1.1第2课时元素的性质与原子结构 情境互动课型 高中化学必修二同课异构教学课件PPT .ppt

1、第2课时 元素的性质与原子结构 11 Na 钠钠 3 Li 锂锂 19 K 钾钾 37 Rb 铷铷 55 Cs 铯铯 9 F 氟氟 17 Cl 氯氯 35 Br 溴溴 53 I 碘碘 85 At 砹砹 元素周期表为什么把元素周期表为什么把 LiLi、 NaNa、 K K等元素编在一等元素编在一 个族，把个族，把F F、 ClCl、 BrBr、I I等等 编在一个族呢？同族的原子编在一个族呢？同族的原子 结构和性质有什么联系呢？结构和性质有什么联系呢？ 1.1.认识碱金属元素、卤族元素的原子结构及特点。认识碱金属元素、卤族元素的原子结构及特点。 2.2.掌握碱金属单质、卤族元素单质的主要性质及其

2、掌握碱金属单质、卤族元素单质的主要性质及其 递变规律。递变规律。( (重点）重点） 3.3.掌握主族元素原子结构与元素性质的内在联系。掌握主族元素原子结构与元素性质的内在联系。 体会课堂探究的乐趣，体会课堂探究的乐趣， 汲取新知识的营养，汲取新知识的营养， 让我们一起让我们一起 吧！吧！ 进进 走走 课课 堂堂 1.1.元素周期表中的元素周期表中的几个重要关系几个重要关系 原子序数原子序数= =核电荷数核电荷数= =质子数质子数= =核外电子数核外电子数 周期序数电子层数周期序数电子层数 主族序数最外层电子数主族序数最外层电子数 2.2.周期表的结构周期表的结构 周期周期-“三短”“四长”“三

3、短”“四长” 族族-“七主”“七副”“七主”“七副”“0 0族族”和“和“族”族” 【知识回顾知识回顾】 知识回顾知识回顾 【科学探究科学探究】根据元素周期表中的信息，填写下表。根据元素周期表中的信息，填写下表。 元素元素 名称名称 元素元素 符号符号 核电核电 荷数荷数 电子层电子层 结构结构 最外层最外层 电子数电子数 电子电子 层数层数 原子半径原子半径 （nmnm） 碱碱 金金 属属 元元 素素 3 3 1111 1919 3737 5555 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 碱金属元素碱金属元素 锂锂 钠钠 钾钾 铷铷 铯铯 LiLi N

4、aNa K K RuRu CsCs 0.1520.152 0.1860.186 0.2270.227 0.2480.248 0.2650.265 归纳碱金属元素原子结构的相同点和递变性。归纳碱金属元素原子结构的相同点和递变性。 【归纳总结归纳总结】 【提示提示】 相同点：相同点：碱金属元素原子结构的最外层电子数相碱金属元素原子结构的最外层电子数相 同，都为同，都为1 1。 递变性：递变性：从从LiLi到到RbRb，碱金属元素原子结构中，电，碱金属元素原子结构中，电 子层数依次增多，原子半径依次增大。子层数依次增多，原子半径依次增大。 碱金属元素碱金属元素 1.1.比较钠的化学性质：从碱金属元素

5、原子的结构可比较钠的化学性质：从碱金属元素原子的结构可 推知其化学性质如何？有什么相似性吗？推知其化学性质如何？有什么相似性吗？ 【思考交流思考交流】 【提示提示】最外层上都只有最外层上都只有1 1个电子，化学反应中易失个电子，化学反应中易失 去去1 1个电子，形成个电子，形成+1+1价的阳离子，单质体现还原性，价的阳离子，单质体现还原性， 能与氧气等非金属元素及水发生化学反应。能与氧气等非金属元素及水发生化学反应。 2.2.如何通过实验验证碱金属化学性质的相似性和不如何通过实验验证碱金属化学性质的相似性和不 同点？同点？ 【提示提示】（1 1）与氧气的反应；（）与氧气的反应；（2 2）与水的

6、反应；）与水的反应； 碱金属元素碱金属元素 钠在空气中燃烧钠在空气中燃烧 钾在空气中燃烧钾在空气中燃烧 回忆钠在空气中燃烧的现象，回忆钠在空气中燃烧的现象， 预测钾在空气中燃烧的现象。预测钾在空气中燃烧的现象。 取一小块钾，擦干表面的煤取一小块钾，擦干表面的煤 油后点燃，放入装有氧气的油后点燃，放入装有氧气的 玻璃管中，观察现象。同钠玻璃管中，观察现象。同钠 与氧气的反应比较。与氧气的反应比较。 【实验探究】【实验探究】 【温故知新】【温故知新】 碱金属元素碱金属元素 钾与氧气的反应钾与氧气的反应 碱金属元素碱金属元素 钠、钾与氧气反应比较钠、钾与氧气反应比较 黄黄 淡黄淡黄 紫紫 钠钠 钾钾

