高中化学 第一章 物质结构 元素周期律 第一节 元素周期表（第2课时）元素的性质与原子结构课件 新人教版必修2.ppt

第一章物质结构元素周期律 第2课时元素的性质与原子结构 第一章物质结构元素周期律 学习目标 1 了解碱金属 卤素原子在周期表中的位置 2 了解碱金属 卤素原子的结构特点 了解原子结构与元素性质的关系 3 了解碱金属 卤素性质的相似性与递变性 并能初步运用原子结构理论解释 4 认识结构与性质的因果关系 从而认识事物变化过程中量变引起质变的规律性 接受辩证唯物主义观点的教育 知识点一碱金属元素的原子结构与性质 阅读教材p5 p7 思考并填空1 碱金属元素的原子结构及特点 1 原子结构示意图锂 li 钠 na 钾 k 铷 rb 铯 cs 2 结构特点 相同点 最外层电子数都是 递变性 从li cs 核电荷数依次 电子层数依次 原子半径依次 2 碱金属单质的物理性质 1 增大 增多 增大 银白色 较小 增大 降低 3 碱金属单质的化学性质 1 结构相似 化学性质相似 例如 都能与氧气以及水反应 写出反应的化学方程式 锂与氧气反应 钠与氧气反应 钠与水反应 钾与水反应 2 结构不同 化学性质有差异 例如 与氧气反应的产物不同 写出化学式 锂只生成普通的氧化物li2o 金属钠与氧气反应生成普通的氧化物 或过氧化物 条件不同 产物不同 4 碱金属的原子结构与化学性质的递变关系碱金属元素 随核电荷数的增加 原子的电子层数逐渐 原子半径逐渐 原子核对最外层电子的引力逐渐 元素的金属性逐渐 na2o na2o2 增多 增大 减弱 增强 自我测评 做一做 1 判断正误 1 碱金属元素 r 的单质与氧气反应的产物是r2o 分析 碱金属单质与氧气反应时 li一定生成li2o na生成na2o或na2o2 k rb cs可生成更复杂的氧化物 2 同主族元素自上而下 元素的原子半径逐渐增大 分析 同主族元素自上而下 电子层数逐渐增加 原子半径逐渐增大 2 思考 1 碱金属单质li na k应该如何保存 已知煤油的密度为0 8g cm 3 提示 碱金属均易与氧气 水等发生反应 故应密闭保存 钠 钾的密度比煤油的密度大 且不与煤油发生反应 因此可保存于煤油中 但锂的密度比煤油的密度小 不能保存在煤油中 一般保存在石蜡中 2 根据碱金属元素性质的递变性分析 同主族元素mg和ca的活泼性强弱顺序 提示 碱金属元素从上至下 原子半径逐渐增大 失电子能力逐渐增强 活泼性逐渐增强 同样处于同一主族的mg和ca的原子半径 ca mg 则活泼性 ca mg 认知总结 碱金属元素单质化学性质的相似性和递变性1 相似性 2 递变性具体情况如下 按从li cs的顺序 1 与氧气 与水反应的剧烈程度逐渐增大 与o2反应越来越剧烈 产物也更加复杂 li只生成li2o na能生成na2o和na2o2 k则能生成k2o k2o2 ko2等 与水反应越来越剧烈 k能发生轻微爆炸 rb cs遇水则发生剧烈爆炸 2 最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强 即碱性 lioh naoh koh rboh csoh 典例剖析 d 解析 碱金属单质的化学性质具有相似性和递变性 易误警示 1 当na k rb cs投入到金属的盐溶液中时 不是从溶液中置换出相对不活泼的金属 而是先与水发生反应生成碱与氢气 然后生成的碱再与盐发生复分解反应 例如 na与cuso4溶液的总反应式为2na cuso4 2h2o cu oh 2 na2so4 h2 2 无还原性的离子 并不意味着它具有强氧化性 如k 无氧化性的离子 