4.1.4+原子结构与元素的性质+ppt课件-（2019）新人教版高中化学必修第一册.pptx

1、原子结构与元素的性质我们把元素周期表中的元素分为那几类？金属、非金属、稀有气体碱金属元素碱金属元素碱金属元素：碱金属元素：化学性质非常活泼的金属。元素周期表中第 主族的金属。大家知道什么是金属性，什么是非金属性么？金属性：元素的原子失去电子的倾向；非金属性：元素的原子得电子的能力。区别于氧化性和还原性金属性和非金属性指的是元素对应的得失电子的能力氧化性还原性指的是物质对应的得失电子的能力元素名称元素符号核电荷数原子结构示意图最外层电子数电子层数原子半径/nm锂0.152钠0.186钾0.227铷0.248铯0.265书本书本P.93P.93，填写，填写表中的信息，并思考讨论下列问题。表中的信息

2、，并思考讨论下列问题。31119375523456 问题一：在周期表中，从上到下碱金属元素原子的核电荷数、原子半径的变化有问题一：在周期表中，从上到下碱金属元素原子的核电荷数、原子半径的变化有什么特点什么特点？ 问题问题二：观察碱金属元素的原子结构示意图，它们的原子核外电子排布有什么特点？二：观察碱金属元素的原子结构示意图，它们的原子核外电子排布有什么特点？从哪一点推断出碱金属元素的化学性质具有相似性？从哪一点推断出碱金属元素的化学性质具有相似性？碱金属原子碱金属原子结构特点：结构特点：1 1增多增多增大增大碱金属单质碱金属单质颜色（常态）颜色（常态）密度（密度（gcm-3）熔点熔点沸点沸点L

3、i银白色0.534180.51347Na银白色0.9797.81882.9K银白色0.8663.65774Rb银白色1.53238.89688Cs略带金色光泽1.87928.40678.4银白银白增大增大降低降低碱金属碱金属的的物理性质物理性质: :碱金属碱金属单质的化学性质单质的化学性质钠、钾与氧气反应钠、钾与氧气反应黄色黄色紫色紫色 2Na+O2Na+O2 2 NaNa2 2O O2 2钠、钾与水反应钠、钾与水反应反应反应钠与水的反应钠与水的反应钾与水的反应钾与水的反应操作操作现象现象相同点相同点: :金属金属 在水面上在水面上；金属金属成闪亮的小球成闪亮的小球； , ,小球小球发出发出

4、；反应后的溶液滴入酚酞后呈反应后的溶液滴入酚酞后呈色色不同点不同点: :钾与水的反应有轻微爆炸声并着火燃烧钾与水的反应有轻微爆炸声并着火燃烧浮浮熔熔不停游动不停游动嘶嘶的响声嘶嘶的响声红红化学方程式结论 与水反应剧烈程度:KNa金属的活泼性:KNa2Na+2H2O=2NaOH+H22K+2H2O=2KOH+H2大家预测一下，锂的金属性应该更强还是更弱呢？那么铷和铯呢？它们的金属性应该是怎么样的？碱金属化学性质的相似性与递变性：碱金属化学性质的相似性与递变性：与与非金属的非金属的反应反应K、Rb等碱金属与等碱金属与O2反应，会生成超氧化物。反应，会生成超氧化物。Rb、Cs在室温时，遇到空气会立即

5、燃烧。在室温时，遇到空气会立即燃烧。点燃4Li + O2 Li2O 点燃2Na + O2 Na2O2点燃K + O2 KO2与与水的水的反应反应2K + 2H2O 2KOH + H2 2Rb + 2H2O 2KOH + H22Na+2H2O=2NaOH+H22M2HO = 2MOHH 小结：小结：从从LiCs，与氧气反应越来越剧，与氧气反应越来越剧烈，产物越来越复杂烈，产物越来越复杂。如如Li与与O2只只生成生成Li2O，Na与与O2生成生成Na2O、Na2O2，K与与O2生成生成K2O、 K2O2 、 KO2。小结：小结：从从LiCs，与，与H2O(或酸或酸)反应越来越剧烈。反应越来越剧烈。

