第2課時元素的性質與原子結構

1.元素周期表中的幾個重要關系原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質子數(shù)=核外電子數(shù)周期序數(shù)＝電子層數(shù)主族序數(shù)＝最外層電子數(shù)2.周期表的結構周期---“三短”“四長”族---“七主”“七副”“0族和Ⅷ族”【知識回顧】

知識回顧第2課時元素的性質與原子結構11Na鈉3Li鋰19K鉀37Rb銣55Cs銫9F氟17Cl氯35Br溴53I碘85At砹元素周期表為什么把Li、Na、K等元素編在一個族，把F、Cl、Br、I等編在一個族呢？同族的原子結構和性質有什么聯(lián)系呢？1.掌握堿金屬元素、鹵族元素的原子結構及特點。（重點）2.掌握堿金屬元素、鹵族元素的化學性質的相似性及遞變性。(重點）3.認識結構決定性質的因果關系。

元素名稱元素符號核電荷數(shù)原子結構示意圖最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑

nm堿金屬元素鋰0.152鈉0.186鉀0.227銣0.248銫0.265+321+11281+192881+37281881+5528181881NaKRbLiCs3111937551111123456觀察堿金屬元素的原子結構示意圖：

鋰鈉鉀銣

【思考與交流】通過觀察，歸納堿金屬元素原子結構的相同點和遞變性。

堿金屬元素【提示】相同點：堿金屬元素原子結構的最外層電子數(shù)相同，都為1。遞變性：從Li到Rb，堿金屬元素原子結構中，電子層數(shù)依次增多，原子半徑依次增大。

【思考與交流】

堿金屬元素鈉、鉀與氧氣反應比較黃淡黃紫鈉鉀與氧氣反應劇烈燃燒，火焰呈

色，生成

色的固體劇烈燃燒，火焰呈

色

堿金屬元素鈉鉀與水反應

在水面上、___成銀白色小球、在水面上四處

、滴入酚酞溶液呈

色

在水面上、

成銀白色小球、在水面上四處

、滴入酚酞溶液呈

色，有輕微爆炸現(xiàn)象浮熔游動紅鈉、鉀與水的反應比較浮熔游動紅

堿金屬元素LiNaKRbCs與O2反應反應不如鈉劇烈，生成Li2O點燃劇烈燃燒，生成Na2O2燃燒更加劇烈，生成復雜的氧化物遇空氣立即燃燒，生成更復雜的氧化物遇空氣立即燃燒，生成更復雜的氧化物與H2O反應劇烈，生成H2更劇烈，生成H2輕微的爆炸，生成H2遇水立即燃燒，爆炸遇水立即燃燒，爆炸堿金屬與氧氣、水的反應現(xiàn)象

堿金屬元素【提示】相似性：均能與氧氣、水反應,表現(xiàn)出金屬性（還原性）遞變性：與氧氣、水反應的劇烈程度有所不同；在同一族中，自上而下反應的劇烈程度逐漸增大。4Li+

O22Li2O（氧化鋰）△====

2Na+O2Na2O2（過氧化鈉）△====2Na+2H2O====2NaOH+H2↑2K+2H2O====2KOH+H2↑【思考與交流】根據實驗事實，歸納堿金屬化學性質的相似性和遞變性。

堿金屬元素堿金屬元素原子的最外層都只有1個電子，化學性質相似。從Li到Cs，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吸引力逐漸減弱，元素的金屬性逐漸增強，單質的還原性逐漸增強，其化學性質表現(xiàn)出遞變性?！舅伎寂c交流】從原子結構的相似性與遞變性分析化學性質的相似性與遞變性的根本原因。

堿金屬元素通過比較堿金屬單質與氧氣、水的反應，我們可以看出，元素性質與原子結構有密切關系，主要與原子核外電子的排布，特別是

有關。原子結構相似的一族元素，它們在化學性質上表現(xiàn)出

和

。最外層電子數(shù)相似性遞變性在元素周期表中，同主族元素從上到下原子核外電子層數(shù)依次

，原子半徑逐漸

，失電子能力逐漸

，金屬性逐漸

。增多增大增強增強【歸納總結】1、根據金屬單質與水或者與酸反應置換出氫氣的難易程度。若置換出氫氣越容易，則金屬性越強。2、根據金屬元素最高價氧化物對應的水化物的堿性強弱。堿性越強，則金屬元素的金屬性越強。3、金屬單質之間的置換反應。4、根據金屬活動性順序表判斷【歸納提升】元素金屬性強弱的判斷依據

堿金屬元素【閱讀與思考】堿金屬的物理性質通過閱讀下表內容，找出堿金屬物理性質的相似性及遞變性。元素名稱元素符號核電荷數(shù)顏色和狀態(tài)密度(g·cm-3)熔點(℃)沸點（℃）鋰Li3銀白色，柔軟0.534180.51347鈉Na11銀白色，柔軟0.9797.81882.9鉀K19銀白色，柔軟0.8663.65774銣Rb37銀白色，柔軟1.53238.89688銫Cs55略帶金色光澤，柔軟1.87928.40678.4

