4.1.4原子结构与元素的性质 课件高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第四章物质结构

元素周期律第一节原子结构与元素周期表

四、原子结构与元素的性质【素养目标】课标要求核心素养1.能利用碱金属元素、卤族元素在元素周期表中的位置和原子结构，分析、预测、比较元素及其化合物的性质。2.能结合实验及事实说明碱金属元素、卤族元素性质的递变规律。3.能用原子结构解释碱金属元素、卤族元素性质及其递变规律。1.宏观辨识与微观探析：能运用原子结构模型说明碱金属元素、卤族元素的性质，形成“结构决定性质”的观念。2．证据推理与模型认知：培养分析、处理数据的能力，尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。建立认知模型，并能运用模型解释化学现象的本质和规律。【合作探究】

小组交流元素符号原子结构示意图原子半径/nmNa0.186K0.227

演示实验1将干燥的坩埚加热，切取一小块钾，用镊子夹取并迅速投到热坩埚中。继续加热片刻，待金属熔化后撤掉酒精灯，观察现象。钠钾更剧烈，紫色火焰剧烈燃烧，黄色火焰元素条件现象产物结论LiNa

K

Rb

Cs碱金属与氧气的反应比较从Li到Cs，随电子层数的递增，还原性（金属性）逐渐增强。加热燃烧，较不剧烈Li2O接触空气不加热剧烈更复杂的氧化物接触空气不加热剧烈更复杂的氧化物加热稍加热燃烧，剧烈燃烧，更剧烈常温下生成Na2O，加热生成Na2O2

常温下生成K2O2

，加热可生成KO2及KO3

在烧杯中加入一些水，滴入几滴酚酞溶液。切取一块绿豆大小的钾，用镊子夹取并投入水中，观察现象。钠反应方程式浮、熔、游、响、红浮、熔、游、响、红，气体会燃烧，有微弱爆炸

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2K+2H2O=2KOH+H2↑钾Na与水反应K与水反应

演示实验2与水反应现象(1)碱金属元素结构和化学性质的相似性和递变性LiNaKRbCs1).相似性：最外层上都只有一个电子化学性质相似1)易失去电子，表现出强还原性2)化合物中均显+1价2).递变性：核电荷数↑电子层数↑原子半径↑核对最外层电子的引力↓失电子能力↑还原性↑金属性↑模型建构

请预测锂、铷、铯与水反应的现象2)与H2O反应2Li+2H2O=2LiOH+H2↑2Na+2H2O=2NaOH+H2↑（剧烈）2K+2H2O=2KOH+H2↑（很剧烈）反应通式:2M+2H2O=2MOH+H2↑Rb、Cs遇水立即燃烧，爆炸！碱性：证明:

金属性LiNaKRbCs<<<

<LiOHNaOHKOHRbOHCsOH<<<<(十分缓慢,因为生成的LiOH微溶于水,反应慢,且Li不熔化)2.碱金属单质

化学性质

【表4-2】碱金属单质的物理性质分析:碱金属单质在物理性质上的相似性和递变性。碱金属单质颜色和状态密度(g.cm3)熔点(℃)沸点(℃)Li银白色，柔软0.534180.51347Na银白色，柔软0.9797.81882.9K银白色，柔软0.8663.65774Rb银白色，柔软1.53238.89688Cs略带金属光泽，柔软1.87928.40678.4逐渐降低逐渐增大(K反常)锂是最轻的金属,保存在石蜡里Li

Na

KRb

Cs1.相似性:2.递变性:银白色有金属光泽密度呈

趋势(但K反常)任务六

碱金属元素的物理性质对比导电、导热性良好熔点低（均小于200℃）密度小硬度小,都较柔软,有延展性(与钠相似)(ρ石蜡<ρLi

<ρ煤油<ρK

<ρNa<ρ水

<ρRb

<

ρCs)(铯略带金色)(K反常)熔、沸点逐渐

.增大降低(锂是最轻的金属)1.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)。4.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。2.钾的化合物最大用途是做钾肥。硝酸钾还用于做火药。碱金属元素的用途：3.钠钾合金（室温下呈液态）可用作核反应堆的传热介质。“结构—位置—性质”模型

同主族元素原子结构周期表位置元素的性质最外层电子数核电荷数电子层数原子半径原子得失电子能力元素性质单质性质离子性质化合物性质

【模型1】“构--位--性”认知模型【模型2】预测、分析和解释元素性质的方法提出假设设计方案实验验证查阅资料（事实证据）得出结论（选代表物）（位--构--性）【答题模型】核对最外层电子的引力核电荷数电子层数原子半径位置原子得失电子能力元素的（非）金属性改进【学生活动3】阅读课本101页

卤素单质的物理性质卤素单质颜色和状态密度(g.cm3)熔点(℃)沸点(℃)F2淡黄绿色，气体1.69-219.6-188.1Cl2黄绿色，

气体3.214-101-34.6Br2深红棕色，液体3.119-7.258.78I2紫黑色，固体4.93113.5184.4密度增大颜色加深熔点升高沸点升高FClBrI根据卤素原子结构，推测氟、氯、溴、碘在化学性质上所表现的相似性和递变性？【学生活动4】

卤素单质的化学性质（1）卤素与氢气反应H2+X2=2HX（X=F、Cl、Br、I）

①与氢气反应的难易程度：

；②生成氢化物的稳定性：

；③卤素非金属性的强弱：

；由易到难由强到弱由强到弱H2+F2=2HF暗处剧烈反应并爆炸；HF很稳定H2+Cl2=2HCl光照或点燃反应；HCl较稳定H2+Br2=2HBr加热500℃，HBr不稳定

H2+I22HI需不断加热，HI同时分解【结论】光照或点燃

△△实验现象离子方程式①4mlKBr+1ml氯水振荡②4mlKI+1ml氯水振荡③4mlKI+1ml溴水振荡溶液变为橙黄色溶液变为棕黄色溶液变为棕黄色2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2

2I－＋Cl2=2Cl－＋I2

2I－＋Br2=2Br－＋I2

分组实验

（2）

卤素单质间的置换反应分析和结论写出相应的离子方程式并分析氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物2Br－＋Cl2==Br2＋2Cl－2I－＋Cl2==I2＋2Cl－2I－＋Br2==I2＋2Br－氧化剂氧化产物还原剂还原产物结论:从氯气到单质碘，单质的氧化性逐渐减弱、阴离子的还原性逐渐增强。得出元素的非金属性逐渐减弱。Cl-<Br-<I-氧化剂氧化产物还原剂还原产物氧化剂氧化产物还原剂还原产物Cl2>Br2Cl2>Br2>I2Cl-<Br-Cl2>I2Cl-<I-还原性：还原性：还原性：Br2>I2Br-<I-氧化性：氧化性：氧化性：还原性：氧化性：成果展示通过本节课的学习你学到了什么？有什么体会？金属性逐渐

增强非金属性逐渐减弱同一主族，从上到下：、

电子层数逐渐

，

原子半径逐渐

，失电子能力逐渐

，得电子能力逐渐

，金属性逐渐

，

非金属性逐渐

；增大增强减弱增强减弱增多

知识小结“结构—位置—性质”模型

同主族元素原子结构周期表位置元素的性质最外层电子数核电荷数