4.1.3原子結構與元素的性質(zhì) 課件 高一上學期化學人教版（2019）必修第一冊

第1節(jié)原子結構與元素周期表第四章物質(zhì)結構元素周期律第三課時

原子結構與元素的性質(zhì)引入人們常說，結構決定性質(zhì)。我們經(jīng)常把元素周期表中同主族的元素放在一起研究，是因為他們之間存在著某種內(nèi)在的聯(lián)系。那么，這種內(nèi)在的聯(lián)系是什么呢？它們的結構和性質(zhì)之間又有什么關系呢？學習目標

1.初步掌握原子結構與元素性質(zhì)的關系，能用原子結構理論初步加以解釋同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。

2.通過探究認識堿金屬元素和鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析的化學核心素養(yǎng)。3.通過堿金屬元素和鹵族元素的相關性質(zhì)的圖表信息，培養(yǎng)分析、處理數(shù)據(jù)的能力，嘗試運用比較、歸納等方法對信息進行加工，落實證據(jù)推理與模型認知的化學核心素養(yǎng)。重點：

堿金屬元素和鹵族元素性質(zhì)的相似性和遞變性難點：

原子結構與堿金屬元素和鹵族元素性質(zhì)的關系1.堿金屬元素任務一、填寫教材99頁“思考與討論”中的表格。討論回答學案上的任務二、任務三。

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()0.265Li31213Na11141516K19Rb37Cs55項目一：堿金屬的結構特點任務二、觀察堿金屬元素的原子結構示意圖，它們的核外電子排布（最外層電子）有什么特點？項目一：堿金屬的結構特點最外層電子數(shù)相等都是一個電子任務三、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？從上到下原子的核電荷數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸變大相似性遞變性任務一、回憶第二章學過的知識，思考金屬鈉具有哪些化學性質(zhì)？

1.與氧氣反應：新切開的鈉具有銀白色的金屬光澤，在空氣中很快變暗，失去金屬光澤。在空氣中點燃金屬鈉，鈉先熔化成小球，然后劇烈燃燒，火焰呈黃色，生成淡黃色固體。項目二：預測堿金屬的化學性質(zhì)

2.與水反應：浮、熔、游、響、紅。任務二、討論、分析堿金屬的原子結構特點，預測鉀可能具有哪些與鈉相似的化學性質(zhì)？1.最外層都有1個電子→易失去1個電子→單質(zhì)具有強還原性，都以化合態(tài)存在。元素均具有較強的金屬性（元素失去電子的難易程度），單質(zhì)均體現(xiàn)較強的還原性。2.能與氧氣等非金屬反應。3.能與水反應生成相應的堿和氫氣。項目二：預測堿金屬的化學性質(zhì)實驗操作