堿金屬元素堿金屬物理性質的比較性質相似點遞變性顏色硬度密度熔沸點導電導熱性密度變化熔沸點變化LiNaKRbCs柔軟較小較低強逐漸增大（K特殊）單質的熔沸點逐漸降低均為銀白色（Cs略帶金色）

堿金屬元素還原性核對最外層電子的引力

LiNaKRbCs1.相似性:都易失電子表現(xiàn)強還原性化合物中均為+1價總結:

堿金屬的原子結構2.遞變性:核電荷數(shù)電子層數(shù)化學性質相似最外層上都只有一個電子金屬性失電子能力原子半徑觀察鹵族元素的原子結構，分析氟、氯、溴、碘在原子結構上所表現(xiàn)的相似性和遞變性。相同點：最外層上都有7個電子。遞變性：從F→I，核電荷數(shù)逐漸增加，電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大?！舅伎寂c交流】運用堿金屬的學習方法，試著推測一下氟、氯、溴、碘在化學性質上所表現(xiàn)的相似性和遞變性。

鹵族元素反應條件反應現(xiàn)象方程方式氫化物穩(wěn)定性F2Cl2Br2I2H2+F2==2HF冷暗H2+Cl2==2HCl光照H2+Br2==2HBr500℃H2+I22HI△1、鹵素與H2的反應冷暗處光照/點燃500℃持續(xù)加熱爆炸爆炸較慢緩慢很穩(wěn)定穩(wěn)定不穩(wěn)定很不穩(wěn)定反應條件越來越難劇烈程度越來越弱氫化物穩(wěn)定性遞減氧化性：F2>Cl2>Br2>I2結論一、鹵素單質的化學性質相似性鹵素單質都能跟氫氣發(fā)生反應，生成鹵化氫（氣體）。遞變性高低A、反應條件越來越____B、劇烈程度越來越____C、產物的穩(wěn)定性越來越____弱小結：2F2

＋2H2O＝4HF＋O2

（爆炸）（能反應）

（很弱）（極弱）與水反應的劇烈程度逐漸減弱2、鹵素與水反應F2的特殊性Cl2+H2O

HCl+HClOBr2+H2O

HBr+HBrOI2+H2O

HI+HIOX2

＋H2OHX＋HXO氧化性：F2>Cl2>Br2>I2【實驗探究】實驗證明鹵素單質間的置換反應NaBr溶液氯水CCl4（下層橙色）

（下層紫紅色）KI溶液氯水CCl4

(下層紫紅色）KI溶液溴水CCl4【練習】根據實驗現(xiàn)象，寫出相關化學方程式。3、鹵素單質間的化學性質實驗現(xiàn)象化學方程式1、飽和氯水與NaBr溶液2、飽和氯水與KI溶液3、溴水與KI溶液分為兩層，CCl4層變?yōu)槌壬譃閮蓪樱珻Cl4層變?yōu)樽仙譃閮蓪?，CCl4層為紫色Cl2+2NaBr==2NaCl+Br2Cl2+2KI==2KCl+I2Br2+2KI==2KBr+I2思考：根據上述反應，比較Cl2、Br2、I2的氧化性強弱結論：氧化性：F2＞

Cl2＞Br2＞I2

2Br-+Cl2=Br2+2Cl-2I-+Cl2=I2+2Cl-2I-+Br2=I2+2Br-思考把氟氣通入碘化鉀溶液中，有何現(xiàn)象？寫出有關反應的化學方程式。F2+2KI=2KF+I22F2+2H2O=4HF+O2

氟氣首先同碘化鉀溶液中的水劇烈反應補充：鹵素單質在不同溶劑中的顏色：氟與各種溶劑都反應；氯在各種溶劑中都是黃綠色；

溴在水中橙黃色，苯、CCl4、汽油、酒精中橙色；

碘在水中深黃褐色，苯中淺紫—紫，CCl4中紫—深紫，汽油中淺紫—紫紅，酒精中褐。4、鹵素單質與堿反應X2+2NaOH==NaX+NaXO+H2O3X2+2Fe==2FeX3

(X=F、Cl、Br,生成+3價鐵)I2+Fe==FeI2

生成+2價的鐵5、鹵素單質與Fe的反應鹵素原子最外層電子數(shù)都是7個，結構的相似性決定了它們化學性質的相似性。從F到I，隨著核電荷數(shù)的增加，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吸引力逐漸減弱，元素的非金屬性逐漸減弱，單質的氧化性逐漸減弱，其性質表現(xiàn)出遞變性。【思考與交流】從原子結構特點分析鹵素單質化學性質的相似性及遞變性。

鹵族元素元素非金屬性強弱判斷依據1、非金屬元素單質與H2化合的難易程度：化合越容易，非金屬性越強2、形成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，元素的非金屬性越強3、最高氧化物對應水化物的酸性強弱，酸性越強，對應非金屬元素非金屬性越強4、非金屬間的置換反應鹵素單質顏色和狀態(tài)密度熔點/℃沸點/℃F2淡黃綠色氣體1.69g·L-1(15℃)-219.6-188.1Cl2黃綠色氣體3.214g·L-1(0℃)-101-34.6Br2深紅棕色液體3.119g·㎝-3(20℃)-7.258.78I2紫黑色固體4.93g·㎝-3113.5184.4【資料卡片】依據表格內容，分析鹵素單質物理性質的遞變規(guī)律。

