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文档简介

第一节

原子结构与元素周期表

第1课时:原子结构第四章

物质结构

元素周期律原子结构活动一、认识原子结构阅读教材92页+94页科学史话:1.原子的构成2.原子的质量和相对原子质量3.质量数的定义,与相对原子质量的关系4.原子的表示方法以及对应字母的含义原子结构质量数:忽略电子的质量,将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加所得的数值。XAZ—元素符号质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)相对原子质量≈质子数+中子数质量数—质子数—以Na+和Cl-为例,完成表格内容。粒子符号质子数(Z)质量数(A)中子数(N)电荷数核外电子数

结论①阳离子:②阴离子:Na+1123Cl-1737核外电子数=质子数-电荷数核外电子数=质子数+电荷数112312110173720117微粒H2OH3O+NH4+NH3OH-NH2-CH4质子数电子数常见“10e-”的微粒知识拓展知识拓展

常见“18e-”的微粒对应训练【典例】填空(1)

中的质子数是__________,中子数是________,核外电子数是________,质量数是________。(2)微粒“AXn-”核外有18个电子,则它的核电荷数为__________,核内中子数为___________。1616183218-nA-(18-n)原子结构核外电子排布活动二、探究核外电子的分层排布规律阅读教材P92页内容,核外电子是怎样排布的?原子的核外电子运动情况—钠原子为例不是真实存在的,只是为了研究方便假设的原子结构核外电子排布

电子层序数1234567电子层符号KLMNOPQ离核距离能量高低由近及远由低到高结合教材P93页“思考与讨论”,思考原子核外电子排布有何特点和规律?原子结构核外电子排布思考与讨论

下表是稀有气体元素原子的电子层排布,从中你能发现什么规律?请思考并讨论下列问题原子结构核外电子排布元素各电子层的电子数KLMNOP2He(氦)2

10Ne(氖)28

18Ar(氩)288

36Kr(氪)28188

54Xe(氙)2818188

86Rn(氡)281832188

(1)K层为最外层时,最多容纳多少电子?其余层为最外层,最多容纳多少电子?

(1)K层为最外层时,最多容纳2个电子,其余层为最外层,最多容纳8个电子.核外电子的排布规律—数量规律原子结构核外电子排布核外电子的排布规律—数量规律

(2)次外层最多容纳多少电子?

(2)次外层最多容纳18个电子元素各电子层的电子数KLMNOP2He(氦)2

10Ne(氖)28

18Ar(氩)288

36Kr(氪)28188

54Xe(氙)2818188

86Rn(氡)2818321882×122×222×322×42

(3)第n层最多能容纳多少电子?

(3)

第n层最多容纳2×n2电子原子结构核外电子排布【总结】核外电子的分层排布规律能量规律

核外电子总是尽可能先排布在能量最低的电子层上

然后由内向外依次排布在能量较高的电子层上数量规律

每层最多容纳2n2个电子

最外层不能超过8个电子(K层为最外层时不超过2个)

次外层不能超过18个电子(当K层为次外层时不超过2个,当L层为次外层时不超过8个)活动三、核外电子排布的表示方法观察教材P92页图4-1和图4-2,结合原子结构示意图,思考结构示意图的表示方法有什么特点?原子的结构示意图:+1128

1原子核质子数或核电荷数电子层各层的电子数原子结构核外电子排布原子结构核外电子排布画出前20号元素原子结构示意图:对应训练③

电子层数与最外层电子数相等的元素:__________①最外层电子数等于次外层电子数的一半的元素:

④M层电子数是L层电子数的一半的元素:__________⑤

核电荷数是电子层数的5倍的元素:__________COH、Be、AlSiP3、根据电子排布情况,推断前20号元素中,符合要求的所有元素Li、Si②最外层电子数是次外层电子数的2倍的元素:___

