復(fù)件元素的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)

1、二、元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)二、元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu) 思維激活思維激活：縱觀化學(xué)史，在元素周期律的發(fā)現(xiàn)：縱觀化學(xué)史，在元素周期律的發(fā)現(xiàn)過程中，不論是拉瓦錫的最初嘗試，還是德貝萊過程中，不論是拉瓦錫的最初嘗試，還是德貝萊納、紐蘭茲、門捷列夫等人的具體探索，無不浸透納、紐蘭茲、門捷列夫等人的具體探索，無不浸透著科學(xué)家對化學(xué)的探究。這些探究不僅表現(xiàn)在元素著科學(xué)家對化學(xué)的探究。這些探究不僅表現(xiàn)在元素周期律的外部形式之上，而且深入到了它的內(nèi)部聯(lián)周期律的外部形式之上，而且深入到了它的內(nèi)部聯(lián)系之中?？茖W(xué)家的探究途徑中化學(xué)實驗貢獻甚大，系之中。科學(xué)家的探究途徑中化學(xué)實驗貢獻甚大，化學(xué)實驗是化學(xué)基石，是檢驗化學(xué)理論

2、的標(biāo)準(zhǔn)。那化學(xué)實驗是化學(xué)基石，是檢驗化學(xué)理論的標(biāo)準(zhǔn)。那么，如何通過實驗來探究元素結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系么，如何通過實驗來探究元素結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系呢？呢？ （一）堿金屬元素一）堿金屬元素 1 1原子結(jié)構(gòu)的特點原子結(jié)構(gòu)的特點 相同點相同點：最外層均為：最外層均為1 1個電子；個電子；不同點不同點：隨著核電荷：隨著核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)數(shù)的增加，電子層數(shù)增多增多，原子半徑，原子半徑增大增大。鈉鈉鉀鉀與氧氣反應(yīng)與氧氣反應(yīng)化學(xué)方程式化學(xué)方程式結(jié)論結(jié)論劇烈燃燒，劇烈燃燒，黃黃色火焰色火焰燃燒更劇烈，燃燒更劇烈，紫紫色火焰色火焰( (透過藍色鈷玻璃透過藍色鈷玻璃) )2Na+O2=Na2O2K+O2=KO2鉀的

3、活動性比鈉鉀的活動性比鈉強2 2化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)（1 1）與）與O O2 2的燃燒反應(yīng)的燃燒反應(yīng) 實驗：將一干燥的坩堝加實驗：將一干燥的坩堝加熱，同時取一小塊鉀（熱，同時取一小塊鉀（如何如何保存鉀？保存鉀？），擦干表面的煤），擦干表面的煤油后，迅速投入到熱坩堝中，油后，迅速投入到熱坩堝中，觀察現(xiàn)象。觀察現(xiàn)象。問題問題1 1：鋰能在空氣中燃燒嗎？：鋰能在空氣中燃燒嗎？問題問題2 2：鈉露置在空氣如何變化？：鈉露置在空氣如何變化？（2 2）與水的反應(yīng)）與水的反應(yīng)鈉鈉鉀鉀與水反應(yīng)與水反應(yīng)化學(xué)方程式化學(xué)方程式結(jié)論結(jié)論2Na+2H2O=2NaOH+H2 實驗：在培養(yǎng)皿實驗：在培養(yǎng)皿中放入一些水，然后中放

