人教版高中化学必修二第一章 物质结构 元素周期律 1.1.2元素的性质与原子结构

第一章 物质结构 元素周期律
第一节 元素周期表
1.1.2 元素的性质与原子结构
一。碱金属元素

Li
Na
K
Rb
Cs
Fr
1.元素的原子结构和元素的性质之间有什么关系呢？
2.我们把ⅠA 族(除氢)称为碱金属，为什么要把它们编在一个族呢？
一.碱金属元素
观察碱金属元素的原子结构示意图有何异同？
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
Li
Na
K
Rb
Cs
3
11
19
37
55
1
1
1
1
1
2
3
4
5
6
1、碱金属原子结构
锂
钠
钾
铷
铯
原子结构的异同：
1.相同点：碱金属元素原子结构的______________相同，都为____，都易失去电子，具有强还原性。
2.递变性：从Li 到Cs，碱金属元素的原子结构中，_________依次增多，___________依次增大。
最外层电子数
1个
电子层数
原子半径
结构决定性质，可否从碱金属原子的结构角度推测其化学性质如何？又是否有异同呢？






+37
2
8
18
8
1







+55
2
8
18
18
8
1



+3
2
1





+19
2
8
8
1




+11
2
8
1

失去1个电子
+1价阳离子
表现出还原性
可与非金属、水等发生化学反应反应
2、碱金属单质的化学性质
取一小块钾，擦干表面的煤油后放在石棉网上加热，观察现象。同钠与氧气的反应比较。
探究活动1
钠在空气中的燃烧
钾在空气中的燃烧
钠 钾
与氧气反应 剧烈燃烧，
火焰呈 色，
生成　 色的固体 剧烈燃烧，火焰呈　　色
钠、钾化学性质比较
黄
淡黄
紫
元素 条件 现象 产物 结论
Li
Na 加热 燃烧，剧烈 Na2O2
K 稍加热 燃烧，更剧烈 更复杂的氧化物KO2
Rb
Cs
（1）与非金属的反应（以O2为例）
从Li—Cs，随电子层数的递增，还原性（金属性）逐渐增强。
加热
燃烧，较不剧烈
Li2O
接触空气不加热
剧烈
更复杂的氧化物
接触空气不加热
剧烈
更复杂的氧化物
钠
与水反应
反应方程式
浮、熔、游、响、红
浮、熔、游、响、红，有微弱爆炸
2Na + 2H2O
2NaOH + H2↑
2K + 2H2O
2KOH + H2↑
钾
钠、钾与水反应的实验对比
请描述钠与水反应的实验操作及现象；
探究活动2
钠、钾与水的反应
元素 现象 产物 结论
Li
Na 剧烈反应，有“浮、熔、游、响、红”现象
K 更剧烈，气体会燃烧，轻微爆炸
Rb
Cs
从Li到Cs，随电子层数的递增，还原性（金属性）逐渐增强。
会反应，比Na缓慢
遇水燃烧，甚至爆炸
对应的碱和氢气
2M + 2H2O 2MOH + H2↑
(M=Li, Na, K, Rb, Cs)
碱性逐渐增强

(1)碱金属元素结构和化学性质的相似性和递变性
Li Na K Rb Cs
1.相似性：
最外层上都只有一个电子
化学性质相似

1) 易失去电子，表现出强还原性
2)化合物中均显+1价
2.递变性：
核电荷数↑
电子层数↑
原子半径↑
核对最外层电子的引力↓




失电子能力↑
还原性↑
金属性↑



牢记规律
在元素周期表中，同主族元素从上到下原子核外电子层数依次______，原子半径逐渐______，失电子能力逐渐______，金属性逐渐______。
还原性：Li < Na < K < Rb < Cs
氧化性：Li +< Na+ < K+ < Rb+ < Cs+
易失难得
增多
增大
增强
增强
K
Rb
Cs
(1)碱金属单质的物理性质
阅读P7，试着归纳碱金属物理性质的相似性和递变性
Li
碱金属单质 颜色和状态 密度
(g.cm3) 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 略带金属光泽，柔软 1.879 28.40 678.4
表1-1 碱金属的主要性质
熔沸点逐渐降低
最轻的金属，保存在石蜡里
密度反常，比钠的密度小
碱金属物理性质的递变规律
碱金属单质 Li Na K Rb Cs

相似点
颜色
硬度
密度
熔沸点
导电导热性
递变性 密度变化
熔沸点变化
柔软
较小
较低
强
逐渐增大（K特殊）
逐渐降低
均为银白色（Cs略带金色）
碱金属元素的递变规律
碱金属单质 原子结构 化学性质 物理性质
核电荷数 电子层数 原子半径 核对最外层电子的吸引力 金属性 对应碱的碱性 密度 熔沸点
Li
Na
K
Rb
Cs
增
加
增
加
增
加
减
弱
增
强
增
大
(K
除
外)
降
低
增
强
二、卤族元素
结合下表，总结并推测卤族元素的原子结构和性质有什么相似性和递变性？
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)
卤族元
素 氟 0.071
氯 0.099
溴 0.114
碘 0.133