__

是次外层3倍的是:____________

对应训练【典例1】写出33号元素的原子结构示意图C.【典例2】下列各原子的结构示意图表示正确的是(

)A.B.D.C离子结构示意图:如:非金属元素的原子:如:原子结构核外电子排布主族中的金属元素原子:核内质子数与核外电子数不相等。第一节

原子结构与元素周期表

第2课时:元素周期表

核素、同位素第四章

物质结构

元素周期律七行十八列构成的二维平面结构元素周期表元素周期表活动二、探究元素周期表的结构任务一、观察元素周期表,结合教材P95页“思考与讨论”,思考周期序数与原子核外电子排布有何关系?完成表格内容。周期序数起止元素包括元素种数核外电子层数1H~He2122334455667Fr~Og7Li~NeNa~ArK~KrRb~XeCs~Rn88181832321、周期(横行)元素周期表28818183232一

二三四五六七短周期长周期周期数=电子层数三短四长七周期(锕系元素)15个(镧系元素)15个2、族(纵行)元素周期表七主八副一零族长、短周期共同组成,用“A”表示VIII族0族A:主族副族VIII族对应训练不一定,可能是第ⅡA族,也可能是0族或副族元素。2、8、18、32。第六周期ⅢB为镧系,共15种元素;第七周期ⅢB为锕系,共15种元素,比四、五周期多出14种元素。1、最外层电子数是2的元素一定为第ⅡA族的元素吗?2、在现行周期表中第四、五、六、七周期均有18列,为什么第四、五周期各有18种元素,而第六、七周期各有32种元素?3、同主族相邻元素间原子序数差值可能是多少?第二、三周期差1,第四、五周期差11,原因是中间隔10格过渡元素,第六、七周期差25,原因是中间隔10格过渡元素,且ⅢB一格为15种元素。4、同周期的第ⅡA、ⅢA元素间原子序数差值可能为多少?并说明原因。5、含有元素种类最多的族是哪一族?ⅢB族小结:元素周期表的结构碱金属元素卤族元素稀有气体元素过渡元素IAIIAIIIB~VIIBVIIIIB~IIBIIIA~VIIA0镧系锕系元素周期表元素周期表【问题探究】元素周期表还有哪些其它表现特征?元素周期表中每一个格都标有元素的基本信息图片中H的质量数为什么有3个呢?1H氢1.008原子序数相对原子质量元素名称元素符号元素是具有相同质子数(核电荷数)的一类原子总称。特点:同种元素的原子一定具有相同的质子数,但是同种元素的原子的中子数不一定相同。核素

同位素活动一、核素和同位素任务一、阅读教材P96页内容,思考核素的定义是什么?1.核素:

XZA具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子就是一核素2.同位素:即同一元素的不同核素互称为同位素

质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素单称:核素互称:同位素核素

同位素任务二、根据教材P96页表4-1,回答氢元素的三种核素有核特点?完成表格内容。【结论】元素周期表中涉及的元素有118种,但核素多于118种。并不是所有原子均有中子数,氕无中子。氢元素的原子核原子名称质子数(Z)中子数(N)101112氕氘氚统称:氢元素H11或DH21或TH31核素

同位素活动二、探究同位素的特点及用途任务一、阅读教材P96页最后自然段,结合“化学与职业”栏目,回答同位素的特点是什么?有何用途?同位素的特点①两同:质子数相同、元素相同;

②两不同:中子数不同、原子不同。③位置:在周期表里占据同一位置。

④结构:质子数相同,中子数不同。⑤性质:化学性质几乎完全相同,物理性质略有差异。⑥存在:天然存在的同位素,相互之间保持一定的比率。天然存在的元素里,不论是游离态还是化合态,各同位素原子所占原子的百分比一般是不变的。核素

同位素自然界中存在三种碳的同位素:12C、13C、14C,前两者比较稳定,而14C属低能量的放射性元素。碳元素C126C136C146相对质量的标准考古断代氧元素O168O178O188铀元素U23492U23592U23892氢元素能源、农业、医疗、考古等方面都有重要应用。对应训练【典例1】美国夏威夷联合天文中心的科学家发现了新型氢微粒,这种新粒子是由3个氢原子核(只含质子)和2个电子构成,对于这种微粒,下列说法正确的是(

