《湖南省长沙市高中化学 第一章 物质结构元素周期律 1.1.2 元素的性质与原子结构课件 新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《湖南省长沙市高中化学 第一章 物质结构元素周期律 1.1.2 元素的性质与原子结构课件 新人教版必修2（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、碱金属元素的性质与原子结构碱金属元素单质碱金属元素单质RbRb 思考与交流思考与交流 科学探究科学探究: :完成课本第完成课本第5 5页的表页的表. .我们把我们把A A 称为碱金属族，为什么要称为碱金属族，为什么要把它们编在一个族呢？请同学们画出把它们编在一个族呢？请同学们画出碱金属的原子结构示意图，比较碱金碱金属的原子结构示意图，比较碱金属原子结构的共同之处属原子结构的共同之处 。1 1、碱金属元素的原子结构、碱金属元素的原子结构思考：思考： 碱金属原子结构有何异同？碱金属原子结构有何异同？相同点：相同点：碱金属元素原子结构的碱金属元素原子结构的 相同，相同， 都为都为。递变性：递变性：从
2、从LiLi到到CsCs，碱金属元素的原子结，碱金属元素的原子结构中，构中， 依次增多，原子半径依次依次增多，原子半径依次 。 最外层电子数最外层电子数1 1个个电子层数电子层数增大增大 物质的性质主要取决于原子的物质的性质主要取决于原子的最外层电子数最外层电子数，从碱金属元素原子，从碱金属元素原子的结构可推知其化学性质如何？有的结构可推知其化学性质如何？有什么相似性吗？什么相似性吗？ 最外层上都只有最外层上都只有1 1个电子，化学反应个电子，化学反应中易失去中易失去1 1个电子，形成个电子，形成+1+1价的阳离子，价的阳离子，单质体现还原性，并能与氧气等非金属单质体现还原性，并能与氧气等非金属
3、元素及水发生化学反应。元素及水发生化学反应。 取一小块钾，擦干表面取一小块钾，擦干表面的煤油后放在石棉网上加的煤油后放在石棉网上加热，观察现象。同钠与氧热，观察现象。同钠与氧气的反应比较。气的反应比较。 钠在空气中钠在空气中的燃烧的燃烧钾在空气中钾在空气中的燃烧的燃烧钠钠 钾钾 与氧气与氧气反应反应 剧烈燃烧，剧烈燃烧，火焰呈火焰呈 色，色，生成生成 色的色的固体固体 剧烈燃烧，剧烈燃烧，火焰呈火焰呈色色 钠、钾化学性质比较钠、钾化学性质比较黄黄淡黄淡黄紫紫元素元素条件条件现象现象产物产物结论结论LiNa加热加热 燃烧，剧燃烧，剧烈烈 NaNa2 2O O2 2 K 稍加热稍加热 燃烧，更燃烧
4、，更剧烈剧烈 更复杂的更复杂的氧化物氧化物KOKO2 2 Rb Cs（1 1）与非金属的反应（以）与非金属的反应（以O O2 2为例）为例）从从从从LiLiCsCs，随，随电子层电子层数的递数的递增，增，还还原性原性（金属（金属性）性）逐逐渐增强渐增强。加热加热燃烧，较不燃烧，较不剧烈剧烈LiLi2 2O O接触空气不接触空气不加热加热剧烈剧烈更复杂的更复杂的氧化物氧化物接触空气接触空气不加热不加热剧烈剧烈更复杂的更复杂的氧化物氧化物 钠、钾与水的反应钠、钾与水的反应与与水水反反应应 在水面上、在水面上、 成银白色、在水成银白色、在水面上四处面上四处 、滴入、滴入酚酞溶液呈酚酞溶液呈色色 在水
5、面上、在水面上、成银白色、在水成银白色、在水面上四处面上四处 、滴入酚酞溶液滴入酚酞溶液呈呈色，有微弱色，有微弱爆炸爆炸 钠钠 钾钾 浮浮熔熔游动游动红红钠、钾与水的反应钠、钾与水的反应浮浮熔熔游动游动红红元素元素 现象现象 产物产物 结论结论 Li Li Na Na K KRbRbCsCs从从LiLiCsCs，随电子，随电子层数的递层数的递增，增，还原还原性（金属性（金属性）性）逐渐逐渐增强。增强。会反应，比会反应，比NaNa缓慢缓慢 遇水燃烧，遇水燃烧，甚至爆炸甚至爆炸 对对应应的的碱碱和和氢氢气气剧烈反应，有剧烈反应，有“浮、熔、浮、熔、游、红、鸣游、红、鸣”现象现象更剧烈，气体会燃烧，
