【课件】原子结构与元素周期表课件高一上学期化学人教版(2019)必修第一册_第1页
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文档简介

1、4-1 原子结构与元素周期表J. Dalton (1766-1844)道尔顿模型(道尔顿模型(18031803年):原子是构成物质年):原子是构成物质的基本粒子,它们是坚实的、不可再分的实心的基本粒子,它们是坚实的、不可再分的实心球。球。“实心球实心球”模型模型一、一、原子结构模型的演变18971897年,英国科学家汤姆孙研究阴极射线时发现年,英国科学家汤姆孙研究阴极射线时发现所有原所有原子中都含有带负电荷的电子。电子的电量为子中都含有带负电荷的电子。电子的电量为1.61.61010-19-19 C C,电子的质量为电子的质量为9.19.11010-31-31 kg kg,约为氢原子质量的,约

2、为氢原子质量的1/18361/1836。J. J. Thomson (1856-1940)汤姆孙的气体放电管的示意图汤姆孙的气体放电管的示意图一、一、原子结构模型的演变汤姆孙原子模型(汤姆孙原子模型(19041904年)年): :原子是一个平均分布着正电荷的粒子,其中镶嵌着许多电子,中和了正电荷,从而形成了中性原子。一、一、原子结构模型的演变E. Rutherford (1871-1937)卢瑟福卢瑟福粒子散射实验粒子散射实验实验结果:绝大多数实验结果:绝大多数粒子通过,粒子通过,少数少数粒子偏转,个别粒子偏转,个别粒子被反弹粒子被反弹金箔金箔探测屏探测屏粒子发生器粒子发生器狭缝狭缝一、一、原

3、子结构模型的演变问题:按照问题:按照葡萄干布丁模型,葡萄干布丁模型,粒子穿过原子内部后有没有可能出现大角度偏转?粒子穿过原子内部后有没有可能出现大角度偏转?卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型(19111911年):在年):在原子的中心有一个带正电荷的核,它的质量几乎等于原子的全部质量,电子在它的周围沿着不同的轨道运转,就像行星环绕太阳运转一样。原子结构模型的演变 19191919年,英国物理学家卢瑟福发现质子。年,英国物理学家卢瑟福发现质子。 19321932年,英国物理学家查德威克发现中子。年,英国物理学家查德威克发现中子。原子结构模型的演变道尔顿原子模型道尔顿原子模型 1803 1803 汤姆生

4、原子模型汤姆生原子模型 1904 1904 卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型 1911 1911 玻尔原子模型玻尔原子模型 1913 1913 总结:原子结构总结:原子结构理论的理论的发展发展 ( (课本课本P88)P88)道尔顿提出原子学说(道尔顿提出原子学说(19世纪)世纪)物质由原子组成;原子不能创造,也不能被毁物质由原子组成;原子不能创造,也不能被毁灭;原子在化学变化中不可再分割,它们在化学灭;原子在化学变化中不可再分割,它们在化学变化中保持本性不变变化中保持本性不变原子中存在电子,电子的质量为氢原子质量原子中存在电子,电子的质量为氢原子质量的的1/1836;原子中平均分布着带正电荷的粒;

5、原子中平均分布着带正电荷的粒子,这些粒子之间镶嵌着许多电子子,这些粒子之间镶嵌着许多电子汤姆生原子模型卢瑟福原子模型原子由原子核和核外电子组成,原子核带正电荷,原子由原子核和核外电子组成,原子核带正电荷,位于原子的中心,电子带负电荷,在原子核周围作高位于原子的中心,电子带负电荷,在原子核周围作高速运动;电子的运动速运动;电子的运动波尔原子模型电子在原子核外一系列稳定的轨道上运动,每一轨道都电子在原子核外一系列稳定的轨道上运动,每一轨道都具有一个确定的能量值;电子在这些轨道上运动时,既具有一个确定的能量值;电子在这些轨道上运动时,既不放出能量,也不吸收能量。不放出能量,也不吸收能量。电子云模型原

6、子由原子核和核外电子构成原子由原子核和核外电子构成 电子运动的规律跟宏观电子运动的规律跟宏观物体运动的规律截然不同;对于多电子的原子,电子在物体运动的规律截然不同;对于多电子的原子,电子在核外一定的空间近似于分层排布。核外一定的空间近似于分层排布。电子在原子核外电子在原子核外空间一定范围内空间一定范围内出现,可以想象出现,可以想象为一团带负电的为一团带负电的云雾笼罩在原子云雾笼罩在原子核周围,所以,核周围,所以,人们形象的把它人们形象的把它叫做叫做“电子云电子云”。历史年代历史年代原子结构模型的名称原子结构模型的名称主要理论依据主要理论依据或技术段或技术段原子结构模型的主要论点原子结构模型的主

