对应的水化物都是强酸注：氟为最强非金属元素，无正化合价、无含氧酸。02卤族元素三、化学性质3.卤族元素化学性质的相似性与递变性①相似性卤素原子最外层都有7个电子，容易得到1个电子，表现出很强的非金属性。其他具体表现(X表示卤素)与氢气反应：X2+H2══2HX与水反应：X2+H2O══HX+HXOF2与水反应例外：2F2+2H2O══4HF+O202卤族元素三、化学性质3.卤族元素化学性质的相似性与递变性②递变性卤素原子随着核电荷数增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。02卤族元素三、化学性质3.卤族元素化学性质的相似性与递变性②递变性ⅰ.卤素单质由F2到I2，与H2反应越来越难，对应氢化物的稳定性逐渐减弱。ⅱ.由Cl到I，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，即：HClO4>HBrO4>HIO4PART03同主族元素性质的递变规律03同主族元素性质的递变规律一、原子结构与元素性质的关系通过对碱金属元素和卤族元素的学习，我们可以看出，元素的性质与原子结构有密切的关系：03同主族元素性质的递变规律二、同主族元素性质的递变规律性质变化规律（同主族从上到下）具体表现