4、入一些水，然后取綠豆大的鉀，用濾取綠豆大的鉀，用濾紙吸干表面的煤油，紙吸干表面的煤油，投入培養(yǎng)皿中。觀察投入培養(yǎng)皿中。觀察現(xiàn)象現(xiàn)象浮于水面，熔成小球，四處浮于水面，熔成小球，四處游動，游動，“嘶嘶嘶嘶”響聲響聲浮于水面，熔成小球，四處浮于水面，熔成小球，四處游動，有輕微爆炸聲游動，有輕微爆炸聲2K+2H2O=2KOH+H2 鉀的活動性比鈉鉀的活動性比鈉強強問題問題1：鋰能和水反應(yīng)嗎？：鋰能和水反應(yīng)嗎？問題問題2：鋰、鈉、鉀的性質(zhì)有哪些相似性和不同？：鋰、鈉、鉀的性質(zhì)有哪些相似性和不同？相似性：原子都相似性：原子都容易失去容易失去最外層的最外層的1 1個電個電子，化學(xué)性質(zhì)子，化學(xué)性質(zhì)活潑活潑，單

5、質(zhì)還原性，單質(zhì)還原性較強較強，它們都能它們都能與與氧氣等非金屬單質(zhì)氧氣等非金屬單質(zhì)及及水水反應(yīng)。反應(yīng)?？偨Y(jié)：堿金屬化學(xué)性質(zhì)的特點總結(jié)：堿金屬化學(xué)性質(zhì)的特點練習(xí)：完成下列離子方程式。練習(xí)：完成下列離子方程式。(1)(1)鋰與稀鹽酸反應(yīng)鋰與稀鹽酸反應(yīng)(2)(2)銣與水反應(yīng)銣與水反應(yīng) (3)(3)鉀與硫酸銅溶液反應(yīng)鉀與硫酸銅溶液反應(yīng)差異性：隨著核電荷數(shù)的增加，堿金屬元素差異性：隨著核電荷數(shù)的增加，堿金屬元素原子的電子層數(shù)逐漸原子的電子層數(shù)逐漸增多增多，原子半徑逐漸，原子半徑逐漸增大增大，原，原子核對最外層電子的引力逐漸子核對最外層電子的引力逐漸減弱減弱，原子越來越易，原子越來越易失去電子失去電子。堿

6、金屬元素的性質(zhì)也有差異，從鋰到銫。堿金屬元素的性質(zhì)也有差異，從鋰到銫元素的金屬性元素的金屬性逐漸逐漸增強增強，單質(zhì)還原性單質(zhì)還原性也逐漸也逐漸增強增強。如與氧氣或水反應(yīng)時，鉀比鈉的反應(yīng)劇烈，銣、銫如與氧氣或水反應(yīng)時，鉀比鈉的反應(yīng)劇烈，銣、銫的反應(yīng)更劇烈。的反應(yīng)更劇烈。 問題問題1：什么叫元素的：什么叫元素的金屬性金屬性？它與金屬單質(zhì)的？它與金屬單質(zhì)的還原性還原性、活動性活動性、活潑性活潑性是什么關(guān)系？又如何判斷元是什么關(guān)系？又如何判斷元素素金屬性金屬性的強弱？的強弱？ 問題問題2：堿金屬單質(zhì)的：堿金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)物理性質(zhì)又有哪些又有哪些相似性相似性和和不同不同呢？呢？3 3、物理性質(zhì)、物理性

7、質(zhì)略帶金色光澤，略帶金色光澤， 相似性：都是相似性：都是銀白色銀白色金屬金屬( (銫略帶金色光澤銫略帶金色光澤) )，較，較柔軟，有延展性，密度都比較柔軟，有延展性，密度都比較小小，熔點也都比較，熔點也都比較低低，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能都很導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能都很好好。 遞變性：從鋰到銫，密度逐漸遞變性：從鋰到銫，密度逐漸增大增大( (鉀的密度反鉀的密度反常常) )，熔、沸點逐漸，熔、沸點逐漸降低降低?？偨Y(jié)：堿金屬物理性質(zhì)的特點總結(jié)：堿金屬物理性質(zhì)的特點問題問題1 1：鋰、鈉、鉀如何保存？：鋰、鈉、鉀如何保存？問題問題2 2：鈁（：鈁（FrFr）的顏色、狀態(tài)、密度、熔點、沸）的顏色、狀態(tài)、密度、熔點、沸點如

