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(共24張PPT)
第四章 物質結構 元素周期律
第一節 原子結構與元素周期表
課時3 原子結構與元素的性質
壹
貳
叁
典型的金屬元素族——堿金屬
知識導航
典型的非金屬元素族——鹵族
課堂導入
經過不斷的研究，科學家們最終制定出了元素周期表，那么，其是如何揭示元素之間的關聯？
探究課堂
元素化學性質與原子最外層電子數的關系
原子 最外層電子數特點 得失電子情況 化學性質
稀有氣體元素 都為8(氦為2) 不易_____ _____
金屬元素 一般_____4 易_____ _______
非金屬元素 _____4 易_____ ______
得失
穩定
少于
失去
不穩定
多于
得到
不穩定
原子的最外層電子數決定原子的化學性質。
元素化學性質與原子最外層電子數的關系
過渡元素
（過渡金屬）
堿
金
屬
元
素
鹵
族
元
素
稀
有
氣
體
元
素
放射性元素
元素名稱 元素符號 核電荷數 原子結構示意圖 最外層電子數 電子層數 原子半徑/nm
鋰 0.152
鈉 0.186
鉀 0.227
銣 0.248
銫 0.265
探究課堂
Li
Na
K
Rb
Cs
3
11
19
37
55
1
1
1
1
1
2
3
4
5
6
原子核外電子排布有什么特點？
最外層電子數都是1；隨核電荷數的增大，電子層數逐漸增多。
化學性質相似
探究課堂
原子半徑變化有什么特點？
元素名稱 元素符號 核電荷數 原子結構示意圖 最外層電子數 電子層數 原子半徑/nm
鋰 0.152
鈉 0.186
鉀 0.227
銣 0.248
銫 0.265
Li
Na
K
Rb
Cs
3
11
19
37
55
1
1
1
1
1
2
3
4
5
6
從上到下堿金屬元素原子的電子層數逐漸增大，原子半徑逐漸增大。
探究課堂
（1）回憶第二章學過的知識，鈉有哪些化學性質？（用化學方程式表示），體現了什么性質？
（2）結合鋰、鈉和鉀的原子結構特點，預測鋰、鉀可能具有哪些相似化學性質？
①2Na＋O2 Na2O2
②2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑
③2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑
4Na＋O2 = 2Na2O
鋰、鈉和鉀最外層都只有1個電子，都容易失去最外層電子，表現出比較強的還原性。鋰、鉀和鈉相似，都能與氧氣、水發生化學反應。
還原性
堿金屬元素化學性質的相似性
探究課堂
堿金屬元素化學性質的遞變性
【觀察并思考】Na與K分別與水、O2反應現象有何不同？試從原子結構角度解釋。
探究課堂
堿金屬元素化學性質的遞變性
鉀和鈉都可以與
水和氧氣發生反應
鉀的反應更為劇烈
元素符號 原子結構 示意圖 原子半徑/nm
Na 0.186
K 0.227
原子最外層電子相同
原子半徑較大
強還原性（失電子）
失電子能力更強
還原性更強
探究課堂
堿金屬元素化學性質的遞變性
元素符號 原子結構示意圖 原子半徑/nm
Li 0.152
Na 0.186
K 0.227
Rb 0.248
Cs 0.265
堿金屬元素原子
最外層只有一個電子
原子結構的相似性
元素性質的相似性
決定
在化合物中化合價+1
易失電子，表現金屬性（還原性）
隨核電荷數增加
電子層數逐漸增大
原子結構的遞變性
元素性質的遞變性
決定
原子半徑逐漸增大
金屬性（還原性）逐漸增強
原子失電子能力
逐漸增強
探究課堂
鋰(Li) 鈉(Na) 鉀(K) 銣(Rb) 銫(Cs)
隨著核電荷數增加，堿金屬的性質逐漸增強
與水反應越來越劇烈，生成氫氣速率越來越快；
通式： 2M+2H2O=2MOH+H2↑
堿性：LiOH ＜ NaOH ＜ KOH ＜ RbOH ＜ CsOH
元素金屬性逐漸增強，單質還原性逐漸增強
請預測堿金屬元素的性質
探究課堂
堿金屬元素的物理性質
元素名稱 元素符號 核電荷數 顏色和狀態 密度g/cm3 熔點℃ 沸點℃
鋰 Li 3 銀白色, 柔軟 0.534 180.5 1347
鈉 Na 11 銀白色, 柔軟 0.97 97.81 882.9
鉀 K 19 銀白色, 柔軟 0.86 63.65 774
