4.1原子结构与 元素的性质（2课时）（共22页）2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

(共22张PPT)
原子结构与元素的性质
——碱金属元素

(教材P98-P101)
Rb
碱金属元素化学性质活泼，在自然界都以化合态存在，它们的单质都由人工制得。
元素周期表中第IA族除氢外的元素称为碱金属元素，
碱金属单质 颜色和状态 密度g·㎝-3 熔点℃ 沸点℃
Li 银白色，柔软 0.534 180.5 1347
Na 银白色，柔软 0.97 97.81 882.9
K 银白色，柔软 0.86 63.65 774
Rb 银白色，柔软 1.532 38.89 688
Cs 略带金色光泽，柔软 1.879 28.40 678.4
一、碱金属单质的物理性质 (教材P7）
物理性质相似性：
（1）颜色
（2）硬度
（3）密度
（4）熔沸点
均为银白色（Cs略带金色）
柔软
较小
较低
（1）密度变化
（2）熔沸点变化
逐渐增大（K特殊）
逐渐降低
物理性质递变性：
[注意] 钠、钾常保存在煤油中，因为锂保存在石蜡油中。
观察碱金属素的原子结构示意图，思考并讨论：
①碱金属的原子结构有什么异同点？
②根据原子结构，试推测碱金属在化学性质上所表现的相似性和递变性。
相似性：
递变性：
核电荷数递增
电子层数递增
原子半径依次增大
易失电子
表现还原性
单质还原性逐渐增强
最外层1个电子
失电子能力逐渐增强
二. 碱金属元素的原子结构
递变性：
三、碱金属单质的化学性质
2Li+O2 = 2Li2O

2Na+O2 = Na2O2

K+O2 = KO2

1.都能与氧气反应
相似性：
从Li到Cs，与氧气反应越来越剧烈,生成的氧化物越来越复杂
（过氧化钠）
（超氧化钾）
2.都能与水（或酸）反应
与水反应越来越剧烈
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 ↑
2K + 2H2O = 2KOH + H2 ↑
通式 2M + 2H2O = 2MOH + H2 ↑
碱性强弱：
LiOH ＜NaOH ＜KOH ＜ RbOH ＜ CsOH
元素的金属性：
Li＜Na＜K＜Rb＜Cs
2Li + 2H2O = 2LiOH + H2 ↑
元素金属性强弱可以从其单质与水（或酸）反应置换出氢的难易程度，以及它们的最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱来比较。
整理笔记：1、碱金属某些性质的排序
1、单质密度
2、单质熔沸点
3、单质还原性
4、离子氧化性
6、最高价氧化物的水化物的碱性
7、元素的金属性
5、与水反应的剧烈程度
Li＜K＜Na＜Rb＜Cs
Li＞Na ＞K＞Rb＞Cs
Li＜Na＜K＜Rb＜Cs
Li+＞Na+＞K+＞Rb+＞Cs+
Li＜Na＜K＜Rb＜Cs
LiOH ＜NaOH ＜KOH ＜ RbOH ＜ CsOH
Li＜Na＜K＜Rb＜Cs
整理笔记：
2、什么是金属性，可以用哪些方法判断金属性强弱？
金属性：是指在化学反应中原子失去电子的能力。
1. 与水或酸反应难易程度
2. 最高价氧化物对应水化物碱性强弱。
3. 通过金属活动性顺序表判断。
4. 同主族元素从上到下金属性增强。
原子结构与元素的性质
——卤族元素

