第2課時(shí)元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)

1.元素周期表中的幾個(gè)重要關(guān)系原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)周期序數(shù)＝電子層數(shù)主族序數(shù)＝最外層電子數(shù)2.周期表的結(jié)構(gòu)周期---“三短”“四長”族---“七主”“七副”“0族和Ⅷ族”【知識(shí)回顧】

知識(shí)回顧第2課時(shí)元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)11Na鈉3Li鋰19K鉀37Rb銣55Cs銫9F氟17Cl氯35Br溴53I碘85At砹元素周期表為什么把Li、Na、K等元素編在一個(gè)族，把F、Cl、Br、I等編在一個(gè)族呢？同族的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有什么聯(lián)系呢？1.掌握堿金屬元素、鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。（重點(diǎn)）2.掌握堿金屬元素、鹵族元素的化學(xué)性質(zhì)的相似性及遞變性。(重點(diǎn)）3.認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的因果關(guān)系。

元素名稱元素符號(hào)核電荷數(shù)原子結(jié)構(gòu)示意圖最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑

nm堿金屬元素鋰0.152鈉0.186鉀0.227銣0.248銫0.265+321+11281+192881+37281881+5528181881NaKRbLiCs3111937551111123456觀察堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖：

鋰鈉鉀銣

【思考與交流】通過觀察，歸納堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)的相同點(diǎn)和遞變性。

堿金屬元素【提示】相同點(diǎn)：堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)的最外層電子數(shù)相同，都為1。遞變性：從Li到Rb，堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)中，電子層數(shù)依次增多，原子半徑依次增大。

【思考與交流】

堿金屬元素鈉、鉀與氧氣反應(yīng)比較黃淡黃紫鈉鉀與氧氣反應(yīng)劇烈燃燒，火焰呈

色，生成

色的固體劇烈燃燒，火焰呈

色

堿金屬元素鈉鉀與水反應(yīng)

在水面上、___成銀白色小球、在水面上四處

、滴入酚酞溶液呈

色

在水面上、

成銀白色小球、在水面上四處

、滴入酚酞溶液呈

色，有輕微爆炸現(xiàn)象浮熔游動(dòng)紅鈉、鉀與水的反應(yīng)比較浮熔游動(dòng)紅

堿金屬元素LiNaKRbCs與O2反應(yīng)反應(yīng)不如鈉劇烈，生成Li2O點(diǎn)燃劇烈燃燒，生成Na2O2燃燒更加劇烈，生成復(fù)雜的氧化物遇空氣立即燃燒，生成更復(fù)雜的氧化物遇空氣立即燃燒，生成更復(fù)雜的氧化物與H2O反應(yīng)劇烈，生成H2更劇烈，生成H2輕微的爆炸，生成H2遇水立即燃燒，爆炸遇水立即燃燒，爆炸堿金屬與氧氣、水的反應(yīng)現(xiàn)象

堿金屬元素【提示】相似性：均能與氧氣、水反應(yīng),表現(xiàn)出金屬性（還原性）遞變性：與氧氣、水反應(yīng)的劇烈程度有所不同；在同一族中，自上而下反應(yīng)的劇烈程度逐漸增大。4Li+

O22Li2O（氧化鋰）△====

2Na+O2Na2O2（過氧化鈉）△====2Na+2H2O====2NaOH+H2↑2K+2H2O====2KOH+H2↑【思考與交流】根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)，歸納堿金屬化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性。

堿金屬元素堿金屬元素原子的最外層都只有1個(gè)電子，化學(xué)性質(zhì)相似。從Li到Cs，隨著核電荷數(shù)的增加，堿金屬元素原子的電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，原子核對最外層電子的吸引力逐漸減弱，元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，單質(zhì)的還原性逐漸增強(qiáng)，其化學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)出遞變性?！舅伎寂c交流】從原子結(jié)構(gòu)的相似性與遞變性分析化學(xué)性質(zhì)的相似性與遞變性的根本原因。

堿金屬元素通過比較堿金屬單質(zhì)與氧氣、水的反應(yīng)，我們可以看出，元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系，主要與原子核外電子的排布，特別是

有關(guān)。原子結(jié)構(gòu)相似的一族元素，它們在化學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)出