)A.该微粒为电中性

B.它是氢元素的一种新的核素C.它的化学式为H3

D.它比一个普通H2分子多一个氢原子核D【典例2】有关元素周期表中的原子序数之差错误的是()A.同周期的第ⅠA族和0族元素的原子序数之差可能为17B.同主族两相邻元素的原子序数之差为2、8、18、32C.两粒子,如果核外电子排布相同,则一定属于同种元素D.同周期第ⅡA、ⅢA族元素原子序数之差可能为25C思考讨论(了解)氢元素的三种核素:氕,相对原子质量为1.0079,其丰度为99.985%,氘相对原子质量为2.014,其丰度为0.015%,氚,痕量(计算时忽略)。【问题解决1】为什么H的相对原子质量1.008,这个数值是怎么来的?氢元素的相对原子质量=1.0079×99.985%+2.014×0.015%

≈1.008【问题解决2】O2和O3互为同位素吗?H2O和D2O互为同位素吗?O2和O3互为同素异形体;H2O和D2O为同种物质。核素

同位素【元素、核素、同位素、同素异形体的联系】对应训练【典例1】回答下列问题:(1)有下列微粒①以上8种微粒中共有____种核素,共____种元素。②互为同位素的是____________。③质量数相等的是_____和_____,中子数相等的是_____和_____。④H、D、T三种核素构成的氢气的相对分子质量有____种。6514C

14N

14C

16O5(2)18O2与16O2,二者的关系是____________________________(填“互为同位素”“互为同素异形体”或“属于同一种物质”)。

属于同一种物质归纳小结——元素、核素、同位素和同素异形体的区别元素核素同位素同素异形体本质范畴特性决定因素举例质子数相同的一类原子质子数、中子数都一定的原子质子数相同、中子数不同的核素同种元素形成的不同单质同类原子原子原子单质只有种类,没有个数化学反应中的最小微粒化学性质几乎完全相同元素相同性质不同质子数质子数、中子数质子数、中子数组成元素、结构H、C、O三种元素1H11H21H3三种核素1H11H21H3互称同位素O2、O3互为同素异形体项目内容元素种类及元素位置的推断方法1.元素的位置与原子结构的互相推断②周期序数=电子层数③主族序数=最外层电子数①原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外电子数则该元素原子有___个电子层,最外层电子数是___,即为___元素。②Y元素的原子序数是16,则该元素的原子结构示意图是其在周期表中的位置是_____________________。

【例】①X元素是第三周期第ⅠA族元素31钠第三周期第ⅥA族2.零族定位法①第

17

号元素位于第____周期第______族。②

第56号元素位于第____周期第______族。0族元素周期序数原子序数He一2Ne二10Ar三18Kr四36Xe五54Rn六86Og七1181.根据0族元素原子序数判断周期数2.根据差值确定族序数三VIIA六IIA【例】注:需要记住每一纵行代表的族序数元素种类及元素位置的推断方法32原子序数周期元素的种数21018365486118元素种类及元素位置的推断方法a.同主族上下相邻元素的原子序数差的关系:2881818323.根据在周期表中的位置关系推断b.同周期的相邻ⅡA族、ⅢA族元素,原子序数关系:x+11x+25元素种类及元素位置的推断方法3.根据在周期表中的位置关系推断【例】下列各图为元素周期表的一部分,表中的数字为原子序数,其中M为37的是(

)353637×3837√2745×C×注:先定周期,再定同族上下两元素原子序数差【例】X、Y、Z

均为短周期元素,它们在周期表中的相对位置如X下图所示。已知X、Y、Z

三种元素的质子数之和为40,则X、Y、Z分别是(

A.N、S、Cl

B.B、Si、PC.C、P、S

D.Be、Al、SiXYZA4.十字定位法注:先确定周期,再设定一个元素的原子序数,最后利用位置关系表示其他元素原子序数。元素种类及元素位置的推断方法由具有相同电子层结构,可知

5.利用“阴上阳下”推断原子序数的关系具有相同电子层结构的离子,如aXm+、bYn+、cZm-、dMn-的电子层结构相同,m>n,在周期表中位置关系?则它们的原子序数关系为a>b>d>ca-m=b-n=c+m=d+n

