4.1.3 原子结构与元素的性质 课件(共26张PPT) 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修1

(共26张PPT)
第一节　原子结构与元素周期表
第3课时　原子结构与元素的性质
第四章　物质结构 元素周期律
[学习目标]
1.以第ⅠA族的碱金属元素、第ⅦA族的卤族元素为例，通过探究认识
同主族元素性质(金属性与非金属性)递变规律，并能用原子结构理论
加以解释，培养“科学探究”与“证据推理”的核心素养(重、难点)。
2.通过比较、归纳、实验等方法预测同主族元素的相似性与递变性，提
升“科学探究与创新意识”的核心素养(难点)。
知识回顾
结合前18号元素原子结构示意图，试分析同周期、同族元素原子结构的异同？
(从电子层和核外最外层电子数目的角度)
同周期，电子层数相同，最外层电子数递增；
同族，最外层电子数相同，电子层数递增。
一、碱金属元素
1．元素化学性质与原子结构的关系
原子 最外层电子数特点 得失电子情况 化学性质
稀有气体元素
金属元素
非金属元素
结论：原子结构决定元素的性质。
都为8(氦为2)
不易得失
稳定
一般＜4
易失去
金属性
一般≥4
易得到
非金属性
元素名称 锂 钠 钾 铷 铯
元素符号
原子结构 示意图

原子半径/nm 0.152 0.186 0.227 0.248 0.265
2．碱金属元素的原子结构
一、碱金属元素
Li
Na
K
Rb
Cs
思考交流
(1)在元素周期表中从上往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？
(2)从上往下，碱金属元素的原子核外电子排布有什么特点？从哪一点能推断出碱金属元素的化学性质具有相似性？
核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐增大。
电子层数逐渐最多，最外层都只有一个电子；
最外层都只有一个电子能推断出碱金属元素的化学性质具有相似性。
一、碱金属元素
元素符号 Li Na K Rb Cs
原子结构 示意图

原子半径/nm 0.152 0.186 0.227 0.248 0.265
(1)回忆钠有哪些化学性质？
(2)结合锂、钠和钾的原子结构特点，请你预测锂、钾可能具有哪些与钠相似的化学性质。剧烈程度如何变化？
钠可以与氧气、水、酸、盐溶液等物质反应。
锂、钾也可以与氧气、水、酸、盐溶液等反应。Li、Na、K反应剧烈程度逐渐增强。
思考交流
视频导学
钠、钾、铯分别与水反应对比
一、碱金属元素
3．碱金属的化学性质
实验探究
钠、钾与氧气反应 钾与水反应
操作
现象
化学方程式
结论 都能在空气中燃烧，钠产生黄色火焰，钾产生紫色火焰，钾燃烧更剧烈
2Na＋O2 === Na2O2
(钾与氧气反应生成多种氧化物)
△
钾浮在水面上；迅速熔成闪亮小球四处游动；反应剧烈，有轻微爆炸声并着火燃烧；滴入酚酞，溶液变红
2K＋2H2O===2KOH＋H2↑
钠、钾都能与O2、H2O反应，且钾更活泼，与预测一致
一、碱金属元素
思考交流
(1)根据钾、钠与水反应的现象，推断锂与水反应的难易程度。
由钠、钾与水反应的现象，推测锂与水反应的程度不如钠、钾剧烈。
(2)根据上述实验，结合碱金属元素的原子结构推断出碱金属元素
化学性质的相似性和递变规律。完成下列填空：
1
失去
+1
增多
增大
减弱
增强
增强
剧烈
一、碱金属元素
银白色
较小
较小
较低
增大
降低
Li
K
Rb
Cs
一、碱金属元素
4．碱金属单质物理性质的相似性和递变性
1.判断正误
(1)从锂到铯，碱金属元素单质的密度依次增大
(2)碱金属元素随核电荷数增大，其单质与水反应越来越剧烈
(3)由于Li、Na、K都能和O2、H2O反应，故实验室中三者都应保存在煤油中
(4)可以通过钠和氯化锂溶液反应，判断钠和锂元素的金属性
(5)碱金属元素在自然界中能以游离态存在
×
√
×
×
×
应用体验
一、碱金属元素
2.下列关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是
①氢氧化物中碱性最强的是CsOH
②单质熔点最高的是铯
③它们的密度依次增大
④其单质的还原性依次增强
⑤它们对应离子的氧化性依次增强
⑥单质与水反应的剧烈程度依次增强
⑦单质与相同浓度、相同体积的盐酸反应的剧烈程度依次增强
A.①⑤⑦　　　　B.②⑥　　　　C.②③⑤　　　　D.②③④
√
应用体验
一、碱金属元素
二、卤族元素
F2 Cl2 Br2 I2
卤族元素简称卤素，包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)、 (Ts)
二、卤族元素
F2
Cl2
Br2
I2
F2 Cl2 Br2 I2
色、态
密度 熔沸点 1．卤素单质的物理性质
淡黄绿色
(气体)
黄绿色
(气体)
深红棕色
(液体)
紫黑色
(固体)
逐渐增大
逐渐升高
元素名称 氟 氯 溴 碘
元素符号
原子结构 示意图
相似性 递变性 F
Cl
Br
I
最外层均有7个电子
电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大
二、卤族元素
2．卤族元素的原子结构
(1)卤素单质与氢气反应
卤素单质 反应条件 化学方程式 产物稳定性
F2
Cl2
Br2
I2
结论 在暗处剧烈化合并发生爆炸
H2+F2 === 2HF
很稳定
光照或点燃
H2+Cl2 ====== 2HCl
光照或点燃
较稳定
加热至一定温度
不如HCl稳定
H2+Br2 ==== 2HBr
加热
不稳定，同一条件下同时分解
不断加热
从F2到I2，与H2化合越来越难，生成的氢化物稳定性逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱
二、卤族元素
3．卤素单质的化学性质
H2+I2 2HI
△
实验操作 实验现象 离子方程式 结论


