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第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律§1.1、元素周期表第2課時(shí)二、元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)1、堿金屬元素堿金屬:鋰(Li)鈉(Na)鉀(K)銣(Rb)銫(Cs)鈁(Fr)找出堿金屬元素在元素周期表中的位置名稱
符號(hào)
核電荷數(shù)
電子層結(jié)構(gòu)
原子半徑鋰
Li321鈉
Na11281鉀
K192881銣
Rb37281881銫
Cs5528181881
逐漸增大
堿金屬的原子結(jié)構(gòu):
堿金屬原子結(jié)構(gòu)有何異同?①相同點(diǎn):堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)的
相同,都為
。②遞變性:從Li到Cs,堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)中,
依次增多,原子半徑逐漸增大。最外層電子數(shù)1個(gè)電子層數(shù)
物質(zhì)的性質(zhì)主要取決于原子的最外層電子數(shù),從堿金屬原子的結(jié)構(gòu)可推知其化學(xué)性質(zhì)如何?是否完全相同?
最外層上都只有一個(gè)電子,化學(xué)反應(yīng)中易失去一個(gè)電子,形成+1價(jià)的陽(yáng)離子,并能與氧氣等非金屬元素及水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
思考
閱讀下表中堿金屬與氧氣的反應(yīng)現(xiàn)象,你得到什么結(jié)論?LiNaKRbCs反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)不如鈉劇烈,生成Li2O點(diǎn)燃劇烈燃燒,生成Na2O2燃燒更加劇烈生成比過氧化物復(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)雜的氧化物堿金屬與氧氣的反應(yīng)Δ4Li+O2=2Li2O結(jié)論:?jiǎn)钨|(zhì)與O2反應(yīng)反應(yīng)程度
LiLi2ONaNa2O、Na2O2KK2O、K2O2、KO2Rb更為復(fù)雜Cs更為復(fù)雜越來(lái)越劇烈
4Na+O2=2Na2O
2Na+O2=Na2O2Δ
仔細(xì)觀看堿金屬與水反應(yīng)視頻,你得到什么結(jié)論?并試著寫出各堿金屬單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式及反應(yīng)通式。LiNaKRbCs反應(yīng)現(xiàn)象堿金屬與水的反應(yīng)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2K+2H2O=2KOH+H2↑2Li+2H2O
=2LiOH+H2↑(十分緩慢,因?yàn)樯傻腖iOH微溶于水,反應(yīng)慢,且Li不熔化)通式:2R+2H2O=2ROH+H2↑2Rb+2H2O=2RbOH+H2↑2Cs+2H2O=2CsOH+H2↑結(jié)論:金屬性逐漸增強(qiáng)2、遞變性:由于核電荷數(shù)增加,堿金屬電子層數(shù)增多,原子半徑逐漸增大,原子核對(duì)最外層電子的吸引力逐漸減弱,失去最外層電子的能力逐漸增強(qiáng)。從鋰到銫金屬性逐漸增強(qiáng)。1、相似性:堿金屬元素原子最外層都只有一個(gè)電子,具有相似的化學(xué)性質(zhì)。
⑴、相似性與遞變性
堿金屬元素的主要物理性質(zhì)元素名稱元素符號(hào)核電荷數(shù)顏色和狀態(tài)密度g/cm3熔點(diǎn)OC沸點(diǎn)OC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1.87928.40678.4⑵、堿金屬的物理性質(zhì)的比較:②、單質(zhì)的熔沸點(diǎn)逐漸降低①、密度逐漸增大(K特殊)判斷元素金屬性強(qiáng)弱的標(biāo)準(zhǔn):①根據(jù)金屬單質(zhì)與水或酸反應(yīng)置換出氫氣的難易程度:置換出氫越容易,則金屬性越強(qiáng)。②根據(jù)金屬元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物—堿:堿性越強(qiáng),則金屬元素的金屬性越強(qiáng)。③單質(zhì)間的置換反應(yīng)。金屬性:Cs>Rb>K>Na>Li1.鋰電池是一種高能電池。鋰是有機(jī)化學(xué)中重要的催化劑。鋰制造氫彈不可缺少的材料。鋰是優(yōu)質(zhì)的高能燃料(已經(jīng)用于宇宙飛船、人造衛(wèi)星和超聲速飛機(jī))。3.銣銫主要用于制備光電管、真空管。銫原子鐘是目前最準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)儀器。2.鉀的化合物最大用途是做鉀肥。硝酸鉀還用于做火藥。堿金屬元素的用途:分析鹵族元素的原子結(jié)構(gòu),試推測(cè)一下F、Cl、Br、I在化學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)的相似性和遞變性?2、鹵族元素思考與交流:找出鹵族元素在元素周期表中的位置鹵族元素:
氟(F)氯(Cl)溴(Br)碘(I)砹(At)Cl
FClBrIAt
相似性
核電荷數(shù)電子層數(shù)原子半徑遞變性逐漸增大逐漸增多逐漸增大最外層7個(gè)電子易得一個(gè)電子,具有氧化性得電子能力逐漸減弱非金屬性逐漸減弱鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)
單質(zhì)
顏色
和狀態(tài)密度
熔點(diǎn)
℃沸點(diǎn)
℃
溶解度
(100g水)F2淡黃綠色氣體1.69
g/L-219.6-188.1與水反應(yīng)Cl2黃綠色氣體3.124
g/L-101-34.6226cm3Br2深棕色液體3.119
g/cm37.258.784.16gI2紫黑色
固體4.93
g/cm3113.5184.40.029g密度逐漸增大熔點(diǎn)逐漸升高沸點(diǎn)逐漸增大顏色逐漸加深鹵素單質(zhì)①、單質(zhì)顏色逐漸加深②、密度逐漸增大⑴、鹵素單質(zhì)物理性質(zhì)的比較:③、單質(zhì)熔沸點(diǎn)逐漸升高
H2+X2==2HX(X=F、Cl、Br、I)⑵、鹵素與氫氣反應(yīng)表現(xiàn)為:①、鹵素單質(zhì)與H2化合由易到難②、生成氫化物的穩(wěn)定性:HF>HCl>HBr>HIBr2+H2O==HBr+HBrO反應(yīng)越來(lái)越難以發(fā)生2F2+2H2O==4HF+O2
(特例?。〤l2+H2O==HCl+HClO⑶
、鹵素與水反應(yīng)通式:X2+H2O==HX+HXO(X2:Cl2、Br2、I2)I2+H2O==HI+HIOX2+2NaOH==NaX+NaXO+H2O(X2:Cl2、Br2、I2)⑷、鹵素與堿反應(yīng)Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O⑸、鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)實(shí)驗(yàn)1-1實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式1、飽和氯水與NaBr溶液2、飽和氯水與KI溶液3、溴水與KI溶液溶液由無(wú)色變?yōu)槌壬?Br-+Cl2=Br2+2Cl-溶液由無(wú)色變?yōu)樯铧S色2I-+Cl2=I2+2Cl-CCl4層為紫色2I-+Br2=I2+2Br-氧化性:Cl2>Br2>I2判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的標(biāo)準(zhǔn):①根據(jù)非金屬單質(zhì)與H2化合生成氫化物的難易或氫化物的穩(wěn)定性程度:越容易與H2化合,則生成的氫化物越穩(wěn)定,非金屬性越強(qiáng)。②根據(jù)非金屬元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物—最高價(jià)含氧酸:酸性越強(qiáng),則非金屬性越強(qiáng)。③非金屬單質(zhì)間的置換
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