7、 与氧气与氧气 反应反应 剧烈燃烧，火焰剧烈燃烧，火焰 呈呈 色，生成色，生成 色的固体色的固体 剧烈燃烧，火剧烈燃烧，火 焰呈焰呈 色色 碱金属元素碱金属元素 钾、钠与水的反应钾、钠与水的反应 【对比实验】【对比实验】 碱金属元素碱金属元素 钠钠 钾钾 与水与水 反应反应 在水面上、在水面上、_ 成银白色小球、在水成银白色小球、在水 面上四处面上四处 、滴、滴 入酚酞溶液呈入酚酞溶液呈 色色 在水面上、在水面上、 成成 银白色小球、在水面银白色小球、在水面 上四处上四处 、滴入、滴入 酚酞溶液呈酚酞溶液呈 色，色， 有轻微爆炸现象有轻微爆炸现象 浮浮 熔熔 游动游动 红红 钠、钾与水的反应比

8、较钠、钾与水的反应比较 浮浮 熔熔 游动游动 红红 碱金属元素碱金属元素 LiLi NaNa K K RbRb CsCs 与与O O2 2 反应反应 反应不反应不 如钠剧如钠剧 烈，生烈，生 成成LiLi2 2O O 点燃剧点燃剧 烈燃烧，烈燃烧， 生成生成 NaNa2 2O O2 2 燃烧更加燃烧更加 剧烈，生剧烈，生 成复杂的成复杂的 氧化物氧化物 遇空气立即遇空气立即 燃烧，生成燃烧，生成 更复杂的氧更复杂的氧 化物化物 遇空气立即遇空气立即 燃烧，生成燃烧，生成 更复杂的氧更复杂的氧 化物化物 与与 H H2 2O O 反应反应 剧烈，剧烈， 生成生成H H2 2 更剧烈，更剧烈， 生

9、成生成H H2 2 轻微的爆轻微的爆 炸，生成炸，生成 H H2 2 遇水立即燃遇水立即燃 烧，爆炸烧，爆炸 遇水立即燃遇水立即燃 烧，爆炸烧，爆炸 【实验事实】【实验事实】碱金属与氧气、水的反应现象碱金属与氧气、水的反应现象 碱金属元素碱金属元素 【提示提示】相似性：均能与氧气、水反应相似性：均能与氧气、水反应, ,表现出金属性表现出金属性 （还原性）（还原性） 递变性：与氧气反应，递变性：与氧气反应，从从LiLi到到CsCs反应越来越剧烈，产物反应越来越剧烈，产物 越来越复杂越来越复杂；与水反应与水反应，从从LiLi到到CsCs反应反应越来越剧烈越来越剧烈。 4Li +4Li + O O2

10、 2 2 2Li Li2 2O O（氧化锂）（氧化锂） = 2Na + O2Na + O2 2 Na Na2 2O O2 2（过氧化钠）（过氧化钠） = 2Na + 2H2Na + 2H2 2O=2NaOH + HO=2NaOH + H2 2 2K + 2H2K + 2H2 2O=2KOH + HO=2KOH + H2 2 【思考与交流思考与交流】 根据实验事实，归纳碱金属化学性质的相似性和递变性根据实验事实，归纳碱金属化学性质的相似性和递变性。 碱金属元素碱金属元素 碱金属元素原子的最外层都只有碱金属元素原子的最外层都只有1 1个电个电 子，化学性质相似。子，化学性质相似。 从从LiLi到到

11、CsCs，随着核电，随着核电 荷数的增加，原子的电子层数逐渐增多，荷数的增加，原子的电子层数逐渐增多， 半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸 引力逐渐减弱引力逐渐减弱，元素的金属性逐渐增强，元素的金属性逐渐增强， 单质的还原性逐渐增强，其单质的还原性逐渐增强，其化学性质表现化学性质表现 出递变性。出递变性。 【思考与交流】从原子结构的相似性与递变性分析【思考与交流】从原子结构的相似性与递变性分析 化学性质的相似性与递变性的根本原因。化学性质的相似性与递变性的根本原因。 碱金属元素碱金属元素 根据金属单质与水或者与酸反应置换出根据金属单质与水或者与酸反应置换出