并不意味着它具有强还原性 如cl 题组训练 题组一碱金属元素的性质1 钾的金属性比钠强 根本原因是 a 钾的密度比钠小b 钾的熔点比钠低c 钾原子比钠原子多一个电子层d 加热时 钾比钠更易汽化解析 由于钾的电子层数比钠多 原子核对最外层电子的吸引能力减弱 失去电子的能力增强 故金属性k na c 2 关于铯及其化合物的以下各说法中不正确的是 a 氢氧化铯是一种强碱 比koh的碱性强b 铯与水或酸溶液反应剧烈 都生成氢气c cs的还原性比na强 故na 的氧化性大于cs d al的金属性大于cs的金属性解析 由金属活动性顺序表可知金属性na al 由同主族元素金属性从上到下逐渐增强 可知金属性 cs na 故金属性 cs na al d项错误 d 题组二碱金属元素性质的递变规律3 下列有关碱金属元素的说法中 正确的是 a 在实验室里 碱金属元素的单质均保存在煤油中b 在自然界中碱金属元素均以化合态存在c 碱金属元素的单质在空气中燃烧生成物质的化学式均可表示为r2od 随着核电荷数的递增 碱金属元素的单质与水反应的剧烈程度逐渐减弱 b 解析 a中li的密度比煤油小 会浮在煤油上 故li要保存在固体石蜡中 a错误 碱金属元素的金属性都很强 在自然界中均以化合态存在 b正确 na k等在空气中燃烧会生成更复杂的产物na2o2 k2o2 ko2等 c错误 随着核电荷数的递增 碱金属元素的单质的还原性增强 与水反应的剧烈程度逐渐增强 d错误 知识点二卤素的原子结构与性质 阅读教材p7 p9 思考并填空1 卤族元素的原子结构及特点 1 原子结构示意图氟 氯 溴碘 2 结构特点 卤族元素位于周期表第 族 相同点 最外层上都有 个电子 递变性 从f i 核电荷数逐渐 电子层数逐渐 原子半径逐渐 2 卤素单质的主要物理性质及递变规律 1 颜色 状态f2 淡黄绿色气体 cl2 br2 i2 色固体 2 递变规律从f2到i2 颜色逐渐 密度逐渐 熔 沸点逐渐 a 7 增多 增多 增大 黄绿色气体 深红棕色液体 紫黑 加深 增大 升高 x2 h2 2hx 减弱 减弱 2 单质之间的置换反应 静置后 液体分层 上层接近无色 下层呈橙红色 2nabr cl2 2nacl br2 静置后 液体分层 上层接近无色 下层呈紫红色 2ki cl2 2kcl i2 静置后 液体分层 上层接近无色 下层呈紫红色 2ki br2 2kbr i2 结论 4 卤族元素的原子结构与化学性质的递变关系随着核电荷数的增加 卤素单质的氧化性逐渐 卤族元素的非金属性逐渐 减弱 减弱 自我测评 做一做 1 判断正误 1 同主族元素自上而下 碱金属单质和卤素单质的熔 沸点都逐渐升高 分析 同主族元素自上而下 碱金属单质的熔 沸点逐渐降低 卤素单质的熔 沸点逐渐升高 2 第 a族元素从上到下 其氢化物的稳定性逐渐增强 分析 第 a族元素从上到下 得电子能力逐渐减弱 其氢化物的稳定性逐渐减弱 2 下列有关氟 氯 溴 碘四种元素性质递变规律的说法不正确的是 a 单质的颜色逐渐加深b 单质的熔点和沸点依次升高c cl2可以从ki溶液中置换出i2d br2可以从nacl溶液中置换出cl2解析 cl的非金属性强于br 故br2不能从nacl溶液中置换出cl2 d 3 思考 根据卤族元素的性质分析 将f2通入nacl溶液中得到什么气体 提示 f2的氧化性大于cl2 但由于f2与水发生反应 2f2 2h2o 4hf o2 f2不与溶液中的cl 反应 故f2通入nacl溶液中得到的是o2而不是cl2 认知总结 卤族元素化学性质的相似性和递变性1 相似性 2 递变性具体情况如下 与氢气反应 反应越来越难 稳定性 逐渐减弱 