銣 Rb 37 銀白色, 柔軟 1.532 38.89 688
銫 Cs 55 略帶金色光澤,柔軟 1.879 28.40 678.4
遞增
注意：鋰是最輕的金屬，保存在石蠟里；其他保存在煤油中。
遞增
遞減
遞減
鈉鉀反常
探究課堂
【例1】下列關于Li、Na、K、Rb、Cs的敘述均正確的一組是( )
① 金屬性最強的是鋰
② 形成的離子中，氧化性最強的是鋰離子
③ 在自然界中均以化合態形式存在
④ Na在空氣中久置后，成分為Na2CO3
⑤ 均可與水反應，產物均為MOH和H2
⑥ 它們在氧氣中燃燒的產物都有M2O和M2O2兩種形式
⑦ 粒子半徑：Rb+>K+>Na+，Cs>Cs+
A. ①②③④⑤ B. ③④⑤⑥⑦
C. ①②④⑥⑦ D. ②③④⑤⑦
D
鹵
族
元
素
探究課堂
鹵素單質的物理性質
鹵素單質 顏色和狀態 密度(g.cm3) 熔點(℃) 沸點(℃)
F2 淡黃綠色， 氣體 1.69 -219.6 -188.1
Cl2 黃綠色， 氣體 3.214 -101 -34.6
Br2 深紅棕色， 液體 3.119 -7.2 58.78
I2 紫黑色， 固體 4.93 113.5 184.4
密度增大
顏色加深
熔點升高
沸點升高
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F
Cl
Br
I
根據鹵素原子結構，推測氟、氯、溴、碘在化學性質上所表現的相似性和遞變性？
探究課堂
鹵族元素性質的理論分析
鹵族元素原子最外層
有7個電子
原子結構的相似性
元素性質的相似性
決定
在化合物中常見化合價-1
易得電子，表現非金屬性（氧化性）
鹵族元素原子
電子層數逐漸增大
原子結構的遞變性
元素性質的遞變性
決定
原子半徑逐漸增大
非金屬性（氧化性）逐漸減弱
原子得電子能力逐漸減弱
探究課堂
鹵素單質的化學性質
①鹵素與氫氣反應
H2+X2=2HX
（ X=F、Cl、Br、I ）
鹵素 條件及現象 方程式 氫化物穩定性
F2 冷暗處爆炸
Cl2 光照或點燃
Br2 高溫 500℃
I2 高溫、持續加熱緩慢進行
① 與氫氣反應的難易程度： ；
② 生成氫化物的穩定性： ；
③ 鹵素非金屬性的強弱： ；
由易到難
由強到弱
由強到弱
H2+F2=2HF
H2+Cl2=2HCl
H2+Br2=2HBr
H2+I2 2HI
HF很穩定
HCl穩定
HBr較不穩定
HI很不穩定
探究課堂
實驗 現象 化學方程式
KBr+氯水 振蕩
KI+氯水 振蕩
KI+溴水 振蕩
溶液變為橙黃色
溶液變為棕黃色
溶液變為棕黃色
2KBr + Cl2 = 2KCl +Br2
2KI + Cl2 = 2KCl +I2
2KI + Br2 = 2KBr +I2
2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2
2I－＋Cl2 = 2Cl－＋I2
2I－＋Br2 = 2Br－＋I2
鹵素單質的化學性質
② 鹵素單質間的置換反應
探究課堂
2Br－＋Cl2 = 2Cl－ ＋ Br2
2I－＋Cl2 = 2Cl－ ＋ I2
2I－＋ Br2 = 2Br－ ＋ I2
氧化性
還原性
氧化劑
氧化產物
還原劑
還原產物
Cl2>Br2
Cl-
氧化劑
氧化產物
還原劑
還原產物
氧化劑
氧化產物
還原劑
還原產物
Cl2>I2
Cl-Br2>I2
Br -Cl-
Cl2>Br2>I2
鹵素離子還原性：
鹵素單質氧化性：
從氯到碘，
單質的氧化性逐漸減弱。
從氯到碘，
離子的還原性逐漸增強。
鹵素單質的化學性質
探究課堂
【例2】在甲、乙、丙三種溶液中各含一種鹵素離子，往甲中加淀粉和氯水，則溶液變藍色，再往丙中加淀粉和氯水，無明顯現象。
則甲、乙、丙依次含有( )
A. Br－、I－、Cl- 　
B. I-、Cl-、Br－
C. I－、Br－、Cl-　
D. Br-、Cl-、I-
C
淀粉遇碘單質變藍
課堂小結
金 屬 性 逐 漸 增 強
非 金 屬 性 逐 漸 減 弱
同一主族，從上到下：、
電子層數逐漸 ，
原子半徑逐漸 ，
失電子能力逐漸 ，得電子能力逐漸 ，金屬性逐漸 ，
非金屬性逐漸 ；
增大
增強
減弱
增強
減弱
增多
謝謝觀看
THANKS

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