6、如如K与与H2O反应能发生轻微爆炸反应能发生轻微爆炸，则则Rb、Cs遇水会发生爆炸遇水会发生爆炸。碱性：LiOHNaOHKOHRbOHCsOH与钠一样，碱金属都也还可以与与钠一样，碱金属都也还可以与酸、碱、盐反应，只是反应越来越剧烈。酸、碱、盐反应，只是反应越来越剧烈。原因：碱金属的原子结构与化学性质的递变关系原因：碱金属的原子结构与化学性质的递变关系: : 从从LiLi到到Cs,Cs,随核电荷数的增加随核电荷数的增加, ,电子层数逐渐电子层数逐渐, ,原子半径逐渐原子半径逐渐, ,导致导致原子核原子核对最外层电子的引力逐渐对最外层电子的引力逐渐, ,元素金属性逐渐元素金属性逐渐。增多增多增大

7、增大减弱减弱增强增强元素元素金属性金属性强弱强弱比较比较：思考：如何去判断元素金属性的强弱？思考：如何去判断元素金属性的强弱？元素单质越容易从元素单质越容易从水或酸中置换出氢气水或酸中置换出氢气, ,金属性越强金属性越强。元素元素最高价氧化物最高价氧化物对应的水化物碱性越强对应的水化物碱性越强, ,金属性越强金属性越强。相互间的置换相互间的置换可以根据金属活动性顺序表可以根据金属活动性顺序表小结小结碱金属元素单质的性质物理性质化学性质相似性和递变性碱金属元素原子结构电子层数逐渐增多金属性逐渐增强微观探析和证据推理相似性递变性从上到下最外层电子数都是1化学性质活泼，能与氧气、水等反应结结构构决决

8、定定性性质质(1)(1)碱金属单质的密度均小于水碱金属单质的密度均小于水( )( )(2)(2)碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的增加而降低碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的增加而降低( )( )(3)(3)碱金属单质与水剧烈反应生成碱和氢气碱金属单质与水剧烈反应生成碱和氢气( )( )(4)(4)碱金属单质在空气中燃烧生成过氧化物碱金属单质在空气中燃烧生成过氧化物( )( )(5)(5)碱金属元素的原子半径逐渐增大，金属性依次增强碱金属元素的原子半径逐渐增大，金属性依次增强( )( )(6)(6)钾比钠原子半径大，钾比钠活泼，所以钾可以从氯化钠溶液中置换出钠单质钾比钠原子半径大，钾比钠活泼，

9、所以钾可以从氯化钠溶液中置换出钠单质( )( )判断正误判断正误准确理解概念准确理解概念【练习】【练习】可能存在的第可能存在的第119119号未知元素，有人称为号未知元素，有人称为“类钫类钫”，它位于碱金属，它位于碱金属族，根据元素周期表结构及元素性质变化趋势，下列关于碱金属某些元素原族，根据元素周期表结构及元素性质变化趋势，下列关于碱金属某些元素原子结构和性质的判断，错误的是（子结构和性质的判断，错误的是（ ）锂与水反应比钠剧烈锂与水反应比钠剧烈 金属单质都可以密封保存在煤油中金属单质都可以密封保存在煤油中锂的氧化物暴露在空气中易吸收二氧化碳锂的氧化物暴露在空气中易吸收二氧化碳 锂的阳离子的

10、最外层电子数和钠的相同锂的阳离子的最外层电子数和钠的相同“类钫类钫”单质是强还原剂单质是强还原剂 “类钫类钫”在化合物中显在化合物中显+1+1价价推测推测“类钫类钫”单质的密度应该单质的密度应该大于大于钫钫“类钫类钫”单质有较高的单质有较高的熔点熔点卤族元素22.2.卤族元素卤族元素元素名称元素名称 元素符号元素符号 质子数质子数原子结构示意图原子结构示意图最外层电子数最外层电子数电子层数电子层数原子半原子半径径/nm氟氟F9120.152氯氯Cl17130.186溴溴Br35140.227碘碘I53150.248认识认识卤族元素原子的结构卤族元素原子的结构卤族元素原子的卤族元素原子的结构特点

