4.1.3原子結(jié)構(gòu)與元素周期表（第三課時）課件高一上學(xué)期化學(xué)人教版

原子結(jié)構(gòu)與元素周期表（第三課時）原子結(jié)構(gòu)與元素周期表（第三課時）元素周期表周期（7個）

短周期(3個):第1、2、3

周期長周期(4個):第4、5、6、7

周期族(16個)主族(7個):IA～ⅦA副族(7個):IB～ⅦBⅧ族(1個):第8、9、10

三個縱列零族(1個):稀有氣體元素元素周期表的整體結(jié)構(gòu)過渡元素

第IA

族（除氫）—堿金屬元素第ⅦA族—鹵族元素第0族—稀有氣體元素另外，特別族名稱：2023/11/232思考元素周期表如何揭示元素之間的關(guān)聯(lián)？探尋元素性質(zhì)與周期表的關(guān)系導(dǎo)入

金屬元素的原子最外層電子一般少于4個，在化學(xué)反應(yīng)中容易失去電子，具有金屬性；非金屬元素的原子最外層電子一般多于4個，在化學(xué)反應(yīng)中容易得到電子，具有非金屬性。所以可以說，原子結(jié)構(gòu)決定元素的性質(zhì)。同族元素之間內(nèi)在的聯(lián)系是什么呢？元素周期表（PeriodicTable）ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB堿金屬鑭系、錒系堿金屬元素單質(zhì)堿金屬元素堿金屬元素【完成課本P99思考與討論】族堿金屬元素元素名稱鋰鈉鉀銣銫元素符號核電荷數(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

0.152

0.1860.227

0.248

0.265LiNaKRbCs31119375511111234561.堿金屬元素從上到下原子的核電荷數(shù)依次增加，電子層數(shù)依次增加，原子半徑依次增大。2.最外層電子數(shù)都是1，易失去電子而具有較強(qiáng)的金屬性（還原性），其單質(zhì)與鈉類似，能與水、氧氣反應(yīng)。1堿金屬元素性質(zhì)的比較【思考】Na與K分別與水、O2反應(yīng)現(xiàn)象有何不同？試從原子結(jié)構(gòu)角度解釋。堿金屬的化學(xué)性質(zhì)鈉、鉀與氧氣反應(yīng)鈉燃燒的現(xiàn)象：在酒精燈的加熱下，先熔化為一個閃亮的小球，發(fā)出黃色火焰，生成淡黃色固體。鉀燃燒的現(xiàn)象：鉀在加熱過程中迅速融化為銀白色的液體，撤去酒精燈后，靠著坩堝的余熱劇烈燃燒，產(chǎn)生白煙，發(fā)出紫色火焰（透過藍(lán)色鈷玻璃），生成黃色固體。反應(yīng)原理：反應(yīng)結(jié)論：K+O2===KO2Δ鉀、鈉都能與氧氣反應(yīng)，性質(zhì)具有相似性，但鉀反應(yīng)更劇烈，鉀的金屬活潑性大于鈉。KO2（超氧化鉀）鉀的原子層數(shù)比鈉多，原子半徑增加，原子核對最外層電子的吸引能力下降，原子失電子能力增加，

從而導(dǎo)致金屬單質(zhì)的活動性增強(qiáng)，與氧氣反應(yīng)也變得越來越容易。堿金屬的化學(xué)性質(zhì)鈉、鉀與水反應(yīng)不同點(diǎn)：鉀與水的反應(yīng)有輕微爆炸聲并發(fā)出紫色的火焰（透過藍(lán)色鈷玻璃）。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：相同點(diǎn)：金屬浮在水面上；金屬熔成閃亮的小球；小球四處游動；發(fā)出嘶嘶的響聲；反應(yīng)后的溶液呈紅色。反應(yīng)原理：2K＋2H2O===2KOH＋H2↑實(shí)驗(yàn)結(jié)論：鉀單質(zhì)也能與水反應(yīng)，和鈉單質(zhì)的性質(zhì)具有相似性，但是鉀與水反應(yīng)更劇烈，金屬鉀的活潑性比鈉強(qiáng)。分析解釋1.原子的最外層均為1個電子，易失電子，形成

