2011-2012元素的性质与原子结构.ppt

1、元素的性质与原子结构,2020年7月19日星期日,碱金属元素单质,Rb,金 属 性 逐 渐 增 强,碱金属的原子结构示意图,碱金属原子结构,相同点：碱金属元素原子结构的 相同， 都为。 递变性：从Li到Cs，碱金属元素 的原子结构中， 依次 增多。,最外层电子数,1个,电子层数,碱金属的物理性质,有何相似性和递变性？,特殊性,锂的密度比煤油小，不能保存在煤油里，通常密封在 中； 碱金属密度由Li Cs呈增大趋势，但 （K） （Na） 酸式盐的溶解度一般比相应正盐大，但 S（Na2CO3) S(NaHCO3) 锂易与氮气反应生成 .,石蜡,Li3N,1碱金属元素的相似性和递变性,都为银白色金属。

2、 柔软,都为强还原剂,逐 渐 增 多,逐渐降低,金属性逐渐增强,一、 碱金属,2碱金属的化学性质 碱金属都是强还原剂，性质活泼。具体体现在都能与O2、Cl2、水、稀酸溶液反应，它们的氧化物对应的水化物均是强碱。 （1）与非金属反应 与卤素的反应：2R+X2 = 2RX,与氧气的反应：锂与氧气反应只生成氧化物，而钠与氧气反应常温时可生成氧化物，点燃条件下可生成过氧化物；钾、铷等跟氧气反应除了生成过氧化物，点燃条件下还可生成超氧化物。4Li+O2 = 2Li2O 2Na+O2 Na2O2 (黄色火焰) K+ O2 KO2 (紫色火焰),取一小块钾，擦干表面的煤油后放在石棉网上加热，观察现象。同钠与

3、氧气的反应比较。,更为复杂,K2O、K2O2、KO2,Li2O,更为复杂,Na2O、Na2O2,碱金属与氧气反应比较,（2）与水的反应 碱金属都能跟水反应生成氢氧化物和氢气。 2R +2 H2O =2 ROH + H2 锂与水反应比较缓和，钠比较激烈 钾跟更剧烈，常使生成的氢气燃烧并发生轻微爆炸 铷、铯遇水立即燃烧，甚至爆炸 产物碱性,K,(3)与盐溶液反应 2R+2H2O+Cu2+ = Cu(OH)2+H2+2R+ 6R+2H2O+2Fe3+ = 2Fe (OH)3+3H2+6R+ 2R+2NH4+ =2R+2 NH3+H2 2R+2HCO3= 2R+ 2CO32+H2,（1）钠的用途钠可以

4、用来制取过氧化钠等化合物。钠和钾的合金(钾的质量分数为5080)在室温下呈液态，是原子反应堆的导热剂。钠也应用在电光源上。高压钠灯发出的黄光射程远，透雾能力强，对道路平面的照度比高压水银灯高几倍。钠还是一种很强的还原剂，可以把钛、锆、铌、钽等金属从它们的卤化物里 还原出来。,钠灯,3、碱金属的用途,（2）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）。 （3）钾的化合物最大量的用途是做钾肥。硝酸钾还用于做火药。 （4）铷、铯主要是用于制备光电管、真空管。铯原子钟是目前最准确的计时仪器。,锂电池,焰色反应,

5、某些金属或其化合物在灼烧时，使火焰呈现特殊的颜色。这在化学上叫做焰色反应。,1、用途： 检验金属和金属离子的存在 2、实验操作要点 洗、烧、蘸、烧、洗、烧 3、记住：钾（透过蓝色钴玻璃）、钠焰色反应颜色。,注意： 焰色反应是元素的性质（不是任何金属元素都有焰色反应）。 一般钠盐、钾盐易溶于水，且水溶液又是无色，不能通过沉淀反应所以利用焰色反应来检验K+、Na+的存在。 物理变化 每次试验完后，为什么都要用盐酸洗净铂丝（或光洁的铁丝或镍、铬、钨丝）， 并在火焰上灼烧到没有颜色为止？ 观察钾的火焰颜色时，要隔蓝色的钴玻璃,碱金属元素从上到下（Li 、Na、K、Rb、Cs），随着核电荷数的增加，碱金

6、属元素原子的电子层数逐渐，原子核对的引力逐渐减弱，原子失电子的能力逐渐。,结论,增多,增强,元素的金属性逐渐，与水和氧气的反应越来越，生成的氧化物越来越。最高价氧化物对应水化物的碱性越来越。,增强,剧烈,复杂,强,1、K能否直接放置在空气中？能放在煤油中吗？Li能放置在煤油中吗？,2、下列关于铷的叙述正确的是（ ） A、与水反应比钾更剧烈 B、氯化铷属离子化合物 C、稳定性：Rb2CO3RbHCO3 D、铷的熔沸点比钠高,A B,3、随着核电荷数的增加，碱金属元素的单质（ ） （A） 熔点依次增加 （B）密度依次减少 （C）颜色逐渐加深 （D）金属活动性增强,D,练习：,练习,4、下列元素中，