7、要论点公元前公元前5世纪世纪古希腊哲学家德谟克古希腊哲学家德谟克利特的古代原子说利特的古代原子说原子是构成物质的微粒,万物是由间原子是构成物质的微粒,万物是由间断的、不可分割的微粒即原子构成的,断的、不可分割的微粒即原子构成的,原子的结合和分割是万物变化的根本原子的结合和分割是万物变化的根本原因原因19世纪初世纪初英国科学家道尔顿的英国科学家道尔顿的近代原子学说近代原子学说参考元素化合参考元素化合时具有确定的时具有确定的质量比的关系质量比的关系物质由原子组成;原子不能创造,物质由原子组成;原子不能创造,也不能被毁灭;原子在化学变化中也不能被毁灭;原子在化学变化中不可再分割,它们在化学变化中保持

8、不可再分割,它们在化学变化中保持本性不变本性不变19世纪末、世纪末、20世纪初世纪初汤姆生的汤姆生的“葡萄干面葡萄干面包式包式”或或“西瓜式西瓜式”原子结构模型原子结构模型原子中存在电子,电子的质量为氢原子中存在电子,电子的质量为氢原子质量的原子质量的1/1836;原子中平均分;原子中平均分布着带正电荷的粒子,这些粒子之间布着带正电荷的粒子,这些粒子之间镶嵌着许多电子镶嵌着许多电子原子结构模型的演变原子结构模型的演变1911年年英国物理学家卢瑟英国物理学家卢瑟福的带核原子结构福的带核原子结构模型或模型或“行星式行星式”原子结构模型原子结构模型参考参考-粒子的粒子的散射现象散射现象原子由原子核和

9、核外电子组成,原子由原子核和核外电子组成,原子核带正电荷,位于原子的中心,原子核带正电荷,位于原子的中心,电子带负电荷,在原子核周围作高电子带负电荷,在原子核周围作高速运动;电子的运动形态就像行速运动;电子的运动形态就像行星绕太阳运转一样星绕太阳运转一样1913年年丹麦物理学家玻尔丹麦物理学家玻尔的原子轨道模型的原子轨道模型运用量子论著运用量子论著观点研究氢原观点研究氢原子光谱子光谱电子在原子核外一系列稳定的轨电子在原子核外一系列稳定的轨道上运动,每一轨道都具有一个确道上运动,每一轨道都具有一个确定的能量值;电子在这些轨道上定的能量值;电子在这些轨道上运动时,既不放出能量,也不吸收运动时,既不

10、放出能量,也不吸收能量能量20世纪初世纪初现代量子力学原子现代量子力学原子结构模型(电子云结构模型(电子云模型)模型)微观粒子的波微观粒子的波粒二象性粒二象性原子由原子核和核外电子构成原子由原子核和核外电子构成电子运动的规律跟宏观物体运动的电子运动的规律跟宏观物体运动的规律截然不同;对于多电子的原规律截然不同;对于多电子的原子,电子在核外一定的空间近似于子,电子在核外一定的空间近似于分层排布分层排布原子由原子核和核外电子构成,原子核带正电荷,位于原原子由原子核和核外电子构成,原子核带正电荷,位于原子的中心;电子带负电荷,在原子核周围空间做高速运动。子的中心;电子带负电荷,在原子核周围空间做高速

11、运动。二二、原子原子的结构的结构、核素核素原子核原子核核外电子核外电子质子质子中子中子原子(原子( )XAZ核电荷数核电荷数 = 质子数质子数 = 核外电子数核外电子数二二、原子原子的结构的结构、核素核素质子、中子、电子的电性、电量和质量:质子、中子、电子的电性、电量和质量:构成原子的微粒电子原子核质子中子电性和电量0质量/kg9.10910-311.67310-271.67510-31相对质量1/18361.0071.008负电荷负电荷 1.60210-19正电荷正电荷 1.60210-19原子 质子数(Z)中子数(N) 质量数(A)相对原子质量F10 18.998(19)Na12 22.9

