元素的性质与原子结构---高中化学ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第2课时元素的性质与原子结构,三维目标,知识与技能,通过原子结构示意图掌握原子结构，掌握主族元素在元素周期表中的位置及其性质的递变规律(重点),过程与方法,体会化学研究中发现规律的过程及学习实验探究、比较、归纳、推理等方法,情感、态度与,价值观,1培养科学探究的热情,2锻炼团结协作的精神,3了解内因与外因的关系,第2课时元素的性质与原子结构知识与技能通过原子结构示意图掌,1,思维激活,纵观化学史，在元素周期律的发现过程中，不论是拉瓦锡的最初尝试，还是德贝莱纳、纽兰兹、门捷列夫等人的具体探索，无不浸透着科学家对化学的探究。这些探究不仅表现在元素周期律的外部形式之上，而且深入到了它的内部联系之中。科学家的探究途径中化学实验贡献甚大，化学实验是化学基石，是检验化学理论的标准。那么，如何通过实验来探究元素结构与性质的关系呢？,思维激活,2,自学导引,一、碱金属元素,1,原子结构,自学导引,3,相同点：最外层均为,1,个电子。,不同点：随着核电荷数的增加，电子层数递,增,，原子半径递,增,。,2化学性质,(1)钾的化学性质的实验探究及其与钠的比较,钾的保存及取用方法,钾保存在,煤油,中，取用时先用镊子夹取，再用,滤纸,吸干煤油，然后在玻璃片上用小刀切割。,钾、钠性质的实验探究与对比,与氧气反应,与水反应,钠,剧烈燃烧，,黄,色火焰,熔成小球，浮于水面，四处游动，,“,咝咝,”,响声,钾,燃烧更剧烈，,紫,色火焰,(透过蓝色钴玻璃),熔成小球，浮于水面，四处游动，燃烧，有轻微爆炸声,结论,钾的活动性比钠,强,相同点：最外层均为1个电子。与氧气反应与水反应钠剧烈燃烧,4,(2)碱金属元素化学性质的特点,相似性：原子都容易,失去,最外层的一个电子，化学性质活泼，它们都能与氧气等非金属单质及水反应。,4LiO,2,2Li,2,O,2NaO,2,Na,2,O,2,2Na2H,2,O2NaOHH,2,2K2H,2,O2KOHH,2,思考题1,完成下列离子方程式。,(1)锂与稀盐酸反应的离子方程式为,_。,(2)铷与水反应的离子方程式为,_。,答案,(1)2Li2H,2Li,H,2,(2)2Rb2H,2,O2Rb,2OH,H,2,(2)碱金属元素化学性质的特点,5,差异性：随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐,增,多,，原子半径逐渐,增大,。碱金属元素的性质也有差异，从锂到铯，单质还原性逐渐,增强,，如钾与氧气或水反应比钠的反应剧烈，铷、铯的反应更剧烈。,3单质的物理性质,相似性：都是,银白,色金属(铯略带金色光泽)，较柔软，有延展性，密度都比较,小,，熔点也都比较,低,，导电、导热性能都很,好,。,递变性：从锂到铯，密度逐渐,增大,(钾的密度反常)，熔、沸点逐渐,降低,。,差异性：随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐,6,二、卤族元素,1,原子结构,(1)相同点：最外层都是,7,个电子。,(2)不同点：随核电荷数的增加，电子层数逐渐,增多,，原子半径逐渐,增大,。,2单质的物理性质,F,2,Cl,2,Br,2,I,2,(1)颜色：由浅到深。,(2)密度：由小到大。,(3)熔、沸点：由低到高。,二、卤族元素,7,3单质的化学性质,(1)卤素单质与氢气反应的比较,3单质的化学性质,8,(2)卤素间的置换反应实验,思考题2,砹(At)是卤素中原子序数最大的元素，则通常条件下砹应该是_(填“深”或“浅”)色_体，_(填“易”或“难”)与H,2,化合，产物的稳定性_。,答案,深；固；难；差,(2)卤素间的置换反应实验,9,名师解惑,一、元素的金属性、非金属性强弱的判断依据,1,金属性强弱的判断依据,(1)元素的单质与水或酸置换出氢气的反应越容易进行，则其金属性越强。,(2)元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则其金属性越强。,(3)金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A置换出B，则A的金属性强于B。,(4)在金属活动性顺序表中，前者的金属性强于后者。,(5)金属阳离子的氧化性越强，则其单质的还原性越弱，元素的金属性越弱(注：Fe的阳离子仅指Fe,2,)。,名师解惑,10,2非金属性强弱的判断依据,(1)非金属元素的单质与氢气化合生成气态氢化物的反应越容易进行，则其非金属性越强。,(2)非金属元素气态氢化物的稳定性越强，则元素的非金属性越强。,(3)元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则其非金属性越强。,(4)非金属元素的单质与盐在水溶液中进行置换反应，若A置换出B，并且A体现出氧化性，则A的非金属性强于B。,(5)非金属阴离子的还原性越强，则其单质的氧化性越弱。,2非金属性强弱的判断依据,11,二、同主族元素的相似性、递变性和特殊性,1原子结构,(1)相似性：最外层电子数相同。,(2)递变性：随着核电荷数的增加，电子层数递增，原子半径逐渐增大。,2化学性质,(1)相似性：,能发生相似的化学反应。,如碱金属都能与O,2,、Cl,2,等非金属反应，都能与水反应；卤素单质都能与H,2,、H,2,O等反应。,同类化合物中元素化合价相同，化学式形式相同。,二、同主族元素的相似性、递变性和特殊性,12,如碱金属氢氧化物都可表示为ROH，卤素单质分子式都可表示为X,2,，氢化物都可表示为HX。