【課件】原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì) 2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第一冊(cè)

課時(shí)3元素周期表與核素

第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表第四章

物質(zhì)結(jié)構(gòu)

元素周期律素養(yǎng)要求010203壹

堿金屬貳

鹵族元素

叁

當(dāng)堂訓(xùn)練

知識(shí)導(dǎo)航1.知道堿金屬元素、鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。2.能說出堿金屬元素、鹵族元素化學(xué)性質(zhì)的相似性及遞變性。3.初步學(xué)會(huì)根據(jù)原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，推測(cè)元素的化學(xué)性質(zhì)。1堿

金

屬

金

屬過渡元素（過渡金屬）堿金屬元素鹵族元素稀有氣體元素放射性元素堿金屬元素的物理性質(zhì)元素名稱元素符號(hào)核電荷數(shù)顏色和狀態(tài)密度g/cm3熔點(diǎn)℃沸點(diǎn)℃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遞增鋰是最輕的金屬，保存在石蠟里；其他保存在煤油中。遞增遞減遞減鈉鉀反常特別提醒：元素名稱元素符號(hào)核電荷數(shù)原子結(jié)構(gòu)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0.265LiNaKRbCs3111937551111123456原子核外電子排布有什么特點(diǎn)？最外層電子數(shù)都是1；隨核電荷數(shù)的增大，電子層數(shù)逐漸增多?；瘜W(xué)性質(zhì)相似原子半徑變化有什么特點(diǎn)？元素名稱元素符號(hào)核電荷數(shù)原子結(jié)構(gòu)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0.265LiNaKRbCs3111937551111123456從上到下堿金屬元素原子的電子層數(shù)逐漸增大，原子半徑逐漸增大。（1）回憶第二章學(xué)過的知識(shí)，鈉有哪些化學(xué)性質(zhì)？（用化學(xué)方程式表示），體現(xiàn)了什么性質(zhì)？（2）結(jié)合鋰、鈉和鉀的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，預(yù)測(cè)鋰、鉀可能具有哪些相似化學(xué)性質(zhì)？①2Na＋O2Na2O2②2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑③2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑4Na＋O2=

2Na2O鋰、鈉和鉀最外層都只有1個(gè)電子，都容易失去最外層電子，表現(xiàn)出比較強(qiáng)的還原性。鋰、鉀和鈉相似，都能與氧氣、水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。還原性堿金屬元素化學(xué)性質(zhì)的相似性堿金屬元素化學(xué)性質(zhì)的遞變性堿金屬元素化學(xué)性質(zhì)的遞變性堿金屬元素化學(xué)性質(zhì)的遞變性鉀和鈉都可以與水和氧氣發(fā)生反應(yīng)鉀的反應(yīng)更為劇烈元素符號(hào)原子結(jié)構(gòu)示意圖原子半徑/nmNa0.186K0.227原子最外層電子相同原子半徑較大強(qiáng)還原性（失電子）失電子能力更強(qiáng)還原性更強(qiáng)【觀察并思考】Na與K分別與水、O2反應(yīng)現(xiàn)象有何不同？試從原子結(jié)構(gòu)角度解釋。元素條件現(xiàn)象產(chǎn)物結(jié)論LiNa

K

Rb

Cs堿金屬與氧氣的反應(yīng)比較從Li到Cs，隨電子層數(shù)的遞增，還原性（金屬性）逐漸增強(qiáng)。加熱燃燒，較不劇烈Li2O接觸空氣不加熱劇烈更復(fù)雜的氧化物接觸空氣不加熱劇烈更復(fù)雜的氧化物

