資源簡介

(共31張PPT)
第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律
第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表
第3課時
學習目標：
1.了解堿金屬元素的性質(zhì)的相似性和遞變性
2.了解鹵族元素的性質(zhì)的相似性和遞變性
3.了解同主族元素性質(zhì)的變化規(guī)律
我們知道，金屬元素的原子最外層電子一般少于4個，在化
學反應(yīng)中容易失去電子，具有金屬性；非金屬元素的原子最
外層電子一般多于4個，在化學反應(yīng)中容易得到電子，具有
非金屬性。所以人們常說，原子結(jié)構(gòu)決定元素的性質(zhì)。
路浸沒其あ),吾將上下而求索!
人們經(jīng)常把元素周期表中的同族元素放在一起研究，是因為
他們之間存在著某種內(nèi)在聯(lián)系。那么,這種內(nèi)在的聯(lián)系是什 么呢 我們將從他們的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系進行探討。
元素名稱 鋰 鈉 鉀 銣
銫
元素符號 Li Na K Rb
Cs
原子結(jié)構(gòu)示意圖 +11)281 +19)2881 +37)281881
(+55)28181881
原子半徑/nm 0.152 0.186 0.227 0.248
0.265
一 、堿金屬元素
1.堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)
知識影響格局，格局決定命運!
AR
TRI
PRISM
ANGUL
一 、堿金屬元素
(1)由上表可知：
在元素周期表中，堿金屬元素原子的最外層電子數(shù) 相同，隨核電荷
數(shù)的增大，電子層數(shù)依次增 多，原子半徑逐漸增大。
(2)堿金屬元素的原子最外層電子數(shù)為1,易失去電子而具有較強的金
屬性，其單質(zhì)與鈉類似，易與氧氣、水等反應(yīng)。
一 、堿金屬元素
2.堿金屬單質(zhì)的化學性質(zhì)
(1)鈉、鉀與氧氣反應(yīng)
①實驗現(xiàn)象：都能在空氣中燃燒，鈉產(chǎn)生黃色火焰，鉀產(chǎn) 生紫色火焰(透過藍色鈷玻璃),鉀燃燒更劇烈。
②反應(yīng)方程式：
2Na+0 =-NaO 、K+0 =-Ko
③實驗結(jié)論：金屬的活潑性：K > Na。
①實驗現(xiàn)象：
相同點：金屬浮在水面上；金屬熔成閃亮的小球；
小球四處游動；發(fā)出嘶嘶的響聲；反應(yīng)后的溶液呈紅色。
不同點：鉀與水的反應(yīng)有輕微爆炸聲并著火燃燒。
一 、堿金屬元素
(2)鈉、鉀與水反應(yīng)
一、堿金屬元素
②化學方程式：
2 Na±2H O===2NaOH +H 個； 2K+2H O===2KOH+H 個。
③實驗結(jié)論：
與水反應(yīng)劇烈程度：K>_Na; 金屬的活潑性： K_> _Na。
一、堿金屬元素
3.堿金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)
(1)堿金屬單質(zhì)具有硬度_小_、密度小、熔點低的特點。隨著元素原 子核電荷數(shù)的增加，堿金屬單質(zhì)的熔點和沸點逐漸降 低。
(2)堿金屬單質(zhì)具有良好的延展性二、導(dǎo)電 _性、導(dǎo)熱 性，液態(tài)鈉可 用作核反應(yīng)堆的傳熱介質(zhì)。
氧化物，如Li O 、Na O 等
氯化物，如NaCl 、KCl 等
通 式 ：2 R+2H O=2ROH+H 個
通 式：2 R+2H+=2R++H 個
最高價氧化物對應(yīng)的水化物的化學式 為ROH, 且均為堿
【歸納總結(jié)】
(1)相似性
+O
+Cl
+H O
+酸溶液
堿金屬性質(zhì)的相似性和遞變性
一 、堿金屬元素
化合物
單 質(zhì) R
一、堿金屬元素
【歸納總結(jié)】 (2)遞變性
具體情況如下：
①與氧氣反應(yīng)
從Li→Cs,與氧氣反應(yīng)越來越劇烈，產(chǎn)物越來越復(fù)雜。如Li與O 生成 Li O,Na 與O 生成Na O 、Na O ,K 與O 生成K O 、KO 。
②與H O (或酸)的反應(yīng)
從Li→Cs, 與 H O (或酸)反應(yīng)越來越劇烈。如K 與H O 反應(yīng)能發(fā)生輕微爆 炸，則Rb、Cs 遇水會發(fā)生爆炸。
一、堿金屬元素
正誤判斷
(1)從鋰到銫，堿金屬元素單質(zhì)的密度依次增大( × )