12、 氢气的难易程度。若置换出氢氢气的难易程度。若置换出氢气气越容易，越容易， 则金属性越强。则金属性越强。 根据金属元素最高价氧化物对应的水化根据金属元素最高价氧化物对应的水化 物的碱性强弱物的碱性强弱。碱性越强碱性越强，则对应金属元则对应金属元 素的金属性越强素的金属性越强。 【归纳提升】【归纳提升】元素金属性强弱的判断依据元素金属性强弱的判断依据 碱金属元素碱金属元素 【阅读与思考】碱金属的物理性质【阅读与思考】碱金属的物理性质 通过阅读下表内容，找出碱金属物理性质的相似性通过阅读下表内容，找出碱金属物理性质的相似性 及递变性。及递变性。 元素元素 名称名称 元素元素 符号符号 核电核电 荷

13、数荷数 颜色和状态颜色和状态 密度密度 (gcm(gcm- -3 3) ) 熔点熔点 ()() 沸点沸点 （） 锂锂 LiLi 3 3 银白色，柔软银白色，柔软 0.5340.534 180.5180.5 1 3471 347 钠钠 NaNa 1111 银白色，柔软银白色，柔软 0.970.97 97.8197.81 882.9882.9 钾钾 K K 1919 银白色，柔软银白色，柔软 0.860.86 63.6563.65 774774 铷铷 RbRb 3737 银白色，柔软银白色，柔软 1.5321.532 38.8938.89 688688 铯铯 CsCs 5555 略带金色略带金色

14、光泽，柔软光泽，柔软 1.8791.879 28.4028.40 678.4678.4 碱金属元素碱金属元素 碱金属物理性质的比较碱金属物理性质的比较 性质性质 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 CsLi Na K Rb Cs 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 均为银白色（均为银白色（CsCs略带金色）略带金色） 碱金属元素碱金属元素 Li Na K Rb Cs 【归纳总结】【归纳总

15、结】碱金属的原子结构及性质碱金属的原子结构及性质 核电荷数增多核电荷数增多 电子层数增多电子层数增多 失电失电 子能子能 力增力增 强强 还原还原 性增性增 强强 金属金属 性增性增 强强 原子半原子半 径增大径增大 化学性质相似化学性质相似 最外层上都只最外层上都只 有一个电子有一个电子 原子核原子核 对最外对最外 层电子层电子 的引力的引力 减小减小 1.相似性相似性: 2.递变性递变性: (1)都易失电子表现强都易失电子表现强 还原性还原性 (2)化合物中均为化合物中均为+1价价 碱金属元素碱金属元素 【及时巩固】【及时巩固】 1.1.某学生将一小块金属钾投入滴有酚酞试液的水某学生将一小

16、块金属钾投入滴有酚酞试液的水 中，能证明下述四点性质中的中，能证明下述四点性质中的( ( ) ) 钾比水轻钾比水轻 钾的熔点较低钾的熔点较低 钾与水反应时钾与水反应时 要放出热量要放出热量 钾与水反应后溶液显碱性钾与水反应后溶液显碱性 A A只有只有 B B只有只有 C C只有只有 D D 【提示提示】钾投入水中的实验现象和钠与水的反应钾投入水中的实验现象和钠与水的反应 类似。由钾浮在水面上，推知；由钾熔化成闪类似。由钾浮在水面上，推知；由钾熔化成闪 亮的小球，推知；由溶液变红，可推知。亮的小球，推知；由溶液变红，可推知。 D D 碱金属元素碱金属元素 2.2.已知钡的活动性介于钠和钾之间，下

17、列叙述正确已知钡的活动性介于钠和钾之间，下列叙述正确 的是的是( ( ) ) A A钡与水反应不如钠与水反应剧烈钡与水反应不如钠与水反应剧烈 B B钡可以从钡可以从KClKCl溶液中置换出钾溶液中置换出钾 C C氧化性：氧化性：K K+ +BaBa2+ 2+ NaNa+ + D D碱性：碱性：KOHKOHBa(OH)Ba(OH)2 2NaOHNaOH 【提示提示】由于钡的活动性比钠强，所以钡与水反应由于钡的活动性比钠强，所以钡与水反应 比钠与水反应更剧烈，故比钠与水反应更剧烈，故A A错；钡的活动性不如钾且错；钡的活动性不如钾且 先与水发生反应，不能置换出钾，故先与水发生反应，不能置换出钾，故