6、更剧烈，气体会燃烧，轻微爆炸轻微爆炸13氧化还原氧化还原 还原性还原性 钾钾 钠钠 14 碱金属元素从上到下（碱金属元素从上到下（Li Li 、NaNa、K K、RbRb、CsCs），随着核电荷数的增加，碱金属元素原子），随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐的电子层数逐渐，原子半径逐渐，原子半径逐渐, ,原子核对原子核对 的引力逐渐减的引力逐渐减弱，原子失电子的能力逐渐弱，原子失电子的能力逐渐。增多增多最外层电子最外层电子增强增强 元素的金属性逐渐元素的金属性逐渐，金属单质的还原，金属单质的还原性逐渐性逐渐,与水和氧气的反应越来越与水和氧气的反应越来越，生成的氧化物越来越，生成的氧
7、化物越来越。最高价氧化物。最高价氧化物对应水化物的碱性越来越对应水化物的碱性越来越。增强增强剧烈剧烈复杂复杂强强增大增大增强增强元素金属性强弱判断依据：元素金属性强弱判断依据：1 1、根根据据金金属属单单质质与与水水或或者者与与酸酸反反应应置置换换出出氢氢的的难难易易程程度度。置置换换出出氢氢越越容容易易，则则金金属性越强。属性越强。已知金属已知金属A A可与冷水反应，可与冷水反应，金属金属B B和热水才能反应，金属和热水才能反应，金属C C和和水不能反应，判断金属水不能反应，判断金属A A、B B、C C金属性强弱如何？金属性强弱如何？金属性金属性A A B B C C元素金属性强弱判断依据
8、：元素金属性强弱判断依据：1 1、根根据据金金属属单单质质与与水水或或者者与与酸酸反反应应置置换换出出氢氢的的难易程度。置换出氢越容易，则金属性越强。难易程度。置换出氢越容易，则金属性越强。2 2、根据金属元素最高价氧化物对应水化物碱、根据金属元素最高价氧化物对应水化物碱性强弱。碱性越强，则原金属元素的金属性性强弱。碱性越强，则原金属元素的金属性越强。越强。已知已知NaOHNaOH为强碱、为强碱、Mg(OH)Mg(OH)2 2为中强碱、为中强碱、 Al(OH)Al(OH)3 3为两性氢氧化物，则为两性氢氧化物，则NaNa、MgMg、AlAl的金属性强弱顺序如何？的金属性强弱顺序如何？金属性金属
9、性Na Na Mg Mg AlAl元素金属性强弱判断依据：元素金属性强弱判断依据：1 1、根根据据金金属属单单质质与与水水或或者者与与酸酸反反应应置置换换出出氢氢的的难易程度。置换出氢越容易，则金属性越强。难易程度。置换出氢越容易，则金属性越强。2 2、根据金属元素最高价氧化物对应水化物碱性、根据金属元素最高价氧化物对应水化物碱性强弱。碱性越强，则原金属元素的金属性越强。强弱。碱性越强，则原金属元素的金属性越强。3 3、可以根据对应阳离子的氧化性强弱判断。金、可以根据对应阳离子的氧化性强弱判断。金属阳离子氧化性越弱，则元素金属性越强。属阳离子氧化性越弱，则元素金属性越强。 氧化性氧化性AlAl
10、3+3+MgMg2+2+NaNa+ + ，则，则元素金属性顺序为元素金属性顺序为 NaMgAlNaMgAl碱金属的物理性质碱金属的物理性质有何相似有何相似性和递变性和递变性？性？碱金属的物理性质的比较碱金属的物理性质的比较相相似似点点递递变变性性颜色颜色硬度硬度密度密度熔沸点熔沸点导电导热性导电导热性密度变化密度变化熔沸点变化熔沸点变化Li Na K Rb Cs柔软柔软较小较小较低较低强强逐渐增大（逐渐增大（K K特殊）特殊）单质的熔沸点逐渐降低单质的熔沸点逐渐降低均为银白色（均为银白色（CsCs略带金色）略带金色） 1. 1.锂电池是一种高能电池。锂电池是一种高能电池。 锂有机化学中重要的催