12、89(23)Al14 26.982(27) 91911231327如果忽略电子的质量,将原子核内所有的如果忽略电子的质量,将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起质子和中子的相对质量取近似整数值加起来,所得的数值,我们称之为来,所得的数值,我们称之为。质量数(质量数(A)=质子数(质子数(Z)+中子数(中子数(N)XAZ元素符号元素符号质量数质量数 核电荷数核电荷数 (核内质子数)(核内质子数)XAZ原子原子原子核原子核核外电子(核外电子(Z)质子(质子(Z)中子(中子(NA - Z)核电荷数核电荷数=核内质子数核内质子数=核外电子数核外电子数=原子序数原子序数含义:代表一个质量数

13、为含义:代表一个质量数为A、质子数为、质子数为Z的原子的原子。 元素(元素(elementelement):元素的种类是由原子核内的质:元素的种类是由原子核内的质子数决定的子数决定的。 核素(核素(nuclidenuclide): : 把具有一定数目质子和一定数把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。目中子的一种原子称为核素。 许多元素具有多种核素,有些元素只有一种核素。许多元素具有多种核素,有些元素只有一种核素。二二、原子原子的结构的结构、核素核素核组成核组成质子数质子数中子数中子数质量数质量数 学学 名名 俗俗 称称 1 1 1 1 1 0 2 3 2 氕氕 氘氘 氚氚 重氢重

14、氢 超重氢超重氢H11H21H31试比较三种原子的异同,指出它们之间的关系。试比较三种原子的异同,指出它们之间的关系。质子数相同质子数相同中子数不同,质量数不同中子数不同,质量数不同属同种元素属同种元素不同种原子不同种原子质子数相同质子数相同而而中子数不同中子数不同的的同一元素同一元素的的原子原子互称互称同位素同位素(D)(T) 同位素(同位素(isotopeisotope):质子数相同而中子数不同的同一元素的质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素,同位素分为稳定同位素和放射性同位素。不同核素互为同位素,同位素分为稳定同位素和放射性同位素。 同位素的特点:同位素的特点: 化学性质

15、几乎完全相同化学性质几乎完全相同 天然存在的某种元素,不论是游离态还是化合态,天然存在的某种元素,不论是游离态还是化合态,其各种同位素所占的原子个数百分比一般是不变的。其各种同位素所占的原子个数百分比一般是不变的。同位素的应用:同位素的应用:许多元素都有同位素,目前发现许多元素都有同位素,目前发现112112种元素,同位素却有种元素,同位素却有1800 1800 余余种。种。1H氕氕(H)16C121H氘氘(D)21H氚氚(T)392U234氢有三种同位素:氢有三种同位素:氘和氚是制造氢弹的材料氘和氚是制造氢弹的材料铀有三种同位素:铀有三种同位素:92U23592U238铀铀-235 是制造原

16、子弹的材料和核反应堆的燃料是制造原子弹的材料和核反应堆的燃料碳有三种同位素:碳有三种同位素:6C136C14碳碳-12 作为原子量及阿伏加德罗常数的标准作为原子量及阿伏加德罗常数的标准碳碳-14 在考古学中测定生物死亡年代。在考古学中测定生物死亡年代。 元素:元素:具有相同质子数的同一类原子的总称。具有相同质子数的同一类原子的总称。同位素:同位素:质子数相同而中子数不同的核素互称为同位素。质子数相同而中子数不同的核素互称为同位素。17 Cl ,3517 Cl376 C ,136 C ,126 C148 O ,16 8 O ,178 O18核素:核素:具有一定质子数和一定中子数的一种原子。具有一

17、定质子数和一定中子数的一种原子。1H ,11H ,21H3氕(氕(pie),氘氘(dao),氚氚(chuan)HDT同素异形体同素异形体:同种元素形成的不同的单质。:同种元素形成的不同的单质。(金刚石(金刚石 、石墨;、石墨; O2、O3)几几组概念的辨析:组概念的辨析:(2)(2)原子的原子的近似近似相对原子质量相对原子质量= =质量数质量数(3)(3)元素的相对原子质量元素的相对原子质量=M=M1 1* *n n1 1%+ %+ M M2 2* *n n2 2%+%+其中其中M M1 1、M M2 2表示各同位素原子的相对原子质量,表示各同位素原子的相对原子质量,n n1 1% %、n n

18、2 2%.%.表示各同表示各同位素原子个数百分比位素原子个数百分比(4)(4)元素的元素的近似近似相对原子质量相对原子质量=A=A1 1* *n n1 1%+ %+ A A2 2* *n n2 2%+%+其中其中A A1 1、A A2 2表示各同位素原子的质量表示各同位素原子的质量数数,n n1 1% %、n n2 2%.%.表示各同位素原表示各同位素原子个数百分比子个数百分比(1)(1)原子的相对原子质量原子的相对原子质量= =一个该原子的质量一个该原子的质量(m)(m)一个一个1212C C原子质量的原子质量的1/121/12(m)(m)电子层序数(电子层序数(n)1234567符号符号电