穩(wěn)定結(jié)構(gòu)2.鉀比鈉多一個電子層，半徑更大，更易失電子金屬性結(jié)構(gòu)性質(zhì)金屬性最外層電子數(shù)1都能與O2、H2O反應(yīng)。生成+1價(jià)化合物鉀比鈉多一層電子，半徑大鉀比鈉更易發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)也更劇烈相似差異決定活動一比較鉀與鈉化學(xué)性質(zhì)的異同元素符號原子結(jié)構(gòu)示意圖原子半徑/nmLi0.152Na0.186K0.227Rb0.248Cs0.265堿金屬元素原子最外層只有一個電子原子結(jié)構(gòu)的相似性元素性質(zhì)的相似性決定在化合物中化合價(jià)+1易失電子，表現(xiàn)金屬性（還原性）隨核電荷數(shù)增加電子層數(shù)逐漸增大原子結(jié)構(gòu)的遞變性元素性質(zhì)的遞變性決定原子半徑逐漸增大金屬性（還原性）逐漸增強(qiáng)原子失電子能力逐漸增強(qiáng)3堿金屬元素性質(zhì)的理論分析元素符號最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑Li都是1逐漸增多逐漸變大NaKRbCs活動二預(yù)測鋰、銣、銫的化學(xué)性質(zhì)預(yù)測：①能與水反應(yīng)、與氧氣反應(yīng)，生成+1價(jià)的化合物②與氧氣或水反應(yīng)時，Li比Na難反應(yīng)③與氧氣或水反應(yīng)時，Rb、Cs比K易反應(yīng)堿金屬的化學(xué)性質(zhì)堿金屬化學(xué)性質(zhì)的規(guī)律1.堿金屬元素的化學(xué)性質(zhì)相似。堿金屬元素的原子最外層電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)相似單質(zhì)R氧化物，如Li2O、Na2O2等氯化物，如NaCl、KCl等通式：2R+2H2O=2ROH+H2↑通式：2R+2H+=2R++H2↑+O2+Cl2+水+酸化合物最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的化學(xué)式為ROH，且均為堿堿金屬的化學(xué)性質(zhì)堿金屬化學(xué)性質(zhì)的規(guī)律2.堿金屬元素的化學(xué)性質(zhì)具有遞變性。隨著核電荷數(shù)遞增，堿金屬元素的原子電子層增加，原子半徑增大，原子核對最外層電子的引力逐漸減弱，原子失去最外層電子的能力逐漸增強(qiáng)。①與氧氣反應(yīng)從Li→Cs，與氧氣反應(yīng)越來越劇烈，產(chǎn)物越來越復(fù)雜。如Li與O2生成Li2O，Na與O2生成Na2O、Na2O2，K與O2生成K2O、KO2。②與H2O(或酸)的反應(yīng)從Li→Cs，與H2O(或酸)反應(yīng)越來越劇烈。如K與H2O反應(yīng)能發(fā)生輕微爆炸，則Rb、Cs遇水會發(fā)生爆炸。堿金屬的物理性質(zhì)堿金屬單質(zhì)具有硬度小，密度小，熔點(diǎn)低的特點(diǎn)，隨著元素原子核電荷數(shù)的增加，堿金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)逐漸降低。堿金屬單質(zhì)具有良好的延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，液態(tài)鈉可以作為核反應(yīng)堆的傳熱物質(zhì)。堿金屬在物理性質(zhì)上也表現(xiàn)出一些相似性和規(guī)律性堿金屬單質(zhì)顏色（常態(tài)）密度（g·cm-3）熔點(diǎn)℃沸點(diǎn)℃Li銀白色0.534180.51347Na銀白色0.9797.81882.9K銀白色0.8663.65774Rb銀白色1.53238.89688Cs略帶金色光澤1.87928.40678.4觀察堿金屬單質(zhì)的主要物理性質(zhì)表，看看你能得到什么結(jié)論堿金屬元素的主要物理性質(zhì)元素名稱元素符號核電荷數(shù)顏色和狀態(tài)密度g/cm3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有何異同？遞增遞增鈉鉀反常遞減遞減5鞏固與應(yīng)用已知鎂分別能與氧氣和水反應(yīng)。1.請預(yù)測鈣的性質(zhì)2.請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證鎂與鈣金屬性的強(qiáng)弱1.預(yù)測鈣的性質(zhì)活動四鞏固與應(yīng)用結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置最外層電子數(shù)2IIA族能與O2、H2O反應(yīng)。生成+2價(jià)化合物周期序數(shù)4電子層數(shù)（4）比Mg多一層與水或氧氣反應(yīng)更容易，也更劇烈與Mg相似金屬性比Mg強(qiáng)決定金屬性預(yù)測鈣的性質(zhì)5元素金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)（1）單質(zhì)與水或酸反應(yīng)置換出氫氣的難易程度。

