高中人教版 (2019)第一节 原子结构与元素周期表教学ppt课件

这是一份高中人教版 (2019)第一节 原子结构与元素周期表教学ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了自主预习·新知导学，合作探究·释疑解惑，课堂小结等内容，欢迎下载使用。

自主预习·新知导学
一、碱金属元素1.碱金属元素的原子结构及特点(1)原子结构示意图。
(2)原子结构特点。①相同点:最外层电子数都是1。②递变性:从锂到铯,核电荷数依次增加,电子层数依次增多,原子半径依次增大。
2.碱金属元素的化学性质(1)实验探究。①钾、钠与O2反应的比较。钾在氧气中的燃烧比钠更剧烈。钠在氧气中燃烧的化学方程式为2Na+O2 Na2O2。
②钾、钠与H2O反应的比较。
(2)结论。①碱金属元素的化学性质相似,都能与氧气等非金属单质以及水反应。②随着原子序数的递增,碱金属元素金属性逐渐增强。
3.碱金属元素的原子结构与化学性质的递变规律从Li到Cs,随着核电荷数的增加,碱金属元素原子的电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,原子失去最外层电子的能力逐渐增强,即元素的金属性逐渐增强。
4.碱金属单质的物理性质
【自主思考1】 结合钠的性质分析,实验室应如何保存单质钾?提示:因K容易与O2、H2O等发生反应,故应密闭保存,又因为K的密度比煤油的密度大且两者不反应,所以同Na一样,K也常保存在煤油中。
二、卤族元素1.单质的物理性质
2.原子结构特点(1)原子结构示意图。
(2)结构特点。①相同点:最外层都有7个电子。②递变性:从氟到碘,核电荷数逐渐增加,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大。
3.单质的化学性质(1)与H2反应。从F2到I2,反应的剧烈程度:F2>Cl2>Br2>I2;氢化物的稳定性:HF>HCl>HBr>HI。
(2)卤素单质间的置换反应。
【自主思考2】 你能用两个离子方程式说明氧化性Cl2>Br2>I2吗?
三、同主族元素的性质与原子结构的关系1.元素性质的影响因素元素的性质主要与原子核外电子的排布,特别是最外层电子数有关。2.同主族元素性质的递变规律
【自主思考3】 已知还原性I->Br->Cl->F-,试从原子结构的角度分析原因。提示:还原性即粒子失去电子的能力。按I-→Br-→Cl-→F-的顺序,离子的半径逐渐减小,原子核对最外层电子的吸引力逐渐增强,失去电子的能力逐渐减弱,故还原性逐渐减弱。
【效果自测】 1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)碱金属元素即第ⅠA族元素。(　　)(2)从上到下,碱金属单质密度依次增大,熔点、沸点依次降低。(　　)(3)K比Na活泼,故K可以从钠盐溶液中置换出Na。(　　)(4)卤素单质与水反应均可用X2+H2O══HXO+HX表示。(　　)
(5)卤化氢都极易溶于水,它们的热稳定性随核电荷数增加而增强。(　　)(6)卤素单质的颜色从F2到I2按相对分子质量增大而加深。(　　)(7)将F2通入NaCl溶液中可置换出Cl2。(　　)
2.(1)在HF、HCl、HBr、HI中最不稳定的是　　　　(写化学式)。 (2)下列单质熔点、沸点随原子序数递增而升高的是　　　　(填序号)。 A.碱金属元素B.卤族元素(3)下列反应中,更剧烈的是　　　　(填序号)。 A.钠与水反应B.钾与水反应答案:(1)HI　(2)B　(3)B
解析:卤素中碘元素的非金属性最弱,氢化物最不稳定的是HI;碱金属元素单质的熔点、沸点随原子序数递增而降低,卤素单质熔点、沸点随原子序数递增而升高;钾比钠活泼,与水反应更剧烈。
合作探究·释疑解惑
探究任务1 碱金属元素的相似性、递变性
问题引领1.Li、Na、K在空气中燃烧分别生成Li2O、Na2O2、KO2(超氧化钾)说明什么问题?提示:说明Li、Na、K的金属性依次增强。
