【化學】原子結(jié)構與元素性質(zhì)課件 2023-2024學年高一上學期化學人教版（2019）必修第一冊

第四章

物質(zhì)結(jié)構

元素周期表第一節(jié)

原子結(jié)構與元素周期表第4課時

原子結(jié)構與元素性質(zhì)原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)一

元素化學性質(zhì)與原子結(jié)構的關系人體中的化學元素我們?nèi)梭w是一個有機體，主要是由碳、氫、氧元素組成的，除此之外，在人體組織和體液中含有很多其他的元素，某些元素在人體中的含量雖然不高，但卻都是人體中不能缺少的元素。你知道人體中所含的各元素的原子結(jié)構嗎？它們具有什么樣的性質(zhì)呢？原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)一

元素化學性質(zhì)與原子結(jié)構的關系原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)一

元素化學性質(zhì)與原子結(jié)構的關系原子最外層電子數(shù)特點得失電子情況化學性質(zhì)稀有氣體元素都為8(氦為2)不易得失穩(wěn)定金屬元素一般＜4易失去不穩(wěn)定，具有金屬性非金屬元素一般≥4易得到不穩(wěn)定，具有非金屬性1.

元素的化學性質(zhì)與其原子的最外層電子數(shù)有關。2.原子的最外層電子數(shù)決定元素的化學性質(zhì)。（原子最外層電子數(shù)相同，其化學性質(zhì)相似，但氫和氦除外）原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)一

元素化學性質(zhì)與原子結(jié)構的關系堿金屬鹵族元素原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質(zhì)堿金屬元素是第ⅠA族除H之外所有元素。它們是非?；顫姷慕饘僭?，在自然界都以化合態(tài)存在，包括鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈁。鋰（Li）鈉（Na）鉀（K）銣（Rb）銫（Cs）原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質(zhì)元素名稱元素符號核電荷數(shù)原子結(jié)構示意圖最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑/nm鋰

0.152鈉

0.186鉀

0.227銣

0.248銫

0.265填寫下表中的信息，并思考和討論下列問題LiNaKRbCs3111937551111123456原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質(zhì)（1）在周期表中，從上到下堿金屬元素原子的核電荷數(shù)、原子半徑的變化有什么特點？（2）觀察堿金屬元素的原子結(jié)構示意圖，它們的原子核外電子排布有什么特點？請你預測鋰、鉀可能具有哪些與鈉相似的化學性質(zhì)。結(jié)構決定性質(zhì)，推測堿金屬元素可能有的化學性質(zhì)原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質(zhì)①回憶第二章學過的知識，鈉有哪些化學性質(zhì)?②結(jié)合鋰、鈉和鉀的原子結(jié)構特點，請你預測鋰、鉀可能具有哪些與鈉相似的化學性質(zhì)?！締栴}和預測】探究堿金屬元素的化學性質(zhì)【探究】

堿金屬化學性質(zhì)的比較原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質(zhì)K比Na反應更快更劇烈【實驗現(xiàn)象】劇烈燃燒，發(fā)出黃色火焰，生成淡黃色固體【實驗現(xiàn)象】劇烈燃燒，發(fā)出紫色火焰，生成黃色固體NaK2Na+O2====Na2O2（過氧化鈉，復雜氧化物）K+O2====KO2

（超氧化鉀，復雜氧化物）鉀與氧氣反應生成多種氧化物，該反應只是其中一個

鈉、鉀的燃燒【實驗和觀察】

原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質(zhì)

鈉、鉀與水反應①實驗現(xiàn)象：相同點：金屬___在水面上；金屬___成閃亮的小球；小球_________；發(fā)出___________；反應后的溶液呈___色。不同點：鉀與水的反應有輕微爆炸聲并著火燃燒。浮熔四處游動嘶嘶的響聲紅NaK【實驗和觀察】

原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質(zhì)②化學方程式：___________________________；________________________。③實驗結(jié)論：與水反應劇烈程度：K___Na；金屬的活潑性：K___Na。2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑2K＋2H2O===2KOH＋H2↑＞＞