……

cZdMbYaX阳离子:核外电子数=质子数-阳离子所带的电荷数;阴离子:核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数。元素种类及元素位置的推断方法1.已知X、Y、Z三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示。设X的原子序数为a,则下列说法不正确的是(

)A.Y的原子序数可能为a-17 B.Y与Z的原子序数之和可能为2aC.Z的原子序数可能为a+31 D.X、Y、Z可能均为短周期元素D

Y

X

Z

【例】元素M、R形成的简单离子M2-与R+的核外电子数之和为20,下列说法正确的是(

)A.M原子的质子数一定大于R原子的质子数 B.M可能存在16M、18M两种核素C.M2-与R+的电子层结构不可能相同 D.两种离子结合可形成MR型化合物B元素周期表

核素元素周期表核素结构判断元素在周期表中的位置:周期、族发展历程及编排原则同位素:概念、特点、用途核素的概念元素的定义周期:每一横行叫一周期,共7各周期族:七主七副,一八一零,共18列,16个族第一节

原子结构与元素周期表

第3课时:原子结构与元素性质—碱金属第四章

物质结构

元素周期律学习目标1.通过观察实验现象,分析实验原理、阅读教材内容,探究认识碱金属元素性质的递变规律;2.能用原子结构理论初步加以解释同主族元素性质的递变规律,初步掌握元素性质与原子结构的关系,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。经过不断的研究,科学家们最终制定出了元素周期表,那么,其是如何揭示元素之间的关联?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__________金属元素一般_____4

易____________非金属元素_____4

易___________得失稳定少于失去不稳定多于得到不稳定

金属元素的原子最外层电子一般少于4个,在化学反应中容易失去电子,具有金属性;非金属元素的原子最外层电子一般多于4个,在化学反应中容易得到电子,具有非金属性。所以可以说,原子结构(原子的最外层电子数)决定元素的性质。碱金属元素的结构与性质的关系活动一、碱金属的概念及原子结构特点除H以外的IA族元素。包括:锂(Li)钠(Na)钾(K)铷(Rb)铯(Cs)钫(Fr)【注意】化学性质非常活泼的金属,在自然界中都以化合态存在。

其中钫(Fr)是放射性元素,中学阶段不讨论。碱金属的概念及原子结构特点任务一、结合教材P99页“思考与讨论”,回答在周期表中,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?

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碱金属元素锂()0.152钠()0.186钾()0.227铷()0.248铯()0.265Li31213Na11141516K19Rb37Cs55碱金属元素的结构与性质的关系碱金属的概念及原子结构特点碱金属元素的结构与性质的关系1增多增大【结论】①最外层电子数相等,都是1;②从上到下,由Li→Cs,随着核电荷数增加,电子层数增多;原子半径依次增大。活动二、预测碱金属的化学性质碱金属元素的结构与性质的关系(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任务一:思考与讨论①锂、钠和钾最外层都只有1个电子,都易失去最外层电子,表现出较强的还原性。②锂、钾和钠相似,都能与O2、水、酸、盐溶液反应。碱金属元素的结构与性质的关系任务二:教材P100实验探究【实验探究】钾与氧气、水反应(1)将干燥的坩埚加热,同时切取一块绿豆大的钾,用镊子夹取并迅速投到热坩埚中,继续加热片刻,待钾熔化后立即撤掉酒精灯,观察现象。(2)在烧杯中加入一些水,滴入几滴酚酞溶液。切取一块绿豆大的钾,用镊子夹取并投入水中,观察现象。碱金属元素的结构与性质的关系【分析和结论】碱金属与O2、H2O的反应化学性质与水反应反应方程式浮、熔、游、响、红熔成小球,浮在水面上,四处游动,有轻微的爆鸣声,溶液变红(比钠和水反应剧烈)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑2K+2H2O===2KOH+H2↑钠钾化学性质在空气中燃烧反应方程式

K+O2→多种氧化物(产物中金属均为+1价)2Na+O2===Na2O2剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成淡黄色固体剧烈燃烧(比钠剧烈),产生紫色火焰,生成黄色固体碱金属元素的结构与性质的关系单质与氧气反应的产物反应程度活泼性结论LiNaKRbCs常温下自燃,产物复杂K2O、K2O2、KO2Li2O常温下自燃,产物复杂Na2O、Na2O21.与O2的反应