19、子的能量电子的能量距核远近距核远近K L M N O P Q 低低 高高近近 远远电子能量高在离核远的区域内运动,电子能量低在离核近的区域内运电子能量高在离核远的区域内运动,电子能量低在离核近的区域内运动动 ,把原子核外分成七个运动区域,又叫电子层,分别用,把原子核外分成七个运动区域,又叫电子层,分别用n=1、2、3、4、5、6、7表示,分别称为表示,分别称为K、L、M、N、O、P、Q,n值越大,值越大,说明电子离核越远,能量也就越高。说明电子离核越远,能量也就越高。三三、核外电子排布规律核外电子排布规律核外电子总是尽先排在核外电子总是尽先排在能量最低能量最低的的电子层,然后再由里向外,依次排

20、电子层,然后再由里向外,依次排在能量逐渐升高的电子层里。在能量逐渐升高的电子层里。(1)能量最低原理;)能量最低原理;(2)每层最多排)每层最多排2n2个(个(n为电子层数为电子层数)(3)最外层最多排)最外层最多排8个(个(K层时最多排层时最多排2个个)(4)次外层最多排)次外层最多排18个;倒数第三层最多排个;倒数第三层最多排32个个课本课本P87-表表+ 11第第1层层第第2层层第第3层层K层层L层层M层层原子核原子核原子核带正电原子核带正电核电荷数核电荷数281原子结构示意图原子结构示意图画出下列原子结构示意图练习:He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, Og53I, 37Rb

21、四、元素周期表四、元素周期表1 1、周期周期 具有相同电子层的元素按照原子序数递增具有相同电子层的元素按照原子序数递增的顺序排列的一个横行称为一个的顺序排列的一个横行称为一个周期周期。周周期期1 1 2 2种元素种元素 1 1个电子层个电子层2 2 8 8种元素种元素 2 2个电子层个电子层3 3 8 8种元素种元素 3 3个电子层个电子层4 4 18 18种元素种元素 4 4个电子层个电子层5 5 18 18种元素种元素 5 5个电子层个电子层6 6 32 32种元素种元素 6 6个电子层个电子层7 7 3232种种元素元素 7 7个电子层个电子层短周期短周期长周期长周期四、元素周期表的结构

22、四、元素周期表的结构打开书后元素周期表打开书后元素周期表四、元素周期表的结构四、元素周期表的结构2 2、族、族每个纵行标作一族。共每个纵行标作一族。共1818个纵行。个纵行。族族七个主族七个主族: :A A A A A A AA A A A A A A七个副族七个副族: :B B B B B B B BB BB B B B第第 族:第族:第8 8、9 9、1010三个纵行三个纵行0 0 族:稀有气体元素(第族:稀有气体元素(第1818列)列)画出主族元素的原子结构示意图练习:He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn53I, 37Rb, 32Ge 55Cs+11281失去电子+1128NaN

23、a+1728+1728得到电子ClCl-781、原子组成、原子组成原子原子 XAZ原子核原子核核外电子核外电子 E质子质子 Z中子中子 N质量数质量数A =质子数质子数Z +中子数中子数N=原子的近似原子量原子的近似原子量Z=核电荷数核电荷数=质子数质子数=核外电子数核外电子数=原子序数原子序数质子:决定元素的种类,与中子共同决定原子的相对原子质量质子:决定元素的种类,与中子共同决定原子的相对原子质量中子:决定原子的种类,与质子共同决定原子的相对原子质量中子:决定原子的种类,与质子共同决定原子的相对原子质量电子:最外层电子数决定元素的化学性质。电子:最外层电子数决定元素的化学性质。课堂总结:A

24、l2713H11H11H21H311.1.同种元素,可以有多种不同的核素;同种元素,可以有多种不同的核素;2.2.核电荷数相同的不同核素,虽然它们的中子数不核电荷数相同的不同核素,虽然它们的中子数不同,但是属于同一元素;同,但是属于同一元素;3.3.同位素是同一元素的不同核素之间的互相称谓,同位素是同一元素的不同核素之间的互相称谓,不指具体的原子不指具体的原子2 2、三素比较、三素比较3、 核外电子排布规律核外电子排布规律电子层符号电子层符号电子层数电子层数(n)电子的能量电子的能量电子离核远近电子离核远近KLMNOPQ1234567低低 高高 近近 远远 核外电子总是尽先排在能量能量最低的电