置換出氫氣越容易，則元素金屬性越強(qiáng)（2）元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物堿性強(qiáng)弱。

堿性越強(qiáng)，則原金屬元素的金屬性越強(qiáng)。（3）置換反應(yīng)活動三歸納堿金屬的相似性和遞變性結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置最外層電子數(shù)1IA族能與O2、H2O反應(yīng)。生成+1價(jià)化合物周期序數(shù)逐漸增大電子層數(shù)逐漸增多，半徑逐漸增大與水或氧氣反應(yīng)更容易，也更劇烈相似性遞變性金屬性決定堿金屬元素活動三歸納堿金屬的相似性和遞變性原子最外層均為一個電子原子易失去一個電子元素金屬性都較強(qiáng)單質(zhì)易與水或氧氣等反應(yīng)電子層數(shù)越來越多半徑越來越大失電子能力越來越強(qiáng)金屬性越來越強(qiáng)與水反應(yīng)越來越容易總結(jié)：原子結(jié)構(gòu)元素位置性質(zhì)元素周期表（PeriodicTable）ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB鑭系、錒系鹵族元素鹵族元素元素單質(zhì)Cl2Br2鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)【觀察表格，歸納鹵素單質(zhì)物理性質(zhì)的遞變規(guī)律】從F2→I2，鹵族元素單質(zhì)的顏色加深，狀態(tài)由氣態(tài)到固態(tài)，密度逐漸增大，熔點(diǎn)和沸點(diǎn)逐漸升高。鹵素單質(zhì)顏色（常態(tài)）密度熔點(diǎn)℃沸點(diǎn)℃F2淡黃綠色（氣體）1.69g/L（15℃）-219.6-188.1Cl2黃綠色（氣體）3.214g/L（0℃）-101-34.6Br2深紅棕色（液體）3.119g/cm3（20℃）63.6558.78I2紫黑色（固體）4.93g/cm3113.5184.41鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)FClBrI根據(jù)鹵素原子結(jié)構(gòu)，推測氟、氯、溴碘在化學(xué)性質(zhì)上所表現(xiàn)的相似性和遞變性？鹵族元素原子最外層有7個電子2鹵族元素性質(zhì)的理論分析原子結(jié)構(gòu)的相似性元素性質(zhì)的相似性決定在化合物中常見化合價(jià)-1易得電子，表現(xiàn)非金屬性（氧化性）鹵族元素原子電子層數(shù)逐漸增大原子結(jié)構(gòu)的遞變性元素性質(zhì)的遞變性決定原子半徑逐漸增大非金屬性（氧化性）逐漸減弱原子得電子能力逐漸減弱鹵素單質(zhì)與氫氣反應(yīng)①與氫氣反應(yīng)的難易程度：②生成的氫化物的穩(wěn)定性：③鹵素的非金屬性強(qiáng)弱：【根據(jù)下表，完成課本P103的思考與討論】從F2→I2，與氫氣反應(yīng)逐漸變的困難從F2→I2，生成的氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱從F2→I2，鹵素單質(zhì)的非金屬性逐漸減弱方法導(dǎo)引預(yù)測鹵素條件及現(xiàn)象方程式氫化物穩(wěn)定性F2冷暗處爆炸H2+F2=2HFHF很穩(wěn)定Cl2光照或點(diǎn)燃H2+Cl2=2HClHCl穩(wěn)定Br2高溫500℃H2+Br2=2HBrHBr較不穩(wěn)定I2高溫、持續(xù)加熱緩慢進(jìn)行H2+I2

?