8、何，請予以描述？點如何，請予以描述？（二）鹵族元素二）鹵族元素(1)(1)相同點：最外層都是相同點：最外層都是7 7個電子。個電子。(2)(2)不同點：隨核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)逐漸不同點：隨核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)逐漸增多增多，原子半徑逐漸，原子半徑逐漸增大增大。1、原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)2 2、物理性質(zhì)、物理性質(zhì)問題問題1 1：液溴的保存方法？：液溴的保存方法？問題問題2 2：碘的兩個特性？：碘的兩個特性？顏色顏色： 。 狀態(tài)狀態(tài)： 。 密度密度： 。 熔點、沸點熔點、沸點： ?？偨Y(jié)：鹵素單質(zhì)物理性質(zhì)的特點總結(jié)：鹵素單質(zhì)物理性質(zhì)的特點 溶劑溶劑 溶質(zhì)溶質(zhì)水水四氯化碳四氯化碳（密度比水大）密度比水

9、大）汽油汽油（密度比水?。芏缺人。?氯氣氯氣淡黃綠色淡黃綠色（氯水）（氯水）黃色黃色黃色黃色 溴溴橙色橙色（溴水）（溴水）紅棕色紅棕色紅棕色紅棕色 碘碘棕黃色棕黃色（碘水）（碘水）紫紅色紫紅色紫紅色紫紅色鹵素單質(zhì)在各種溶劑中的溶解情況鹵素單質(zhì)在各種溶劑中的溶解情況問題：四氯化碳如何萃取出碘水中的碘？問題：四氯化碳如何萃取出碘水中的碘？問題：砹的物理性質(zhì)如何？問題：砹的物理性質(zhì)如何？由淺到深由淺到深氣氣液液固固由小到大由小到大由低到高由低到高3 3化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)（1 1）與）與H H2 2的反應(yīng)的反應(yīng)反應(yīng)條件反應(yīng)條件產(chǎn)物產(chǎn)物HXHX的的問題：砹問題：砹 （難或易）與氫氣化合，生成物的穩(wěn)定

10、性（難或易）與氫氣化合，生成物的穩(wěn)定性 （強或弱）。（強或弱）。難難弱弱(2)(2)鹵素間的置換反應(yīng)實驗鹵素間的置換反應(yīng)實驗溶液分為上下兩層，下溶液分為上下兩層，下層為層為紅棕色紅棕色，上層無色，上層無色溶液分為上下兩層，下溶液分為上下兩層，下層為層為紫紅色紫紅色，上層無色，上層無色溶液分為上下兩層，下溶液分為上下兩層，下層為層為紫紅色紫紅色，上層無色，上層無色Cl2+2NaBr=Br2+2NaClCl2+2KI=I2+2KClBr2+2KI=I2+2KBr問題：問題：F2能置換出能置換出NaCl溶液中的溶液中的Cl嗎嗎?相似性：原子的最外層都相似性：原子的最外層都容易得到容易得到1 1個電個

11、電子子，化學(xué)性質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)活潑活潑，單質(zhì)氧化性，單質(zhì)氧化性較強較強，它們都能，它們都能與與鈉鈉、氫氣氫氣、水水、氫氧化鈉氫氧化鈉等物質(zhì)發(fā)生等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)?？偨Y(jié)：鹵素單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的特點總結(jié)：鹵素單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的特點練習(xí)：完成下列離子方程式。練習(xí)：完成下列離子方程式。(1)(1)氯氣與水反應(yīng)氯氣與水反應(yīng)(2)(2)氯氣與氫氧化鈣溶液反應(yīng)氯氣與氫氧化鈣溶液反應(yīng)差異性：隨著核電荷數(shù)的增加，鹵族元素原差異性：隨著核電荷數(shù)的增加，鹵族元素原子的電子層數(shù)逐漸子的電子層數(shù)逐漸增多增多，原子半徑逐漸，原子半徑逐漸增大增大，原子，原子核對最外層電子的引力逐漸核對最外層電子的引力逐漸減弱減弱，原子越來越，原子越