越来越复杂越来越活泼从Li—Cs,单质的还原性逐渐增强;金属元素的金属性逐渐增强。越来越剧烈碱金属的化学性质:碱金属元素的结构与性质的关系单质与水反应的现象反应程度活泼性结论LiNaKRbCs2.与H2O的反应

越来越剧烈越来越活泼从Li—Cs,单质的还原性逐渐增强;金属元素的金属性逐渐增强。剧烈,生成H2更剧烈,生成H2轻微的爆炸,生成H2遇水立即燃烧,爆炸遇水立即燃烧,爆炸2M+2H2O=2MOH+H2↑碱金属元素的性质碱金属元素的结构与性质的关系【小结】碱金属元素原子结构和化学性质的相似性和递变性:原子半径化学性质相似(1)易失去电子,表现出强还原性(2)化合物中显+1价最外层电子数相同核电荷数电子层数相似性:递变性:原子核对最外层电子的吸引力还原性失电子能力金属性碱金属元素的结构与性质的关系元素名称LiNaKRbCs原子结构示意图

与O2、H2O反应越来越剧烈、最高价氧化物对应的水化物碱性增强金属性增强金属性强弱判断:1.其单质与水(或酸)反应置换出氢的难易程度,2.它们的最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱。还原性、+321+11281+192881+37281881+5528181881碱金属元素的结构与性质的关系对应训练【典例1】下列关于碱金属元素的说法正确的是(

)①原子结构的相同点是最外层电子数相同,都为1;②原子结构的不同点是随核电荷数的增加,电子层数增多,原子半径增大;③具有相似的化学性质,都是活泼金属;④都具有强还原性,在化合物中显+1价;⑤化学性质有差别,从Li到Cs,失电子能力逐渐增强

A.①③④B.①③⑤C.②④⑤D.全部D碱金属元素的性质任务二、观察教材P101页表4-2,分析表中数据,思考碱金属单质的物理性质表现出哪些相似性和递变性?碱金属元素的结构与性质的关系元素名称元素符号核电荷数颜色和状态密度g/cm3熔点℃沸点℃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递增递增递减递减钠钾反常碱金属元素的性质①相似性:质地较软,有延展性,密度较小,熔点较低,均为电和热的良导体(如钠钾合金—室温呈液态)可用作核反应堆的传热介质。注意:不都是银白色金属,Cs略带金色光泽②递变性:由Li→Cs,随原子半径逐渐增大,密度逐渐增大(K反常),熔沸点逐渐降低等。【注意】锂是最轻的金属,保存在石蜡里;其他保存在煤油中。碱金属元素的结构与性质的关系碱金属单质的物理性质对应训练【典例1】以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述正确的是()①氢氧化物中碱性最强的是CsOH②单质熔点最高的是铯③它们都是热和电的良导体④它们的密度依次增大,且都比水轻⑤它们的还原性依次增强⑥它们对应阳离子的氧化性依次增强

A.①③

B.②⑤

C.②④⑥

D.①③⑤D【典例2】下列叙述正确的是(

A.Li、Na、K都可以保存在煤油中

B.碱金属元素是指ⅠA族的所有元素

C.在熔融状态下,钠可以从MgCl2中置换出镁

D.Na在空气中燃烧会生成Na2O2,故Li在空气中燃烧也会生成Li2O2C碱金属元素的性质【碱金属元素的用途】

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液态钠可作为核反应堆的传热介质。碱金属元素的结构与性质的关系对应训练【典例1】(1)从锂到铯,碱金属元素单质的密度依次增大(

)(2)Li、Na、K在空气中燃烧均生成过氧化物(

)(3)碱金属元素原子随核电荷数增加,其单质与水反应越来越剧烈(

)(4)碱金属元素单质都应该保存在煤油中(

)(5)K比Na活泼,故K可以从钠盐溶液中置换出Na(

)(6)碱金属元素在自然界中能以游离态存在(

)×√××××对应训练【典例2】据报道,我国科学家通过与多个国家进行科技合作,成功研发出铯(Cs)原子喷泉钟,标志着我国时间频率基准研究进入世界先进行列。已知铯位于元素周期表中第六周期ⅠA族,根据铯在元素周期表中的位置,推断下列内容:

(1)铯的原子核外共有___个电子层,最外层电子数为____,铯的原子序数为____。

(2)铯单质与水剧烈反应,放出____色气体,同时使紫色石蕊溶液显____色,原因是___________________________(写出化学方程式)。

(3)预测铯单质的还原性比钠单质的还原性_____(填“弱”或“强”)。6155无蓝2Cs+2H2O=2CsOH+H2↑强元素金属性强弱的判断依据:金属性:单质与水或酸反应置换出氢气的难易程度(易—强)最高价氧化物对应水化物的碱性强弱(强—强)金属活动顺序表金属单质间的置换反应(以强制弱)阳离子氧化性越强,元素的还原性越弱根据元素在周期表中的位置,同主族从上到下,金属性逐渐增强碱金属元素的结构与性质的关系第一节

原子结构与元素周期表

第4课时:原子结构与元素性质—卤素第四章

物质结构

元素周期律学习目标1.通过阅读教材和实验探究,认识卤族元素性质的递变规律,并能用原子结构理论初步加以解释同主族元素性质的递变规律,掌握元素性质与原子结构的关系。2.通过分析卤族元素的相关性质的图表信息,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工,培养分析、处理数据的能力。【溴和碘的发现之旅】

1824年,法国化学家巴拉尔(1802—1876)在研究盐湖中植物的时候,将从大西洋和地中海沿岸采集到的黑角菜燃烧成灰,然后用浸泡的方法得到一种灰黑色的浸取液,加入氯水和淀粉,溶液即分为两层:下层显蓝色(淀粉与溶液

中的碘生成了化合物);上层显棕黄色。经巴拉尔的研究,认为可能有

两种情况:一是氯与溶液中的碘形成新的氯化碘,使溶液呈棕黄色;

二是氯把溶液中的新元素置换出来了,因而使上层溶液呈棕黄色。巴拉尔试图把新的化合物分开,但都没有成功。所以他断定这是一种与氯、碘相似的新元素—溴。1825年,德国海德堡大学学生罗威把家乡克罗次纳的一种矿泉水通入氯气,产生一种红棕色的物质。这种物质用乙醚提取后,再将乙醚蒸发,则得到红棕色的液溴。所以罗威也是独立发现溴的化学家。卤素原子的结构特点及物理性质卤族元素化学性质非常活泼的非金属,在自然界中都以化合态存在。卤素原子的结构特点及物理性质任务一、结合表中数据,思考在周期表中,从上到下卤族元素原子的核电荷数、原子半径的变化有什么特点?完成表格内容。元素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)氟(F)0.071氯(Cl)0.099溴(Br)1.12碘(I)1.32结论917355372345①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。【预测】根据卤族元素原子结构的相似性和递变性,推测卤素元素性质的相似性和递变性是什么?①相似性:最外层电子数都是

,易

1个电子形成最外层8电子稳定结构,具有较强的

。②递变性:从F→I,核电荷数依次

,电子层数依次

,原子半径逐渐

,对最外层电子的吸引能力逐渐

,得到电子的能力逐渐

,元素的非金属性逐渐

。得到增大增多减弱减弱减弱7非金属性增大卤素单质化学性质的相似性和递变性卤素原子的结构特点及物理性质任务二、卤素单质的物理性质及变化规律卤素单质颜色(常态)密度熔点/℃沸点/℃F2淡黄绿色(气体)1.69