25、子层核外电子总是尽先排在能量能量最低的电子层, ,然后再由里向外然后再由里向外, ,依次依次排在能量逐渐升高的电子层里。排在能量逐渐升高的电子层里。核外各个电子层最多能容纳的电子数为核外各个电子层最多能容纳的电子数为2n2n2 2;最外电子层上的电子数;最外电子层上的电子数8 8;次外层电子数目不超过次外层电子数目不超过1818个,倒数第三层电子数目不超过个,倒数第三层电子数目不超过3232个。个。 扩展了解:以后选修扩展了解:以后选修3会学会学1.下列原子结构示意图中,正确的是下列原子结构示意图中,正确的是2.某元素原子的原子核外有三个电子层某元素原子的原子核外有三个电子层,最外层有最外层有

26、4个电子个电子,该原子核内的质子数为该原子核内的质子数为A.14 B.15 C.16 D.173.下列叙述正确的是下列叙述正确的是A.电子在原子核外作高速圆周运动电子在原子核外作高速圆周运动B.电子云示意图中的小黑点表示一个电子电子云示意图中的小黑点表示一个电子C. 次外层电子数一定是次外层电子数一定是2或或8D.最外层只有一个电子的原子不一定是碱金属元素的原子最外层只有一个电子的原子不一定是碱金属元素的原子A.B.C.D.答案:答案:1.B 2.A 3.D练习练习:4.某元素原子核外某元素原子核外L层电子数是其它层电子数之和的层电子数是其它层电子数之和的2倍,则倍,则该元素的核电荷数为:该元

27、素的核电荷数为: A.6 B.8 C.12 D.165.两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等,则在核电荷数为等,则在核电荷数为110的元素中。满足上述关系的元的元素中。满足上述关系的元素共有:素共有: A.1对对 B.2对对 C.3对对 D.4对对6.A元素原子的元素原子的L层比层比B元素原子的元素原子的L层少层少3个电子,个电子,B原子核原子核外电子总数比外电子总数比A原子核外电子总数多原子核外电子总数多5个,则个,则A与与B形成形成的化合物的化学式为:的化合物的化学式为: A. A2B3 B. BA2 C. AB4 D.B3

28、A2答案:答案:4.AC 5.B 6.D 7. 7. 画出画出3737Rb Rb 、3434Se Se 和和5353I I 的原子结构示意图。的原子结构示意图。8. 8. 画出含有画出含有1010个电子的原子或离子的结构示意图。个电子的原子或离子的结构示意图。(有(有O2-,F-,Ne,Na+ , Mg2+ 等)等)电子排布电子排布 :2,8,18,8,12,8,18,62,8,18,18,79. 9. 某元素的核电荷数是电子层的某元素的核电荷数是电子层的 5 5 倍,其质子数是倍,其质子数是最外层电子数的最外层电子数的 3 3 倍,试画出该元素的原子示意图。倍,试画出该元素的原子示意图。该元

29、素为磷元素,外层电子排布为该元素为磷元素,外层电子排布为2,8,5 10. X10. X、Y Y、Z Z 三种元素,其核电荷数均小于三种元素,其核电荷数均小于2020。X X原子最外层电子数是次外层电子数的原子最外层电子数是次外层电子数的 2 2 倍,倍,Y Y原子原子的次外层电子数是最外层电子数的的次外层电子数是最外层电子数的 2 2 倍,倍,Z Z原子的原子的次外层电子数是最外层电子数的次外层电子数是最外层电子数的 4 4 倍,则三种元素倍,则三种元素分别是分别是 。 X 电子排布是电子排布是 2,4 ,是碳元素,是碳元素Y 电子排布是电子排布是 2,8 ,4 是硅元素是硅元素 或或 2,

30、1 是锂元素是锂元素 Z 电子排布是电子排布是 2,8,2 是镁元素是镁元素 11. 11. 现有现有A A和和B B两种原子,两种原子,A A原子的原子的M M层比层比B B原子的原子的M M层少层少3 3个电子,个电子, B B原子的原子的L L层电子数恰为层电子数恰为A A原子的原子的L L层电子数的层电子数的两倍。则两倍。则A A和和B B是何种原子?是何种原子?对对B原子,原子,M层至少有层至少有3个电子,个电子,L层必排满层必排满 2x = 8 x = 4K 层层L 层层M 层层A 原子原子B 原子原子 2 2 x y y + 3 2x对对A原子,原子,L层未排满,不可能排层未排满