12、來越難得難得到電子到電子。鹵素元素的性質(zhì)也有差異，從氟到碘。鹵素元素的性質(zhì)也有差異，從氟到碘元素元素的非金屬性的非金屬性逐漸逐漸減弱減弱，單質(zhì)氧化性單質(zhì)氧化性也逐漸也逐漸減弱減弱。如。如與氫氣反應(yīng)時，氟氣比氯氣的反應(yīng)劇烈，溴、碘的與氫氣反應(yīng)時，氟氣比氯氣的反應(yīng)劇烈，溴、碘的反應(yīng)更緩慢。反應(yīng)更緩慢。問題問題1：什么叫元素的：什么叫元素的非金屬性非金屬性？它與非金屬單質(zhì)的？它與非金屬單質(zhì)的氧氧化性化性、活動性活動性、活潑性活潑性是什么關(guān)系？又如何判斷元素是什么關(guān)系？又如何判斷元素非金屬性非金屬性的強弱？的強弱？問題問題2：同主族元素的：同主族元素的相似性相似性、遞變性遞變性、特殊性特殊性如何？如何

13、？1 1原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)( (1)1)相似性：相似性：最外層電子數(shù)相同。最外層電子數(shù)相同。(2)(2)遞變性：遞變性：隨著核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)遞增，原子半徑隨著核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)遞增，原子半徑逐漸增大。逐漸增大。2 2化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)(1)(1)相似性：相似性：能發(fā)生相似的化學(xué)反應(yīng)。如堿金屬都能與能發(fā)生相似的化學(xué)反應(yīng)。如堿金屬都能與O O2 2、ClCl2 2等非金屬反應(yīng)，都能與水反應(yīng)；鹵素單質(zhì)都能與等非金屬反應(yīng)，都能與水反應(yīng)；鹵素單質(zhì)都能與H H2 2、H H2 2O O等反等反應(yīng)。應(yīng)。同類化合物中元素化合價相同，化學(xué)式形式相同。同類化合物中元素化合價相同，化學(xué)式形式相同。如堿金如

14、堿金屬氫氧化物都可表示為屬氫氧化物都可表示為ROHROH，鹵素單質(zhì)分子式都可表示為，鹵素單質(zhì)分子式都可表示為X X2 2，氫化，氫化物都可表示為物都可表示為HXHX。(2)(2)遞變性：遞變性：隨著核電荷數(shù)的增加隨著核電荷數(shù)的增加, , 元素的金屬性逐漸增強元素的金屬性逐漸增強, ,非金屬性逐漸減弱非金屬性逐漸減弱; ;單質(zhì)還原性逐漸增強單質(zhì)還原性逐漸增強, ,氧化性逐漸減弱氧化性逐漸減弱; ; 最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性逐漸增強最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性逐漸增強, ,酸性逐漸減弱酸性逐漸減弱; ; 非金非金屬單質(zhì)與屬單質(zhì)與H H2 2化合逐漸變難化合逐漸變難, ,氫化物的穩(wěn)定性逐漸降低。

15、氫化物的穩(wěn)定性逐漸降低。 (3)(3)特殊性：特殊性：如如F F2 2等。等?？偨Y(jié)：總結(jié)：同主族元素的相似性、遞變性、特殊性同主族元素的相似性、遞變性、特殊性1 1金屬性強弱的判斷依據(jù)金屬性強弱的判斷依據(jù)(1)(1)元素的元素的單質(zhì)單質(zhì)與與水水或或酸酸置換出氫氣的反應(yīng)越容易進置換出氫氣的反應(yīng)越容易進行，反應(yīng)越劇烈，則其金屬性越強。行，反應(yīng)越劇烈，則其金屬性越強。(2)(2)元素的元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物（即堿）最高價氧化物對應(yīng)水化物（即堿）的堿性的堿性越強，則其金屬性越強。越強，則其金屬性越強。(3)(3)金屬元素的單質(zhì)與鹽在水溶液中進行金屬元素的單質(zhì)與鹽在水溶液中進行置換反應(yīng)置換反應(yīng)，若