g/L(15℃)−219.6−188.1Cl2黄绿色(气体)3.124

g/L(0℃)−101−34.6Br2深红棕色(液体)3.119

g/cm3(20℃)−7.258.78I2紫黑色(固体)4.93

g/cm3113.5184.4都是有色单质熔、沸点较低相似性单质密度逐渐增大从上到下,熔、沸点逐渐升高单质颜色逐渐加深,状态由气态到液态到固态递变性易溶于乙醇、苯、CCl4等有机溶剂思考:回忆第二章学过的知识,思考氯气具有哪些化学性质?与金属,非金属单质(如H2)化合,与水反应,与碱液反应,与还原性微粒反应等相似性特性卤素原子的结构特点及物理性质注意:①卤素单质都有毒,可溶于水,易溶于苯、CCl4、汽油等有机溶剂②溴是常温常压下唯一的液态非金属单质。③液溴易挥发,保存时要加水液封;碘可升华,淀粉溶液遇碘变蓝。④氟是最活泼的非金属,无正化合价,化合态只有负一价。任务一、阅读教材P103页表4-4,讨论卤素单质与氢气反应的规律?卤素单质化学性质的相似性和递变性①卤族单质与氢气反应卤素条件及现象方程式氢化物稳定性F2冷暗处,爆炸H2+F2=2HFHF很稳定Cl2光照或点燃

HCl稳定Br2加热H2+Br2=2HBrHBr较不稳定I2持续加热缓慢进行H2+I2

2HIHI很不稳定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1.反应条件越来越苛刻2.剧烈程度递减3.产物稳定性变差H2+Cl22HCl光照或点燃活动二、探究卤素单质的化学性质任务二、结合Cl2的化学性质,预测其他卤素可能的化学性质?卤素单质化学性质的相似性和递变性②卤素与金属反应

2Fe+3X2=2FeX3(X=F、Cl、Br)Fe+I2=FeI2③卤素与水反应H2O

+

X2

HX

+

HXO(X=Cl、Br、I难度逐渐加大)

2F2

+

2H2O

=

4HF

+

O2

(反应剧烈)④卤素与碱溶液反应2NaOH

+

X2

=

NaX

+

NaXO

+

H2O(X=

Cl、Br)I2+H2O⇌HI+HIOBr2+H2O⇌HBr+HBrOCl2+H2O⇌HCl+HClO卤素单质化学性质的相似性和递变性任务三、结合教材P104页【实验4-1】完成实验,观察比较卤素单质间的置换反应的实验现象,并分析其原理,完成表格内容。实验操作实验现象离子反应方程式振荡静置后,溶液由无色变为橙黄色振荡静置后,溶液由无色变为红棕色振荡静置后,溶液由无色变为褐色Cl2+2I-===

2Cl-+I2Cl2+2Br-===2Cl-+Br2Br2+2I-===2Br-+I2

氧化性:Cl2>Br2>I2

还原性:I->Br->Cl-

注意:因为F2能与H2O发生反应,所以F2不能从其他卤化物的盐溶液中置换出卤素单质。对应训练【典例1】砹(At)是卤族元素,对砹及其化合物的叙述,不正确的是(

)A.与H2化合的能力:At2<I2 B.砹在常温下为白色固体C.砹难溶于水,易于四氯化碳 D.砹原子的最外层有7个电子B【典例2】关于卤素(用X表示)的下列叙述正确的是(

)A.卤素单质与水反应均可用X2+H2O=HXO+HX表示B.还原性:Cl->Br-C.卤素单质的密度从F2→I2随相对分子质量增大而增大D.F2可以从NaCl溶液中置换出Cl2C任务二、归纳总结:卤素元素化学性质的相似性和递变性有哪些?完成表格内容。①卤族元素性质的相似性元素FClBrI最外层电子数最高正价最低负价最高价氧化物对应水化物气态氢化物自然界中状态均以化合态形式存在均为7均为7(F无正价)均为-1无HFHClO4HBrO4HIO4HClHBrHI卤素单质化学性质的相似性和递变性(1)相似性卤素单质X21.卤素与氢气的反应:H2+X2===2HX2.卤素与水的反应3.卤素与碱的反应:X2

+H2O

⇌HX+HXO2F2

+2H2O===

4HF+O2X2+2NaOH===NaX+NaXO+H2O

(F除外)4.与金属反应卤素单质化学性质的相似性和递变性②卤素单质化学性质的递变性化学性质规律(按F、Cl、Br、I顺序)原子得电子能力非金属性单质的氧化性阴离子的还原性最高价氧化物对应水化物的酸性单质与氢气化合的难易程度氢化物的稳定性氢化物水溶液的酸性逐渐减弱逐

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