18、B B错；由于金属错；由于金属 性：性：K KBaBaNaNa，故氧化性，故氧化性NaNa BaBa2 2 K K ，故 ，故C C 错；元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化错；元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化 物的碱性越强，故物的碱性越强，故KOHKOHBa(OH)Ba(OH)2 2NaOHNaOH，D D正确。正确。 D D 碱金属元素碱金属元素 观察卤族元素的原子结构，分析氟、氯、溴、碘在观察卤族元素的原子结构，分析氟、氯、溴、碘在 原子结构上所表现的相似性和递变性。原子结构上所表现的相似性和递变性。 相同点：相同点：最外层上都有最外层上都有7 7个电子。个电子。 递变性

19、：递变性：从从FIFI，核电荷数逐渐增加，电子层数逐，核电荷数逐渐增加，电子层数逐 渐增多，原子半径逐渐增大。渐增多，原子半径逐渐增大。 【思考与交流思考与交流】 运用碱金属的学习方法，试着推测一下运用碱金属的学习方法，试着推测一下氟、氯、氟、氯、 溴、碘在化学性质上所表现的相似性和递变性。溴、碘在化学性质上所表现的相似性和递变性。 卤族元素卤族元素 名称名称 反应条件反应条件 化学方程式化学方程式 氢化物稳定性氢化物稳定性 F F2 2 冷暗处爆炸冷暗处爆炸 H H2 2+F+F2 2=2HF HF=2HF HF很稳定很稳定 ClCl2 2 光照或点燃光照或点燃 H H2 2+Cl+Cl2

20、2=2HCl HCl=2HCl HCl较稳定较稳定 BrBr2 2 H H2 2+Br+Br2 2=2HBr HBr=2HBr HBr较不稳定较不稳定 I I2 2 H H2 2+I+I2 2 2HI HI2HI HI很不稳定很不稳定 【分析与归纳】【分析与归纳】分析分析卤素单质与氢气反应的情况，卤素单质与氢气反应的情况， 你能得到什么结论？你能得到什么结论？ 加热至加热至 一定温度一定温度 光照或点燃光照或点燃 不断加热才不断加热才 能缓慢进行能缓慢进行 卤族元素卤族元素 【结论结论】随着核电荷数的增多随着核电荷数的增多，卤素单质与卤素单质与 氢气的反应呈现出规律性的变化氢气的反应呈现出规律

21、性的变化。 与氢气反应的剧烈程度：与氢气反应的剧烈程度：越来越弱越来越弱 生成的氢化物的稳定性：生成的氢化物的稳定性：越来越弱越来越弱 卤族元素卤族元素 【思考与交流】【思考与交流】 通过金属与盐溶液的置换反应可以比较金属还通过金属与盐溶液的置换反应可以比较金属还 原性的强弱，那么我们能否通过卤素间的置换反应原性的强弱，那么我们能否通过卤素间的置换反应 来比较卤素氧化性的强弱？若要通过实验来证明氯来比较卤素氧化性的强弱？若要通过实验来证明氯 气、溴单质、碘单质的氧化性依次减弱，应怎样设气、溴单质、碘单质的氧化性依次减弱，应怎样设 计实验方案？计实验方案？ 卤族元素卤族元素 卤素间的相互置换反应

22、卤素间的相互置换反应 卤族元素卤族元素 【练一练练一练】 写出卤素单质间的置换反应方程式写出卤素单质间的置换反应方程式，并分析卤素并分析卤素 单质的氧化性及对应阴离子的还原性单质的氧化性及对应阴离子的还原性。 【提示提示】ClCl2 22 2BrBr = =2 2ClCl BrBr2 2 ClCl2 22 2I I = =2 2ClCl I I2 2 BrBr2 2+ +2 2I I = =2 2BrBr I I2 2 氧化性：氧化性：ClCl2 2BrBr2 2I I2 2 还原性：还原性： BrBr ClCl 卤族元素卤族元素 卤素原子最外层电子数都是卤素原子最外层电子数都是7 7个，化学

23、性质个，化学性质 相似。从相似。从F F到到I I，随着核电荷数的增加，电子层，随着核电荷数的增加，电子层 数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最 外层电子的吸引力逐渐减弱外层电子的吸引力逐渐减弱，元素的非金属性，元素的非金属性 逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱，其性质表逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱，其性质表 现出递变性。现出递变性。 【思考与交流】从原子结构特点分析卤素单质化学【思考与交流】从原子结构特点分析卤素单质化学 性质的相似性及递变性。性质的相似性及递变性。 卤族元素卤族元素 元素的最高价氧化物对应的水化物的酸元素的最高价氧化物对应的水化物的