鹵族元素鹵族元素在物理性質上的規(guī)律（由氟到碘）（1）顏色：（2）狀態(tài)：（3）密度：（4）熔沸點：逐漸增大；逐漸升高。淺深；氣液固；

鹵族元素元素的性質與，有密切的關系，主要

特別與有關?？偨Y

通過比較堿金屬單質與氧氣、與水的反應，以及鹵素單質與氫氣的反應、鹵素單質間的置換反應，鹵素單質與水的反應，得出結論：原子結構原子核外電子的排布最外層電子數(shù)1.(雙選）關于堿金屬單質的性質敘述錯誤的是A.在空氣中燃燒的生成物都是過氧化物B.與鹽溶液反應時都能生成氫氣C.熔沸點隨原子序數(shù)增加而升高D.單質的還原性隨原子電子層數(shù)的增加而增強√√2.下列各組比較不正確的是A.鋰與水反應不如鈉與水反應劇烈B.還原性：K＞Na＞Li，故K可以從NaCl溶液中置換出金屬鈉C.熔、沸點：Li＞Na＞KD.堿性：LiOH＜NaOH＜KOH√3.下列關于鹵族元素由上到下性質遞變的敘述，正確的是①單質的氧化性增強②單質的顏色加深③氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性增強④單質的沸點升高⑤陰離子的還原性增強A.①②③B.②③④C.②④⑤D.④⑤√4.砹是原子序數(shù)最大的鹵族元素，根據鹵素性質的遞變規(guī)律，對砹及其化合物的敘述，正確的是A.與H2化合能力：At2>I2B.砹在常溫下為白色固體C.砹單質的密度在同族單質中最大D.砹能從NaCl溶液中置換出氯單質√

同主族：元素金屬性、非金屬性的遞變LiNaKRbCsFrFClBrIAtIAⅦA金屬性增強非金屬性減弱原因：同一主族的元素中，各元素的最外層電子數(shù)相同，由于從上到下電子層數(shù)增多，原子半徑增大，原子核對外層電子的引力減弱，失電子能力逐漸增強，得電子能力逐漸減弱、核素1、質量數(shù)（1）定義：（2）關系式：（3）原子符號：(A)忽略電子的質量，將原子核內所有質子和中子的相對質量取近似整數(shù)值相加，所得的數(shù)值叫做質量數(shù)。質量數(shù)（A）=質子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N）ZXA（代表一個質量數(shù)為A，質子數(shù)為Z的原子）符號質子數(shù)中子數(shù)質量數(shù)電子數(shù)18224018111223111112231017183518元素符號原子符號核電荷數(shù)中子數(shù)電子數(shù)HC11H21H31H126C676146C2、元素：具有相同核電荷數(shù)（或質子數(shù)）

的同一類原子的總稱。011111112666686思考：同種元素的原子是否一定是同一種原子呢？質子數(shù)中子數(shù)原子名稱原子符號

1

0氕Ｈ

11氘Ｈ或Ｄ

12氚Ｈ或Ｔ同種元素的原子只是質子數(shù)相同，中子數(shù)不一定相同。1131213、核素和同位素（1）核素：具有一定數(shù)目的質子和一定數(shù)目的中子的一種原子。（2）同位素：質子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一種元素的不同原子互稱為同位素。即同一元素的不同核素之間互稱為同位素。U:92U92U92U

H:1H1H1HC:6C6C6CO:8O8O8OCl:17Cl17Cl12

31213141617183537234235238核素1核素n同位素元素

…【特別提醒】同位素的特點⑴同位素在周期表里占據同一位置。⑵同位素的化學性質幾乎完全相同，物理性質略有差異。⑶在天然存在的某種元素里，不論是游離態(tài)還是化合態(tài)，各種原子個數(shù)百分比(豐度)一般為定值。

核素、同位素注：同素異形體：是相同元素組成，不同形態(tài)的單質。如碳元素就有金剛石、石墨、無定形碳等同素異形體。同素異形體由于結構不同，彼此間物理性質有差異；但由于是同種元素形成的單質，所以化學性質相似。粒子符號質子數(shù)（Z）中子數(shù)（N）質量數(shù)（A）用ZX表示為O818Al1427Ar22Cl1717ClH1H課堂小練：A35110134018183510118Ar4013Al278O181、完成下列表格。1、以下為同位素的是（）D2和H2B.CO和CO2

C.金剛石和石墨D.和2、下列敘述正確的是（）A.所有元素的原子核均由質子和中子構成B.是一種同位素C.鈾有三種同位素，即有三種鈾原子D.核素就是元素3717Cl3517Cl課堂練習

31HDC16O、18O、O2-、O2、O3表示（）A、氧的五種同素異形體B、五種氧元素C、氧元素的五種不同微粒D、氧的五種同位素4.只含有一種元素的物質不可能是（）A、混