(2)堿金屬元素的單質(zhì)與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物屬于同種類型( × )
(3)堿金屬元素隨核電荷數(shù)增大，其單質(zhì)與水反應(yīng)越來越劇烈( )
(4)堿金屬元素單質(zhì)都應(yīng)該保存在煤油中(× )
(5)金屬鉀能從NaCl 溶液中置換出鈉(× )
(6)堿金屬元素在自然界中能以游離態(tài)存在(× )
一 、堿金屬元素
【思考 ·討論】
1.從堿金屬原子結(jié)構(gòu)的角度解釋。
(1)堿金屬元素的化學性質(zhì)具有相似性。
提示 堿金屬元素的最外層電子數(shù)相同，都是1個電子，故它們的化 學性質(zhì)相似。
(2)堿金屬元素的性質(zhì)具有遞變性。
提示 隨著核電荷數(shù)的增加，堿金屬元素原子的電子層數(shù)逐漸增多， 原子半徑逐漸增大，原子核對最外層電子的引力逐漸減弱，原子失電 子的能力逐漸增強。
一、堿金屬元素
2.據(jù)報道，我國科學家通過與多個國家進行科技合作，成功研發(fā)出銫(Cs) 原子噴泉鐘，標志著我國時間頻率基準研究進入世界先進行列。已知銫 位于元素周期表中第六周期I A族，根據(jù)銫在元素周期表中的位置，推斷 下列內(nèi)容：
(1)銫的原子核外共有6 個電子層，最外層電子數(shù)為1 ,銫的原子序 數(shù)為55 。
(2)銫單質(zhì)與水劇烈反應(yīng)，放出_無 色氣體，同時使紫色石蕊溶液顯
藍 色，因為2Cs+2H O===2CsOH+H _ (寫出化學方程式)。
(3)預(yù)測銫單質(zhì)的還原性比鈉單質(zhì)的還原性強_ ( 填“弱”或“強”)。
一 、堿金屬元素
解析 根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律，結(jié)合銫在元素周期表中的位置知， 銫原子核外電子分六層排布，分別是2、8、18、18、8、1,原子序數(shù) 是55,最外層只有1個電子。銫與鈉同主族，具有極強的金屬性，與
水反應(yīng)生成氫氣和氫氧化銫：2Cs+2H O===2CsOH+H 個，氫氧化
銫是強堿，使紫色石蕊溶液變藍色。
鹵素單質(zhì) 顏色和狀態(tài) 密度 熔點/℃
沸點/℃
F 淡黃綠色氣體 1.69 g-L-1(15 ℃) —219.6
—188.1
Cl 黃綠色氣體 3.214 g ·L- (0℃) -101
—34.6
Br 深紅棕色液體 3.119 g ·cm-3(20℃) —7.2
58.78
I 紫黑色固體 4.93 g ·cm-3 113.5
184.4
分析上表可知，從F 到I , 顏色逐漸加深 _,熔、沸點逐漸升高，密度逐
漸 增大。
二、鹵族元素
1.鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)
元素名稱 氟 氯 溴
碘
元素符號 F Cl Br
I
原子結(jié)構(gòu)示意圖 +17287 +35)28187
+53)2818187
原子半徑/nm 0.071 0.099 1.14
1.33
二、鹵族元素
2.鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)
二、鹵族元素
(1)由上表可知：
鹵族元素的原子最外層電子數(shù)都是相同_ 的，隨核電荷數(shù)的增大，電
子層數(shù)依次 增多，原子半徑逐漸增大。
(2)鹵族元素原子最外層電子數(shù)為7,易得到電子而具有較強的非金屬
性，其單質(zhì)與氯氣類似，能與金屬、非金屬單質(zhì)、水等發(fā)生反應(yīng)。
鹵素單質(zhì) F Cl Br
I
與H 反應(yīng)條件 暗處 光照或點燃 加熱至一定溫度
不斷加熱
氫化物穩(wěn)定性 很穩(wěn)定 較穩(wěn)定 不如HCl穩(wěn)定
不穩(wěn)定、易分解
二、鹵族元素
3.鹵素單質(zhì)的化學性質(zhì)
(1)與氫氣反應(yīng)
①鹵素單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的條件及生成物的穩(wěn)定性
②隨原子序數(shù)的遞增 ，鹵 素 單質(zhì)與H 化合越來越_難，生成的氫化物的
穩(wěn)定性逐漸減弱，元素的非金屬性逐漸減 弱。
二、鹵族元素
(2)鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)
實驗①中：試管內(nèi)液體靜置后分層，上層為無色，下層為橙紅色，反應(yīng)