11、结构特点相同点：相同点：递变性：递变性：最外层电子数都为最外层电子数都为7 7从从F IF I，核电荷数逐渐，核电荷数逐渐增加增加，电子，电子层数逐渐层数逐渐增多增多，原子半径逐渐，原子半径逐渐增大增大。卤族卤族元素单质的物理性质元素单质的物理性质卤素单质卤素单质颜色（常态）颜色（常态）密度密度熔点熔点/沸点沸点/F2 （易液化）（易液化）淡黄绿色气体淡黄绿色气体1.69gL-1（15）219.6188.1Cl2黄绿色气体黄绿色气体3.214gL-1（0）10134.6Br2深红棕色液体深红棕色液体3.119gcm-3（20）7.258.78I2（易升化）（易升化）紫黑色固体紫黑色固体4.93

12、gcm-3113.5184.4卤素单质都是双原子分子，卤素单质都是双原子分子，随着相对分子质量的随着相对分子质量的增大增大，单质颜色，单质颜色变深变深，熔点、沸点、密度依次熔点、沸点、密度依次递增递增。卤素卤素单质的化学性质单质的化学性质回顾下氯气的化学性质？回顾下氯气的化学性质？卤素卤素单质单质与氢气的反应与氢气的反应根据卤素的原子结构，推测氟、氯、溴、碘在化学性质上表现出来的相识性和递变性？根据卤素的原子结构，推测氟、氯、溴、碘在化学性质上表现出来的相识性和递变性？可与金属、非金属、还原性化合物、水、碱等反应。可与金属、非金属、还原性化合物、水、碱等反应。反应条件反应条件反应程度反应程度生

13、成物稳定性生成物稳定性F2Cl2Br2I2暗处暗处光照或点燃光照或点燃加热加热很稳定很稳定较稳定较稳定较不稳定较不稳定爆炸爆炸爆炸或燃烧爆炸或燃烧缓慢化合缓慢化合持续加热持续加热很不稳定很不稳定不能完全反应不能完全反应请同学们看课本请同学们看课本P97P97的表的表4-44-4随着核电荷数的增多，与氢气反应越来越困难随着核电荷数的增多，与氢气反应越来越困难氢化物的稳定性越来越弱氢化物的稳定性越来越弱非金属性越来越弱非金属性越来越弱F2 Cl2 Br2 I2与氢气反应的难易程度：与氢气反应的难易程度：生成的氢化物的稳定性：生成的氢化物的稳定性：卤素的非金属性强弱卤素的非金属性强弱:问：什么叫非金

14、属性？其强弱该如何判断？问：什么叫非金属性？其强弱该如何判断？ 一般一般情况下，元素的非金属性强弱可以从其最高价氧化物的水化物的酸性情况下，元素的非金属性强弱可以从其最高价氧化物的水化物的酸性强弱，或与氢气生成气态氢化物的难易程度及氢化物的稳定性来强弱，或与氢气生成气态氢化物的难易程度及氢化物的稳定性来判断。判断。元素非金属性元素非金属性比较比较单质与氢气反应越容易，元素的非金属性越强单质与氢气反应越容易，元素的非金属性越强气态氢化物越稳定对应元素的非金属性越强气态氢化物越稳定对应元素的非金属性越强最高价氧化物对应的水化物的酸性越强对应元素的非金属性越强最高价氧化物对应的水化物的酸性越强对应元

15、素的非金属性越强相互间的置换，即活泼置换不活泼相互间的置换，即活泼置换不活泼非金属非金属阴离子的还原性阴离子的还原性 如：如：Cl Br I卤素卤素单质间的置换反应单质间的置换反应ClCl2 2、BrBr2 2、I I2 2的氧化性由强到弱的顺序为的氧化性由强到弱的顺序为 。类似于金属与盐溶液的类似于金属与盐溶液的置换反应，置换反应，卤素单质间也可发生置换反应卤素单质间也可发生置换反应：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu2KI+Br2=2KBr+I22KI+Cl2=2KCl+I2试写出反应方程式：试写出反应方程式：ClCl2 2与与NaBrNaBr的的反应：反应：BrBr2 2与与KIKI的的

