4.1原子结构与元素周期表 课件高一上学期化学人教版(2019)必修第一册_第1页
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文档简介

核心素养发展目标1.知道碱金属元素、卤族元素的结构和性质,能从原子结构角度

解释同主族元素性质的递变规律,形成“结构决定性质”的观

念,强化“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养。2.能设计实验方案,探究同主族元素性质的递变性,提升“科学

探究与创新意识”的学科核心素养。原子结构与元素的性质课堂导入

在上一节课中,我们提到了门捷列夫绘制出了第一张元素周期表。

第一张元素周期表中实际是有很多空格的,门捷列夫预言其中很多未知元素的性质。

那么门捷列夫是根据什么预言未知元素的性质的呢?

结构决定性质,当元素具有相同的结构时,就会具有类似的性质,例如讨论分类的时候,金属元素容易失电子,非金属元素容易得电子,你能总结其中原因吗?原子最外层电子数特点得失电子情况化学性质稀有气体元素都为8(氦为2)不易__________金属元素一般

4易_____电子具有金属性_______非金属元素一般

4易_____电子具有非金属性_______由上表可知,原子结构决定元素的

。得失失去得到<≥稳定不稳定不稳定化学性质原子结构与元素的性质课堂学习碱金属元素

若是以碱金属为例,其位置都处于第IA族,最外层电子数均为1,其性质上面会不会有什么相似性呢?

类似于Na,碱金属元素最外层均只有一个电子,因此均易失去这一个电子,单质具备着较强的还原性,在自然界中均只以化合态形式存在。

但在最外层电子数相同的前提下,碱金属元素从上往下电子层数却是依次递增的,这对性质会不会造成一些影响呢?密度熔点沸点银白色较小较小较低降低增大回顾之前金属钠物理性质,推测其它碱金属元素单质的物理性质观察表中元素的共同点和不同点(Li、Na、K、Rb、Cs、

Fr)≠IA相似性最外层电子数相同为1递变性核电荷数、电子层数、原子半径递增碱金属元素碱金属元素的性质实验探究碱金属元素单质的化学性质回顾旧知钠的化学性质未知预测结合锂、钠、钾原子结构,预测性质1、与O2反应(空气中点燃)4Li+O2=2Li2O点燃2Na+O2=Na2O2点燃K+O2=KO2点燃相似性:都能与氧气反应,体现强还原性递变性:Li-Cs越来越剧烈,产物越来越复杂,还原性增强将干燥的坩埚加热,切取一块绿豆大的钾,用镊子夹取并迅速投到热坩埚中,继续加热片刻,待钾熔化后立即撤掉酒精灯,观察现象2.钠、钾与水反应①实验现象:相同点:金属

在水面上;金属

成闪亮的小球;小球

;发出

;反应后的溶液呈

色。不同点:钾与水的反应有轻微爆炸声并着火燃烧。②实验结论:Na、K均与H2O反应,其化学方程式为

。与水反应剧烈程度:K

Na;金属的活泼性:K

Na。浮四处游动熔嘶嘶的响声红2Na+2H2O===2NaOH+H2↑2K+2H2O===2KOH+H2↑>>课堂学习2.钠、钾与水反应实验现象:

钾浮在水面上,迅速熔成闪亮的小球四处游动,反应剧烈,有轻微爆炸声并伴随着紫色火焰,滴入酚酞,溶液变红。实验原理:2K+2H2O=2KOH+H2↑2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

那其余的碱金属与水反应剧烈程度如何呢?实验现象碱金属元素单质与水的反应

较缓和,浮在水面,Li不熔化,剧烈,浮在水面,熔化,更剧烈,浮在水面,熔化轻微爆炸沉在水底,立即燃烧爆炸强碱NaOHLiOHKOHRbOHCsOH强碱强碱强碱最强碱Li→Cs反应越来越剧烈,产物碱性逐渐增强LiNaKRbCs都能水反应,表现出还原性碱金属元素的性质——宏观辨识课堂学习碱金属元素

与预测一致,随着核电荷数的增加,碱金属与水反应的现象越来越剧烈。

从与水反应的剧烈程度也可以说明碱金属元素的金属性是有规律变化的,除此之外,金属性还可以怎么判断呢?实验分析碱金属元素单质性质异同相似性还原性差异性最外层电子数相同为1电子层数递增,原子半径增大,核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,原子失去最外层电子能力增强,单质还原性增强,元素的金属性增强。碱金属元素的性质——微观探析还原性强弱碱金属元素碱金属元素的性质——模型认知从原子结构角度认识碱金属元素性质的递变规律同一主族元素,从上往下: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能力逐渐增强,元素的金属性逐渐增强,单质的还原性增强元素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。方法点拨3、根据金属之间的置换反应:金属性强的金属(活泼金属除外)能将金属性弱的金属从其盐中置换出来4.金属活动性顺序表:单质还原性及离子氧化性强弱碱金属元素的性质——证据推理金属性对应失电子能力,如何判断强弱?课堂学习碱金属元素

相似性:银白色金属(Cs略带金色光泽),质地较软,有延展性,密度较小,熔点较低,均为电和热的良导体(如钠钾合金—室温呈液态)可用作核反应堆的传热介质。

递变性:由Li→Cs,随原子半径逐渐增大,密度逐渐增大(K反常),熔沸点逐渐降低;熔点、沸点逐渐降低等。

碱金属单质均易被氧气氧化,因此需要隔绝氧气保存,比如Na、K都保存在煤油中,Li也可以保存在煤油中吗?

不可以,Li是最轻的金属,密度比煤油小,保存在石蜡油中。课堂学习碱金属元素锂电池是一种高能电池,是有机化学中重要的催化剂,还是制造氢弹不可缺少的材料,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)。钠可以用于制作高压钠灯,钾是化肥的重要原料,钾和钠的合金(液态)是核反应堆的传热介质。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。(1)从锂到铯,碱金属元素单质的密度依次增大(

)(2)Li、Na、K在空气中燃烧均生成过氧化物(

)(3)碱金属元素原子随核电荷数增加,其单质与水反应越来越剧烈(

)(4)碱金属元素单质都应该保存在煤油中(

)(5)K比Na活泼,故K可以从钠盐溶液中置换出Na(

)(6)碱金属元素在自然界中能以游离态存在(

)判断正误×√××××1、钾的金属活动性比钠强,根本原因是(

)物理性质与活动性无关层数多,半径大,易失去电子,单质还原性强可证明K比Na活泼,但不是根本原因物理性质与活动性无关B钾的密度比钠的小

钾原子的电子层比钠原子多一层C.钾与水反应比钠与水反应更剧烈D.加热时,钾比钠更易气化2、下列关于碱金属原子结构和性质叙述中不正确的是(

)A.碱金属原子最外层都只有一个电子,

在化学反应中容易失去B.都是强还原剂C.都能在O2里燃烧生成过氧化物D.都能与水反应生成碱Li2OKO2ROHC3、碱金属钫(Fr)具有放射性,它是碱金属元素中最重的元素,下列对其性质的预言中,错误的是(

)A.在碱金属元素中它具有最

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