16、若A A置換出置換出B B，則，則A A元素的金屬性強于元素的金屬性強于B B元素。元素。(4)(4)在在金屬活動性順序表金屬活動性順序表中，前者元素的金屬性強于中，前者元素的金屬性強于后者元素。后者元素。(5)(5)金屬金屬陽離子的氧化性陽離子的氧化性越強，則其越強，則其單質(zhì)的還原性單質(zhì)的還原性越越弱，元素的金屬性越弱弱，元素的金屬性越弱( (注：注：FeFe的陽離子僅指的陽離子僅指FeFe2 2) )。（三）元素金屬性、非金屬性強弱的判斷依據(jù)三）元素金屬性、非金屬性強弱的判斷依據(jù)2 2非金屬性強弱的判斷依據(jù)非金屬性強弱的判斷依據(jù)(1)(1)非金屬元素的非金屬元素的單質(zhì)單質(zhì)與與氫氣氫氣化合生

17、成氣態(tài)氫化物化合生成氣態(tài)氫化物的反應(yīng)越容易進行，反應(yīng)越劇烈則其非金屬性越強。的反應(yīng)越容易進行，反應(yīng)越劇烈則其非金屬性越強。(2)(2)非金屬元素非金屬元素氣態(tài)氫化物氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強，則該元的穩(wěn)定性越強，則該元素的非金屬性越強。素的非金屬性越強。(3)(3)元素的元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物（即酸）最高價氧化物對應(yīng)水化物（即酸）的酸的酸性越強，則其非金屬性越強。性越強，則其非金屬性越強。(4)(4)非金屬元素的單質(zhì)與鹽在水溶液中進行非金屬元素的單質(zhì)與鹽在水溶液中進行置換反置換反應(yīng)應(yīng)，若，若A A置換出置換出B B，并且，并且A A體現(xiàn)出氧化性，則體現(xiàn)出氧化性，則A A的非金屬的非金屬性強于

18、性強于B B。(5)(5)非金屬非金屬陰離子的還原性陰離子的還原性越強，則其越強，則其單質(zhì)的氧化單質(zhì)的氧化性性越弱，非金屬的非金屬性越弱。越弱，非金屬的非金屬性越弱。 例例1 1X X、Y Y是元素周期表是元素周期表A A族中的兩種元素，族中的兩種元素，下列敘述中能說明下列敘述中能說明X X的非金屬性比的非金屬性比Y Y強的是強的是( () )A AX X原子的電子層數(shù)比原子的電子層數(shù)比Y Y原子的電子層數(shù)多原子的電子層數(shù)多B BY Y的氣態(tài)氫化物比的氣態(tài)氫化物比X X的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定C CY Y的單質(zhì)能將的單質(zhì)能將X X從從NaXNaX的溶液中置換出來的溶液中置換出來D DX X在暗處可與在暗處可與H H2 2反應(yīng)，反應(yīng)，Y Y在加熱條件下才能與在加熱條件下才能與H H2 2反應(yīng)反應(yīng)D典例解析典例解析 例例2.2.下列敘述中一定能說明下列敘述中一定能說明A A的金屬性比的金屬性比B B強的是強的是( () )A AA A原子的最外層電子數(shù)比原子的最外層電子數(shù)比B B原子的最外層電子數(shù)原子的最外層電子數(shù)少少B BA A原子的電子層數(shù)比原子的電子層數(shù)比B B原子的電子層數(shù)多原子的電子層數(shù)多C C1 mol A1 mol A從酸中置換的從酸中置換的H H2 2比比1 mol B1