總結(jié)：與氧氣反應(yīng)越來越劇烈，生成的氧化物越來越復(fù)雜。加熱稍加熱燃燒，劇烈燃燒，更劇烈常溫下生成Na2O，加熱生成Na2O2

常溫下生成K2O2

，加熱可生成KO2及KO3

LiNaKRbCs與H2O反應(yīng)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，爆炸堿金屬與水反應(yīng)遇水立即燃燒，爆炸2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑2K+2H2O＝2KOH+H2↑通式：2R+2H2O=2ROH+H2↑Na與水反應(yīng)的方程式：K與水反應(yīng)的方程式：隨著核電荷數(shù)增加，堿金屬的性質(zhì)逐漸增強(qiáng)，與水反應(yīng)越來越劇烈，生成氫氣速率越來越快；元素符號(hào)原子結(jié)構(gòu)示意圖原子半徑/nmLi0.152Na0.186K0.227Rb0.248Cs0.265堿金屬元素原子最外層只有一個(gè)電子原子結(jié)構(gòu)的相似性元素性質(zhì)的相似性決定在化合物中化合價(jià)+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(gòu)的遞變性元素性質(zhì)的遞變性決定原子半徑逐漸增大金屬性（還原性）逐漸增強(qiáng)原子失電子能力逐漸增強(qiáng)堿金屬性質(zhì)的遞變性分析③最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物均為強(qiáng)堿，且堿性逐漸增強(qiáng)。即堿性：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH堿金屬性質(zhì)的遞變性總結(jié)②與H2O的反應(yīng)越來越劇烈，如K與H2O反應(yīng)可能會(huì)發(fā)生輕微爆炸，Rb與Cs遇水發(fā)生劇烈爆炸。①與O2的反應(yīng)越來越劇烈，產(chǎn)物越來越復(fù)雜，如Li與O2反應(yīng)只能生成Li2O，Na與O2反應(yīng)還可以生成Na2O2，而K與O2反應(yīng)能夠生成KO2等元素金屬性逐漸增強(qiáng)，單質(zhì)還原性逐漸增強(qiáng)【例1】下列關(guān)于Li、Na、K、Rb、Cs的敘述均正確的一組是(

)①

金屬性最強(qiáng)的是鋰②

形成的離子中，氧化性最強(qiáng)的是鋰離子③

在自然界中均以化合態(tài)形式存在④Na在空氣中久置后，成分為Na2CO3⑤

均可與水反應(yīng)，產(chǎn)物均為MOH和H2⑥

它們?cè)谘鯕庵腥紵漠a(chǎn)物都有M2O和M2O2兩種形式⑦

粒子半徑：Rb+>K+>Na+，Cs>Cs+A.①②③④⑤

B.③④⑤⑥⑦C.①②④⑥⑦

D.②③④⑤⑦D【例2】判斷正誤(1)從鋰到銫，堿金屬元素單質(zhì)的密度依次增大(

)(2)Li、Na、K在空氣中燃燒均生成過氧化物(

)(3)堿金屬元素隨核電荷數(shù)增大，其單質(zhì)與水反應(yīng)越來越劇烈(

)(4)堿金屬元素單質(zhì)都應(yīng)該保存在煤油中(

)(5)K比Na活潑，故K可以從鈉鹽溶液中置換出Na(

)(6)堿金屬元素在自然界中能以游離態(tài)存在(

)××√×××概念辨析【例3】以下關(guān)于鋰、鈉、鉀、銣、銫的敘述不正確的是（

）①氫氧化物中堿性最強(qiáng)的是CsOH②單質(zhì)熔點(diǎn)最高的是銫③它們的密度依次增大④其單質(zhì)的還原性依次增強(qiáng)⑤它們對(duì)應(yīng)離子的氧化性依次增強(qiáng)⑥單質(zhì)與水反應(yīng)的劇烈程度依次增強(qiáng)⑦單質(zhì)與相同濃度、相同體積的鹽酸反應(yīng)的劇烈程度依次增強(qiáng)A.①⑤⑦ B.②⑥ C.②③⑤ D.②③④C2鹵

族

元

素鹵族元素鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)鹵素單質(zhì)顏色和狀態(tài)密度(g.cm3)熔點(diǎn)(℃)沸點(diǎn)(℃)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(diǎn)升高沸點(diǎn)升高有刺激性氣味，有毒；易溶于乙醇等有機(jī)溶劑，在水中溶解度小相似性鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)元素名稱元素符號(hào)原子結(jié)構(gòu)示意圖最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑(nm)鹵族元素氟0.071氯0.099溴1.14碘1.33FClBrI77772345原子半徑逐漸增大電子層數(shù)依次增多核電荷數(shù)依次增大最外層電子數(shù)都是7遞變性相似性FClBrI根據(jù)鹵素原子結(jié)構(gòu)，推測(cè)氟、氯、溴、碘在化學(xué)性質(zhì)上所表現(xiàn)的相似性和遞變性？鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)①鹵素與氫氣反應(yīng)H2+X2=2HX（X=F、Cl、Br、I）

鹵素條件及現(xiàn)象方程式氫化物穩(wěn)定性F2冷暗處爆炸Cl2光照或點(diǎn)燃Br2高溫500℃I2高溫、持續(xù)加熱緩慢進(jìn)行①與氫氣反應(yīng)的難易程度：

；②生成氫化物的穩(wěn)定性：

；③鹵素非金屬性的強(qiáng)弱：

；由易到難由強(qiáng)到弱由強(qiáng)到弱H2+F2=2HFH2+Cl2=2HClH2+Br2=2HBrH2+I2

?

