高中化学元素的性质与原子结构课件.pptx

1、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碱金属元素锂0.152钠0.186钾0.227铷0.248铯0.265LiNaKRbCs3111937551111123456+32 1+112 8 1+192 8 8 1+372 8 18 8 1+552 8 18 18 8 1碱金属的原子结构示意图碱金属的原子结构示意图 碱金属原子结构有何异同？碱金属原子结构有何异同？相同点：碱金属元素原子结构的相同点：碱金属元素原子结构的相同，相同，都为都为。递变性：从递变性：从Li到到Cs，碱金属元素，碱金属元素的原子结构中，的原子结构中，依次依次增多。增多。思考与交流思考与交流1

2、.碱金属单质化学性质1.1与O2反应1.碱金属单质化学性质1.1与O2反应已知1.4 g锂在空气中加热充分反应，可生成3.0 g氧化物，该反应的化学方程式是 。钠在加热条件下与O2反应的化学方程式为 。钾在加热条件下与O2反应的化学方程式为 。结论：从Li到K，和氧气反应越来越剧烈，产物种类越多4NaO2=2Na2O1.碱金属单质化学性质1.2与水反应产物碱性：LiOH NaOH KOH RbOH CsOH逐渐剧烈1.碱金属单质化学性质2Li+2H2O =2LiOH+H2 (较慢)2Na+2H2O=2NaOH+H2 (激烈)2K+2H2O=2KOH+H2 (很激烈)2M+2H2O=2MOH+H

3、2 与水反应生成碱和氢气1.2碱金属与水反应钠钠 钾钾 与氧气与氧气反应反应 剧烈燃烧，火焰呈剧烈燃烧，火焰呈色，生成色，生成 色色的固体的固体 剧烈燃烧，火焰剧烈燃烧，火焰呈呈 色色 与水反与水反应（绿应（绿豆大一豆大一块）块）在水面上、在水面上、成银成银白色、在水面上四处白色、在水面上四处、滴入酚酞溶液呈、滴入酚酞溶液呈色色 在水面上、在水面上、成银白色、在水面成银白色、在水面上四处上四处 、滴入酚、滴入酚酞溶液呈酞溶液呈色，色，有微弱爆炸有微弱爆炸 钠、钾化学性质比较钠、钾化学性质比较黄黄淡黄色淡黄色紫紫浮浮浮浮熔熔熔熔游游游游红红红红钾与水反应 根据实验讨论钠与钾的性质有根据实验讨论钠

4、与钾的性质有什么相似性和不同性。你认为元素什么相似性和不同性。你认为元素的性质与他们的原子结构有关系吗？的性质与他们的原子结构有关系吗？其余碱金属的性质又如何？其余碱金属的性质又如何？钠与钾都能与氧气、水发生钠与钾都能与氧气、水发生反应，但反应的剧烈程度不同反应，但反应的剧烈程度不同（1 1）碱金属元素原子的最外层）碱金属元素原子的最外层都有都有1 1个电子，它们的化学性质个电子，它们的化学性质相似相似 与与O O2 2的反应的反应 更为复杂更为复杂K K2 2O O、K K2 2O O2 2、KOKO2 2LiLi2 2O O更为复杂更为复杂NaNa2 2O O、NaNa2 2O O2 2C

5、sCsK KLiLiRbRbNaNa反应程度反应程度 与与O O2 2反应反应单质单质越来越剧烈越来越剧烈与水的反应与水的反应2Na+2H2Na+2H2 2O O 2NaOH+H2NaOH+H2 22K+2H2K+2H2 2O O 2KOH+H2KOH+H2 2通式：通式：2R+2H2O=2ROH+H2 某碱金属某碱金属3.9g3.9g与足量水反应，生与足量水反应，生成氢气成氢气0.1g0.1g，则该金属是什么？，则该金属是什么？锂与水反应铷与水反应铯与水反应（2 2）碱金属元素从上到下（碱金属元素从上到下（Li Li、NaNa、K K、RbRb、CsCs），随着核电荷数的增加，碱金属），随着

6、核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐元素原子的电子层数逐渐，原子核，原子核对对的引力逐渐减弱，原子失的引力逐渐减弱，原子失电子的能力逐渐电子的能力逐渐。增多增多最外层电子最外层电子增强增强元素的金属性逐渐元素的金属性逐渐，与水和氧气，与水和氧气的反应越来越的反应越来越，生成的氧化物越来，生成的氧化物越来越越。最高价氧化物对应水化物的碱。最高价氧化物对应水化物的碱性越来越性越来越。增强增强剧烈剧烈复杂复杂强强元素金属性强弱判断依据：元素金属性强弱判断依据：1 1、根据金属单质与水或者与酸反应置换、根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的难易程度。置换出氢越容易，则金出氢的难易程度。置换出氢

