碱金属元素卤族元素课件高一上学期化学人教版

第一节原子结构与元素周期表原子结构与元素的性质碱金属元素、卤族元素4.1碱金属元素原子最外层电子数特点得失电子情况化学性质稀有气体元素都为8(氦为2)不易得失稳定金属元素一般＜4易失去不稳定，具有金属性非金属元素一般≥4易得到不稳定，具有非金属性1.

元素的化学性质与其原子的最外层电子数有关。2.原子的最外层电子数决定元素的化学性质。（原子最外层电子数相同，其化学性质相似，但氢和氦除外）1.元素化学性质与原子结构的关系

一、原子结构与元素的性质碱金属卤族元素氢气与氧气反应生成水,氢元素显正价,能证明氢元素有一定的金属性吗?提示:不能。氢元素在反应中显正价,说明氢气具有还原性,不能说氢元素具有金属性。金属性是从微观角度来讲原子的失电子能力;还原性是从宏观上来讲物质具有的失电子能力。思考交流得失电子情况物质（宏观）微观（原子）失电子的能力还原性金属性得电子的能力氧化性非金属性锂（Li）钠（Na）钾（K）铷（Rb）铯（Cs）碱金属元素元素名称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/nm锂Li3120.152钠Na11130.186钾K19140.227铷Rb37150.248铯Cs55160.2651.碱金属元素的原子结构（1）在周期表中，从上到下碱金属元素原子的核电荷数、原子半径的变化有什么特点？（2）观察碱金属元素的原子结构示意图，它们的原子核外电子排布有什么特点？请你预测锂、钾可能具有哪些与钠相似的化学性质。结构决定性质，推测碱金属元素可能有的化学性质碱金属化学性质的推测与比较

P100（1）回忆第二章学过的知识，钠有哪些化学性质？（用化学方程式表示）（2）结合锂、钠和钾的原子结构特点，预测锂、钾可能具有哪些相似化学性质？①2Na＋O2Na2O2②2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑③2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑4Na＋O2===

2Na2O锂、钠和钾最外层都只有1个电子，都容易失去最外层电子，表现出比较强的还原性。锂、钾和钠相似，单质都能与氧气、水发生化学反应。2.碱金属的化学性质2Na＋Cl2=2NaCl能与氧气等非金属单质及水发生化学反应。①都能与O2反应：②都能与水反应：2Li+2H2O＝2LiOH+H2↑2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑2K+2H2O＝2KOH+H2↑通式：2M+2H2O＝2MOH+H2↑通过上述实验得到结论：（1）碱金属元素的化学性质的相似性4Li+O2

2Li2O2Na+O2

Na2O2生成物中化合价为+1价相似性：碱金属元素的原子最外层电子数相同，都是1个电子，它们的化学性质相似，都能与氧气等非金属单质以及水反应，反应中失去一个电子形成+1价的化合物。金属LiNaKRbCs与O2反应产物规律与H2O反应剧烈程度规律更为复杂Li2O更为复杂RbO3Na2ONa2O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂反应越来越剧烈

甚至发生爆炸剧烈但比钠缓慢剧烈更剧烈伴有轻微爆炸遇水立即燃烧，爆炸遇水立即燃烧，爆炸（2）碱金属元素的化学性质的递变性：递变性：随着核电荷数递增，碱金属元素的原子电子层增加，原子半径增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子失去最外层电子的能力逐渐增强，单质的还原性逐渐增强，即由锂到铯，金属性逐渐增强。产物复杂kO2元素金属性强弱判断实验依据1、根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的难易程度。置换出氢越容易，则金属性越强。2、根据金属元素最高价氧化物对应水化物碱性强弱。碱性越强，则原金属元素的金属性越强。4、可以根据对应阳离子的氧化性强弱判断。金属阳离子氧化性越弱，则元素金属性越强。

3、可以根据单质间的置换反应来判断。金属性强的可以置换出金属性弱的。

碱金属元素原子最外层只有一个电子原子结构的相似性元素性质的相似性在化合物中化合价+1易失电子，表现金属性（还原性）随核电荷数增加电子层数逐渐增大原子结构的递变性元素性质的递变性原子半径逐渐增大金属性（还原性）逐渐增强原子失电子能力逐渐增强碱金属的原子结构与化学性质的关系决定决定表现：①单质与氧气反应越来越剧烈，产物越来越复杂；②最高价氧化物的水化物的碱性逐渐增强：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH。3.碱金属单质的物理性质元素名称元素符号核电荷数颜色（常态）密度g/cm3熔点OC沸点OC锂Li3银白色,柔软0.534180.51347钠Na11银白色,柔软0.9797.81882.9钾K19银白色,柔软0.8663.65774铷Rb37银白色,柔软1.53238.89688铯Cs55略带金色光泽,柔软1.87928.40678.4它们都比较柔软，有延展性；密度都比较小，熔点也都比较低，导热性和导电性也都很好，如钠钾合金（室温下呈液态）可用作核反应堆的传热介质相似性：银白色(铯略带金色)、质软，轻(密度小），熔点低。递变性：从上至下，密度渐大（K例外），熔沸点渐低最轻的金属，保存在石蜡里保存在煤油中密度有增大趋势熔沸点降低反常锂电池是一种高能电池。锂有机化学中重要的催化剂。锂制造氢弹不可缺少的材料。锂是优质的高能燃料（已经用于宇宙飞船、人造卫星和超声速飞机）。铷铯主要用于制备光电管、真空管。铯原子钟是目前最准确的计时仪器。钾的化合物最大用途是做钾肥。硝酸钾还用于做火药。4、碱金属元素的用途：液态钠可作为核反应堆的传热介质。（1）碱金属元素单质性质的相似性物理性质：硬度、密度小，熔点、沸点低，导电导热性，延展性化学性质：最外层都为1，易失电子(均为+1价），表现出金属性(还原性)与O2反应：R+O2=△RxOy与Cl2反应：2R+Cl2=△2RCl与H2O反应：2R+2H2O=2ROH+H2↑主要掌握Li、Na、K课堂小结：碱金属元素的性质（2）碱金属元素性质的递变性碱金属元素碱金属元素的原子结构碱金属单质的物理性质碱金属单质的化学性质单质与氧气、水的反应卤素最高价氧化物对应的水化物的碱性熟记碱金属的特殊性同主族元素的原子结构与金属性的关系课堂小结1、钾的金属活动性比钠强，根本原因是（）A、钾的密度比钠的小B、钾原子的电子层比钠原子多一层C、钾与水反应比钠与水反应更剧烈D、加热时，钾比钠更易气化B课堂达标2.如图表示第ⅠA族金属(又称为碱金属)的某些性质与核电荷数的变化关系，则下列各性质不符合图示关系的是()A.金属性B.与水反应的剧烈程度C.阳离子的氧化性D.原子半径C3.以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是（

