4.1.3原子結(jié)構(gòu)與元素周期表 課件 高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第一冊(cè)

第一節(jié)

原子結(jié)構(gòu)與元素周期表課時(shí)3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

個(gè)，在化學(xué)反應(yīng)中容易

電子

，具有金屬性。2.非金屬性非金屬元素的原子最外層電子一般對(duì)于

個(gè)，在化學(xué)反應(yīng)中容易

電子，具有非金屬性。失去44得到

B

Al

Si非金屬

Ge

As金屬

SbTePoAt族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA周期1234567同周期從左到右：電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)依次增大、原子半徑依次減小、金屬性依次減弱，非金屬性依次增強(qiáng)。同主族從上到下：最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)依次增多、原子半徑逐漸增大、金屬性依次增強(qiáng)，非金屬性依次減弱。二、認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律主族元素的最高正價(jià)數(shù)＝主族序數(shù)（H、O、F除外）主族元素的最低負(fù)價(jià)數(shù)＝8-主族序數(shù)＝8-最外電子數(shù)三、堿金屬元素原子最外層電子數(shù)特點(diǎn)得失電子情況化學(xué)性質(zhì)稀有氣體元素都為8(氦為2)不易__________金屬元素一般

4易____________非金屬元素一般

4易____________得失穩(wěn)定＜失去不穩(wěn)定≥得到不穩(wěn)定最外層電子數(shù)決定化學(xué)性質(zhì)由上表可知，原子結(jié)構(gòu)決定元素的性質(zhì)小試牛刀B三、堿金屬元素金屬性：金屬元素的原子失電子的能力非金屬性：非金屬元素的原子得電子的能力元素的金屬性、非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)：A.微觀判據(jù)：①

其單質(zhì)與水(或酸)反應(yīng)置換出氫的難易程度；②

它們的最高價(jià)氧化物的水化物——?dú)溲趸锏膲A性強(qiáng)弱來判斷；

③

活潑金屬置換不活潑金屬；④

金屬陽離子的氧化性越強(qiáng)，則對(duì)應(yīng)金屬元素的金屬性越弱；⑤在元素周期表或金屬活動(dòng)性順序中的位置。金屬性強(qiáng)弱的比較，關(guān)鍵是比較原子失去電子的難易B.宏觀判據(jù)：①

其最高價(jià)氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱；②

與氫氣生成氣態(tài)氫化物的難易程度；③

氫化物的穩(wěn)定性來判斷；④

活潑非金屬置換不活潑非金屬；⑤在元素周期表中的位置非金屬性強(qiáng)弱的比較，關(guān)鍵是比較原子得到電子的難易元素周期表中元素性質(zhì)遞變規(guī)律

內(nèi)容同周期（從左到右）同主族（從上到下）原子半徑

電子層結(jié)構(gòu)失電子能力得電子能力金屬性非金屬性主要化合價(jià)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸堿性非金屬元素氣態(tài)氫化物的形成與穩(wěn)定性大→小小→大電子層數(shù)相同、最外層電子增多逐漸減小逐漸增大逐漸增大逐漸減小金屬性減、非金屬性增金屬性增、非金屬性減最高正價(jià)+1→+7最高正價(jià)=族系數(shù)

堿性逐漸減弱酸性逐漸增強(qiáng)堿性逐漸增強(qiáng)酸性逐漸減弱形成：難→易穩(wěn)定性：弱→強(qiáng)

形成：易→難穩(wěn)定性：強(qiáng)→弱電子層增多最外層電子數(shù)相同族元素名稱元素符號(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