的化學方程式：Cl +2NaBr===2NaCl+Br _;
實驗②中：試管內(nèi)液體靜置分層，上
層為無色，下層為紫紅色，反應(yīng)的化
學方程式：2 KI+Br ===2KBr+I ;
實驗③中：試管內(nèi)液體靜置分層，上
層為無色，下層為紫紅色，反應(yīng)的化
學方程式：2 KI+Cl ===2KCl+I 。
由實驗①②③得出結(jié)論：Cl → I 氧化
性逐漸減弱，相應(yīng)鹵素離子還原性逐
漸增強_。
氯水 CCl 溴水 CCl 氯水 CCl
振蕩
NaBr
溶液
實驗①
振蕩
KI溶液 實驗③
振 蕩
KI 溶液 實驗②
0
0 0
0
0
0
二、鹵族元素
【歸納總結(jié)】
鹵族元素原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的相似性和遞變性
(1)鹵族元素原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的相似性：
①最外層均有7個電子；
②最高正價除F外均顯+7價，最低負價為一1價；
③氣態(tài)氫化物的通式為HX(X表示鹵素);
④最高價氧化物對應(yīng)水化物的通式為HXO (F 除外)。
知識影響格局，格局決定命運!
AR
TRI
PRISM
ANGUL
結(jié)構(gòu)及性質(zhì)
規(guī)律
原子半徑
F Cl Br I
原子半徑逐漸增天
單質(zhì)的氧化性
F Cl Br I
氧化性逐漸減弱
陰離子的還原性
F CI Br I
還原性逐漸增強
與H 化合的難易程度
F Cl Br I
與H 化合越來越難
氫化物的穩(wěn)定性
HF HCl HBr HI
穩(wěn)定性逐漸減弱
最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性
HClO HBrO HIO
酸性逐漸減弱
二、鹵族元素(2)鹵族元素原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的遞變性：
二、鹵族元素
【思考 ·討論】
1.鹵素都是典型的非金屬元素，其單質(zhì)(X )都具有氧化性。
(1)鹵素易形成X- 的原因是
鹵素原子的最外層都是7個電子，易得到1個電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
(2)X 與H 化合的化學方程式是__ H +X ===2HX ,其 反 應(yīng) 條 件 難 易規(guī)律是隨原子序數(shù)的增大，與H 化合越來越難。
(3)將氯氣通入碘化鉀溶液中反應(yīng)的離子方程式是l +2I-===2Cl-+ I 。 ( 4 ) 舉 例 說 明 氯 氣 的 氧 化 性 比 單 質(zhì) 溴 的 氧 化 性 強 ：
氯氣能從溴化鉀溶液中置換出溴：Cl +2KBr===2KCl+Br (答案合理均可)
二 、鹵族元素
2.砹(At)屬于鹵族元素，下列關(guān)于砹(At)及其化合物具有的性質(zhì)
推測不正確的是_D (填字母)。
A.單質(zhì)砹易溶于某些有機溶劑
B.AgAt是難溶于水的有色固體
C.HAtO 的酸性比HClO 的弱
D.HAt難溶于水，且受熱很難分解
二、鹵族元素
【思維建模】
同主族 元素
(自上 而下)
失電子能力 逐漸增強
得電子能力 逐漸減弱
電子層數(shù) 逐漸增多
原子半徑 逐漸增大
金屬性逐 漸增強
非金屬性 逐漸減弱
同主族元素的原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系
最外層電子數(shù) 電子層數(shù)
原子半徑
相似性
遞變性
與氫氣反應(yīng)
鹵素單質(zhì)的置
換反應(yīng)
與水反應(yīng)
最外層電子數(shù) 電子層數(shù)
原子半徑
相似性 遞變性
與氧氣反應(yīng) 與水反應(yīng)
鹵族元 素的原 子結(jié)構(gòu)
鹵素單 質(zhì)的物 理性質(zhì)
正確云鹵素單 質(zhì)的化 學性質(zhì)
堿金屬元 素的原子 結(jié)構(gòu)
堿金屬單 質(zhì)的物理 性質(zhì)
堿金屬單 質(zhì)的化學 性質(zhì)
【課堂回眸】
均出現(xiàn)相似性和遞變性
元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)
知識影響格局，格局決定命運!
路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索!

展開更多......

收起↑