第四章

物質結構

元素周期表第一節(jié)

原子結構與元素周期表第4課時

原子結構與元素性質原子結構與元素性質環(huán)節(jié)一

元素化學性質與原子結構的關系人體中的化學元素我們人體是一個有機體，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構嗎？它們具有什么樣的性質呢？原子結構與元素性質環(huán)節(jié)一

元素化學性質與原子結構的關系原子結構與元素性質環(huán)節(jié)一

元素化學性質與原子結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。（原子最外層電子數(shù)相同，其化學性質相似，但氫和氦除外）原子結構與元素性質環(huán)節(jié)一

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

探究堿金屬元素的性質堿金屬元素是第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）原子結構與元素性質環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質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原子結構與元素性質環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質（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。結構決定性質，推測堿金屬元素可能有的化學性質原子結構與元素性質環(huán)節(jié)二

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

堿金屬化學性質的比較原子結構與元素性質環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質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】

原子結構與元素性質環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質

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】

原子結構與元素性質環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質②化學方程式：___________________________；________________________。③實驗結論：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】

原子結構與元素性質環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質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，它們的化學性質相似，都能與氧氣等非金屬單質以及水反應，反應中失去一個電子形成+1價的化合物。K+O2

KO2原子結構與元素性質環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質

堿金屬元素的化學性質的遞變性金屬LiNaKRbCs與O2反應產物規(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，爆炸產物復雜KO2原子結構與元素性質環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質

堿金屬元素的化學性質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，單質的還原性逐漸增強，即由鋰到銫，金屬性逐漸增強。原子結構與元素性質環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質堿金屬元素原子最外層只有一個電子原子結構的相似性元素性質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)逐漸增大原子結構的遞變性元素性質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單質與氧氣反應越來越劇烈，產物越來越復雜；②最高價氧化物的水化物的堿性逐漸增強：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH。原子結構與元素性質環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質

堿金屬元素的物理性質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構與元素性質環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質

堿金屬元素的物理性質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。原子結構與元素性質環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質原子結構與元素性質環(huán)節(jié)二

探究堿金屬元素的性質

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。原子結構與元素性質環(huán)節(jié)三

探究鹵族元素的性質F2Br2I2Cl2鹵族元素(簡稱鹵素)是典型的非金屬元素，化學性質非?；顫姡谧匀唤缰卸家曰蠎B(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。原子結構與元素性質環(huán)節(jié)三

探究鹵族元素的性質

鹵族元素的物理性質鹵素單質

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。原子結構與元素性質環(huán)節(jié)三

探究鹵族元素的性質元素名稱氟氯溴碘元素符號FClBrI原子結構示意圖

原子半徑/nm0.0710.0991.141.33

鹵族元素的原子結構原子結構與元素性質環(huán)節(jié)三

探究鹵族元素的性質

鹵族元素的原子結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，決定了化學性質的又有差異性。原子結構與元素性質環(huán)節(jié)三

探究鹵族元素的性質

鹵族元素的化學性質

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的氧化性由強到弱鹵素的非金屬性由強到弱原子結構與元素性質環(huán)節(jié)三

探究鹵族元素的性質

鹵族元素的化學性質

鹵素單質間的置換反應【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）原子結構與元素性質環(huán)節(jié)三

探究鹵族元素的性質

鹵族元素的化學性質

鹵素單質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原子結構與元素性質環(huán)節(jié)三

探究鹵族元素的性質

鹵族元素的化學性質

鹵素單質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原子結構與元素性質環(huán)節(jié)三

探究鹵族元素的性質

鹵族元素的化學性質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－。原子結構與元素性質環(huán)節(jié)三

探究鹵族元素的性質

鹵族元素的化學性質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