F
Cl
Br
I
9
17
35
53
7
7
7
7
2
3
4
5

卤素单质 颜色和状态 密度
(g.cm3) 熔点
(℃) 沸点(℃)
F2 淡黄绿色，气体 1.69 -219.6 -188.1
Cl2 黄绿色，气体 3.214 -101 -34.6
Br2 深红棕色，液体 3.119 -7.2 58.78
I2 紫黑色，固体 4.93 113.5 184.4
卤素单质的物理性质
资料卡片
常温下，唯一的液态非金属单质
熔沸点逐渐升高
1.结构特点
①卤族元素位于周期表第__________族；
②相同点：最外层上都有________个电子；
③递变性：从F→I，核电荷数逐渐________，电子层数逐渐____________，原子半径逐渐____________。
2．卤素单质的主要物理性质及递变规律
(1)颜色、状态
F2：淡黄绿色气体；Cl2：________________；
Br2：________________；I2：____________色固体。
(2)递变规律
从F2到I2：颜色逐渐________，密度逐渐_______________，熔、沸点逐渐______________。
ⅦA
7
增多
增多
增大
黄绿色气体
深红棕色液体
紫黑
加深
升高
增大
卤素单质与氢气反应
卤素单质与氢气反应
剧烈程度：F2>Cl2>Br2>I2
生成氢化物稳定性：HF>HCl>HBr>HI
3.卤素单质的化学性质
1.卤素单质与氢气反应
与氢气反应生成相应的氢化物：———————
规律：F2 Cl2 Br2 I2
与氢气反应剧烈程度：依次————————
生成氢化物的稳定性：依次————————
X2＋H2===2HX
减弱
减弱
3.卤素单质的化学性质
2.单质之间的置换反应
实验操作 实验现象 化学方程式




静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈橙红色
2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2
静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈紫红色
2KI＋Cl2===2KCl＋I2
静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈紫红色
2KI＋Br2===2KBr＋I2
结论：
4.卤族元素的原子结构与化学性质的递变关系
随着核电荷数的增加，卤素单质的氧化性逐渐___________，卤族元素的非金属性逐渐________________。
减弱
减弱
[认知总结]
卤族元素化学性质的相似性和递变性
1．相似性
2．递变性


具体情况如下：
物质 性质 递变规律(F2→I2)
单质
氢化物

最高价氧化物对应的水化物
(氟除外)
与氢气反应
稳定性
还原性
酸性
反应越来越难
逐渐减弱
逐渐增强
逐渐减弱
对于同族元素而言
核电荷数逐渐增多
电子层数依次增加
得电子能力逐渐减弱
失电子能力逐渐增强
金属性逐渐增强
非金属性逐渐减弱

从上到下
对于同周期元素而言
核电荷数逐渐增多
电子层数不变
得电子能力逐渐增强
失电子能力逐渐减弱
金属性逐渐减弱
非金属性逐渐增强
从左到右

金属性强弱的判断方法 说明
①?单质与水（或酸）反应置换出H2的难易 越易反应，元素的金属性越强
②?最高价氧化物水化物（M(OH)n）的碱性强弱 碱性越强，元素的金属性越强
③?金属与盐溶液的置换反应 活泼的金属能置换出较不活泼的金属
④?单质的还原性（或离子的氧化性） 单质的还原性越强，该元素的金属性越强
非金属性强弱的判断方法 说明
①?与H2化合的难易 越易化合，元素的非金属性越强
② 与H2化合生成的氢化物的稳定性 氢化物越稳定，元素的非金属性越强
③ 最高价氧化物的水化物(HnROm)的酸性强弱 酸性越强，元素的非金属性越强
④ 非金属单质与盐溶液的置换反应 活泼的非金属能置换出较不活泼的非金属
⑤ 单质的氧化性（或离子的还原性） 单质的氧化性越强，该元素的非金属性越强
1.锂是世界上最轻的金属，它属于碱金属的一种。下列关于碱金属的说法正确的是( )
A.和锂同一主族的都是金属元素
B.Na+比Li多一个电子层
C.Li+、Na+、K+、Rb+的最外层都有8个电子
D.Li是碱金属中原子半径最小的原子
H
D
Na+有两个电子层，Li有两个电子层
Li+最外层只有2个电子
2.下列对碱金属性质的叙述中正确的是( )
A.碱金属元素的单质具有强还原性，可置换出硫酸铜溶液中的铜单质
B.单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物
C.碱金属单质与水反应生成碱和氢气
D.单质熔、沸点随着原子序数递增而升高
C
Li燃烧后生成物只有Li2O
熔、沸点在逐渐降低
碱金属单质还原性强，会首先与水反应
2M+2H2O 2MOH+H2↑(M=Li, Na, K, Rb, Cs)
3.下列关于碱金属某些性质的排序中，正确的是( )
A.还原性：Li>Na>K>Rb>Cs
B.密度：LiC.熔点、沸点： LiD.原子半径： Li从上到下，随着原子半径的逐渐增大，还原性逐渐增强
从上到下，密度逐渐增大(K除外)
碱金属从上到下，熔沸点逐渐降低
D
4.下列关于F、Cl、Br、I 性质的比较，不正确的是（ ）
A.它们的核外电子层数随核电荷数的增加而增多。
B.被其它卤素单质从卤化物中置换出来的可能性随核电荷数的增加而增大。
C.它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强。
D.它们的单质的颜色随核电荷数的增加而加深。

C
5.各组性质的比较中，正确的是（ ）
A.还原性：HF>HCl>HBr>HI
B.稳定性：HFC.与水反应的难易：Cl2>Br2>I2>F2
D.沸点：F2D
课后作业
1.复习本节课内容。
2.预习“三。核素”。
3.课时练有关练习
谢谢
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