11、化剂。锂有机化学中重要的催化剂。 锂制造氢弹不可缺少的材料。锂制造氢弹不可缺少的材料。 锂是优质的高能燃料（已经锂是优质的高能燃料（已经 用于宇宙飞船、人造卫星和用于宇宙飞船、人造卫星和 超声速飞机）。超声速飞机）。 3 3铷铯主要用于制备光电管、铷铯主要用于制备光电管、真空管。铯原子钟是目前最准确的真空管。铯原子钟是目前最准确的计时仪器。计时仪器。2 2钾的化合物最大用途是做钾肥。钾的化合物最大用途是做钾肥。硝酸钾还用于做火药。硝酸钾还用于做火药。碱金属元素的用途：碱金属元素的用途：小结：小结：1、碱金属元素的原子结构、碱金属元素的原子结构2、碱金属的化学性质、碱金属的化学性质（1）与氧气反
12、应）与氧气反应（2）与水反应）与水反应3、金属性强弱的判断依据、金属性强弱的判断依据4、碱金属的物理性质及用途、碱金属的物理性质及用途课堂练习：课堂练习： 1 1：碱金属钫：碱金属钫(Fr)(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，下列预言错误的是：的元素，下列预言错误的是：. .在碱金属中它具有最大的原子半径在碱金属中它具有最大的原子半径 . .它的氢氧化物化学式为它的氢氧化物化学式为FrOHFrOH, ,是一种极强的碱是一种极强的碱C.C.钫在空气中燃烧时钫在空气中燃烧时, ,只生成化学式为只生成化学式为FrFr2 2O O的的氧化物氧化物D.D.它能
13、跟水反应生成相应的碱和氢气它能跟水反应生成相应的碱和氢气, ,由于反应剧烈而由于反应剧烈而发生爆炸发生爆炸. .2.2.下下列列关关于于钾钾、钠钠、铷铷、铯铯的的说说法法中中，不不正正确确的的是：是：( )( )A.A.原子半径随核电荷数的增大而增大原子半径随核电荷数的增大而增大B.B.单质的密度均小于单质的密度均小于1 1C.C.其氢氧化物中，碱性最强的其氢氧化物中，碱性最强的CsOHCsOHD.D.氧化能力最强的是锂离子氧化能力最强的是锂离子 3. 3. 钠、钾保存在煤油里，锂是否也可保存在煤钠、钾保存在煤油里，锂是否也可保存在煤油里油里? ?（煤油的密度为（煤油的密度为0.78g/cm0
14、.78g/cm3 3) )少量的锂可保存在密度更小的石蜡油里。少量的锂可保存在密度更小的石蜡油里。B卤族元素的性质与原子结构卤族元素的性质与原子结构卤族元素原子结构示意图卤族元素原子结构示意图+ 92 7+172 8 7+352 8 18 7+532 8 18 18 7FClBrI 思考思考 卤族元素其原子结构有何特点？其卤族元素其原子结构有何特点？其原子结构的相似性和递变性会对其性质产原子结构的相似性和递变性会对其性质产生哪些影响？生哪些影响？ 最外层电子数均为最外层电子数均为 ，均易，均易 电电子，具有强子，具有强 性。性。7得到得到氧化氧化增多增多增大增大1、卤素原子结构特点、卤素原子结
15、构特点 随着核电荷数的递增，电子层数逐渐随着核电荷数的递增，电子层数逐渐 ，原子半径逐渐，原子半径逐渐 。（1）相似性：）相似性：（2）递变性：）递变性：2、卤素单质的物理性质、卤素单质的物理性质（1）相似性：）相似性：（2）递变性：）递变性：有有颜色颜色，密度小，熔沸点都较低。，密度小，熔沸点都较低。颜色：颜色：状态：状态：密度：密度：熔沸点：熔沸点：逐渐加深逐渐加深气气 液液固固逐渐增大逐渐增大依次增高依次增高卤素单质性质特殊性：卤素单质性质特殊性： 2、Br2是是易挥发易挥发的深红棕色液体，是中的深红棕色液体，是中学阶段唯一一种学阶段唯一一种液态非金属单质液态非金属单质，其保存，其保存通
16、常加入少量的通常加入少量的水水，即，即“液封液封”；1、单质都有颜色；、单质都有颜色；3、 I2易易升华升华，遇淀粉溶液变，遇淀粉溶液变蓝色蓝色。（1）与）与H2反应反应3、卤素单质化学性质、卤素单质化学性质F2 Cl2 Br2 I2反应越来越难反应越来越难HF HCl HBr HI剧烈程度：剧烈程度：生成的氢化物的稳定性：生成的氢化物的稳定性：通式：通式： X2 + H2 = 2HX水溶液酸性：水溶液酸性：HF HCl HBr HI（2）卤素单质之间的置换反应）卤素单质之间的置换反应2NaBr + Cl2 = 2NaCl + Br2 （溶液由无色变成橙黄色）（溶液由无色变成橙黄色）2KI +