7、越容易，则金属性越强。属性越强。例：例：已知金属已知金属A A可与冷水反应，金属可与冷水反应，金属B B和热水才能和热水才能反应，金属反应，金属C C和水不能反应，判断金属和水不能反应，判断金属A A、B B、C C金金属性强弱如何？属性强弱如何？金属性金属性A B C元素金属性强弱判断依据：元素金属性强弱判断依据：1 1、根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的、根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的难易程度。置换出氢越容易，则金属性越强。难易程度。置换出氢越容易，则金属性越强。2 2、根据金属元素最高价氧化物对应水化、根据金属元素最高价氧化物对应水化物碱性强弱。碱性越强，则原金属元素的物碱性

8、强弱。碱性越强，则原金属元素的金属性越强。金属性越强。例：已知例：已知NaOHNaOH为强碱、为强碱、Mg(OH)Mg(OH)2 2为中强碱、为中强碱、Al(OH)Al(OH)3 3为两性氢氧化物，则为两性氢氧化物，则NaNa、MgMg、AlAl的的金属性强弱顺序如何？金属性强弱顺序如何？金属性金属性NaNaMgMgAlAl元素金属性强弱判断依据：元素金属性强弱判断依据：1 1、根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的、根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的难易程度。置换出氢越容易，则金属性越强。难易程度。置换出氢越容易，则金属性越强。2 2、根据金属元素最高价氧化物对应水化物碱性、根据金属元素

9、最高价氧化物对应水化物碱性强弱。碱性越强，则原金属元素的金属性越强。强弱。碱性越强，则原金属元素的金属性越强。3 3、可以根据对应阳离子的氧化性强弱判断。金、可以根据对应阳离子的氧化性强弱判断。金属阳离子氧化性越弱，则元素金属性越强。属阳离子氧化性越弱，则元素金属性越强。例：氧化性例：氧化性AlAl3+3+MgMg2+2+NaNa+，则元素金属性顺序为：，则元素金属性顺序为：NaNaMgMgAlAl碱金属的物理性质碱金属的物理性质有何相似有何相似性和递变性和递变性？性？元元素素名名称称元元素素符符号号核核电电核核数数颜颜 色色 和和 状状 态态密密 度度（g g/c cm m3 3）熔熔 点点

10、(。C C)沸沸 点点（。C C）锂锂L Li i3 3 银银 白白 色色，柔柔 软软0 0.5 53 34 41 18 80 0.5 51 13 34 47 7钠钠N Na a 1 11 1 银银 白白 色色，柔柔 软软0 0.9 97 79 97 7.8 81 18 88 82 2.9 9钾钾K K1 19 9 银银 白白 色色，柔柔 软软0 0.8 86 66 63 3.6 65 57 77 74 4铷铷R Rb b 3 37 7 银银 白白 色色，柔柔 软软1 1.5 53 32 23 38 8.8 89 96 68 88 8铯铯C Cs s 5 55 5略略 带带 金金 色色 光光泽

11、泽，柔柔 软软1 1.8 87 79 92 28 8.4 40 06 67 78 8.4 4碱金属的物理性质的比较碱金属的物理性质的比较相相似似点点递递变变性性颜色颜色硬度硬度密度密度熔沸点熔沸点导电导热性导电导热性密度变化密度变化熔沸点变化熔沸点变化Li Na K Rb Cs均为银白色（均为银白色（CsCs略带金色）略带金色）柔软柔软较小较小较低较低强强逐渐增大（逐渐增大（K K特殊）特殊）单质的熔沸点逐渐降低单质的熔沸点逐渐降低 1.1.锂电池是一种高能电池。锂电池是一种高能电池。锂有机化学中重要的催化剂。锂有机化学中重要的催化剂。锂制造氢弹不可缺少的材料。锂制造氢弹不可缺少的材料。锂是优

12、质的高能燃料（已经锂是优质的高能燃料（已经 用于宇宙飞船、人造卫星和用于宇宙飞船、人造卫星和 超声速飞机）。超声速飞机）。3 3铷铯主要用于制备光电管、铷铯主要用于制备光电管、真空管。铯原子钟是目前最准确的真空管。铯原子钟是目前最准确的计时仪器。计时仪器。2 2钾的化合物最大用途是做钾肥。钾的化合物最大用途是做钾肥。硝酸钾还用于做火药。硝酸钾还用于做火药。碱金属元素的用途：碱金属元素的用途：金金 属属 性性 逐逐 渐渐 增增 强强【课堂小结课堂小结】最外层最外层7个电子个电子易得一个电子，易得一个电子，核电荷数递增核电荷数递增电子层数递增电子层数递增原子半径依次增大原子半径依次增大得电子能力逐