2HIHI很不穩(wěn)定鹵素單質(zhì)與氫氣反應(yīng)【根據(jù)下表，完成課本P103的思考與討論】方法導(dǎo)引預(yù)測預(yù)測是在已有信息的基礎(chǔ)上，依據(jù)一定規(guī)律和方法對未知事物所進(jìn)行的一種推測。在化學(xué)研究中，可以根據(jù)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和反應(yīng)規(guī)律等，預(yù)測元素及其化合物的性質(zhì)、可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，并評估所作預(yù)測的合理性。我們可以通過認(rèn)識元素“位置”“結(jié)構(gòu)”“性質(zhì)”之間的內(nèi)在聯(lián)系，根據(jù)元素的“位置”“結(jié)構(gòu)”特點(diǎn)預(yù)測和解釋元素的性質(zhì)。例如，鈉與鉀是IA族元素，它們都能與水反應(yīng)；銣與鈉、鉀屬于同族元素，所以，可預(yù)測出銣也能與水反應(yīng)。3鹵族單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的規(guī)律變化（必修一p97表4-4）鹵素條件及現(xiàn)象方程式氫化物穩(wěn)定性F2冷暗處爆炸H2+F2=2HFHF很穩(wěn)定Cl2光照或點(diǎn)燃H2+Cl2=2HClHCl穩(wěn)定Br2高溫500℃H2+Br2=2HBrHBr較不穩(wěn)定I2高溫、持續(xù)加熱緩慢進(jìn)行H2+I2

?

2HIHI很不穩(wěn)定①與氫氣反應(yīng)的難易程度：

；②生成氫化物的穩(wěn)定性：

；③鹵素非金屬性的強(qiáng)弱：

；由易到難由強(qiáng)到弱由強(qiáng)到弱1.反應(yīng)條件越來越苛刻2.劇烈程度遞減3.產(chǎn)物穩(wěn)定性變差3鹵族單質(zhì)間的置換反應(yīng)（必修一p104實(shí)驗(yàn)4-1）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式KBr+氯水，振蕩KI+氯水，振蕩KI+溴水，振蕩鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2【觀察實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，寫出實(shí)驗(yàn)原理】試管①現(xiàn)象原理試管②現(xiàn)象原理試管③現(xiàn)象原理試管內(nèi)液體靜置后分層，上層為無色，下層為橙紅色試管內(nèi)液體靜置分層，上層為無色，下層為紫紅色試管內(nèi)液體靜置分層，上層為無色，下層為紫紅色Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br22KI＋Br2===2KBr＋I(xiàn)22KI＋Cl2===2KCl＋I(xiàn)2氧化性：Cl2>Br2氧化性：Br2>I2氧化性：Cl2>I2結(jié)論：從Cl2→I2，氧化性逐漸減弱，相應(yīng)鹵素離子還原性逐漸增強(qiáng)。3鹵族單質(zhì)間的置換反應(yīng)（必修一p98實(shí)驗(yàn)4-1）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式KBr+氯水，振蕩溶液變?yōu)槌赛S色2KBr+Cl2=2KCl+Br2KI+氯水，振蕩溶液變?yōu)樽攸S色2KI+Cl2=2KCl+I2KI+溴水，振蕩溶液變?yōu)樽攸S色2KI+Br2=2KBr+I2隨著核電荷數(shù)的增加,鹵族單質(zhì)氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)?F2>Cl2>Br2>I2鹵族元素的性質(zhì)規(guī)律1.鹵族元素的化學(xué)性質(zhì)相似①最外層均有7個電子，易得到電子，體現(xiàn)較強(qiáng)的非金屬性；②最高正價(jià)除F外均顯+7價(jià)，最低負(fù)價(jià)為-1價(jià)；③都能夠和氫氣、水、金屬單質(zhì)等反應(yīng)④氣態(tài)氫化物的通式為HX(X表示鹵素)；⑤最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的通式為HXO4(F除外)。元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)（1）非金屬單質(zhì)與氫氣化合的難易程度。越容易化合，則非金屬性越強(qiáng)（2）形成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性。

穩(wěn)定性：HF＞HCl，非金屬性：F＞Cl（3）元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物酸性強(qiáng)弱。

酸性：H2SO4＞H2CO3，非金屬性：S＞C（4）置換反應(yīng)小結(jié)

金屬性逐漸

增強(qiáng)非金屬性逐漸減弱同一主族，從上到下：、

電子層數(shù)逐漸

，

原子半徑逐漸