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2017_2018学年高中化学第1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

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第                      2            课时                                                     元素的性质与原子结构 
目标导航 预习引导                       1.明确碱金属元素和卤族元素原子结构的异同点。 
                                2.知道元素周期表中主族元素性质递变规律的相似性。 
                                3.掌握元素性质与原子结构的关系。 

                                1.元素性质的递变规律与元素组成微粒结构的联系。 
                                2.认识事物变化过程中量变引起质变的规律性。 
                           
    
   1.碱金属元素 
          (1)参考元素周期表,完成下列表格。 

                           元素        元素        核电         最外层           电子        原子半径
                                                                                                
                           名称        符号        荷数         电子数           层数            nm

                   碱       锂         Li        3          1             2         0.152 
目标导航 预习引导
                   金       钠         Na        11         1             3         0.186 
                   属       钾         K         19         1             4         0.227 
                   元       铷         Rb        37         1             5         0.248 
                   素       铯         Cs        55         1             6         0.265 
    
 目标导航    预习引导


                                                                                                                          预习交流                                   1 
                  结合以上数据分析:碱金属元素在原子结构上有什么异同点? 
                  答案:相同点:最外层都是                                                                                   1     个电子;不同点:电子层数从上到下逐渐
增多。 
       (2)单质的物理性质 


                                                                 
     (3)单质的化学性质:碱金属元素由于原子最外层电子数相同,所以

目标导航 预习引导
它们的化学性质相似,例如都能与氧气、水反应。4Li+O2

2Li2O,4Na+O2         2Na2O,2Na+O2                 Na2O2,2Na+2H2O

2NaOH+H2↑,2K+2H2O              2KOH+H2↑。 
     碱金属元素按照从上到下的顺序,与氧气或水反应时,越来越剧烈
(填“剧烈”或“不剧烈”)。 
目标导航 预习引导

                                                                 预习交流                     2 
           已知同主族的两种金属元素                                                        X    和      Y,其原子序数                           X>Y,试分析两种
金属与水反应的剧烈程度。 
           答案:原子序数                             X>Y,则在元素周期表中                                              X    位于           Y    的正下方。根据
碱金属元素的性质变化规律可知,两种金属与水反应的剧烈程度                                                                                                                           X     强
于      Y。 
           2.卤族元素 
           (1)卤素单质的物理性质 
                            元素         元素          核电          最外层            电子         单质的颜 
                 
                            名称         符号          荷数          电子数            层数         色和状态 
目标导航 预习引导
                            氟          F           9           7              2          淡黄绿色气体 
                卤族          氯          Cl          17          7              3          黄绿色气体 
                元素          溴          Br          35          7              4          深红棕色液体 
                            碘          I           53          7              5          紫黑色固体 
    
目标导航  预习引导


             F2     是一种淡黄绿色的气体;Cl2                                                                 是一种黄绿色的气体;Br2                                                            是一种深
红棕色的液体,容易挥发,水封保存,其水溶液、蒸气为红棕色,其在苯、

四氯化碳等有机溶剂中呈现橙红色;I2                                                                                          是一种紫黑色的固体,容易升华,
其水溶液呈棕黄色,在苯、四氯化碳等有机溶剂中呈紫红色,淀粉溶液遇

I2   变蓝色,这也是检验                                                 I2   的一种方法。 
           (2)卤素单质与氢气反应 

  H2+F2         2HF              在暗处能剧烈化合并发生爆炸,生成的氟化氢很稳定 

  H2+Cl2
                                 光照或点燃发生反应,生成的氯化氢较稳定 
  2HCl 
                                 加热至一定温度才能反应,生成的溴化氢不如氯化氢稳
  H2+Br2         2HBr 
                                 定 

目标导航 预习引导
                                 不断加热才能缓慢反应;碘化氢不稳定,在同一条件下
  H  +I        2HI 
    2   2                        同时分解,是可逆反应 
         卤族元素单质按照从上到下的顺序,与氢气化合越来越难(填“难”
  或“容易”),生成的氢化物的稳定性越来越弱。卤族元素单质的氧化性越
  来越弱。 
目标导航 预习引导