0.265LiNaKRbCs311193755123456從上到下堿金屬元素的核電荷數(shù)、原子半徑的變化有什么特點(diǎn)？從上到下，核電荷數(shù)遞增，原子半徑逐漸增大堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)從上到下隨原子序數(shù)遞增，原子核外電子層數(shù)遞增，原子半徑遞增。相同點(diǎn)：原子核外最外層電子數(shù)都為1遞變性：【思考1】回憶第二章學(xué)過的知識(shí)，鈉有哪些化學(xué)性質(zhì)？與氧氣反應(yīng)：與水反應(yīng)：4Na+O2=2Na2O2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2Na+O2Na2O2Δ【思考2】結(jié)合鋰、鈉和鉀的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，預(yù)測(cè)鋰、鉀可能具有哪些相似化學(xué)性質(zhì)？鋰、鈉和鉀最外層都只有1個(gè)電子，都容易失去最外層電子，表現(xiàn)出比較強(qiáng)的還原性。鋰、鉀和鈉相似，都能與氧氣、水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?！舅伎?】根據(jù)鋰、鈉、鉀與O2反應(yīng)劇烈程度，預(yù)測(cè)銣、銫與O2的反應(yīng)程度？【思考2】結(jié)合鋰、鈉和鉀的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，預(yù)測(cè)鋰、鉀可能具有哪些相似化學(xué)性質(zhì)？鋰、鈉和鉀最外層都只有1個(gè)電子，都容易失去最外層電子，表現(xiàn)出比較強(qiáng)的還原性。鋰、鉀和鈉相似，都能與氧氣、水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?！舅伎?】根據(jù)鋰、鈉、鉀與O2反應(yīng)劇烈程度，預(yù)測(cè)銣、銫與O2的反應(yīng)程度？1.與O2的反應(yīng)單質(zhì)與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物反應(yīng)程度活潑性結(jié)論LiNaKRbCs更為復(fù)雜K2O、K2O2、KO2Li2O更為復(fù)雜Na2O、Na2O2越來越劇烈越來越活潑從Li—Cs，單質(zhì)的還原性逐漸增強(qiáng)；金屬元素的金屬性逐漸增強(qiáng)。【思考4】根據(jù)鈉、鉀與水反應(yīng)劇烈程度，預(yù)測(cè)鋰、銣、銫與水的反應(yīng)程度？單質(zhì)與水反應(yīng)的現(xiàn)象反應(yīng)程度活潑性結(jié)論LiNaKRbCs從Li—Cs，單質(zhì)的還原性逐漸增強(qiáng)；金屬元素的金屬性逐漸增強(qiáng)。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2.與H2O的反應(yīng)越來越劇烈越來越活潑2R+2H2O=2ROH+H2

↑R=Li、Na、K、Rb、Cs

堿金屬元素的原子最外層都只有1個(gè)電子，在反應(yīng)中容易失去，所以他們的化學(xué)性質(zhì)相似，都能與氧氣、水反應(yīng)。

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，所以原子失電子能力增加，原子核對(duì)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)，即由鋰到銫，金屬性逐漸增強(qiáng)。堿金屬元素化學(xué)性質(zhì)的相似性堿金屬元素化學(xué)性質(zhì)的遞變性LiOHNaOHKOHRbOH

CsOH堿性逐漸增強(qiáng)堿金屬顏色狀態(tài)密度/g·cm-3熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃鋰銀白色柔軟0.534180.51347鈉0.9797.81882.9鉀0.8663.65774銣1.53238.89688銫略帶金色光澤1.87928.40678.4反常熔沸點(diǎn)降低密度增大3.物理性質(zhì)3.物理性質(zhì)

液態(tài)鈉鉀合金可做原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。

堿金屬單質(zhì)都有銀白色的金屬光澤（但銫略帶金色光澤）、硬度小、有延展性，密度小、熔沸點(diǎn)較低，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性良好。相似性遞變性

隨著核電荷數(shù)的增加，單質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)逐漸降低，密度有逐漸增大的趨勢(shì)(ρK＜ρNa)，且Li、Na、K的密度小于水，Rb、Cs的密度大于水。4.用途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)）。鈉鉀合金可作為核反應(yīng)堆的傳熱介質(zhì)。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。七、鹵素單質(zhì)顏色（常態(tài)）密度熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃F2淺黃綠色（氣體）1.69

g/L（15℃）?219.6?188.1Cl2黃綠色（氣體）3.124

g/L（0℃）?101?34.6Br2深紅棕色（液體）3.119

g/cm3（20℃）?7.258.78I2紫黑色（固體）4.93

g/cm3113.5184.4顏色加深密度增大熔沸點(diǎn)增大(一)物理性質(zhì)相似性有刺激性氣味，有毒；易溶于乙醇、苯、CCl4等有機(jī)溶劑，在水中溶解度小。單質(zhì)水CCl4汽油(苯)AgXF2（氣）淡黃綠色————————Cl2（氣）黃綠色氯水：淺黃綠色黃綠色黃綠色AgCl白色Br2（液）深紅棕色溴水：橙/橙黃色橙紅色/紅棕色橙紅色/紅棕色AgBr淡黃色I(xiàn)2（固）紫黑色碘水：