31、,不可能排M层。层。A原子核外电子排布为原子核外电子排布为 2 , 4 , A是碳原子是碳原子B原子核外电子排布为原子核外电子排布为 2, 8 , 3 B是铝原子是铝原子12、有、有V、W、X、Y、Z五种元素,它们的核电荷数五种元素,它们的核电荷数依次增大,且均小于依次增大,且均小于20,其中,其中X、Z是金属元素,是金属元素,V和和Z元素原子的最外层都只有一个电子,元素原子的最外层都只有一个电子,W和和Y元素元素原子的最外层电子数相等,且原子的最外层电子数相等,且W元素原子元素原子L层电子数层电子数是是K层电子数的层电子数的3倍,倍,X元素原子的最外层电子数是元素原子的最外层电子数是Y元素原

32、子最外层电子数的一半。由此可推知(填元元素原子最外层电子数的一半。由此可推知(填元素符号):素符号): V是是 W是是 X是是 Y是是 Z是是 。答案:答案:H、O、Al、S、K(1 1)稳定结构:原子既不容易失去电子又不容易)稳定结构:原子既不容易失去电子又不容易得到电子得到电子(如(如HeHe、NeNe、ArAr等)等)(2 2)不稳定结构:原子容易失去电子转化或容易)不稳定结构:原子容易失去电子转化或容易得到电子转化最外电子层上为得到电子转化最外电子层上为8 8(有些为(有些为2 2)个电)个电子的稳定结构。子的稳定结构。( (如,失去:如,失去: NaNa、MgMg、Al Al 得到:

33、得到:F F、O O、Cl)Cl)最外层电子数最外层电子数4时,容易失去电子时,容易失去电子最外层电子数最外层电子数4时,容易得到电子时,容易得到电子元素化合价在数值上等于原子失去或得到的电子数目元素化合价在数值上等于原子失去或得到的电子数目(失为正,得为负)(失为正,得为负)五五、原子结构与元素性质的原子结构与元素性质的关系关系(结构决定性质(结构决定性质)六六、元素元素性质与周期表的性质与周期表的关系关系( (碱金属为例)碱金属为例)钠与氧气常温下:表面变暗,生成氧化钠加热时:剧烈燃烧,黄色火焰,生成过氧化钠。4Na+2O2 2Na2O2钠与水(滴有酚酞)钠浮在水面上,熔成小球,四处游动,

34、溶液变为红色。2Na+2H2O 2NaOH+H2实验事实活动一活动一 比较钾与钠化学性质的异同比较钾与钠化学性质的异同钾与氧气常温下:表面变暗,发生反应加热时:反应剧烈,紫色火焰,产物为黄色固体。生成复杂的氧化物。钾与水(滴有酚酞)钾浮在水面上,熔成小球,四处游动,并伴有爆炸声和火焰,溶液变为红色2K+2H2O 2KOH+H2钾的性质钠的性质与氧气常温:表面变暗,发生反应。 常温:表面变暗,生成氧化钠。加热:反应剧烈,紫色火焰,产物为黄色固体。生成复杂的氧化物。加热:剧烈燃烧,黄色火焰,生成过氧化钠。4Na+2O2 2Na2O2与水反应(滴有酚酞)钾浮在水面上,熔成小球,四处游动,并伴有爆炸声

35、和火焰,溶液变为红色。2K+2H2O 2KOH+H2钠浮在水面上,熔成小球,四处游动,溶液变为红色。2Na+2H2O 2NaOH+H2实验事实比较比较K K与与NaNa的的化学性质化学性质相似相似:0 0+1 1都能与水反应都能与水反应生成碱和氢气生成碱和氢气都能与氧气剧都能与氧气剧烈烈反应反应不同不同:钾与水反应比钠钾与水反应比钠与水反应更剧烈与水反应更剧烈钾燃烧的产物比钾燃烧的产物比钠燃烧的产物复杂钠燃烧的产物复杂填写教材填写教材9393页表格页表格NaNa、K K部分部分元素符号核电荷数原子结构示意图最外层电子数电子层数原子半径nmNa110.186K190.2271 11 13 34

36、4分析解释1.1.原子的最外层均为原子的最外层均为1 1个电子,易失电子,形成个电子,易失电子,形成 稳定结构稳定结构2.2.钾比钠多一个电子层,半径更大,更易失电子钾比钠多一个电子层,半径更大,更易失电子金金属属性性钾与水反应比钠与水反应更容易钾与水反应比钠与水反应更容易 单质与水(或酸)反应置换出氢的难易程度 最高价氧化物对应的水化物-氢氧化物的碱性强弱金属性判断依据金属性:钾金属性:钾 钠钠资资 料(料(P95P95)碱性强弱碱性强弱:KOH NaOHKOH NaOH金属性:钾金属性:钾 钠钠 结构结构性质性质金属性金属性最外层电子数最外层电子数1 1都能与都能与O O2 2、H H2