7、原子半径最小的是（ ），最易失电子的是（ ） A、Na B、Li C、K D、Cs,B,D,5、下列关于铯及其化合物的说法不正确的是（ ） （）加热碳酸铯可分解为CO2和氧化铯 （）无水硫酸铯的化学式是s24 （）电解熔融的s Cl可得到金属铯 （）氢氧化铯是一种强碱,A,卤素单质颜色、状态,卤族元素单质的物理性质,卤素的物理性质有和相似递变性,F2,Br2,I2,Cl2,单质,颜色,密度,状态,熔沸点,一、卤素单质物理性质的变化规律,溶解性（水中）,浅黄绿色,黄绿色,深红棕色,紫黑色,气 体,气 体,液 体,晶 体,逐 渐 增 大,逐 渐 升 高,逐 渐 减 小,颜色逐渐加深,氧化性强弱 F

8、2 Cl2Br2I2，,得电子能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱,二、化学性质：,2Fe+3Br2 = 2FeBr3 Cu+Br2 = CuBr2,点燃,点燃,Fe+I2=FeI2,1、与金属反应：,2Fe3Cl2 =2FeCl3,Cu+Cl2 = CuCl2,铁、铜分别与氯、溴、碘的反应,卤化氢和氢卤酸 习惯把纯的无水的HX称为卤化氢，其水溶液叫氢卤酸。 1. 物理性质 是无色气体，有刺激味 极易溶于水，在空气中与水蒸汽形成白色酸雾 熔沸点等依HCl-HBr-HI的顺序有规律变化，但HF例外,2. 化学性质,(1) 氢卤酸的酸性： HFHCl HBr HI HI酸性最强 HF为弱酸,HF与SiO

9、2 SiO2+4HF=SiF4+2H2O,（2.） 还原性,还原性的次序: HIHBrHClHF （3.） 热稳定性,热稳定性依HFHI逐渐减小: HFHClHBrHI HI最易分解,Br2 H2O=HBrHBrO,反应越来越难以发生,2F22H2O=4HFO2 （特例）,Cl2 H2O=HClHClO,3、卤素与水反应,通式：X2 H2O=HXHXO（X:Cl、Br、I）,I2 H2O=HIHIO,4、与碱反应：,X2 + 2NaOH =NaX+NaXO +H2O (X=Cl、Br、I) 3 X2 + 6NaOH = 5NaX + NaXO3 +3H2O,除氟外,卤族元素单质之间的置换反应,

10、实验1：,实验3：,实验2：,NaBr溶液和 新制氯水,振荡后加入四氯化碳,KI溶液和 新制氯水,振荡后加入四氯化碳,KI溶液和 溴水,振荡后加入四氯化碳,5、卤素间的相互置换,(1) Cl2 2Br =2ClBr2 (2) Cl2 2I = 2ClI2 (3) Br2+ I =BrI2,思考：根据上述实验，排出Cl2、Br2、I2的氧化性强弱顺序及、的还原性强弱顺序,结论： 氧化性：Cl2Br2I2 还原性：,？ ？思考推测：,卤素单质在不同溶剂中的颜色,口诀：,氯水黄绿溴水橙，碘酒褐色碘水同； 溴水颜色黄或橙，溶苯汽四橙橙红； 碘水深黄或褐色，溶苯汽四紫不同。,6、卤素离子X的检验,A、未

11、知溶液+硝酸银溶液+稀硝酸,Ag+ + Cl- = AgCl (白色),Ag+ + Br- = AgBr (淡黄色),Ag+ + I- = AgI (黄色),(AgF易溶于水) 特例,B、Br-:加入氯水和CCl4，振荡、静置，下层液体呈橙红色。 I- ：加入氯水或溴水和CCl4，振荡、静置，下层液体呈紫红色。,卤化银的性质及用途,溴化银用于制照相的感光片,碘化银可用于人工降雨,感光性,7、 卤族元素的其它特性：,用途：,碘遇淀粉显蓝色。,砹可能具有的物理性质,黑色或是灰黑色固体，难溶于水，易溶于有机溶剂，有一定的挥发性,总结：非金属性强弱判断依据,单质与氢气化合的难易以及氢化物的稳定性 最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 阴离子的还原性强弱 非金属间的置换反应 单质的还原性强弱,1.甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X(X为Cl、Br或I)离子，向甲中加入淀粉和氯水，则溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙分别是 ( ) A. Br、Cl、I B. Br、I 、Cl C. I 、Br、Cl D. Cl、I 、Br 2下列有关卤素的叙述中正确的是 ( ) A. 卤素的气态氢化物水溶液都是强酸 B. 卤素不能与其它非金属元素化合 C. 卤素与钾、钠化合均生成离子化合物 D. 卤化银均难溶于水，也难