人教版高中化學(xué)必修一 《原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)》原子結(jié)構(gòu)與元素周期表課件

1、第3課時(shí)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì) 一、元素的性質(zhì)1.金屬性金屬元素的原子最外層電子一般少于4個(gè),在化學(xué)反應(yīng)中容易_,具有_。即金屬元素的金屬性是指金屬元素的原子所具有的_的能力。失去電子金屬性失去電子2.非金屬性非金屬元素的原子最外層電子一般多于4個(gè),在化學(xué)反應(yīng)中容易_,具有_。即非金屬元素的非金屬性是指非金屬元素的原子所具有的_的能力。得到電子非金屬性得到電子【想一想】 氫氣與氧氣反應(yīng)生成水,氫元素顯正價(jià),能證明氫元素有一定的金屬性嗎?提示:不能。氫元素在反應(yīng)中顯正價(jià),說明氫氣具有還原性,不能說氫元素具有金屬性。金屬性是從微觀角度來講原子的失電子能力;還原性是從宏觀上來講物質(zhì)具有的失電子能力。二

2、、堿金屬元素1.堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)元素名稱_元素符號_LiNaKRbCs鋰鈉鉀銣銫原子結(jié)構(gòu)示意圖原子半徑/nm0.1520.1860.2270.2480.265結(jié)論(1)堿金屬元素的原子最外層電子數(shù)都是_。(2)堿金屬元素的原子隨核電荷數(shù)逐漸增大,電子層數(shù)逐漸_,原子半徑逐漸_。1增多增大2.堿金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)(1)鈉、鉀與氧氣反應(yīng)比較實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:都能在空氣中燃燒,鈉產(chǎn)生黃色火焰,鉀產(chǎn)生紫色火焰,鉀燃燒更劇烈。反應(yīng)方程式:2Na+O2 Na2O2、K+O2 KO2。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:金屬的活潑性:K_Na。=(2)鈉、鉀與水反應(yīng)的比較堿金屬單質(zhì)鈉鉀實(shí)驗(yàn)操作 堿金屬單質(zhì)鈉鉀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同點(diǎn)_不同點(diǎn)_金屬

3、浮在水面上;熔成閃亮的小球;小球四處游動(dòng);發(fā)出嘶嘶的響聲;反應(yīng)后的溶液呈紅色鉀與水的反應(yīng)有輕微爆炸聲并著火燃燒堿金屬單質(zhì)鈉鉀實(shí)驗(yàn)原理_實(shí)驗(yàn)結(jié)論與水反應(yīng)劇烈程度:K_Na;金屬的活潑性:K_Na。2Na+2H2O=2NaOH+H22K+2H2O=2KOH+H2【巧判斷】(1)堿金屬元素即A元素。()提示:。第A元素包括氫元素和堿金屬元素。(2)從上到下,堿金屬單質(zhì)密度依次增大,熔、沸點(diǎn)依次降低。()提示:。鉀的密度比鈉小。(3)K比Na活潑,故K可以從鈉鹽溶液中置換出Na。()提示:。鈉、鉀均與水反應(yīng),兩者不能在溶液中發(fā)生金屬間的置換反應(yīng)。【情境思考】鉀與水劇烈反應(yīng),甚至在冰上也能著火,生成氫氧

4、化鉀和氫氣,反應(yīng)時(shí)放出的熱量能使金屬鉀熔化,并引起鉀和氫氣燃燒。(1)鉀失火,應(yīng)采取什么方法滅火?提示:用沙土、石棉等覆蓋。(2)鉀燃燒時(shí)為什么看到的是黃色火焰而不是紫色火焰?提示:生產(chǎn)生活中常見物質(zhì)中大多數(shù)含有鈉元素,其焰色試驗(yàn)為黃色,黃色能掩蓋紫色。3.堿金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)元素Li、Na、K、Rb、Cs(原子序數(shù)增大)相同點(diǎn)除銫外,其余都呈_色,它們都比較軟,有延展性,密度較_,熔點(diǎn)較_,導(dǎo)電、導(dǎo)熱性強(qiáng)銀白小低遞變規(guī)律密度逐漸_(鈉、鉀反常)熔、沸點(diǎn)逐漸_個(gè)性特點(diǎn)銫略帶金屬光澤;鋰的密度比煤油的小;鈉的密度比鉀大增大降低【想一想】 金屬鈉、鉀在實(shí)驗(yàn)室中如何保存?提示:少量的鈉和鉀可保存在煤