37、2O O反反应。生成应。生成+1+1价价化合物化合物钾比钠多一层电钾比钠多一层电子,半径大子,半径大钾比钠更易发钾比钠更易发生反应,反应生反应,反应也更剧烈也更剧烈相似相似差异差异决定决定活动一活动一 比较钾与钠化学性质的异同比较钾与钠化学性质的异同元素符号核电荷数原子结构示意图最外层电子数电子层数原子半径nmLi0.152Na11130.186K19140.227Rb0.248Cs0.2651 11 12 25 53 3373755551 16 6活动二活动二 预测锂、铷、铯的化学性质预测锂、铷、铯的化学性质元素符号最外层电子数电子层数原子半径Li都是1逐渐增多逐渐变大NaKRbCs活动二活

38、动二 预测锂、铷、铯的化学性质预测锂、铷、铯的化学性质预测:能与水反应、与氧气反应,生成+1价的化合物与氧气或水反应时,Li比Na难反应与氧气或水反应时,Rb、Cs比K易反应 锂与氧气加热时反应,生成氧化锂 4Li + O2 2Li2O 与水反应时,锂比钠缓慢 铷、铯遇空气立即燃烧 铷、铯遇水剧烈反应,甚至爆炸 实验事实与与O O2 2反应反应反应不如钠反应不如钠剧烈,生成剧烈,生成LiLi2 2O O点燃剧烈点燃剧烈燃烧,生燃烧,生成成NaNa2 2O O2 2燃烧更加剧燃烧更加剧烈生成比过烈生成比过氧化物复杂氧化物复杂的氧化物的氧化物遇空气立即遇空气立即燃烧,生成燃烧,生成更复杂的氧更复杂

39、的氧化物化物遇空气立即遇空气立即燃烧,生成燃烧,生成更复杂的氧更复杂的氧化物化物LiNaKRbCs与与H H2 2O O反应反应剧烈,剧烈,生成生成H H2 2更剧烈,更剧烈,生成生成H H2 2轻微的爆炸,轻微的爆炸,生成生成H H2 2遇水立即燃遇水立即燃烧,爆炸烧,爆炸遇水立即燃遇水立即燃烧,爆炸烧,爆炸结论结论金金 属属 性性 逐逐 渐渐 增增 强强A(碱金属碱金属)元素的性质元素的性质活动三 归纳碱金属的相似性和递变性结构结构性质性质位置位置最外层电子数最外层电子数1 1IAIA族族能与能与O O2 2、H H2 2O O反反应。生成应。生成+1+1价价化合物化合物周期序数逐渐增大周

40、期序数逐渐增大电子层数逐渐增多,电子层数逐渐增多,半径逐渐增大半径逐渐增大与水或氧气反应更与水或氧气反应更容易,也更剧烈容易,也更剧烈相似性相似性递变性递变性金属性金属性决定决定碱金属元素碱金属元素活动三 归纳碱金属的相似性和递变性原子最外层均原子最外层均为为1 1个个电子电子原子易原子易失去失去1 1个个电子电子元素金属性元素金属性都较强都较强单质易单质易与与H H2 2O O或或O O2 2等等反应反应电子电子层数层数越来越来越多越多半径半径越来越来越大越大失失电电子子能能力力越越来来越越强强金金属属性性越越来来越越强强与水与水反应反应越来越来越容越容易易已知镁分别能与氧气和水反应。已知镁

41、分别能与氧气和水反应。1.1.请预测钙的性质请预测钙的性质2.2.请设计实验验证镁与钙金属性的强弱请设计实验验证镁与钙金属性的强弱活动四活动四 巩固与应用巩固与应用1.1.预测钙的性质预测钙的性质活动四活动四 巩固与应用巩固与应用结构结构性质性质位置位置最外层电子数最外层电子数2 2IIAIIA族族能与能与O O2 2、H H2 2O O反反应。生成应。生成+2+2价价化合物化合物周期序数周期序数4 4电子层数(电子层数(4 4),),比比MgMg多一层多一层与水或氧气反应更与水或氧气反应更容易,也更剧烈容易,也更剧烈与与MgMg相似相似金属性比金属性比MgMg强强决定决定金属性金属性预测预测