）①氢氧化物中碱性最强的是CsOH；②单质熔点最高的是铯；③单质都是热的良导体；④单质的密度依次增大，且都比水小；⑤单质的还原性依次增强；⑥对应阳离子的氧化性依次增强。A.①③B.②⑤C.②④⑥D.①③⑤C4.1卤族元素F2Br2I2Cl2

卤族元素(简称卤素)是典型的非金属元素，化学性质非常活泼，在自然界中都以化合态存在；卤族元素(或卤素)位于元素周期表的VIIA族(第17纵列)，它们分别是氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)，因都能与Na、K、Ca、Mg等金属化合成盐，所以又称成盐元素。卤族元素卤素单质

颜色和状态

密度

熔点/℃

沸点/℃

F2

淡黄绿色气体

1.69g·L－1(15℃)

－219.6

－188.1

Cl2

黄绿色气体

3.214g·L－1(0℃)

－101

－34.6

Br2

深红棕色液体

3.119g·cm－3(20℃)

－7.2

58.78

I2

紫黑色固体

4.93g·cm－3

113.5184.41、卤族单质的主要物理性质P102由上表可知：从F2到I2，颜色逐渐加深，状态由气态到固态，熔、沸点逐渐升高，密度逐渐增大。颜色逐渐加深密度逐渐增大熔点沸点逐渐升高【观察表格，归纳卤素单质物理性质的递变规律】元素名称氟氯溴碘元素符号FClBrI原子结构示意图

原子半径/nm0.0710.0991.141.332、卤族元素的原子结构由上表可知：①卤族元素的原子最外层电子数都是7；决定了化学性质的具有相似性；②卤族元素的原子随核电荷数逐渐增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，决定了化学性质的又有差异性。3、卤族单质的主要化学性质（1）卤素单质与氢气的反应

P103名称反应条件方程式氢化物稳定性F2

暗处剧烈化合并爆炸H2+F2==2HFHF很稳定Cl2

光照或点燃H2+Cl2=====2HClHCl较稳定Br2

加热至一定温度H2+Br2==2HBrHBr不如HCl稳定I2

不断加热缓慢反应

H2+I2

2HIHI

不稳定光照或点燃物质

F2Cl2Br2I2

与氢气反应的难易程度

生成的氢化物的稳定性

卤素单质的氧化性

结论：卤素的非金属性由易到难由强到弱由强到弱单质的氧化性逐渐减弱稳定性逐渐减弱元素的非金属性逐渐减弱反应由易到难稳定性逐渐减弱（1）卤素单质间的置换反应在水中氯为浅黄绿色，溴为橙黄色，碘为棕黄色。且随浓度增大而加深。滴加氯水滴加氯水溶液由无色变为黄色溶液由无色变为红棕色2KBr+Cl2=Br2+2KCl2KI+Cl2=I2+2KCl2Br－+Cl2=Br2+2Cl－氧化性：Cl2＞Br2还原性：Br－＞Cl－2I－+Cl2=I2+2Cl－氧化性：Cl2＞I2还原性：I－＞Cl－滴加溴水溶液由无色变为棕黄色2KI+Br2=I2+2KBr2I－+Br2=I2+2Br－氧化性：Br2＞I2还原性：I－＞Br－KBrKIKIF2

Cl2

Br2

I2氧化性逐渐减弱元素的非金属性逐渐减弱

由上述实验可知，Cl2、Br2、I2三种卤素单质的氧化性由强到弱的顺序是Cl2＞Br2＞I2，相应卤素离子的还原性由强到弱的顺序是I－＞Br－＞Cl－。结论：从F到I，随着核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子得到最外层电子的能力逐渐减弱。单质的氧化性逐渐减弱，即从氟到碘，非金属性逐渐减弱。元素非金属性强弱判断实验依据1、非金属元素单质与H2化合的难易程度：化合越容易，非金属性越强2、形成气态氢化物的稳定性，气态氢化物越稳定，元素的非金属性越强3、最高价氧化物对应水化物的酸性