2HIHF很穩(wěn)定HCl穩(wěn)定HBr較不穩(wěn)定HI很不穩(wěn)定2F2

＋2H2O＝4HF＋O2

（爆炸）（能反應(yīng)）（很弱）（極弱）與水反應(yīng)的劇烈程度逐漸減弱F2的特殊性Cl2+H2O?HCl+HClOBr2+H2O?HBr+HBrOI2+H2O?HI+HIOX2

＋H2O?HX＋HXO②鹵素與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式KBr+氯水振蕩KI+氯水振蕩KI+溴水振蕩溶液變?yōu)槌赛S色溶液變?yōu)樽攸S色溶液變?yōu)樽攸S色2KBr+Cl2=2KCl+Br22KI+Cl2=2KCl+I22KI+Br2=2KBr+I22Br－＋Cl2=2Cl－＋Br22I－＋Cl2=2Cl－＋I(xiàn)2

2I－＋Br2=2Br－＋I(xiàn)2

鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)鹵族元素性質(zhì)遞變性分析鹵族元素原子最外層有7個(gè)電子原子結(jié)構(gòu)的相似性元素性質(zhì)的相似性決定在化合物中常見化合價(jià)-1易得電子，表現(xiàn)非金屬性（氧化性）鹵族元素原子電子層數(shù)逐漸增大原子結(jié)構(gòu)的遞變性元素性質(zhì)的遞變性決定原子半徑逐漸增大非金屬性（氧化性）逐漸減弱原子得電子能力逐漸減弱鹵族元素性質(zhì)總結(jié)①隨電子層數(shù)增加，單質(zhì)的氧化性和非金屬性減弱，陰離子還原性增強(qiáng)②最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性（最高價(jià)含氧酸）逐漸減弱，即HClO4>HBrO4>HIO4。③氟是最活潑的非金屬，沒有正化合價(jià)，氟單質(zhì)與鹽溶液反應(yīng)時(shí)，先與水反應(yīng)產(chǎn)生HF和O2；碘為紫黑色固體，易升華，淀粉遇I2變藍(lán)。【例4】如圖是鹵素單質(zhì)(F2、Cl2、Br2、I2)的沸點(diǎn)與相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系圖,下列說法不正確的是

(

)A.鹵素單質(zhì)中,①最活潑B.單質(zhì)④形成的簡(jiǎn)單氫化物在鹵素氫化物中熱穩(wěn)定性最強(qiáng)C.保存少量的單質(zhì)③時(shí)加少量水進(jìn)行水封D.將單質(zhì)②通入紫色石蕊試液中,紫色石蕊試液先變紅后褪色B【例5】.下列關(guān)于鹵族元素(X)及其化合物敘述錯(cuò)誤的是

(

)A.單質(zhì)均有顏色,隨原子序數(shù)遞增顏色加深B.隨原子序數(shù)遞增,HX穩(wěn)定性逐漸減弱C.單質(zhì)均能與水反應(yīng)生成HX和HXOD.碘蒸氣為紫色,碘水為黃褐色C3當(dāng)

堂

練

習(xí)1.(2023北京東城期末)下列關(guān)于堿金屬元素的說法中,不正確的是

(

)A.原子核外最外層電子數(shù)都是1B.單質(zhì)與水反應(yīng)的劇烈程度:K>NaC.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性:LiOH<KOHD.堿金屬元素的單質(zhì)在加熱條件下與氧氣反應(yīng)均生成過氧化物2.(2023四川成都七中期末)下列敘述正確的是

(

)A.堿金屬元素的陽離子沒有還原性,所以有強(qiáng)氧化性B.從Li到Cs都易失去最外層1個(gè)電子,且失電子能力逐漸減弱C.在熔融狀態(tài)下,鈉可以從MgCl2中置換出鎂D.Li、Na、K都可以保存在煤油中DC3.(2022云南昆明期末)1940年,意大利化學(xué)家西格雷發(fā)現(xiàn)了第85號(hào)元素,它被命名為“砹(At)”。砹(At)是鹵族元素中位于碘后面的元素,推測(cè)砹的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)正確的是

(

)A.與H2化合的能力:At2>I2B.砹在常溫下是白色固體C.砹原子的最外層上有7個(gè)電子D.砹易溶于水C4.(2023重慶實(shí)驗(yàn)外國語學(xué)校期末)下列有關(guān)堿金屬、鹵素原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的描述正確的是

(

)A.隨著核電荷數(shù)的增加,堿金屬單質(zhì)熔、沸點(diǎn)依次降低,密度依次減小B.堿金屬單質(zhì)(R)均易與氧氣發(fā)生反應(yīng),加熱時(shí)生成氧化物R2OC.根據(jù)同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律推測(cè)At與H2化合