將干燥的石棉網(wǎng)加熱，同時切取一塊綠豆大的鉀，用鑷子夾取并迅速放在石棉網(wǎng)上，繼續(xù)加熱片刻，帶鉀融化后立即撤掉酒精燈，觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象任務一、完成教材P100頁實驗，觀察現(xiàn)象。鉀迅速燃燒，產(chǎn)生紫色火焰，鉀燃燒更劇烈項目三：實驗探究堿金屬鉀鈉實驗操作實驗現(xiàn)象共同點不同點①金屬浮在水面上；②金屬熔化成閃亮的小球；③小球四處游動；④發(fā)出“嘶嘶”的響聲；⑤反應后的溶液呈紅色K與水反應更劇烈任務二、分析和結論1.討論并回答鉀與鈉性質(zhì)的相似性與你最初根據(jù)原子結構特點進行的預測是否一致？解釋原因？項目三：實驗探究堿金屬元素的原子最外層電子數(shù)相同，都是一個電子，都能與氧氣等非金屬單質(zhì)以及與水反應。2.從實驗觀察到鉀與水反應比鈉與水反應劇烈，你能從原子結構上解釋原因嗎？由此你能推斷出鋰與水反應的難易程度嗎？堿金屬元素隨著核電荷數(shù)的增加，原子半徑逐漸增大，原子核對最外層電子的引力減弱。原子失去最外層電子的能力逐漸增強。即從鋰到銫金屬性逐漸增強。結構的相似性決定了性質(zhì)的相似性結構的遞變性決定了性質(zhì)的遞變性【注意】2.一般情況下，元素的金屬性強弱可以從其單質(zhì)與水（酸）反應置換出氫氣的難易程度，以及它們的最高價氧化物的水化物—氫氧化物的堿性強弱來判斷。1.從Li→Cs，與O2反應越來越劇烈，產(chǎn)物越來越復雜。如：Li與O2反應只能生成Li2O，Na與O2反應還可以生成Na2O2，鉀與氧氣反應生成多種氧化物，在中學階段不作介紹。如：從Li→Cs，與H2O（或酸）反應越來越劇烈，K與H2O反應可能會發(fā)生輕微爆炸，Rb和Cs遇水發(fā)生劇烈爆炸。最高價氧化物對應水化物的堿性：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH任務一、觀察教材P101頁表4-2，分析表中數(shù)據(jù)，思考回答堿金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)表現(xiàn)出哪些相似性和遞變性？單質(zhì)顏色和狀態(tài)密度(g.cm3)熔點(℃)沸點(℃)Li銀白色，柔軟0.534180.51347Na銀白色，柔軟0.9797.81882.9K銀白色，柔軟0.8663.65774Rb銀白色，柔軟1.53238.89688Cs略帶金屬光澤，柔軟1.87928.40678.4反常沸點降低熔點降低密度增大項目四：物理性質(zhì)的相似性和遞變性歸納總結2.鹵族元素任務一、結合表中數(shù)據(jù)，討論并回答在周期表中，鹵素原子結構的相似性和遞變性？元素核電荷數(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)氟(F)0.071氯(Cl)0.099溴(Br)1.12碘(I)1.32結論917355372345相似性：最外層電子數(shù)相等（均為7）；遞變性：從上到下，電子層數(shù)依次增加；從上到下，原子半徑依次增大。項目一：鹵素原子的結構特點及物理性質(zhì)任務二、分析教材表4-3中數(shù)據(jù)，思考回答鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)表現(xiàn)出哪些相似性和遞變性？鹵素單質(zhì)顏色和狀態(tài)密度(g.cm3)熔點(℃)沸點(℃)F2（

）淡黃綠色氣體1.69-219.6-188.1Cl2（

）黃綠色氣體3.214-101-34.6Br2（

）深紅棕色液體3.119-7.258.78I2（

）紫黑色固體4.93113.5184.4密度增大顏色加深熔點升高沸點升高項目一：鹵素原子的結構特點及物理性質(zhì)任務一、根據(jù)鹵族元素原子結構的相似性和遞變性，推測鹵族元素化學性質(zhì)的相似性和遞變性是什么？1.相似性：最外層電子數(shù)都是7，易得到1個電子形成最外層8電子穩(wěn)定結構，具有較強的非金屬性（元素得電子的難易程度）。2.遞變性：從F→I，核電荷數(shù)依次增大，電子層數(shù)依次增多，原子半徑逐漸增大，原子核對最外層電子的引力減弱，得到電子的能力逐漸減弱，元素的非金屬性逐漸減弱。項目二：預測鹵素單質(zhì)的化學性質(zhì)任務一、閱讀教材P103頁表4-4，根據(jù)鹵素單質(zhì)與氫氣的反應分析、解釋鹵素單質(zhì)性質(zhì)的相似性和遞變性？1.相似性：在一定條件下，從F2到I2都能與H2化反應生成鹵化氫。項目三：觀察、分析、解釋2.遞變性；從F2到I2與氫氣化合越來越難，生成的氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱，元素的非金屬性逐漸減弱?；顒佣嶒炋骄葵u素單質(zhì)的化學性質(zhì)項目二：鹵素單質(zhì)化學性質(zhì)的相似性和遞變性任務一、結合教材P104頁【實驗4-1】完成實驗，觀察比較實驗現(xiàn)象，完成表格內(nèi)容。（溴水為黃色或橙色、碘水為黃褐色）實驗內(nèi)容操作方法實驗現(xiàn)象化學方程式或解釋氯置換溴將少量氯水滴入盛有KBr溶液的試管中，振蕩試管。氯置換碘將少量氯水滴入盛有KI溶液的試管中，振蕩試管。無色變黃色(橙色）Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2無色變黃褐色Cl2＋2KI===2KCl＋I2

項目四：鹵素單質(zhì)間的置換反應溴置換碘將少量溴水滴入盛有KI溶液的試管中無色變黃褐色Br2＋2KI===2KBr＋I2項目四：鹵素單質(zhì)間的置換反應任務二、從氧化還原反應的原理出發(fā)，思考隨核電荷數(shù)的增加鹵素單質(zhì)氧化性強弱的遞變規(guī)律？氧化性:F2>Cl2>Br2>I2