鈉、鉀與水反應【實驗和觀察】

原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質(zhì)①都能與O2反應：②都能與水反應：2Li+2H2O＝2LiOH+H2↑2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑2K+2H2O＝2KOH+H2↑通式：2M+2H2O＝2MOH+H2↑

堿金屬元素的化學性質(zhì)的相似性4Li+O2

2Li2O2Na+O2

Na2O2生成物中化合價為+1價相似性：堿金屬元素的原子最外層電子數(shù)相同，都是1個電子，它們的化學性質(zhì)相似，都能與氧氣等非金屬單質(zhì)以及水反應，反應中失去一個電子形成+1價的化合物。K+O2

KO2原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質(zhì)

堿金屬元素的化學性質(zhì)的遞變性金屬LiNaKRbCs與O2反應產(chǎn)物規(guī)律與H2O反應劇烈程度規(guī)律更為復雜Li2O更為復雜RbO3Na2ONa2O2反應越來越劇烈，產(chǎn)物越來越復雜反應越來越劇烈

甚至發(fā)生爆炸劇烈但比鈉緩慢劇烈更劇烈伴有輕微爆炸遇水立即燃燒，爆炸遇水立即燃燒，爆炸產(chǎn)物復雜KO2原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質(zhì)

堿金屬元素的化學性質(zhì)的遞變性隨著核電荷數(shù)遞增，堿金屬元素的原子電子層增加，原子半徑增大原子核對最外層電子的引力逐漸減弱，原子失去最外層電子的能力逐漸增強，單質(zhì)的還原性逐漸增強，即由鋰到銫，金屬性逐漸增強。原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質(zhì)堿金屬元素原子最外層只有一個電子原子結(jié)構的相似性元素性質(zhì)的相似性在化合物中化合價+1易失電子，表現(xiàn)金屬性（還原性）隨核電荷數(shù)增加電子層數(shù)逐漸增大原子結(jié)構的遞變性元素性質(zhì)的遞變性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決定決定表現(xiàn)：①單質(zhì)與氧氣反應越來越劇烈，產(chǎn)物越來越復雜；②最高價氧化物的水化物的堿性逐漸增強：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH。原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質(zhì)

堿金屬元素的物理性質(zhì)元素名稱元素符號核電荷數(shù)顏色（常態(tài)）密度g/cm3熔點OC沸點OC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保存在煤油中密度有增大趨勢熔沸點降低原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質(zhì)

堿金屬元素的物理性質(zhì)銀白色較小較小較低增大減小個性特點①銫略帶金屬光澤;②鋰的密度比煤油的小;③鈉的密度比鉀大提示:少量的鈉和鉀可保存在煤油中,并密封存放。原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質(zhì)原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質(zhì)

堿金屬元素的用途鋰電池是一種高能電池。銣銫主要用于制備光電管、真空管。銫原子鐘是目前最準確的計時儀器。鉀的化合物最大用途是做鉀肥。硝酸鉀還用于做火藥。液態(tài)鈉可作為核反應堆的傳熱介質(zhì)。原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)三

探究鹵族元素的性質(zhì)F2Br2I2Cl2鹵族元素(簡稱鹵素)是典型的非金屬元素，化學性質(zhì)非?；顫?，在自然界中都以化合態(tài)存在；鹵族元素(或鹵素)位于元素周期表的VIIA族(第17縱列)，它們分別是氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)，因都能與Na、K、Ca、Mg等金屬化合成鹽，所以又稱成鹽元素。原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)三

探究鹵族元素的性質(zhì)

鹵族元素的物理性質(zhì)鹵素單質(zhì)

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

－188.1

Cl2

黃綠色氣體

3.214g·L－1(0℃)

－101

－34.6

Br2

深紅棕色液體

3.119g·cm－3(20℃)