13、渐减弱得电子能力逐渐减弱原子结构原子结构性质性质决定决定具氧化性具氧化性氧化性逐渐减弱氧化性逐渐减弱（1 1）卤素的原子结构）卤素的原子结构2.卤族元素（2）卤素元素单质的物理性质）卤素元素单质的物理性质？思考推测：黑色或是灰黑色固体，难溶于水，黑色或是灰黑色固体，难溶于水，易溶于有机溶剂，有一定的挥发性易溶于有机溶剂，有一定的挥发性砹可能具有的物理性质：特性一、溴是常温下唯一呈液态的非金属单质。特性一、溴是常温下唯一呈液态的非金属单质。特性二、碘受热易升华。特性二、碘受热易升华。特性三、单质溴和单质碘较难溶于水而易溶于特性三、单质溴和单质碘较难溶于水而易溶于有机溶剂如四氯化碳（有机溶剂如四氯

14、化碳（CCl4）（3）卤素单质的化学性质）卤素单质的化学性质对比对比Cl2，写出，写出Br2与与 Na、Fe 反应的化学方程式。反应的化学方程式。对比对比Cl2，写出，写出F2、Br2、I2与与 H2 反应的化学反应的化学方程式。方程式。对比对比Cl2，写出，写出Br2与与 H2O 反应的化学方程式。反应的化学方程式。Br2+2Na=2NaBr 3Br2+2Fe=2FeBr31、相似性：、相似性：名称名称 反应条件反应条件 方程式方程式 氢化物稳定性氢化物稳定性 F2 冷暗处爆炸冷暗处爆炸 H2+F2=2HF HF很稳定很稳定 Cl2 光照或点燃光照或点燃 H2+Cl2=2HCl HCl稳定稳

15、定Br2 高温高温 H2+Br2=2HBr HBr较不稳定较不稳定I2 高温、持续加热高温、持续加热 H2+I2=2HI HI很不稳定很不稳定 缓慢进行缓慢进行 1)1)卤素与氢气的反应卤素与氢气的反应表现为：表现为：（1）卤素单质与）卤素单质与H2化合的难易关系：化合的难易关系：F2 Cl2 Br2 I 2(2)卤化氢的稳定性关系：卤化氢的稳定性关系：HF HCl HBr HI 2、递变性、递变性Br2 H2O=HBrHBrO反反应应越越来来越越难难以以发发生生2F22H2O=4HFO2（特例特例）Cl2 H2O=HClHClO2)卤素与水反应卤素与水反应通式：通式：X2 H2O=HXHXO

16、（X:Cl、Br、I）I2 H2O=HIHIO3)卤素间的相互置换卤素间的相互置换(1)Cl2 2Br=2ClBr2 (2)Cl2 2I =2ClI2 (3)Br2+I =BrI2 思考：根据上述实验，排出思考：根据上述实验，排出Cl2、Br2、I2的的氧化性强弱顺序及氧化性强弱顺序及、的还的还原性强弱顺序原性强弱顺序结论结论：氧化性：氧化性：Cl2Br2I2 还原性：还原性：小 结卤素原子结构的相似性，决定了单质化学性质的卤素原子结构的相似性，决定了单质化学性质的相似性。相似性。与金属反应，生成卤化物。与金属反应，生成卤化物。与氢气反应，生成卤化氢。与氢气反应，生成卤化氢。与水反应，生成卤化氢和次卤酸。与水反应，生成卤化氢和次卤酸。卤素原子结构的差异性，决定了单质化学性质的卤素原子结构的差异性，决定了单质化学性质的差异性和递变性差异性和递变性与氢反应的能力渐弱与氢反应的能力渐弱氢化物的稳定性渐弱氢化物的稳定性渐弱与水反应的能力渐弱与水反应的能力渐弱特性特性碘遇淀粉显蓝色。碘遇淀粉显蓝色。氟气和水的反应：氟气和水的反应：2F2+2H2O=4HF+O2 卤化银的性质及用途卤化银的性质及用途溴化银用于制照相的感光片溴化银用于制照相的感光片 碘化银可用于人工降雨碘化银可用于人工降雨2AgBr 2Ag+Br2光照光照 2AgI 2Ag +I2光照光照感光性感光性用途：用途：