16、反应：反应：ClCl2 2与与KIKI的的反应：反应：氯氯水水氯氯水水溴溴水水KBr溶液溶液KI溶液溶液KI溶液溶液氯水氯水溴水溴水碘水碘水颜色颜色淡黄绿色淡黄绿色橙色橙色棕黄（褐）色棕黄（褐）色2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2小结小结同主族元素的性质与原子结构的关系：金属性增强金属性增强失电子能力增强失电子能力增强LiNaKRbCsFClBrI非金属性减弱非金属性减弱得电子能力减弱得电子能力减弱 原因：原因：同主族元素的性质具有相似性和递变性同主族元素的性质具有相似性和递变性, 是由同是由同主族元素的原子结构的相似性和递变性决定的。主族元素的原子结构的相似性和递变性决定的。 结论：结论

17、：用“”或“”回答下列问题：(1)酸性：H2CO3H2SiO3，H2SiO3H3PO4(2)碱性：Ca(OH)2Mg(OH)2，Mg(OH)2Al(OH)3(3)气态氢化物稳定性：H2OH2S，H2SHCl(4)还原性：H2OH2S，H2SHCl(5)酸性：H2SO4H2SO3，HClO4HClO练习： 不能，因为盐酸不是氯的最高价含氧酸。不能，因为盐酸不是氯的最高价含氧酸。2、（不定项）砹、（不定项）砹(At)是卤族元素中位于碘后面的元素，试推测砹和砹的化合物最是卤族元素中位于碘后面的元素，试推测砹和砹的化合物最不可能具备不可能具备性质性质 ( )A.砹易溶于某些有机溶剂砹易溶于某些有机溶剂

18、 B.砹化氢很稳定砹化氢很稳定不易分解不易分解C.砹是有色气体砹是有色气体 D.砹化银不溶于水或砹化银不溶于水或稀稀HNO3 BC4、下列、下列说法正确的是说法正确的是( )ALi在氧气中燃烧主要生成在氧气中燃烧主要生成Li2O2BAt位于第七周期第位于第七周期第A族，其气态氢化物族，其气态氢化物的稳定的稳定性比性比HCl强强C卤族元素单质的熔、沸点随原子序数卤族元素单质的熔、沸点随原子序数的增大的增大而升高而升高D第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后所得后所得溶液均呈酸性溶液均呈酸性C3 3、已知、已知有钠、钾及钠钾合金，对于它们三者熔点高低比较正确的有

19、钠、钾及钠钾合金，对于它们三者熔点高低比较正确的是是 ( ( ) )A A钠钾合金钠钾钠钾合金钠钾B B钠钾钠钾合金钠钾钠钾合金C C钠钠钾合金钾钠钠钾合金钾D D钾钠钾合金钠钾钠钾合金钠B1HF、H2O、CH4、SiH4四种气态氢化物按稳定性由弱到强排列正确的是 ( )ACH4H2OHFSiH4 BSiH4HFCH4H2OCSiH4CH4H2OHF DH2OCH4HFSiH42下列氧化物按其形成的含氧酸酸性递增排列的顺序是( )ASiO2CO2SO3P2O5 BSiO2CO2P2O5SO3CCO2SiO2P2O5SO3 DCO2P2O5SO3SiO23已知X、Y、Z三种元素的原子核外具有相同

20、的电子层数，且它们的最高价氧化物的水化物酸性依次增强，则下列判断正确的是( )A原子半径按X、Y、Z的顺序增大B阴离子的还原性按X、Y、Z顺序增强C单质的氧化性按X、Y、Z顺序减弱 D氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序增大CDBA、B、C、D四种元素的原子序数均小于18，其最高正价数依次为1，4，5，7，已知B的原子核外次外层电子数为2。A、C原子的核外次外层电子数为8。D元素的最高价氧化物对应的水化物是已知含氧酸中最强酸，则：（1）A、B、C、D的名称分别是_、_、_、_。（2）A的离子结构示意图是_，C的原子结构示意图是_。（3）C的最高价氧化物对应的水化物与A的氢氧化物生成_种盐，化学式为_。（4）C、D的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是_。