第四章第一节(第3课时) 原子结构与元素周期表.ppt
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1、第四章第四章 物质结构物质结构 元素周期律元素周期律 第一节第一节 原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表 (第三课时)(第三课时) 课程学习目标课程学习目标 学习并掌握碱金属的物理及化学性质 1 学习并掌握卤族元素的物理及化学性质 2 金属元素的原子最外层电子数和非金属元素的原子最外层电子金属元素的原子最外层电子数和非金属元素的原子最外层电子 数有什么区别?数有什么区别? 金属元素的原子最外层电子一般少于金属元素的原子最外层电子一般少于4 4个,在化学反应中容个,在化学反应中容 易失去电子,具有金属性;易失去电子,具有金属性; 非金属元素的原子最外层电子一般多于非金属元素的原子最外层电子一
2、般多于4 4个,在化学反应中个,在化学反应中 容易得到电子,具有非金属性。容易得到电子,具有非金属性。 导入导入 原子结构决定元素的性质,同族元素总是放在一起研究,原子结构决定元素的性质,同族元素总是放在一起研究, 是因为它们之间存在某种内在联系。是因为它们之间存在某种内在联系。 例如:碱金属元素、卤族元素例如:碱金属元素、卤族元素 碱金属是一类化学性质非常活泼的金属,在自然界中都以化碱金属是一类化学性质非常活泼的金属,在自然界中都以化 合态存在。合态存在。 卤族元素(简称卤素)是典型的非金属元素,它们在自然界卤族元素(简称卤素)是典型的非金属元素,它们在自然界 中都以化合态存在。中都以化合态
3、存在。 导入导入 思考思考 讨论讨论 族族 元素元素 名称名称 元素元素 符号符号 核电核电 荷数荷数 原子结构原子结构 示意图示意图 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 (nm)(nm) 碱 金 属 元 素 锂 Li 3 1 2 0.152 钠 Na 11 1 3 0.186 钾 K 19 1 4 0.227 铷 Rb 37 1 5 0.248 铯 Cs 55 1 6 0.265 填写下表,回答问题。填写下表,回答问题。 (1 1)在周期表中,从上到下碱金属元素原子的核电荷数、原)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?子半径的
4、变化有什么特点? 思考思考 讨论讨论 从上到下,核电荷数逐渐增多,原子半径逐渐增大。从上到下,核电荷数逐渐增多,原子半径逐渐增大。 (2 2)观察碱金属元素的原子结构示意图,它们的原子核外电)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?子排布有什么特点? 它们的最外层都只有它们的最外层都只有1 1个电子。个电子。 新课讲解新课讲解 碱金属化学性质的比较碱金属化学性质的比较 实验步骤:实验步骤: (1 1)将干燥的坩埚加热,同时切取一块绿豆大的钾,用镊子)将干燥的坩埚加热,同时切取一块绿豆大的钾,用镊子 夹取并迅速投到热坩埚中。继续加热片刻,待钾熔化后立即撤掉夹取并迅速投
5、到热坩埚中。继续加热片刻,待钾熔化后立即撤掉 酒精灯,观察现象。酒精灯,观察现象。 钾在空气中燃烧钾在空气中燃烧 剧烈反应剧烈反应, ,得到白色固体得到白色固体, ,火焰呈淡紫色火焰呈淡紫色 新课讲解新课讲解 碱金属化学性质的比较碱金属化学性质的比较 实验步骤:实验步骤: (2 2)在烧杯中加入一些水,滴入几滴酚酞溶液。切取一块绿)在烧杯中加入一些水,滴入几滴酚酞溶液。切取一块绿 豆大的钾,用镊子夹取并投入水中,观察现象。豆大的钾,用镊子夹取并投入水中,观察现象。 钾与水反应钾与水反应 漂浮在水边,四处游动,融成小球,反应产漂浮在水边,四处游动,融成小球,反应产 生的热量使其起火燃烧,燃烧时呈
6、紫色焰,并且生的热量使其起火燃烧,燃烧时呈紫色焰,并且 有大量的水汽冒出,如果过于剧烈还会爆炸有大量的水汽冒出,如果过于剧烈还会爆炸 2K + 2H2K + 2H2 2O O 2KOH + H2KOH + H2 2 (1 1)锂、钠和氧气反应的反应式为?)锂、钠和氧气反应的反应式为? 思考思考 讨论讨论 4 4Li Li + O+ O2 2 2Li2Li2 2O O 2 2Na Na + O+ O2 2 NaNa2 2O O2 2 (2 2)钠和水反应的反应式?)钠和水反应的反应式? 2 2Na + Na + 2H2H2 2O O 2NaOH + H2NaOH + H2 2 思维启迪思维启迪