和

。最外層電子數(shù)相似性遞變性在元素周期表中，同主族元素從上到下原子核外電子層數(shù)依次

，原子半徑逐漸

，失電子能力逐漸

，金屬性逐漸

。增多增大增強(qiáng)增強(qiáng)【歸納總結(jié)】1、根據(jù)金屬單質(zhì)與水或者與酸反應(yīng)置換出氫氣的難易程度。若置換出氫氣越容易，則金屬性越強(qiáng)。2、根據(jù)金屬元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的堿性強(qiáng)弱。堿性越強(qiáng)，則金屬元素的金屬性越強(qiáng)。3、金屬單質(zhì)之間的置換反應(yīng)。4、根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表判斷【歸納提升】元素金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)

堿金屬元素【閱讀與思考】堿金屬的物理性質(zhì)通過閱讀下表內(nèi)容，找出堿金屬物理性質(zhì)的相似性及遞變性。元素名稱元素符號(hào)核電荷數(shù)顏色和狀態(tài)密度(g·cm-3)熔點(diǎn)(℃)沸點(diǎn)（℃）鋰Li3銀白色，柔軟0.534180.51347鈉Na11銀白色，柔軟0.9797.81882.9鉀K19銀白色，柔軟0.8663.65774銣Rb37銀白色，柔軟1.53238.89688銫Cs55略帶金色光澤，柔軟1.87928.40678.4

堿金屬元素堿金屬物理性質(zhì)的比較性質(zhì)相似點(diǎn)遞變性顏色硬度密度熔沸點(diǎn)導(dǎo)電導(dǎo)熱性密度變化熔沸點(diǎn)變化LiNaKRbCs柔軟較小較低強(qiáng)逐漸增大（K特殊）單質(zhì)的熔沸點(diǎn)逐漸降低均為銀白色（Cs略帶金色）

堿金屬元素還原性核對最外層電子的引力

LiNaKRbCs1.相似性:都易失電子表現(xiàn)強(qiáng)還原性化合物中均為+1價(jià)總結(jié):

堿金屬的原子結(jié)構(gòu)2.遞變性:核電荷數(shù)電子層數(shù)化學(xué)性質(zhì)相似最外層上都只有一個(gè)電子金屬性失電子能力原子半徑觀察鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)，分析氟、氯、溴、碘在原子結(jié)構(gòu)上所表現(xiàn)的相似性和遞變性。相同點(diǎn)：最外層上都有7個(gè)電子。遞變性：從F→I，核電荷數(shù)逐漸增加，電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大?！舅伎寂c交流】運(yùn)用堿金屬的學(xué)習(xí)方法，試著推測一下氟、氯、溴、碘在化學(xué)性質(zhì)上所表現(xiàn)的相似性和遞變性。

鹵族元素反應(yīng)條件反應(yīng)現(xiàn)象方程方式氫化物穩(wěn)定性F2Cl2Br2I2H2+F2==2HF冷暗H2+Cl2==2HCl光照H2+Br2==2HBr500℃H2+I22HI△1、鹵素與H2的反應(yīng)冷暗處光照/點(diǎn)燃500℃持續(xù)加熱爆炸爆炸較慢緩慢很穩(wěn)定穩(wěn)定不穩(wěn)定很不穩(wěn)定反應(yīng)條件越來越難劇烈程度越來越弱氫化物穩(wěn)定性遞減氧化性：F2>Cl2>Br2>I2結(jié)論一、鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)相似性鹵素單質(zhì)都能跟氫氣發(fā)生反應(yīng)，生成鹵化氫（氣體）。遞變性高低A、反應(yīng)條件越來越____B、劇烈程度越來越____C、產(chǎn)物的穩(wěn)定性越來越____弱小結(jié)：2F2

＋2H2O＝4HF＋O2

（爆炸）（能反應(yīng)）

（很弱）（極弱）與水反應(yīng)的劇烈程度逐漸減弱2、鹵素與水反應(yīng)F2的特殊性Cl2+H2O

HCl+HClOBr2+H2O

HBr+HBrOI2+H2O

HI+HIOX2

＋H2OHX＋HXO氧化性：F2>Cl2>Br2>I2【實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)證明鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)NaBr溶液氯水CCl4（下層橙色）