17、 Cl2 = 2KCl + I2 （溶液由无色变成棕黄色）（溶液由无色变成棕黄色） 2KI + Br2 = 2KBr + I2 （溶液由无色变棕黄色）（溶液由无色变棕黄色）由上述反应可比较卤素单质由上述反应可比较卤素单质_性强弱。性强弱。氧化氧化氧化性：氧化性： F2 Cl2 Br2 I2从从F I ，元素的非金属性逐渐减弱。，元素的非金属性逐渐减弱。35实验操作操作实验现象象化学方程式化学方程式结论静置后，液静置后，液体分体分层，上，上层 ，下，下层ClCl2 2、BrBr2 2、I I2 2的氧的氧化性化性静置后，液静置后，液体分体分层，上，上层 ，下，下层静置后液体静置后液体分分层，上，
18、上层 ，下，下层无色无色橙色橙色无色无色紫红色紫红色无色无色紫红色紫红色2NaClBr22KClI22KBrI2逐渐减弱逐渐减弱（3）卤素单质与水的反应）卤素单质与水的反应2F2 + 2H2O = 4HF + O2 （剧烈反应）（剧烈反应）逐逐渐渐困困难难通式：通式：X2 + H2O = HX + HXO（X=Cl、Br、I 但但F）I2 + H2O = HI + HIOBr2 + H2O = HBr + HBrOCl2 + H2O = HCl + HClO4、卤素的递变规律、卤素的递变规律 卤族元素周期表从上到下（卤族元素周期表从上到下（F、Cl、Br、I），随着），随着核电荷数的核电荷数的
19、增加增加，元素原子的电子层数逐渐，元素原子的电子层数逐渐 ，原，原子半径逐渐子半径逐渐 ，原子核对最外层电子的引力逐渐，原子核对最外层电子的引力逐渐 ，原子得电子能力逐渐，原子得电子能力逐渐 ，元素的非金属性逐渐，元素的非金属性逐渐 ，与氢气越来越，与氢气越来越 反应，生成氢化物越来越反应，生成氢化物越来越 。增多增多增大增大减弱减弱减弱减弱减弱减弱难难不稳定不稳定5、元素非金属性强弱判断依据、元素非金属性强弱判断依据（1）非金属单质）非金属单质与氢气化合的难易与氢气化合的难易程度；程度； 比较元素非金属性强弱，其实质是看比较元素非金属性强弱，其实质是看元素原子元素原子得电子的难易得电子的难易
20、，越容易得电子，越容易得电子，非金属性越强，反之非金属性越弱。非金属性越强，反之非金属性越弱。（2）形成气态）形成气态氢化物的稳定性氢化物的稳定性；氢化物稳；氢化物稳定性越强，非金属性越强；定性越强，非金属性越强；（3）最高价氧化物对应水化物酸性最高价氧化物对应水化物酸性强弱；强弱；（4）单质间的）单质间的置换置换反应。反应。 通过碱金属及卤族元素原子结构及其通过碱金属及卤族元素原子结构及其单质性质学习可以得出：原子的结构决定单质性质学习可以得出：原子的结构决定了元素的性质，了元素的性质，同主族元素从上到下，元同主族元素从上到下，元素的素的 性逐渐增强，性逐渐增强， 性逐渐减性逐渐减弱。弱。同
21、主族元素其单质和化合物的性质既同主族元素其单质和化合物的性质既具有相似性，又具有递变性。具有相似性，又具有递变性。小结小结金属金属非金属非金属1、砹是原子序数最大的卤族元素，根据卤、砹是原子序数最大的卤族元素，根据卤族性质的递变规律，对砹及其化合物的叙族性质的递变规律，对砹及其化合物的叙述，正确的是（述，正确的是（ ）A、与、与H2化合能力：化合能力： At2 I2B、砹在常温下为白色固体；、砹在常温下为白色固体；C、砹原子的最外电子层上有、砹原子的最外电子层上有7个电子；个电子；D、AgAt易溶于水。易溶于水。C随堂训练随堂训练2、向含有、向含有NaBr和和KI的混合溶液中通入过的混合溶液中通入过量量Cl2充分反应后将溶液蒸干，并灼烧所得充分反应后将溶液蒸干，并灼烧所得物质，最后剩下的物质是（物质，最后剩下的物质是（ ）A、NaCl和和 KI B、 KCl和和NaClC、 NaCl、KCl和和I2D、 NaCl、 KCl、 I2和和Br2 B随堂训练随堂训练C43B