7、碱金属碱金属元素的化学性质元素的化学性质 (1 1)碱金属元素原子结构的特点)碱金属元素原子结构的特点 相同点相同点:碱金属元素原子的最外层都有:碱金属元素原子的最外层都有1 1个电子;个电子; 不同点不同点:碱金属元素原子的核电荷数和电子层数各不相同:碱金属元素原子的核电荷数和电子层数各不相同 (2 2)碱金属元素性质的相似性和递变性)碱金属元素性质的相似性和递变性 相似性相似性:最外层都只有一个电子,容易失去最外层电子,表现出:最外层都只有一个电子,容易失去最外层电子,表现出很强的很强的 金属性,化合价都是金属性,化合价都是+1+1; 递变性递变性:随核电荷数:随核电荷数递增递增,电子层数
8、,电子层数增多增多,原子半径,原子半径增大增大,原子核对外,原子核对外 层电子的吸引力层电子的吸引力减弱减弱,失电子能力,失电子能力增强增强,故,故从锂到铯,金属性逐渐增强从锂到铯,金属性逐渐增强。 思维启迪思维启迪 碱金属碱金属元素的物理性质元素的物理性质 碱金属在物理性质上表现出相似性与规律性。它们都比较柔软,有碱金属在物理性质上表现出相似性与规律性。它们都比较柔软,有 延展性;密度较小,熔点较低,导热性和导电性也都很好,如液态钠可延展性;密度较小,熔点较低,导热性和导电性也都很好,如液态钠可 用作核反应堆的传热介质。用作核反应堆的传热介质。 碱金属单质碱金属单质 颜色(常态)颜色(常态)
9、 密度(密度(g/cmg/cm3 3) 熔点(熔点() 沸点(沸点() Li 银白色 0.534 180.5 1347 Na 银白色 0.97 97.81 882.9 K 银白色 0.86 63.65 774 Rb 银白色 1.532 38.89 688 Cs 略带金属光泽 1.879 28.40 678.4 思考思考 讨论讨论 族族 元素元素 名称名称 元素元素 符号符号 核电核电 荷数荷数 原子结构原子结构 示意图示意图 最外层最外层 电子数电子数 电子电子 层数层数 卤 族 元 素 氟 F 9 7 2 氯 Cl 17 7 3 溴 Br 35 7 4 碘 I 53 7 5 填写下表,回答问
10、题。填写下表,回答问题。 (1 1)在周期表中,从上到下卤族元素原子的核电荷数、原子)在周期表中,从上到下卤族元素原子的核电荷数、原子 半径的变化有什么特点?半径的变化有什么特点? 思考思考 讨论讨论 从上到下,核电荷数逐渐增多,原子半径逐渐增大。从上到下,核电荷数逐渐增多,原子半径逐渐增大。 (2 2)观察卤族元素的原子结构示意图,它们的原子核外电子)观察卤族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?排布有什么特点? 它们的最外层都只有它们的最外层都只有7 7个电子。个电子。 新课讲解新课讲解 卤素化学性质的比较卤素化学性质的比较 (1 1)分别向盛有)分别向盛有4mLKBr
11、4mLKBr溶液和溶液和4mLKI4mLKI溶液的两支试管中加入溶液的两支试管中加入 1mL1mL氯水,振荡,观察溶液颜色变化,并与氯水的颜色比较。静氯水,振荡,观察溶液颜色变化,并与氯水的颜色比较。静 置一段时间后,观察现象。置一段时间后,观察现象。 KBrKBr溶液溶液+ +氯水氯水 静置后,液体分为两层,上层呈无色,下层呈橙色。静置后,液体分为两层,上层呈无色,下层呈橙色。 2KBr + Cl2KBr + Cl2 2 2KCl + Br2KCl + Br2 2 静置后,液体分为两层,上层呈无色,下层呈紫色。静置后,液体分为两层,上层呈无色,下层呈紫色。 2KI + Cl2KI + Cl2
12、 2 2KCl + I2KCl + I2 2 KIKI溶液溶液+ +氯水氯水 新课讲解新课讲解 (2 2)向盛有)向盛有4mLKI4mLKI溶液的试管中加入溶液的试管中加入1mL1mL溴水,振荡,观察溶液溴水,振荡,观察溶液 颜色变化,并与溴水的颜色比较。静置一段时间后,观察现象。颜色变化,并与溴水的颜色比较。静置一段时间后,观察现象。 静置后,液体分为两层,上层液体呈无静置后,液体分为两层,上层液体呈无 色,下层液体呈紫色。色,下层液体呈紫色。 2KI + Br2KI + Br2 2 2KBr + I2KBr + I2 2 KIKI溶液溶液+ +溴水溴水 卤素化学性质的比较卤素化学性质的比较
13、 卤素单质与氢气的反应?卤素单质与氢气的反应? 思考思考 讨论讨论 氟氟 H H2 2 + F+ F2 2 2HF2HF 在暗处能剧烈化合并发生爆炸,生成的氟化氢很稳定在暗处能剧烈化合并发生爆炸,生成的氟化氢很稳定 氯氯 H H2 2 + Cl+ Cl2 2 2HCl2HCl 光照或点燃发生反应,生成的氯化氢较稳定光照或点燃发生反应,生成的氯化氢较稳定 溴溴 H H2 2 + Br+ Br2 2 2HBr2HBr 加热至一定温度才能反应,生成的溴化氢不如氯化氢加热至一定温度才能反应,生成的溴化氢不如氯化氢 稳定稳定 碘碘 H H2 2 + I+ I2 2 2HI2HI 不断加热才能缓慢反应;碘
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