4.1.3原子结构与元素的性质 课件（共22张PPT）高中化学人教版（2019）必修一

(共22张PPT)
第四章 物质结构 元素周期律
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
学习目标
知道碱金属元素、卤族元素的原子结构及特点。
能说出碱金属元素、卤族元素化学性质的相似性及递变性。
初步学会根据原子结构的特点，推测元素的化学性质。
一、碱金属元素
学习任务一：认识碱金属的化学性质
【思考交流】
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 0.265
Na
K
Rb
Li
Cs
3
11
19
37
55
+3
2
1
3
+11
2
8
1
11
+19
2
8
8
1
19
+37
2
8
18
8
1
37
+55
2
8
18
18
8
1
55
1
1
1
1
1
2
3
4
5
6
一、碱金属元素
锂(Li) 钠(Na) 钾(K) 铷(Rb) 铯(Cs) 钫(Fr)
放射性元素
①相同点：　　　　　　 相同， 都为　　　；
所以化学性质________
②递变性：
从Li到Cs，　　 依次增多，原子半径__________。
一、碱金属元素
碱金属原子结构
最外层电子数
1
电子层数
依次增大
原子结构
相似
学习任务二：实验探究碱金属的化学性质
探究
1、回忆Na有哪些化学性质？
2、结合Li、Na、K的原子结构特点，预测
Li、K 可能具有哪些与Na相似的化学性质？
1）与O2反应
2）与H2O反应
碱金属单质的化学性质
回忆钠在空气中燃烧的现象有哪些？钠在水中反应的现象有哪些？
钠先熔化，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，最后生成淡黄色固体。
钠浮在水面上、熔化成闪亮的小球、在水面上四处游动、发出嘶嘶的响声、反应后的溶液呈红色。
2、碱金属单质的化学性质
K
熔成小球，剧烈燃烧，发出紫色火焰
探究
1）与O2反应
Na
熔成小球，剧烈燃烧,
发出黄色火焰
【总结】
透过蓝色
钴玻璃观察
2Na＋O2 = Na2O2
△
K＋O2 = KO2
△
Rb、Cs 室温下与空气接触立即燃烧
4Li＋O2 = 2Li2O
△
1、Li→Cs，金属性逐渐增强；
2、Li→Cs，与O2反应产物越来越复杂，
反应程度逐渐剧烈。
2、碱金属单质的化学性质
浮、游、熔、声(轻微爆炸声)、红
2K + 2H2O = 2KOH + H2↑
Rb、Cs 遇水立即燃烧爆炸！
浮、游、熔、响、红
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
K
Na
2）与H2O反应
2Ｍ + 2H2O = 2ＭOH + H2↑
【总结】
1、反应通式
2、同族元素自上→下，金属性逐渐增强，反应程度逐渐剧烈。
碱金属单质的化学性质
观察Li、Cs的燃烧以及与水反应的现象，对比钠有何异同？如何从原子结构的角度解释？
碱金属元素原子最外层都只有1个电子，在反应中均易失去电子，具有相似的化学性质。
相似性
随着核电荷数的增加，碱金属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引力逐渐减弱，原子失电子的能力逐渐增强。即金属性逐渐增强。
递变性
Li Na K Rb Cs
1.相似性:
易失电子，强还原性
化合物中均为+1价
2.递变性:
电子层数
失电子能力
还原性
金属性
原子半径
化学性质相似
最外层只有一个电子
记一记
主族元素的最外层电子数决定元素的化学性质
还原性增强
Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+
氧化性减弱
环节三：归纳总结，性质预测
碱金属的相似性和递变性
已知镁分别能与氧气和水反应。请预测钙的性质并设计实验验证镁与钙金属性的强弱。
【思考交流】
二、卤族元素
1、根据卤素的原子结构，推测F2、Cl2、Br2、I2在化学性质上表现出的相似性和递变性。
结构 性质
决定
环节四：类比演绎，预测规律
氟
氯
溴
碘
砹 At
Cl
原子半径递增
电子层数递增
得电子能力递减
非金属性减弱
最外层电子数均为___，易___电子
递变性
从上到下
（化学性质相似）
相似点
二、卤族元素
7
得
卤素单质 颜色（常态） 密度 熔点/℃ 沸点/℃
F2 淡黄绿色（气体） 1.69 g/L（15℃） 219.6 188.1
Cl2 黄绿色（气体） 3.124 g/L（0℃） 101 34.6
Br2 深红棕色（液体） 3.119 g/cm3（20℃） 7.2 58.78
I2 紫黑色（固体） 4.93 g/cm3 113.5 184.4
从F2→Cl2→Br2→I2，颜色逐渐加深；熔点和沸点逐渐升高；密度逐渐增大。
递变性
有刺激性气味，有毒；易溶于乙醇、苯、CCl4等有机溶剂，在水中溶解度小。
相似性
用水液封保存
唯一的液态
非金属单质
2F2＋2H2O=4HF＋O2
碘遇淀粉变蓝
1、物理性质
环节五：实验事实，验证规律
F2 + H2 = 2HF
Cl2 + H2 = 2HCl
Br2 + H2 = 2HBr
光照或点燃；HCl较稳定
加热500℃ ，HBr不稳定
需不断加热，HI同时分解
I2 + H2 2HI
反应难易程度：
生成氢化物的稳定性：
越来越难
依次减弱
暗处化合爆炸
非金属性越强，对应的氢化物越稳定
2、与 H2 反应
二、卤族元素
可逆反应
▲
▲
光照
卤素单质 反应条件 化学方程式 产物稳定性
F2
Cl2
Br2
I2
暗处
光照或点燃
加热
不断加热
很稳定
较稳定
不如氯化氢稳定
不稳定，易分解
从F2→Cl2→Br2→I2，与H2化合越来越___，生成的氢化物稳定性逐渐_____，元素的非金属性逐渐_____。
递变性
卤族元素原子最外层都有7个电子，均易得电子，单质与H2反应都做氧化剂。
相似性
难
减弱
减弱
氧化性：F2>Cl2>Br2>I2
2、与 H2 反应
二、卤族元素
实验 现象 化学方程式
① KBr 溶液 + 氯水
② KI 溶液 + 氯水
③ KI 溶液 + 溴水
Cl2 + 2KBr = 2KCl +Br2
Cl2 + 2 KI = 2KCl + I2
Br2 + 2KI = 2KBr + I2
氧化性：F2 ＞ Cl2＞Br2＞I2
溶液变橙色
静置后分层，
下层紫红色
静置后分层，
下层紫红色
3）卤素单质间的置换反应
元素周期表的结构
碱金属元素
卤族元素
两类化学性质活泼的元素，在自然界都以化合态存在
归纳碱金属的相似性和递变性
结构
性质
位置
最外层电子数
均为1个。
IA族
能与O2、H2O反应生成+1价化合物。
周期序数逐渐增大
电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。
与O2、H2O反应更容易，也更剧烈。
决定
相似性
递变性
金属性
均易失去电子
失电子能力增强
周期序数=电子层数
主族序数=最外层电子数
归纳卤族元素的相似性和递变性
结构
性质
位置
最外层电子数
均为7个。
ⅦA族
能与H2、活泼金属、水反应。
周期序数逐渐增大
电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。
与H2化合越来越难，氢化物越来越不稳定。
决定
相似性
递变性
非金属性
均易得到电子
得电子能力减弱
周期序数=电子层数
主族序数=最外层电子数