人教版高中化学必修第一册第四章物质结构元素周期律原子结构与元素性质课件

原子结构与元素性质习学目标知道碱金属元素、卤族元素原子的结构和特点。能说出碱金属元素、卤族元素性质的递变规律。初步学会根据原子结构的特点，推测元素的化学性质。体会元素周期表在学习元素化合物知识与科学研究中的重要作用。情境导入经过不断的研究，科学家们最终制定出了元素周期表，那么，其是如何揭示元素之间的关联？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____________非金属元素_____4易___________得失稳定少于失去不稳定多于得到不稳定原子的最外层电子数决定原子的化学性质。知识点一碱金属元素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锂0.152钠0.186钾0.227铷0.248铯0.265LiNaKRbCs3111937551111123456从上到下碱金属元素原子的核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐增大。(1)在周期表中，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？知识点一碱金属元素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锂Li3120.152钠Na11130.186钾K19140.227铷Rb37150.248铯Cs55160.265(2)观察碱金属元素的原子结构示意图，它们的原子核外电子排布有什么特点？从哪一点推断出碱金属元素的化学性质具有相似性？最外层电子数都是1；随核电荷数的增大，电子层数逐渐增多。知识点一碱金属元素从上到下随原子序数递增，碱金属元素的原子核外电子层数递增，原子半径递增。相同点：原子核外最外层电子数都为1递变性：1.碱金属元素的原子结构特点与规律知识点一碱金属元素碱金属原子结构特点1增多增大决定【问题和性质预测】(1)回忆第二章学过的知识，钠有哪些化学性质?体现了什么性质？(2)结合锂、钠和钾的原子结构特点，预测锂、钾可能具有哪些相似化学性质？与O2、水、酸、盐溶液反应还原性锂、钠和钾最外层都只有1个电子，都易失去最外层电子，表现出较强的还原性。锂、钾和钠相似，都能与O2、水、酸、盐溶液反应。知识点一碱金属元素【实验1】碱金属与O2的反应现象：剧烈燃烧发出黄色火焰生成淡黄色固体现象：剧烈燃烧发出紫色火焰生成黄色固体浮、熔、游、响、红

浮、熔、游、响、烧、爆、红2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2K+2H2O=2KOH+H2↑

【实验2】碱金属与H2O的反应2.碱金属元素化学性质的递变性【观察并思考】Na与K分别与水、O2反应现象有何不同？试从原子结构角度解释。知识点一碱金属元素单质与氧气反应的产物反应程度活泼性结论LiNaKRbCs更为复杂K2O、K2O2、KO2Li2O更为复杂Na2O、Na2O2(1)与O2的反应越来越复杂越来越活泼从Li—Cs，单质的还原性逐渐增强；金属元素的金属性逐渐增强。越来越剧烈知识点一碱金属元素单质与水反应的现象反应程度活泼性结论LiNaKRbCs(2)与H2O的反应越来越剧烈越来越活泼从Li—Cs，单质的还原性逐渐增强；金属元素的金属性逐渐增强。剧烈，生成H2更剧烈，生成H2轻微的爆炸，生成H2遇水立即燃烧，爆炸遇水立即燃烧，爆炸2M+2H2O=2MOH+H2↑知识点一碱金属元素元素符号原子结构示意图原子半径/nmLi0.152Na0.186K0.227Rb0.248Cs0.265碱金属元素原子最外层只有一个电子原子结构的相似性元素性质的相似性决定在化合物中化合价+1易失电子，表现金属性（还原性）随核电荷数增加电子层数逐渐增大原子结构的递变性元素性质的递变性决定原子半径逐渐增大元素的金属性逐渐增强单质的还原性逐渐增强原子失电子能力逐渐增强金属性：元素原子失去电子的性质一般情况下，元素的金属性强弱可以从其单质与水(或酸)反应置换出氢的难易程度，以及它们的最高价氧化物的水化物一氢氧化物的碱性强弱来判断。知识点一碱金属元素锂(Li)钠(Na)钾(K)铷(Rb)铯(Cs)随着核电荷数增加，碱金属的性质逐渐增强与水反应越来越剧烈，生成氢气速率越来越快；通式：2M+2H2O=2MOH+H2↑碱性：LiOH

＜NaOH＜KOH＜RbOH

＜CsOH元素金属性逐渐增强，单质还原性逐渐增强知识点一碱金属元素元素名称元素符号核电荷数颜色和状态密度g/cm3熔点℃沸点℃锂Li3银白色,柔软0.534180.51347钠Na11银白色,柔软0.9797.81882.9钾K19银白色,柔软0.8663.65774铷Rb37银白色,柔软1.53238.89688铯Cs55略带金色光泽,柔软1.87928.40678.4递增注意：锂是最轻的金属，保存在石蜡里；其他保存在煤油中。递增递减递减钠钾反常3、碱金属单质的物理性质