棕黃色紫紅色紫紅色AgI黃色鹵素單質(zhì)顏色及其在不同溶劑中的相關(guān)顏色、AgX顏色遞變性從F2→Cl2→Br2→I2，顏色逐漸加深；熔點(diǎn)和沸點(diǎn)逐漸升高；密度逐漸增大。(1)氟是最活潑的非金屬，沒有正化合價(jià)，F(xiàn)無含氧酸，氟單質(zhì)具有強(qiáng)氧化性。(3)溴在常溫下是唯一的液態(tài)非金屬單質(zhì)，密度大于水，易揮發(fā)。實(shí)驗(yàn)室通常將其密封，保存在陰冷處，且試劑瓶?jī)?nèi)常加適量水進(jìn)行水封。(4)碘為紫黑色固體，易升華，淀粉遇I2變藍(lán)；食鹽中加入的是KIO3。(5)AgF可溶于水，AgCl(白色)、AgBr(淺黃色)和AgI(黃色)均難溶于水。鹵素相關(guān)物質(zhì)的其他性質(zhì)(6)CaF2(俗稱“螢石”)難溶于水，CaCl2、CaBr2和CaI2均可溶于水。(2)氯氣易液化隨著原子的核電荷數(shù)遞增，核外電子層數(shù)逐漸增加，但最外層電子數(shù)均為7鹵族元素原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)最外層電子數(shù)均為7，均易得到電子，具有非金屬性。隨著原子的核電荷數(shù)遞增，核外電子層數(shù)逐漸增加，半徑越大，越不易得電子，非金屬性逐漸減弱。相似性遞變性1.鹵素單質(zhì)與氫氣的反應(yīng)鹵素單質(zhì)反應(yīng)條件化學(xué)方程式產(chǎn)物穩(wěn)定性F2Cl2Br2I2暗處H2＋F2===2HF很穩(wěn)定光照或點(diǎn)燃較穩(wěn)定加熱不如氯化氫穩(wěn)定不斷加熱不穩(wěn)定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：從上到下，逐漸變得困難從上到下，逐漸減弱從上到下，逐漸減弱遞變性(二)化學(xué)性質(zhì)，2.鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)(1)分別向KBr和KI溶液中滴加氯水，觀察現(xiàn)象滴加氯水滴加氯水KBr溶液KI溶液溶液由無色變?yōu)槌壬芤河蔁o色變?yōu)槌燃t色2KBr+Cl2=Br2+2KCl2KI+Cl2=I2+2KCl2Br－+Cl2=Br2+2Cl－氧化性：Cl2＞Br2還原性：Br－＞Cl－2I－+Cl2=I2+2Cl－氧化性：Cl2＞I2還原性：I－＞Cl－2.鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)(2)向KI溶液中滴加溴水，觀察現(xiàn)象滴加溴水KI溶液溶液由無色變?yōu)樽丶t色2KI+Br2=I2+2KBr2I－+Br2=I2+2Br－氧化性：Br2＞I2還原性：I－＞Br－由上得到氧化性：Cl2＞Br2＞I2；還原性：I－＞Br－＞Cl－隨著核電荷數(shù)的增加，鹵族元素單質(zhì)的氧化性，按照F2、Cl2、Br2、I2的順序依次減弱F2Cl2Br2I2氧化性逐漸減弱HClO4

HBrO4

HIO4

酸性逐漸減弱補(bǔ)充：1、X2與金屬單質(zhì)反應(yīng)2.鹵素單質(zhì)與水反應(yīng)X2＋H2O

?HX＋HXOCl2＋H2O

?

HCl＋HClOX2為Cl2、Br2、I2Br2＋H2O?

HBr＋HBrOI2＋H2O?

HI＋HIO2F2+2H2O===4HF+O2強(qiáng)酸弱酸3、鹵素單質(zhì)與堿反應(yīng)Br2＋2NaOH

==

NaBr＋NaBrO+H2OCl2＋2NaOH

==

NaCl＋NaClO+H2O

通式：X2+2NaOH==

NaX＋NaXO+H2O（X=Cl、Br、I）I2＋2NaOH

==

NaI＋NaIO

+H2