（下層紫紅色）KI溶液氯水CCl4

(下層紫紅色）KI溶液溴水CCl4【練習(xí)】根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，寫出相關(guān)化學(xué)方程式。3、鹵素單質(zhì)間的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式1、飽和氯水與NaBr溶液2、飽和氯水與KI溶液3、溴水與KI溶液分為兩層，CCl4層變?yōu)槌壬譃閮蓪?，CCl4層變?yōu)樽仙譃閮蓪?，CCl4層為紫色Cl2+2NaBr==2NaCl+Br2Cl2+2KI==2KCl+I2Br2+2KI==2KBr+I2思考：根據(jù)上述反應(yīng)，比較Cl2、Br2、I2的氧化性強(qiáng)弱結(jié)論：氧化性：F2＞

Cl2＞Br2＞I2

2Br-+Cl2=Br2+2Cl-2I-+Cl2=I2+2Cl-2I-+Br2=I2+2Br-思考把氟氣通入碘化鉀溶液中，有何現(xiàn)象？寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。F2+2KI=2KF+I22F2+2H2O=4HF+O2

氟氣首先同碘化鉀溶液中的水劇烈反應(yīng)補(bǔ)充：鹵素單質(zhì)在不同溶劑中的顏色：氟與各種溶劑都反應(yīng)；氯在各種溶劑中都是黃綠色；

溴在水中橙黃色，苯、CCl4、汽油、酒精中橙色；

碘在水中深黃褐色，苯中淺紫—紫，CCl4中紫—深紫，汽油中淺紫—紫紅，酒精中褐。4、鹵素單質(zhì)與堿反應(yīng)X2+2NaOH==NaX+NaXO+H2O3X2+2Fe==2FeX3

(X=F、Cl、Br,生成+3價(jià)鐵)I2+Fe==FeI2

生成+2價(jià)的鐵5、鹵素單質(zhì)與Fe的反應(yīng)鹵素原子最外層電子數(shù)都是7個(gè)，結(jié)構(gòu)的相似性決定了它們化學(xué)性質(zhì)的相似性。從F到I，隨著核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，原子核對最外層電子的吸引力逐漸減弱，元素的非金屬性逐漸減弱，單質(zhì)的氧化性逐漸減弱，其性質(zhì)表現(xiàn)出遞變性?！舅伎寂c交流】從原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析鹵素單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的相似性及遞變性。

鹵族元素元素非金屬性強(qiáng)弱判斷依據(jù)1、非金屬元素單質(zhì)與H2化合的難易程度：化合越容易，非金屬性越強(qiáng)2、形成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，元素的非金屬性越強(qiáng)3、最高氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱，酸性越強(qiáng)，對應(yīng)非金屬元素非金屬性越強(qiáng)4、非金屬間的置換反應(yīng)鹵素單質(zhì)顏色和狀態(tài)密度熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃F2淡黃綠色氣體1.69g·L-1(15℃)-219.6-188.1Cl2黃綠色氣體3.214g·L-1(0℃)-101-34.6Br2深紅棕色液體3.119g·㎝-3(20℃)-7.258.78I2紫黑色固體4.93g·㎝-3113.5184.4【資料卡片】依據(jù)表格內(nèi)容，分析鹵素單質(zhì)物理性質(zhì)的遞變規(guī)律。

鹵族元素鹵族元素在物理性質(zhì)上的規(guī)律（由氟到碘）（1）顏色：（2）狀態(tài)：（3）密度：（4）熔沸點(diǎn)：逐漸增大；逐漸升高。淺深；氣液固；

鹵族元素元素的性質(zhì)與，有密切的關(guān)系，主要

特別與有關(guān)?？偨Y(jié)