5、油中,并密封存放。三、鹵族元素1.鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)F2Cl2Br2I2顏色、狀態(tài)_色氣體_色氣體_色液體_色固體密度逐漸_熔、沸點(diǎn)逐漸_淡黃綠黃綠深紅棕紫黑增大升高2.鹵素的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)相同點(diǎn)鹵族元素位于周期表第_族;最外層上都有_個(gè)電子。遞變性從FI核電荷數(shù)依次_,電子層數(shù)依次_,原子半徑依次_。 A7增大增多增大3.鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)(1)鹵素單質(zhì)與氫氣反應(yīng)鹵素單質(zhì)反應(yīng)條件化學(xué)方程式產(chǎn)物穩(wěn)定性F2暗處_很穩(wěn)定Cl2光照或點(diǎn)燃_較穩(wěn)定H2+F2=2HFH2+Cl2 2HCl鹵素單質(zhì)反應(yīng)條件化學(xué)方程式產(chǎn)物穩(wěn)定性Br2加熱_不如氯化氫穩(wěn)定I2不斷加熱_不穩(wěn)定結(jié)論從F2到I2,與H2反應(yīng)所需要的

6、條件逐漸_,反應(yīng)劇烈程度依次_,生成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性依次_。H2+Br2 2HBrH2+I2 2HI升高減弱減弱=【巧判斷】(1)HX都極易溶于水,它們的熱穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)增加而增強(qiáng)()提示:。HX的熱穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)增加而減弱。(2)鹵素單質(zhì)的顏色從F2I2按相對分子質(zhì)量增大而加深()提示:。從F2 I2鹵素單質(zhì)的顏色逐漸加深。(2)鹵素單質(zhì)之間的置換反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式 靜置后,液體分層,上層接近無色,下層呈_色_Cl2+2KBr=2KCl+Br2橙紅實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式 靜置后,液體分層,上層接近無色,下層呈_色_ 紫紅Cl2+2KI=2KCl+I2實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)

7、方程式 靜置后,液體分層,上層接近無色,下層呈_色_ 結(jié)論Cl2I2氧化性逐漸_,相應(yīng)的鹵素離子還原性逐漸_紫紅Br2+2KI=2KBr+I2減弱增強(qiáng)【情境思考】氟是一種反應(yīng)性能極高的元素,被稱為“化學(xué)界頑童”。但氟一旦與其他元素結(jié)合,就會成為耐熱、難以被藥品和溶劑侵蝕的具有“高度安全性能”的化合物。氟的化合物化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,氟具有很強(qiáng)的非金屬性。氟樹脂等高分子化合物具有防粘、防水、防油、潤滑、彎曲率低、電氣性能好等優(yōu)異性能。氟元素被廣泛應(yīng)用于家庭用品、辦公自動(dòng)化設(shè)備、半導(dǎo)體、汽車等領(lǐng)域。(1)鹵素單質(zhì)中氧化性最強(qiáng)的是哪種單質(zhì)?提示:F2。(2)F在化合物中有無正價(jià)?提示:F在化合價(jià)中只顯示-1

8、價(jià),無正價(jià)。四、同主族元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系知識點(diǎn)一堿金屬單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性【重點(diǎn)釋疑】1.相似性2.遞變性(1)單質(zhì)的還原性與離子的氧化性遞變規(guī)律(2)具體表現(xiàn)LiNaKRbCs單質(zhì)與氧氣反應(yīng)越來越劇烈,產(chǎn)物越來越復(fù)雜Li2ONa2O、Na2O2K2O、K2O2、KO2氧化物更復(fù)雜LiNaKRbCs單質(zhì)與水反應(yīng)越來越劇烈反應(yīng)緩慢劇烈反應(yīng)輕微爆炸劇烈爆炸化合物堿性強(qiáng)弱:LiOHNaOHKOHRbOHNaOHKOHRbOHB.金屬性:RbKNaLiC.Fe、Na分別和稀鹽酸反應(yīng)時(shí),每個(gè)鐵原子失去2個(gè)電子,每個(gè)鈉原子失去1個(gè)電子,所以Fe的金屬活動(dòng)性強(qiáng)于NaD.Rb不易與水反應(yīng)放出H

9、2【解題指南】解答本題需注意以下兩點(diǎn):(1)明確金屬性強(qiáng)弱與最高價(jià)氧化物的水化物的堿性強(qiáng)弱的關(guān)系;(2)明確金屬性與失電子的多少無關(guān)?！窘馕觥窟xB。因?yàn)榻饘傩訪iNaKRb,所以堿性LiOHNaOHKOHCu。(5)據(jù)離子的氧化性強(qiáng)弱判斷。金屬陽離子的氧化性越強(qiáng),元素的金屬性越弱。如氧化性:Cu2+Fe2+,則金屬性:CuHClHBrHI還原性:HFHClHBrHI酸性:HFHClHBrHBrO4HIO4(F沒有最高價(jià)含氧酸)3.特殊性(1)氟元素?zé)o正價(jià),無含氧酸,而氯、溴、碘元素有最高正價(jià)和含氧酸。(2)X2+H2O=HX+HXO,而2F2+2H2O=4HF+O2。(3)溴單質(zhì)在常溫下是唯一