2.写出K投入CuSO4溶液中发生反应的化学方程式。提示:2K+2H2O══2KOH+H2↑,2KOH+CuSO4══Cu(OH)2↓+K2SO4。
归纳提升1.相似性(用R表示碱金属元素)
2.递变性(1)与O2反应。从Li到Cs,与O2反应越来越剧烈,产物越来越复杂,如Li与O2反应生成Li2O,Na与O2反应还可以生成Na2O2,而K与O2反应能够生成KO2等。
(2)与H2O(或酸)的反应。从Li到Cs,与H2O(或酸)反应越来越剧烈,如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸,Rb和Cs遇水发生剧烈爆炸。(3)最高价氧化物对应水化物的碱性。碱性:LiOH因Na、K等活泼金属易与H2O反应,故它们不能从溶液中置换出不活泼的金属。
典型例题【例题1】 下列关于碱金属元素的原子结构和性质的叙述不正确的是(　　)A.碱金属元素原子的最外层都只有1个电子,在化学反应中容易失去B.碱金属单质都是强还原剂C.碱金属单质都能在氧气中燃烧生成过氧化物D.碱金属单质都能与水反应生成碱答案:C
解析:碱金属元素原子的最外层都只有1个电子,在反应中易失去这个电子,表现为强还原性,故A、B两项正确;金属Li在氧气中燃烧生成Li2O,金属Na在氧气中燃烧生成Na2O2,金属K、Rb、Cs在氧气中燃烧生成更复杂的氧化物,故C项不正确;碱金属单质与H2O的反应都可表示为2R+2H2O══2ROH+H2↑,故D项正确。
(1)碱金属单质中只有Li与O2反应的产物为Li2O一种,其他碱金属单质与O2反应的产物至少有两种。(2)碱金属元素的最高价氧化物对应水化物中只有LiOH微溶,其他均为易溶于水的强碱。
【变式训练1】 下列有关碱金属元素的性质判断正确的是(　　)A.K与H2O反应最剧烈B.Rb比Na活泼,故Rb可以从NaCl溶液中置换出NaC.碱金属的阳离子没有还原性,所以有强氧化性D.从Li到Cs都易失去最外层1个电子,且失电子能力逐渐增强答案:D
解析:A项,在碱金属元素中,K不是最活泼的元素;B项,Rb先与水反应,不会置换出Na;C项,碱金属阳离子的氧化性很弱。
探究任务2 卤族元素单质性质的相似性、递变性和特殊性
问题引领1.根据上图的实验现象结合F、Cl、Br、I的原子结构推测它们得失电子能力大小。提示:它们最外层都有7个电子,都易得1个电子达到稳定结构,但它们的原子半径依次增大,得电子能力逐渐减弱。
2.将盛满HI气体的封闭试管在酒精灯上缓慢加热,可以观察到什么现象?冷却后观察到什么现象?提示:试管中气体由无色变为紫色,冷却后试管壁上附着一层紫黑色固体。3.根据卤族元素的性质分析,将F2通入NaCl溶液中得到什么气体?提示:F2的氧化性强于Cl2,但由于F2易与H2O反应: 2F2+2H2O══4HF+O2,故F2通入NaCl溶液中得到的是O2而不是Cl2。
归纳提升1.相似性(1)与H2在一定条件下反应。
2.递变性(1)氧化性与还原性。
(2)与H2反应的难易及氢化物稳定性(由F2到I2)。①与H2反应越来越难,生成氢化物的稳定性逐渐减弱,还原性逐渐增强。②氢化物中HCl、HBr、HI的熔点、沸点依次升高。(3)卤素单质与变价金属(如Fe)反应。
3.卤素单质性质中的特殊情况(1)F2能与水反应,化学方程式为2F2+2H2O══4HF+O2。因此,F2不能从其他卤素化合物溶液中置换出单质。(2)通常情况下,氟没有正价,所以氟不能生成含氧酸。(3)溶解性:通常情况下,除F2外,卤素单质在水中的溶解度都不大,但是均易溶于有机溶剂。(4)卤素单质都有毒,液溴易挥发,保存时常用水密封。
典型例题【例题2】 下列关于卤族元素由上到下性质递变的叙述,正确的是　　　　　　　。 ①单质的氧化性增强②单质的颜色加深③气态氢化物的稳定性增强④单质的沸点升高⑤阴离子的还原性增强答案:②④⑤
F与Cl、Br、I的性质在某些方面差别较大。(1)F2与H2O反应生成O2,与其他卤素单质不同;(2)F-的还原性极弱;(3)氢氟酸的酸性很弱,而盐酸、氢溴酸、氢碘酸均为强酸;(4)F无正价、无含氧酸,而Cl、Br、I都有最高正化合价和含氧酸。