实验探究
二、卤族元素
(2)卤素单质间的置换反应的实验探究
3．卤素单质的化学性质
实验操作 实验现象 离子方程式 结论


实验探究
二、卤族元素
(2)卤素单质间的置换反应的实验探究
3．卤素单质的化学性质
振荡静置后，溶液由无色变为橙黄色
振荡静置后，溶液由无色变为棕褐色
振荡静置后，溶液由无色变为褐色
2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－
2I－＋Cl2===I2＋2Cl－
2I－＋Br2===I2＋2Br－
氧化性：
Cl2>Br2>I2
1.通过实验可知，从F→I，元素的非金属性(得电子能力)依次减弱，试从原子结构角度分析其性质递变的原因。
从F→I，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。
2. F2通入水中会剧烈反应，且有另一种单质气体生成，请根据氧化还原反应理论书写化学方程式：________________________。
2F2＋2H2O===4HF＋O2
思考交流
二、卤族元素
卤素的特殊性
(1)在常温下Br2是唯一的液态非金属单质，易挥发。
(2)碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I2变蓝。
(3)氟是最活泼的非金属，没有正化合价，氟单质与盐溶液反应时，先与水反应产生HF和O2。
二、卤族元素
归纳总结
应用体验
1.判断正误
(1)卤素单质越活泼，其熔、沸点越高
(2)卤素单质随原子序数的递增，密度逐渐增大
(3)HF、HCl、HBr、HI的稳定性和还原性都依次增强
(4)从F→I，其单质与H2化合的难易程度是由难到易
(5)F2、Cl2、Br2与H2O反应的原理相同
(6)F2与NaCl溶液反应生成Cl2
×
√
×
×
×
×
二、卤族元素
应用体验
2.某实验小组利用点滴板实验来探究卤素
单质的氧化性顺序，下列关于该实验说法
正确的是
A.孔穴4中的溶液呈浅黄绿色
B.孔穴2中的溶液反应后与孔穴3颜色最相近
C.孔穴3、4中的溶液仅用作对比
D.仅由上述实验现象无法得出Cl2、Br2、I2的氧化性顺序
√
二、卤族元素
自我测试
1.下列有关碱金属元素的性质判断正确的是
A.Rb与H2O反应最剧烈
B.锂单质与氧气生成的氧化物有Li2O和Li2O2
C.碱金属的阳离子没有还原性，所以有强氧化性
D.从Li到Cs都易失去最外层1个电子，且失电子能力逐渐增强
√
Fr与H2O反应最剧烈
Li2O
有，但不强
自我测试
2.将下列物质分别加入溴水中(已知：溴单质微溶于水、易溶于CCl4，CCl4不溶于水)，溴水的颜色不发生变化的是
A.NaI固体　　　　　　　　B.NaOH固体
C.CCl4液体　　　　　　　 D.KCl固体
√
自我测试
3.1940年，意大利化学家西格雷发现了第85号元素，它被命名为“砹(At)”。砹(At)是卤族元素中位于碘后面的元素(已知：碘易溶于CCl4)，下列推测砹的结构和性质不正确的是
A.与H2化合的能力：At2＜I2
B.砹在常温下为白色固体
C.砹难溶于水，易溶于四氯化碳
D.砹原子的最外层有7个电子
√
本节内容结束