42、 钙的性质钙的性质2.2.设计实验验证镁与钙金属性的强弱设计实验验证镁与钙金属性的强弱方案一方案一 比较钙、镁单质分别与水(或酸)反应置换出比较钙、镁单质分别与水(或酸)反应置换出 氢的难易氢的难易方案二方案二 比较氢氧化钙与氢氧化镁的碱性强弱比较氢氧化钙与氢氧化镁的碱性强弱活动四活动四 巩固与应用巩固与应用碱性强弱:碱性强弱:Ca(OH)Ca(OH)2 2 Mg(OH) Mg(OH)2 21.1.氢氧化钙是强碱,氢氧化镁是中强碱氢氧化钙是强碱,氢氧化镁是中强碱资资 料料金属性:钙金属性:钙 镁镁2.IIA2.IIA族金属元素最高价氧化物对应水化物族金属元素最高价氧化物对应水化物的碱性递变次序

43、如下:的碱性递变次序如下:Be(OH)Be(OH)2 2Mg(OH)Mg(OH)2 2Ca(OH)Ca(OH)2 2Sr(OH)Sr(OH)2 2Ba(OH)Ba(OH)2 2金属性强弱:金属性强弱:Be Mg Ca Sr BaBe Mg Ca Sr I2 结论结论 卤素卤素单质氧化性单质氧化性 从氯到碘从氯到碘,X X2 2的的氧化性逐渐氧化性逐渐减弱减弱卤素离子还原性卤素离子还原性 从氯到碘从氯到碘,X-X-的的还原性逐渐还原性逐渐增强增强 递变性递变性: 从氟到碘,从氟到碘,元素元素非金属性逐渐非金属性逐渐减弱。减弱。 单质单质的氧的氧化性逐渐减弱,化性逐渐减弱,阴离子阴离子的还原性逐渐

44、增强。的还原性逐渐增强。相同相同点点: 卤族卤族元素元素具有非金属性,具有非金属性,单质单质具有氧化性。具有氧化性。+532 2 8 8 1818 1818 7 7元元素素名名称称氟氯溴碘元元素素符符号号FClBrI原子结原子结构构 示意图示意图核核电电荷荷数数9173553原子原子半径半径核对核对外层外层电子电子引力引力得电得电子能子能力力+92 72 7+172 8 72 8 7+352 2 8 8 1818 7 7A(卤族卤族)元素的性质元素的性质元素元素的非的非金属金属性性单质单质的氧的氧化性化性X2与与H2化合化合HX稳定稳定性性HXO4酸性酸性“位置位置结构结构性质性质”模型模型

45、三、同主族元素的化学性质三、同主族元素的化学性质同主族元素同主族元素原子原子结构结构周期表周期表位置位置元素元素性质性质最外层电子最外层电子数数核电荷数核电荷数电子层数电子层数原子半径原子半径原子得失电子能力原子得失电子能力元素性质元素性质单质性质单质性质离子性质离子性质化合物性质化合物性质原子原子结构结构周期表周期表位置位置化合物化合物性质性质元素元素性质性质请预测请预测H2SO4和和H2SeO4,哪一种,哪一种酸的酸性更强酸的酸性更强?阐述阐述你的理由。你的理由。问题问题: :原子原子结构结构离子离子性质性质元素元素性质性质周期表周期表位置位置15 (P)已知已知33As和和35Br位于同

46、一周期。某一主族元素位于同一周期。某一主族元素X与与33As 位位于相邻的周期,于相邻的周期,X元素的阴离子元素的阴离子X3- 还原性比还原性比As3-的弱。的弱。请确定请确定X元素的核电荷数并阐述你的理由。元素的核电荷数并阐述你的理由。问题问题: :周期序数周期序数族序数族序数卤素单质颜色(常态)密度/(gcm-3)熔点/沸点/补充:卤素单质的物理性质(课本补充:卤素单质的物理性质(课本P96P96)问题问题:X:X2 2和水的反应方程式和水的反应方程式X X2 2+H+H2 2O=HX+HXO(X=ClO=HX+HXO(X=Cl、BrBr、I)I)2F2F2 2+2H+2H2 2O=4HF+OO=4HF+O2 2课堂小结课堂小结“位置位置结构结构性质性质”系统认知模型系统认知模型 证据意识证据意识 寻找、比较、归纳寻找、比较、归纳课堂课堂作业作业1. 下列有关碱金属元素的性质,从上到下递变规律正确的是()A.金属性逐渐减弱 B.化合价逐渐升高C.失电子能力逐渐增强 D

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