－7.2

58.78

I2

紫黑色固體

4.93g·cm－3

113.5184.4從F2到I2，顏色逐漸加深，狀態(tài)由氣態(tài)到固態(tài)，熔、沸點逐漸升高，密度逐漸增大。原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)三

探究鹵族元素的性質(zhì)元素名稱氟氯溴碘元素符號FClBrI原子結(jié)構示意圖

原子半徑/nm0.0710.0991.141.33

鹵族元素的原子結(jié)構原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)三

探究鹵族元素的性質(zhì)

鹵族元素的原子結(jié)構鹵族元素的原子最外層電子數(shù)都是7；決定了化學性質(zhì)的具有相似性；鹵族元素的原子隨核電荷數(shù)逐漸增大，電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，決定了化學性質(zhì)的又有差異性。原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)三

探究鹵族元素的性質(zhì)

鹵族元素的化學性質(zhì)

氫氣的反應名稱反應條件方程式氫化物穩(wěn)定性F2

暗處劇烈化合并爆炸H2+F2==2HFHF很穩(wěn)定Cl2

光照或點燃H2+Cl2=====2HClHCl較穩(wěn)定Br2

加熱至一定溫度H2+Br2==2HBrHBr不如HCl穩(wěn)定I2

不斷加熱緩慢反應

H2+I2

2HIHI

不穩(wěn)定光照或點燃與氫氣反應由易到難生成的氫化物的穩(wěn)定性由強到弱鹵素單質(zhì)的氧化性由強到弱鹵素的非金屬性由強到弱原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)三

探究鹵族元素的性質(zhì)

鹵族元素的化學性質(zhì)

鹵素單質(zhì)間的置換反應【實驗4-1】分別向盛有4mLKBr溶液和4mLKI溶液的兩支試管中加入1mL氯水，振蕩，觀察溶液的顏色變化，并與氯水的顏色進行比較。靜置一段時間后，觀察現(xiàn)象。寫出反應的化學方程式。（實驗完成后可在兩支試管加入四氯化碳溶液，觀察）向盛有4mLKI溶液的試管中加入1mL溴水，振蕩，觀察溶液的顏色變化，并與溴水的顏色進行比較。靜置一段時間后，觀察現(xiàn)象。寫出反應的化學方程式。（實驗完成后可在三支試管加入四氯化碳溶液，觀察）原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)三

探究鹵族元素的性質(zhì)

鹵族元素的化學性質(zhì)

鹵素單質(zhì)間的置換反應滴加氯水滴加氯水溶液由無色變?yōu)辄S色溶液由無色變?yōu)榧t棕色2KBr+Cl2=Br2+2KCl2KI+Cl2=I2+2KCl2Br－+Cl2=Br2+2Cl－氧化性：Cl2＞Br2還原性：Br－＞Cl－2I－+Cl2=I2+2Cl－氧化性：Cl2＞I2還原性：I－＞Cl－

KBrKI原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)三

探究鹵族元素的性質(zhì)

鹵族元素的化學性質(zhì)

鹵素單質(zhì)間的置換反應滴加溴水溶液由無色變?yōu)樽攸S色2KI+Br2=I2+2KBr2I－+Br2=I2+2Br－氧化性：Br2＞I2還原性：I－＞Br－KI原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)三

探究鹵族元素的性質(zhì)

鹵族元素的化學性質(zhì)F2

Cl2

Br2

I2氧化性逐漸減弱元素的非金屬性逐漸減弱

由上述實驗可知，Cl2、Br2、I2三種鹵素單質(zhì)的氧化性由強到弱的順序是Cl2＞Br2＞I2，相應鹵素離子的還原性由強到弱的順序是I－＞Br－＞Cl－。原子結(jié)構與元素性質(zhì)環(huán)節(jié)三

探究鹵族元素的性質(zhì)

鹵族元素的化學性質(zhì)①相似性鹵素原子都能得一個電子②遞變性1、與H2反應越來越難，對應氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱。2、Cl2、Br2