【变式训练2】 下列关于卤素(用X表示)的叙述中正确的是(　　)A.X-的还原性随卤素的核电荷数增大而增强,核电荷数小的卤素单质一定能将核电荷数大的卤素从它的盐溶液里置换出来B.HX易溶于水,其水溶液都是强酸C.其单质都有颜色,都有毒D.最高价含氧酸的通式为HXO4答案:C
解析:本题考查卤素及有关化合物的基本知识,解答本题,除掌握一般规律外,要注意F2及氟的化合物的特殊性:①F2与水反应置换H2O中的氧生成O2,和其他卤素单质有所不同;②F是非金属性最强的元素,在化合物中不表现正价,HF的水溶液表现弱酸性。
问题引领1.在化学反应中一个金属原子失电子越多,该金属的金属性越强,这句话正确吗,为什么?以Na和Mg为例说明。提示:不对。金属性强弱的比较,是比较原子失去电子的难易,而不是失去电子的多少。如在化学反应中,1 ml Na失去1 ml 电子,而1 ml Mg失去2 ml电子,但Na的金属性比Mg的金属性强。
探究任务3 元素的金属性、非金属性强弱的判断
2.已知水溶液的酸性:HCl>H2S,所以非金属性:Cl>S。以上说法正确吗?提示:错误。因为非金属性的强弱应根据最高价含氧酸的酸性强弱,或氢化物的稳定性强弱等性质来判断,不能根据氢化物水溶液的酸性强弱判断。
归纳提升元素金属性和非金属性强弱的判断1.元素金属性强弱的判断比较元素金属性的强弱,其实质是看元素原子失去电子的能力,越易失电子,金属性越强。
(1)从元素原子结构判断。①当最外层电子数相同时,电子层数越多,原子半径越大,越易失电子,金属性越强。②当电子层数相同时,核电荷数越多,原子核对外层电子的引力越大,越难失电子,金属性越弱。(2)从元素单质及其化合物的相关性质判断。①金属单质与水或酸反应越剧烈,元素金属性越强。②最高价氧化物对应水化物的碱性越强,元素金属性越强。
(3)根据金属活动性顺序判断。一般来说排在前面的金属元素其金属性比排在后面的强。(4)根据离子的氧化性强弱判断。一般来说离子的氧化性越强,则对应金属元素的金属性越弱。
2.元素非金属性强弱的判断比较元素非金属性强弱的根本依据是元素原子得电子的难易程度,越易得电子,非金属性越强。(1)从元素原子结构(或元素周期表)判断。①当电子层数相同时,核电荷数越多,非金属性越强。②当最外层电子数相同时,核电荷数越多,非金属性越弱。
(2)从元素单质及其化合物的相关性质判断。①单质越易与H2化合,生成的氢化物越稳定,氢化物的还原性也就越弱,则其非金属性也就越强。②最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则其非金属性越强。③非金属单质间的置换反应。例如:Cl2+2KI══2KCl+I2,说明氯的非金属性比碘的非金属性强。
典型例题【例题3】 X、Y是元素周期表第ⅦA族中的两种元素。下列叙述能说明X的非金属性比Y的非金属性强的是(　　)A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多B.Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来C.X的单质比Y的单质更容易与氢气反应D.同浓度下X的氢化物水溶液比Y的氢化物水溶液的酸性强答案:C
解析:X、Y是元素周期表中第ⅦA族的元素,若X的电子层数多,说明非金属性:XY2,则非金属性:X>Y,C项正确;氢氟酸是弱酸,盐酸是强酸,D项错误。
【变式训练3】 下列事实不能用于判断金属性强弱的是(　)A.溶液中金属间发生的置换反应B.1 ml金属单质在反应中失去电子的多少C.金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱D.金属元素的单质与水(或酸)反应置换出氢气的难易程度答案:B解析:金属失电子的多少不能作为判断金属性强弱的依据,如在反应中1 ml Al失去3 ml电子而1 ml Na只失去1 ml电子,但Na的金属性比Al的金属性强。