通過比較堿金屬單質(zhì)與氧氣、與水的反應(yīng)，以及鹵素單質(zhì)與氫氣的反應(yīng)、鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)，鹵素單質(zhì)與水的反應(yīng)，得出結(jié)論：原子結(jié)構(gòu)原子核外電子的排布最外層電子數(shù)1.(雙選）關(guān)于堿金屬單質(zhì)的性質(zhì)敘述錯(cuò)誤的是A.在空氣中燃燒的生成物都是過氧化物B.與鹽溶液反應(yīng)時(shí)都能生成氫氣C.熔沸點(diǎn)隨原子序數(shù)增加而升高D.單質(zhì)的還原性隨原子電子層數(shù)的增加而增強(qiáng)√√2.下列各組比較不正確的是A.鋰與水反應(yīng)不如鈉與水反應(yīng)劇烈B.還原性：K＞Na＞Li，故K可以從NaCl溶液中置換出金屬鈉C.熔、沸點(diǎn)：Li＞Na＞KD.堿性：LiOH＜NaOH＜KOH√3.下列關(guān)于鹵族元素由上到下性質(zhì)遞變的敘述，正確的是①單質(zhì)的氧化性增強(qiáng)②單質(zhì)的顏色加深③氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性增強(qiáng)④單質(zhì)的沸點(diǎn)升高⑤陰離子的還原性增強(qiáng)A.①②③B.②③④C.②④⑤D.④⑤√4.砹是原子序數(shù)最大的鹵族元素，根據(jù)鹵素性質(zhì)的遞變規(guī)律，對砹及其化合物的敘述，正確的是A.與H2化合能力：At2>I2B.砹在常溫下為白色固體C.砹單質(zhì)的密度在同族單質(zhì)中最大D.砹能從NaCl溶液中置換出氯單質(zhì)√

同主族：元素金屬性、非金屬性的遞變LiNaKRbCsFrFClBrIAtIAⅦA金屬性增強(qiáng)非金屬性減弱原因：同一主族的元素中，各元素的最外層電子數(shù)相同，由于從上到下電子層數(shù)增多，原子半徑增大，原子核對外層電子的引力減弱，失電子能力逐漸增強(qiáng)，得電子能力逐漸減弱、核素1、質(zhì)量數(shù)（1）定義：（2）關(guān)系式：（3）原子符號(hào)：(A)忽略電子的質(zhì)量，將原子核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值相加，所得的數(shù)值叫做質(zhì)量數(shù)。質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N）ZXA（代表一個(gè)質(zhì)量數(shù)為A，質(zhì)子數(shù)為Z的原子）符號(hào)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)質(zhì)量數(shù)電子數(shù)18224018111223111112231017183518元素符號(hào)原子符號(hào)核電荷數(shù)中子數(shù)電子數(shù)HC11H21H31H126C676146C2、元素：具有相同核電荷數(shù)（或質(zhì)子數(shù)）

的同一類原子的總稱。011111112666686思考：同種元素的原子是否一定是同一種原子呢？質(zhì)子數(shù)中子數(shù)原子名稱原子符號(hào)

1

0氕Ｈ

11氘Ｈ或Ｄ

12氚Ｈ或Ｔ同種元素的原子只是質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不一定相同。1131213、核素和同位素（1）核素：具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子的一種原子。（2）同位素：質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一種元素的不同原子互稱為同位素。即同一元素的不同核素之間互稱為同位素。U:92U92U92U

H:1H1H1HC:6C6C6CO:8O8O8OCl:17Cl17Cl12

31213141617183537234235238核素1核素n同位素元素

…【特別提醒】同位素的特點(diǎn)⑴同位素在周期表里占據(jù)同一位置。⑵同位素的化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，物理性質(zhì)略有差異。⑶在天然存在的某種元素里，不論是游離態(tài)還是化合態(tài)，各種原子個(gè)數(shù)百分比(豐度)一般為定值。

核素、同位素注：同素異形體：是相同元素組成，不同形態(tài)的單質(zhì)。如碳元素就有金剛石、石墨、無定形碳等同素異形體。同素異形體由于結(jié)構(gòu)不同，彼此間物理性質(zhì)有差異；但由于是同種元素形成的單質(zhì)，所以化學(xué)性質(zhì)相似。粒子符號(hào)質(zhì)子數(shù)（Z）中子數(shù)（N）質(zhì)量數(shù)（A）用ZX表示為O818Al1427Ar22Cl1717ClH1H課堂小練：A35110134018183510118Ar4013Al278O181、完成下列表格。1、以下為同位素的是（）D2和H2B.CO和CO2

C.金剛石和石墨D.和2、下列敘述正確的是（）A.所有元素的原子核均由質(zhì)子和中子構(gòu)成B.是一種同位素C.鈾有三種同位素，即有三種鈾原子D.核素就是元素3717Cl3517Cl課堂練習(xí)

31HDC16O、18O、O2-、O2、O3表示（）A、氧的五種同素異形體B、五種氧元素C、氧元素的五種不同微粒D、氧的五種同位素4.只含有一種元素的物質(zhì)不可能是（）A、混