(教材P102-P104)
F2
Br2
I2
卤族元素
1、卤族元素是元素周期表中的第____纵行，是第_____族，包括的元素的名称和符号：
17
ⅦA
氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）、砹（At）、（Ts）
2、卤素单质的物理性质（阅读教材P8：资料卡片）
卤素单质均为双原子分子
F2、Cl2、Br2、I2、At2
递变性
（1）颜色：
逐渐加深
（2）状态：
气 →液→固
（3）熔沸点：
依次增高
（4）密度：
逐渐增大
（5）溶解性
除氟气（与水剧烈反应）外，在水中溶解度都较小，且由大→小，都易溶于有机溶剂。
★ 卤素单质物理性质的特殊性：
I2易升华——利用此特性可用于混合物的分离如碘与氯化钠
水 CCl4 汽油（苯）
Cl2 黄绿色 黄绿色 黄绿色
Br2 橙色 橙(红)色 橙(红)色
I2 棕黄色 紫色 紫(红)色
下表列出Cl2、Br2、I2在不同溶剂中的颜色
碘酒就是碘的酒精溶液，呈棕褐色。
Br2是深红棕色液体，是中学阶段唯一一种液态非金属单质
Br2有很强的腐蚀性，易挥发，保存时加少量的水进行“液封”，并用玻璃塞封口（因挥发的溴能腐蚀橡胶）
碘单质保存在棕色广口瓶中
卤族元素元素的性质与原子结构关系(教材P7学与问）
（1）元素的性质与原子最外电子层中的电子数目有密切关系。
（2）随着核电荷数的增加，元素原子的电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱。
※
※
卤族元素原子最外层电子数均为7
在化学反应中易得到电子
卤素单质都体现氧化性
在化学反应中得到电子能力减弱
单质氧化性减弱
离子的还原性:F-＜ Cl- ＜ Br-＜I-
离子还原性增强
氧化性:F2 ＞ Cl2 ＞ Br2 ＞I2
■单质氧化性减弱，体现递变性
■都能跟氢气反应，体现相似性
与H2反应条件 生成的氢化物的稳定性 单质的氧化性
F2 Cl2 Br2 I2
逐
渐
变
难
逐
渐
减
弱
逐
渐
减
弱
A、HX的稳定性：
B、HX的还原性：
C、HX的水溶液的酸性：
HF > HCl > HBr > HI
HF 3、卤素单质化学性质
（1）与H2反应
通式： X2 + H2 = 2HX（反应条件不同）
HF （2）卤素单质与水的反应
2F2 + 2H2O = 4HF + O2 （剧烈反应）
逐渐困难
通式：X2 + H2O = HX + HXO （X=Cl、Br、I 但≠F）
I2 + H2O = HI + HIO
Br2 + H2O = HBr + HBrO
Cl2 + H2O = HCl + HClO
特别注意：F2不能从盐溶液中置换出其他卤素单质。
（3）卤素单质与碱的反应
X2 + 2NaOH== NaX+NaXO+H2O
（X=Cl、Br、I 但≠F ）
2F2 + 4NaOH== 4NaF+O2+2H2O
（4）卤素单质与变价金属的反应
3 X2 + 2Fe == 2FeX3
△
△
I2 + Fe == FeI2
（X=F、Cl、Br 但≠I ）
氧化性:F2 ＞ Cl2 ＞ Br2 ＞I2
（5）碘单质的化学特性 遇淀粉变蓝
如何设计实验证明Cl2的氧化性大于Br2？
实验 现象 化学方程式
1、将少量氯水加入盛有NaBr溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡，静置。
2、将少量氯水加入盛有KI溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡，静置。
3、将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡，静置。
溶液分层，
下层橙红色
溶液分层，下层紫红色
2NaBr + Cl2 ==
2NaCl + Br2
2KI + Cl2 ==
2KCl + I2
2KI + Br2==
2KBr + I2
（7）卤素单质之间的置换反应
结论：单质氧化性：
离子还原性：
F2>Cl2>Br2>I2
F-溶液分层，下层紫红色
议一议1：什么是非金属性，可以用哪些方法判断非金属性强弱？
非金属性：是指在化学反应中原子得电子的能力。得电子能力越强的原子其非金属性就越强；反之亦反。
常见判断方法：
1. 与氢气反应难易程度，以及生成氢化物的稳定性。
2. 最高价氧化物对应水化物酸性强弱。
3. 通过非金属单质间的置换反应判断。
4. 同主族元素从上到下非金属性减弱。
议一议2：
1. 已知O、S、Se是VIA的元素，请问：
（1）H2O、H2S、H2Se的稳定性强弱？
（2）H2SO4与H2SeO4的酸性强弱？
2. 已知Cl2通入Na2S溶液中会有淡黄色沉淀生成，请写出相应离子方程式？请问Cl和S的非金属性强弱？HCl和H2S的稳定性？HClO4和H2SO4的酸性强弱？
整理笔记：卤素某些性质的排序
1、单质密度
2、单质熔沸点
3、单质氧化性
4、离子还原性
6、最高价氧化物的水化物的酸性
7、元素的非金属性
5、与氢气反应的难易程度
F2 ＜ Cl2 ＜ Br2＜I2
F2 ＜ Cl2 ＜ Br2＜I2
F ＞ Cl ＞ Br＞I
F-＜ Cl- ＜ Br-＜I-
F2 ＞ Cl2 ＞ Br2 ＞I2
HClO4＞ HBrO4＞HIO4
F2 ＞ Cl2 ＞ Br2 ＞I2
非金属性：是指在化学反应中原子得电子的能力。得电子能力越强的原子其非金属性就越强；反之亦反。
常见判断方法：
1. 与氢气反应难易程度，以及生成氢化物的稳定性。
2. 最高价氧化物对应水化物酸性强弱。
3. 通过非金属单质间的置换反应判断。
4. 同主族元素从上到下非金属性减弱。