练一练1、下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是(

)①

金属性最强的是锂②

形成的离子中，氧化性最强的是锂离子③

在自然界中均以化合态形式存在④Na在空气中久置后，成分为Na2CO3⑤

均可与水反应，产物均为MOH和H2⑥

它们在氧气中燃烧的产物都有M2O和M2O2两种形式⑦

粒子半径：Rb+>K+>Na+，Cs>Cs+A.①②③④⑤

B.③④⑤⑥⑦

C.①②④⑥⑦

D.②③④⑤⑦D知识点二卤族元素

位于元素周期表VIIA族(第17纵列)的元素氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)、Ts都能与Na、K、Ca、Mg等金属化合成盐，所以统称为卤素(成盐元素之意)。

卤族元素(简称卤族)是典型的非金属元素，它们在自然界中都以化合态存在。卤族元素知识点二卤族元素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密度增大颜色加深熔点升高沸点升高1.卤素单质的物理性质知识点二卤族元素元素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(F)0.071氯(Cl)0.099溴(Br)1.12碘(I)1.32结论917355372345①相似性：

。②递变性：从上到下，随着核电荷数的逐渐

，原子的电子层数

逐渐

，原子半径逐渐

。原子的最外层电子数均为7增加增多增大2.卤素元素的原子结构规律知识点二卤族元素『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。FClBrI结构相似：最外层电子数都是7递变：核电荷数(Z)增加，电子层数(n)增多，原子半径(r)增大。相似性:容易得到1个电子

强氧化性(似Cl2，与金属、H2、水、碱、

卤化物反应)递变性：得电子能力逐渐减弱单质氧化性逐渐减弱与H2、水等反应越来越难化学性质知识点二卤族元素卤素单质反应条件化学方程式产物稳定性F2Cl2Br2I2暗处H2＋F2===2HF很稳定光照或点燃较稳定加热不如氯化氢稳定不断加热不稳定（1）卤素单质与氢气的反应递变性①与氢气反应的难易程度：②生成的氢化物的稳定性：③卤素的非金属性强弱：逐渐变得困难逐渐减弱逐渐减弱3.卤素单质的化学性质元素的原子结构规律知识点二卤族元素无色溶液变成棕黄色无色溶液变成橙色无色溶液变成棕黄色2KBr＋Cl2=2KCl＋Br22KI＋Cl2=2KCl＋I22KI＋Br2=2KBr＋I2注意：因为F2能与H2O发生反应（2F2+2H2O=4HF+O2），所以F2不能从其他卤化物的盐溶液中置换出卤素单质。2Br－＋Cl2==Br2＋2Cl－2I－+Cl2==I2＋2Cl－2I－＋Br2==I2＋2Br－Cl2>Br2Cl-<Br-Cl2>I2Cl-<I-还原性：Br2>I2Br-<I-氧化性：（2）卤素单质氧化性比较实验现象知识点二卤族元素

从氯气到单质碘，单质的氧化性逐渐减弱、阴离子的还原性逐渐增强。元素的非金属性逐渐减弱。Cl-<Br-<I-Cl2>Br2>I2还原性：氧化性：F2Cl2Br2I2氧化性逐渐减弱（2）卤素单质氧化性比较X2＋H2O===HX＋HXOCl2＋H2O===

HCl＋HClOX2为Cl2、Br2、I2Br2＋H2O===

HBr＋HBrOI2＋H2O===

HI＋HIO强酸2F2+2H2O=4HF+O2弱酸（3）卤素单质与水反应2.下列关于卤族元素由上到下性质递变的叙述，正确的是(

)①单质的氧化性增强②单质的颜色加深③气态氢化物的稳定性增强④单质的沸点升高⑤阴离子的还原性增强A．①②③B．②③④C．②④⑤D．④⑤知识点二卤族元素C练一练【课堂小结】锂Li钠Na钾K铷Rb铯Cs卤族元素

ⅦA

氟氯溴碘碱金属元素ⅠA半径递增电子层数递增失电子能力递增得电子能力递减金属性递增

同主族元素的性质与原子结构的关系FClBrI最外层电子数相同随堂训练1.如图表示第ⅠA族金属(又称为碱金属)的某些性质与核电荷数的变化关系，则下列各性质不符合图示关系的是（

）

A.金属性B.与水反应的剧烈程度C.阳离子的氧化性D.原子半径C随堂训练1.已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现进行氯气的性质实验(如图)。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是(

)C选项①②