24、酸 性越强，则该元素的非金属性越强。性越强，则该元素的非金属性越强。 根据元素的单质与氢气反应生成氢化物根据元素的单质与氢气反应生成氢化物 的难易程度以及氢化物的稳定性来判断。的难易程度以及氢化物的稳定性来判断。 【归纳提升】【归纳提升】元素非金属性强弱的判断依据元素非金属性强弱的判断依据 卤族元素卤族元素 卤素卤素 单质单质 颜色和状态颜色和状态 密度密度 熔点熔点/ 沸点沸点/ F F2 2 淡黄绿淡黄绿 色气体色气体 1.69 gL1.69 gL- -1 1(15 (15 ) ) - -219.6219.6 - -188.1188.1 ClCl2 2 黄绿色气体黄绿色气体 3.214 g

25、L3.214 gL- -1 1(0 (0 ) ) - -101101 - -34.634.6 BrBr2 2 深红棕深红棕 色液体色液体 3.119 g3.119 g- -3 3(20 (20 ) ) - -7.27.2 58.7858.78 I I2 2 紫黑色固体紫黑色固体 4.93 g4.93 g- -3 3 113.5113.5 184.4184.4 【资料卡片】【资料卡片】 依据表格内容，分析卤素单质物理性质的递变规律。依据表格内容，分析卤素单质物理性质的递变规律。 卤族元素卤族元素 卤族元素在物理性质上的规律（由氟到碘）卤族元素在物理性质上的规律（由氟到碘） （1 1）颜色）颜色

26、： （2 2）状态）状态 ： （3 3）密度）密度 ： （4 4）熔沸点）熔沸点 ： 逐渐增大；逐渐增大； 逐渐升高。逐渐升高。 浅浅 深；深； 气气 液液 固；固； 卤族元素卤族元素 原子结构原子结构 元素、单质及元素、单质及 化合物的性质化合物的性质 最外层电最外层电 子数相同子数相同 性质的相似性性质的相似性 决定决定 决定决定 电子层数的递变电子层数的递变 性质的递变性性质的递变性 决定决定 元素的性质元素的性质 与原子结构与原子结构 1 1碱金属是典型的活泼金属，其根本原因是碱金属是典型的活泼金属，其根本原因是 A A碱金属单质的密度小，熔沸点低碱金属单质的密度小，熔沸点低 B B碱

27、金属在常温下易被氧化碱金属在常温下易被氧化 C C碱金属原子最外电子层上都只有碱金属原子最外电子层上都只有1 1个电子，容个电子，容 易失去易失去 D D碱金属原子的核电荷数比较小碱金属原子的核电荷数比较小 2.2.下列各组比较不正确的是下列各组比较不正确的是 A.A.锂与水反应不如钠与水反应剧烈锂与水反应不如钠与水反应剧烈 B.B.还原性：还原性：K KNaNaLiLi，故，故K K可以从可以从NaClNaCl溶液中溶液中 置换出金属钠置换出金属钠 C.C.熔、沸点：熔、沸点：LiLiNaNaK K D.D.碱性：碱性：LiOHLiOHNaOHNaOHKOHKOH 3.3.下列关于卤族元素由

28、上到下性质递变的叙述，正下列关于卤族元素由上到下性质递变的叙述，正 确的是确的是 单质的氧化性增强单质的氧化性增强 单质的颜色加深单质的颜色加深 气态氢化物的稳定性增强气态氢化物的稳定性增强 单质的沸点升高单质的沸点升高 阴离子的还原性增强阴离子的还原性增强 A.A. B.B. C.C. D.D. 4.4.砹是原子序数最大的卤族元素，根据卤素性质砹是原子序数最大的卤族元素，根据卤素性质 的递变规律，对砹及其化合物的叙述，正确的是的递变规律，对砹及其化合物的叙述，正确的是 A.A.与与H H2 2化合能力：化合能力：AtAt2 2 I I2 2 B.B.砹在常温下为白色固体砹在常温下为白色固体 C.C.砹单质的密度在同族单质中最大砹单质的密度在同族单质中最大 D.D.砹能从砹能从NaClNaCl溶液中置换出氯气溶液中置换出氯气 不论去往何方，身后永远有不变的祝 福，凝注的眼光母校用宽大的胸怀包 容我们，等待我们，期许我们。