                                                                 预习交流                     3 
           已知同主族的两种非金属元素                                                            X    和      Y,其原子序数                            X>Y,试分析两
种非金属元素的单质与氢气化合的难易程度。 
           答案:原子序数                             X>Y,则在元素周期表中                                              X    位于           Y    的正下方。根据
卤族元素单质的氧化性强弱可知,与氢气化合时,X                                                                                               元素的单质比                             Y    元
素的单质困难。 
目标导航 预习引导 3.原子结构、元素在周期表中的位置与元素性质的关系 
         元素的性质与原子结构有密切的关系,主要是与原子核外电子的
排布,特别是与最外层电子数有关。原子结构相似的一类元素,它们在化
学性质上表现出相似性和递变性。 
         在元素周期表中,同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增
多,原子半径逐渐增大,失去电子的能力逐渐增强,得到电子的能力逐渐
减弱。所以,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。 
                                   预习交流          4 
      分类和比较的方法是我们进行化学学习时常用的方法,在本课时
的碱金属和卤族元素的学习中是怎样使用分类和比较的方法进行研究
的? 
      答案:碱金属元素和卤族元素的最外层电子数分别是                                            1 和  7,在化学
反应中,前者容易失电子,后者容易得电子,分别作还原剂和氧化剂,因此

目标导航 预习引导
我们将碱金属元素和卤族元素分别进行整体学习。而在碱金属元素中,
随着电子层数的递增和原子半径的增大,元素的性质有一定的变化规
律,因此我们要在学习中发现碱金属性质的变化规律并试图从结构上
解释性质的变化规律。卤族元素的学习也是这样,按照从共性到个性的
思路进行分析和整合。 
一、碱金属元素 
          活动与探究 
      1.观察碱金属的原子结构示意图,分析碱金属元素的原子结构的异
同点。 
      2.将一干燥的坩埚加热,取一小块钾,擦干表面的煤油后,迅速投入
问题导学 当堂检测
到热坩埚中,观察现象并和金属钠与空气的反应做对比。 
      3.在培养皿中加入少量的水,取绿豆粒大的钾擦干煤油后投入水中
观察现象,并和金属钠与水的反应做比较。 
      4.从上面的活动与探究中,你发现原子结构和元素的性质之间有什
么联系吗?为什么要将锂、钠、钾等元素编在同一主族呢? 
         答案:1.碱金属元素原子的最外层都是只有                                                       1  个电子,从上到下电子
层数依次增多,原子半径也是依次增大。 
问题导学 当堂检测
         2.钾在空气中迅速燃烧,比金属钠与空气的反应更为剧烈。 
         3.钾与水迅速反应,并有轻微的爆炸声,滴加酚酞溶液后溶液变为
红色。比钠与水的反应更为剧烈。 
         4.锂、钠、钾等元素在原子结构上相似,化学性质也相似,因此在元
素周期表中将它们与最外层同样是                                                1  个电子的氢元素放在同一族中,称
为第ⅠA             族。 
           迁移与应用 
                   例    1  下列说法错误的是(  ) 
A.碱金属元素最外层电子数都是                                    1,化学性质均活泼 

问题导学 当堂检测 B.碱金属元素从上到下随电子层数的增多,金属性依次增强 
       C.碱金属元素的单质的密度均小于                                       1 g·cm-3 
       D.碱金属元素的单质从上到下熔沸点逐渐降低 
       解析:碱金属元素单质中,Rb、Cs                                  的密度均大于                 1 g·cm-3,所以         C   错
误。 
       答案:C 
                              迁移训练              1  钠和锂有相似的化学性质,下列说法中,能
较好地解释这个事实的是(  ) 
问题导学 当堂检测
A.都是金属元素 
         B.原子半径相差不大 
         C.最外层电子数相同 
         D.化合价相同 
         解析:元素原子的最外层电子数决定该元素的化学性质。 
         答案:C 
问题导学 当堂检测
                                                                                                                                    
         碱金属单质化学性质的相似性及递变性 
         1.相似性(用                   R   表示碱金属元素) 


                                                                                                                   
     2.递变性 

                                                           