还原性 逐渐增强 酸性 逐渐减弱 典例剖析 b 解析 同主族自上而下元素非金属性减弱 氢化物的还原性增强 a正确 卤素单质能够被氧化成正价化合物 如i2可被氧化成hio3 所以卤素单质除f2外 其他的也有还原性 b错误 碘难溶于水 易溶于有机溶剂 可使淀粉变蓝 c d正确 易误警示 卤素单质性质的认识误区卤族元素的主要化合价有 1 0 1 3 5 7 f除外 可知卤族元素的单质不仅只有氧化性 也有还原性 能被其他氧化剂氧化成高价氧化物或自身发生歧化反应 如cl2 2nabr 2nacl br2 cl2 h2o hcl hclo 题组训练 题组一卤族元素的性质1 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 d 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 2 1 向nabr和ki的混合溶液中 通入足量的cl2后 将溶液蒸干并灼烧 最后蒸发皿中剩余的物质是 写出反应的化学方程式 2 向ki溶液中滴入淀粉溶液 现象是 再滴入氯水 现象是 有关反应的离子方程式为 nacl kcl 2nabr cl2 2nacl br2 2ki cl2 2kcl i2 无明显变化 溶液变蓝色 cl2 2i 2cl i2 解析 1 足量cl2将br i 完全置换出来 溶液蒸干并灼烧后只剩下nacl kcl 2 淀粉遇i2才变蓝 ki溶液中无i2 加入氯水后发生反应 cl2 2i i2 2cl 溶液才会出现蓝色 题组二卤族元素性质的递变规律3 下列对卤素的说法不符合递变规律的是 a f2 cl2 br2 i2的氧化性逐渐减弱b hf hcl hbr hi的热稳定性逐渐减弱c f cl br i 的还原性逐渐增强d 卤素单质按f2 cl2 br2 i2的顺序 颜色逐渐变浅 密度逐渐增大解析 从f i 原子半径依次增大 单质氧化性逐渐减弱 则阴离子的还原性逐渐增强 氢化物的稳定性逐渐减弱 卤素单质按f2 cl2 br2 i2的顺序 颜色逐渐变深 d 知识点三元素金属性和非金属性强弱的判断 阅读教材p9 思考并填空1 元素的金属性是指气态原子 电子的性质 2 元素的非金属性是指气态原子 电子的性质 3 同主族元素的性质与原子结构的关系 1 元素性质的影响因素元素的性质主要与原子核外电子的排布 特别是 有关 失去 得到 最外层电子数 2 同主族元素性质的递变规律 增多 增大 增强 减弱 增强 减弱 自我测评 做一做 1 判断正误 1 金属元素失去的电子数越多 则该元素的金属性越强 分析 金属性是指金属失电子的能力 与失电子数无关 2 非金属元素得到的电子数越多 则该元素的非金属性越强 分析 非金属性是指非金属得电子的能力 与得电子数无关 2 将甲 乙两种金属的性质相比较 下列不能说明甲的金属性比乙强的是 a 甲与水反应比乙与水反应剧烈b 甲单质能从乙的盐溶液中置换出乙单质c 与某非金属反应时甲原子失电子数目比乙的多d 甲的最高价氧化物的水化物比乙的最高价氧化物的水化物碱性强解析 金属与某非金属反应时失电子的多少由原子结构决定 与得失电子能力的强弱无关 c 3 思考 1 在化学反应中 na易失去1个电子 al易失去3个电子 哪种元素的金属性强 提示 金属性是指元素原子失去电子的能力 是指失去电子的难易程度 与失去电子的个数无关 al失去的电子数比na多 但由于al的原子半径比na小 失去电子的能力比na弱 故金属性na比al强 2 试判断 因为溶液的酸性hf hcl hbr hi 所以非金属性f cl br i 的正确性 提示 错误 