10、一種液態(tài)非金屬單質(zhì)。(4)碘為紫黑色固體,易升華,淀粉遇I2變藍(lán)色。(5)氫氟酸為弱酸,而鹽酸、氫溴酸、氫碘酸為強(qiáng)酸?！局R拓展】溴和碘在有機(jī)溶劑中的顏色溴和碘在有機(jī)溶劑中濃度不同,顏色不同。碘在水中一般為黃色到褐色,在有機(jī)溶劑中一般為紫色到紫紅色;溴在水中一般為黃色到棕色,在有機(jī)溶劑中一般為橙色到橙紅色。在一定條件下,溶液顏色可以作為判斷是否有相應(yīng)物質(zhì)生成的依據(jù)?！舅伎加懻摗?1)相對分子質(zhì)量小的鹵素單質(zhì)一定能將相對分子質(zhì)量大的鹵素單質(zhì)從鹵化物溶液中置換出來嗎?提示:不一定。F2通入溶液中時(shí)通常與水反應(yīng)置換出氧氣。(2)為什么鹵化氫的穩(wěn)定性越來越弱?提示:從F到I,隨核電荷數(shù)的增加,電子層數(shù)

11、逐漸增多,原子半徑逐漸增大,原子核對最外層電子的引力逐漸減弱,得電子能力逐漸減弱,元素非金屬性逐漸減弱,故氫化物越來越不穩(wěn)定?！景咐痉丁俊镜淅?826年,法國的一位青年波拉德把海藻燒成灰,用熱水浸取,再往里通氯氣,這時(shí),就得到紫黑色的固體碘晶體。他發(fā)現(xiàn)在提取后的母液底部,總沉著一層深褐色的液體,這液體具有刺鼻的臭味。詳細(xì)地進(jìn)行研究后證明,這深褐色的液體,是一種人們還未發(fā)現(xiàn)的新元素。科學(xué)家把這種新元素稱為“溴”。德國著名的化學(xué)家李比希也做過和波拉德相似的實(shí)驗(yàn),看到過這一奇怪的現(xiàn)象,所不同的是,李比希沒有深入地鉆研下去,只憑空地?cái)喽ㄟ@深褐色的液體只不過是氯化碘(ICl)通氯氣時(shí),氯和碘形成的化

12、合物。因此,他只是往瓶子上貼了一張“氯化碘”的標(biāo)簽就完了,從而與溴元素失之交臂,沒有發(fā)現(xiàn)這一新的元素。(1)寫出波拉德獲得溴、碘單質(zhì)的離子方程式。(宏觀辨識與微觀探析)提示:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,Cl2+2I-=I2+2Cl-。(2)比較Cl-、Br-、I-的還原性強(qiáng)弱,并從原子結(jié)構(gòu)角度解釋原因。(宏觀辨識與微觀探析)提示:Cl-、Br-、I-的還原性:Cl-Br-Br。(4)據(jù)離子的還原性強(qiáng)弱判斷:非金屬陰離子的還原性越強(qiáng),元素的非金屬性越弱。如還原性:Cl-I?！具w移應(yīng)用】(教材改編題)下列說法正確的是()A.氟、氯、溴原子的最外層電子數(shù)都是7,次外層電子數(shù)都是8B.從HF、

13、HCl、HBr、HI酸性遞增的事實(shí),推出F、Cl、Br、I的非金屬性遞增規(guī)律C.酸性:HFO4HClO4HBrO4HIO4D.砹是原子序數(shù)最大的鹵族元素,根據(jù)鹵素性質(zhì)的相似性,砹微溶于水,易溶于CCl4【解析】選D。F的次外層電子數(shù)為2,Br的次外層電子數(shù)為18,A項(xiàng)錯(cuò)誤;元素的非金屬性強(qiáng)弱可以根據(jù)其最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱比較,不能根據(jù)氫化物的酸性強(qiáng)弱比較,B項(xiàng)錯(cuò)誤;F無正化合價(jià),不能形成HFO4,C錯(cuò)誤;由碘微溶于水、易溶于四氯化碳可推知,砹微溶于水,易溶于CCl4,D正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】1.甲、乙、丙三種溶液中各含有一種X-(X-為Cl-、Br-或I-),向甲中加淀粉溶液和氯水,則

14、溶液變?yōu)槌壬?再加丙溶液,顏色無明顯變化。則甲、乙、丙依次含有()A.Br-、Cl-、I-B.Br-、I-、Cl-C.I-、Br-、Cl-D.Cl-、Br-、I-【解析】選B。根據(jù)鹵素單質(zhì)氧化性強(qiáng)弱和X-還原性強(qiáng)弱變化規(guī)律可知,X2的氧化性:F2Cl2Br2I2,X-的還原性:F-Cl-Br-I-。溴水呈橙色,碘單質(zhì)能使淀粉變藍(lán)。由此可以推斷出:向甲中加入淀粉溶液和氯水,溶液不變藍(lán)色,而呈現(xiàn)橙色,可以說明甲中有Br-,而無I-,再把丙加入甲中,無明顯變化,可以證明丙中無I-,由此可知甲中含有Br-,乙中含有I-,丙中含有Cl-。2.(2019武漢高一檢測)鹵素在自然界都以典型的鹽類存在,是成鹽元素。下列說法中正確的是(