     (1)与   O2 反应 

     从   Li→Cs,与     O2 反应越来越剧烈,产物越来越复杂。 

     如   Li 与  O2 反应只能生成           Li2O,Na   与  O2 反应还可以生成             Na2O2,而

K 与   O2 反应能够生成           KO2  等。 
问题导学 当堂检测
     (2)与   H2O(或酸)的反应 

     从   Li→Cs,与     H2O(或酸)反应越来越剧烈,如                  K  与  H2O   反应可能会
发生轻微爆炸,Rb           与   Cs 遇水发生剧烈爆炸。 
     (3)最高价氧化物对应水化物的碱性 
     碱性:LiOHY2,则非金属性:X>Y,C                                    正确;D
项判断依据错误,应据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱来判断。 
      答案:C 
                                                                                   
      卤素单质的相似性、递变性和特性 
      1.相似性和递变性 
      (1)氧化性与还原性 


问题导学 当堂检测
                                                                  
      (2)氢化物的稳定性:HF>HCl>HBr>HI 
      (3)氢化物的还原性:HFHBrO4>HIO4,F                             无正价,故无含氧
酸。 
 问题导学    当堂检测


                      (5)密度:自上至下,卤素单质的密度逐渐增大。 
                  (6)熔、沸点:自上至下,卤素单质的熔、沸点逐渐升高。 

                  (7)溶解性:除                                          F2       外,卤素单质在水中的溶解性均不大,均易溶于有机
溶剂。 
      2.卤素单质间的置换反应 

      (1)Cl2   可以将       Br2、I2    从它们的盐溶液中置换出来。 

      Cl2+2NaBr            2NaCl+Br2 

      Cl2+2KI           2KCl+I2 
      (2)Br    可以把        I 从它的盐溶液中置换出来。 
问题导学 当堂检测    2             2

      Br2+2KI           2KBr+I2 

      综上可得氧化性:Cl2>Br2>I2。 
      3.卤素单质的特殊性质 

      (1)Br2   在常温下是唯一的液态非金属单质,易挥发。 

      (2)碘为紫黑色固体,易升华,淀粉遇                               I2 变蓝色。 
1.(双选)下列关于钾、钠、铷、铯的叙述中,不正确的是(  ) 
A.金属性最强的是铯 
B.氧化能力最强的是钠原子 

C.问题导学 原子半径随核电荷数的增大而增大当堂检测 1 2        3        4           
D.单质的密度均小于                        1 g·cm-3 
解析:碱金属元素的原子都只有还原性而没有氧化性;碱金属的单质中
Li、Na、K          的密度小于              1 g·cm-3,Rb、Cs           的密度大于               1 g·cm-3,所以         B、D
的叙述错误。 
答案:BD 
2.关于锂的结构和性质的判断错误的是(  ) 
①与水反应比钠剧烈                       ②它的原子半径比钠小                          ③它的氧化物暴露于
空气中易吸收二氧化碳                         ④它的阳离子的最外层电子数和钠的相同 
⑤它是还原剂 
A.①                       B.③⑤ 
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C.②③                      D.①④ 
解析:随着原子序数的递增,自上而下,碱金属元素的原子半径逐渐增大,
金属性逐渐增强,与水反应的剧烈程度逐渐增强;在化学反应中碱金属
都是还原剂,碱金属的氧化物都容易和二氧化碳反应。 
答案:D 
3.砹(At)是卤族元素中位于碘后面的元素,试推测砹和砹的化合物不可
能具备的性质是(  ) 
A.砹易溶于某些有机溶剂 
B.砹化氢很稳定不易分解 
C.砹是有色固体 
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D.砹化银不溶于水或稀硝酸 
解析:砹的性质可根据卤族其他元素的性质进行推测,结合溴、碘的性质
和递变规律来推测:单质易溶于有机溶剂、难溶于水,常温下为固体,氢
化物稳定性较差,其银盐的溶解度很小。 
答案:B 
4.将氯水注入           KI 溶液中,用力振荡,再注入四氯化碳,振荡后静置,看到的
现象是(  ) 
A.液体呈紫红色 
B.液体为无色 
C.液体分两层,上层为紫色、下层接近无色 
D.液体分两层,上层接近无色、下层显紫红色 
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解析:氯水注入            KI  溶液中,发生反应:Cl2+2KI                      2KCl+I2,再注入          CCl4,

振荡、静置,由于              CCl4  和水互不相溶,故静置后的液体分为两层,CCl4                                    位

于下层;由于          I2 在  CCl4   中的溶解度比在水中的溶解度大得多,故                                  I2 被
                                                    -
CCl4  从水中萃取出来。这个实验是检验                              I 存在的方法之一。 
答案:D 
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