hx水溶液的酸性随原子序数的递增逐渐增强 与最高价氧化物对应的水化物的酸性相反 故不能依据hx水溶液的酸性强弱来比较卤素非金属性的强弱 认知总结 元素金属性和非金属性强弱的判断1 金属性强弱的判断 1 据元素周期表判断 同一周期 从左到右 元素的金属性逐渐减弱 同一主族 从上到下 元素的金属性逐渐增强 3 据单质及其化合物的性质判断 金属单质与水或酸反应越剧烈 元素的金属性越强 最高价氧化物对应的水化物的碱性越强 元素的金属性越强 4 金属单质间的置换反应较活泼的金属将较不活泼的金属从其盐溶液中置换出来 如zn cu2 zn2 cu 则金属性 zn cu 但活泼金属与水反应剧烈 在水溶液中不能置换出其他金属单质 如碱金属 5 据阳离子的氧化性强弱判断金属阳离子的氧化性越强 元素的金属性越弱 如氧化性 cu2 fe2 则金属性 cu fe 2 非金属性强弱的判断 1 据元素周期表判断 同一周期 从左到右 元素的非金属性逐渐增强 同一主族 从上到下 元素的非金属性逐渐减弱 2 据单质及其化合物的性质判断 单质与氢气化合越容易 或氢化物越稳定 元素的非金属性越强 最高价氧化物对应的水化物的酸性越强 元素的非金属性越强 3 非金属单质间的置换反应活泼的非金属将较不活泼的非金属从其盐溶液中置换出来 如cl2 2br 2cl br2 则非金属性 cl br 4 据离子的还原性强弱判断非金属阴离子的还原性越强 元素的非金属性越弱 如还原性 cl i 典例剖析 a 解析 元素的氢化物越稳定 最高价氧化物对应的水化物的酸性越强 其非金属性越强 不符合题意 含氧酸的氧化性强弱不能作为判断元素非金属性强弱的依据 符合题意 非金属单质间的置换反应 cl2 h2s 2hcl s 说明氯的非金属性比硫强 不符合题意 最外层电子数多 元素的非金属性不一定强 如非金属性o br 但最外层电子数 o br 符合题意 易误警示 比较元素非金属性强弱 应从元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱比较 如h2so3的酸性强于h2co3 但不能证明硫的非金属性强于碳 题组训练 题组一元素金属性 非金属性的变化规律1 下列说法正确的是 a sih4比ch4稳定b o2 比s2 的还原性强c cs失电子能力比na强d p和as同属于第 a族元素 h3po4酸性比h3aso4的弱解析 硅和碳在同一主族 碳比硅的非金属性强 故sih4比ch4稳定性弱 a错误 氧和硫属同一主族 氧比硫的非金属性强 故o2 比s2 的还原性弱 b错误 钠和铯在同一主族 铯比钠的金属性强 失电子能力更强 c正确 p和as同属于第 a族元素 磷比砷的非金属性强 故h3po4酸性比h3aso4的强 d错误 c 2 下列有关同主族元素性质的比较 不正确的是 a 金属性 k na lib 非金属性 o s sec 还原性 f cl i d 碱性 koh naoh lioh解析 同主族自上而下 元素的金属性逐渐增强 a正确 同主族自上而下 元素的非金属性逐渐减弱 离子的还原性逐渐增强 b正确 c错误 同主族自上而下 元素金属性逐渐增强 最高价氧化物的水化物碱性逐渐增强 koh naoh lioh d正确 c 题组二元素金属性 非金属性强弱的判断依据3 x y是元素周期表第 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 a x原子的电子层数比y原子的电子层数多b x的氢化物的沸点比y的氢化物的沸点低c x的气态氢化物比y的气态氢化物稳定d y的单质能将x从nax的溶液中置换出来 c 解析 根据同主族元素性