,(2)递变性：随着核电荷数的增加,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱；单质还原性逐渐增强,氧化性逐渐减弱;最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强,酸性逐渐减弱;非金属单质与H,2,化合逐渐变难,氢化物的稳定性逐渐降低。,(3)特殊性：因递变性的影响，同一主族元素均有一定的特殊性，首尾两种元素更明显。碱金属中锂(Li)的单质和化合物的性质与镁(Mg)的单质和化合物相似，而与其他碱金属不同，如Li与水较难反应，产物LiOH微溶等。卤素中氟的化学性质具有特殊性，如氟无正价，F,2,与水反应的化学方程式为2F,2,2H,2,O4HFO,2,(其他卤素均可表示为X,2,H,2,OHXHXO)，HF是弱酸(其他HX均为强酸且从上到下HX的酸性逐渐增强)。,如碱金属氢氧化物都可表示为ROH，卤素单质分子式都可表示,13,典例导析,知识点1：金属性与非金属性强弱的判断,例1,X、Y是元素周期表A族中的两种元素，下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是(),AX原子的电子层数比Y原子的电子层数多,BY的气态氢化物比X的气态氢化物稳定,CY的单质能将X从NaX的溶液中置换出来,DX在暗处可与H,2,反应，Y在加热条件下才能与H,2,反应,解析,X原子比Y原子的电子层数多，X在Y的下方，则非金属性X比Y弱，A项不正确；元素氢化物越稳定，其非金属性越强，B项不正确；Y能置换NaX中的X，则非金属性X比Y弱，C项不正确；单质与H,2,化合越容易，其非金属性越强，D项正确。,答案,D,典例导析,14,跟踪练习1,下列叙述中一定能说明A的金属性比B强的是(),AA原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少,BA原子的电子层数比B原子的电子层数多,C1 mol A从酸中置换的H,2,比1 mol B从酸中置换的H,2,多,D常温时，A能从酸中置换出氢气，而B不能反应,答案,D,知识点2：同主族元素性质的相似性、递变性和特殊性,例2,某学生做同主族元素性质递变规律的实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象。现在请你帮助该学生整理并完成实验报告。,(1)实验目的：_。,(2)实验用品：,跟踪练习1下列叙述中一定能说明A的金属性比B强的是(,15,药品:氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳,仪器：_；_。(请填写两件主要的玻璃仪器),(3)实验内容(在下列空格内填写相关内容)：,(4)实验结论：_。,(5)问题和讨论：,请用结构理论简单说明得出上述结论的原因。,由于F,2,过于活泼，很难设计一个简单的实验验证其氧化性强弱。试列举两项事实说明F的非金属性比Cl强。,序号,实验方案,实验现象,药品:氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳序号实,16,解析,(1)元素周期律具体包括同一周期与同一主族的变化规律。根据以下给出的实验内容不难看出，该学生是想以A族为例，设计实验验证同一主族元素性质的递变规律。(2)本实验属于试管实验，主要使用试管和胶头滴管。(3)根据提供的药品，该学生显然是用Cl,2,、Br,2,、I,2,之间的置换反应来证明它们的氧化性强弱，用四氯化碳将置换出来的Br,2,或I,2,萃取出来，以增强实验的准确性和说服力。(4)该小题具有一定的开放性，比如：Cl,2,、Br,2,、I,2,的氧化性依次减弱或Cl、Br、I的非金属性依次减弱均可，但最好与该实验的目的相对应：同一主族，自上而下，元素非金属性依次减弱。(5)该题应该主要从原子核对最外层电子的引力方面来回答。一般来说，置换反应能直接说明两种单质的氧化性强弱，但F,2,过于活泼，不好直接置换Cl,2,，只能用间接的证据。如：它们与氢气反应的难易程度，与水反应的难易程度，它们气态氢化物的稳定性等。,解析(1)元素周期律具体包括同一周期与同一主族的变化规,17,答案,(1)探究同一主族元素性质的递变规律,(2)试管；胶头滴管,(3)将少量新制氯水注入盛有少量NaBr溶液的试管中，振荡，再注入少量四氯化碳，振荡；加入氯水后，溶液由无色变为橙色，注入四氯化碳后，水层颜色变浅，四氯化碳层(下层)变为橙红色,将少量新制溴水注入盛有少量KI溶液的试管中，振荡，再注入少量四氯化碳，振荡；加入溴水后，溶液由无色变为褐色，注入四氯化碳后，水层颜色变浅，四氯化碳层(下层)变为紫红色,(4)同一主族，自上而下，元素非金属性依次减弱,(5)同一主族，自上而下，元素原子的电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱。,F,2,在冷暗处就可以与H,2,剧烈反应而爆炸，而Cl,2,与H,2,只有在光照或点燃的条件下才能反应；HF比HCl稳定。,答案(1)探究同一主族元素性质的递变规律,18,跟踪练习2,下列关于碱金属的原子结构和性质的叙述中不正确的是(),A碱金属原子最外层都只有一个电子，在化学反应中容易失去,B碱金属都是强还原剂,C碱金属都能在O,2,中燃烧生成过氧化物,D碱金属都能与水反应生成碱,解析,碱金属元素的原子和单质，在结构和性质上，既有相似性又有差异性。如锂单质在O,2,中燃烧只生成Li,2,O，无过氧化物生成。,答案,C,跟踪练习2下列关于碱金属的原子结构和性质的叙述中不正确,19,