2024_2025学年新教材高中化学第4章物质结构元素周期律第1节基次时20原子结构与元素的性质学案新人教版必修1.doc
PAGE
9-
原子结构与元素的性质
学习
任务
1．以ⅠA的碱金属、ⅦA的卤族元素为例，通过探究相识同主族元素性质(金属性与非金属性)的递变规律，并能用原子结构理论加以说明。培育学生“科学探究与证据推理”的核心素养。
2．通过比较、归纳、试验等方法预料同主族元素的相像性与递变性。培育学生“科学精神与创新意识”的核心素养。
一、碱金属元素
1．元素的性质——金属性与非金属性
2．碱金属元素
碱金属元素包括(填名称及元素符号)：锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)等。
(1)碱金属的原子结构(Li→Cs)
①相像性：最外层均有1个电子。
②递变性：电子层数慢慢增多，原子半径慢慢增大。
(2)碱金属的化学性质
①钠、钾与氧气反应比较试验
a．试验现象：都能在空气中燃烧，钠产生黄色火焰，钾产生紫色火焰(透过蓝色钴玻璃视察)，钾燃烧更猛烈。
b．反应方程式：2Na＋O2eq\o(=====,\s\up10(△))Na2O2、K＋O2eq\o(=====,\s\up10(△))KO2。
②钾与水反应的试验
a．现象：浮于水面上，并熔化为闪亮的小球四处游动，发出嘶嘶的响声，并伴有燃烧，溶液呈红色。
b．化学方程式：2K＋2H2O===2KOH＋H2↑。
c．与Na和水反应相比现象不同的有反应比钠和水猛烈，并伴有燃烧，结论：活泼性K比Na强。
③锂与氧气(加热)、H2O反应的化学方程式分别为4Li＋O2eq\o(=====,\s\up10(点燃))2Li2O、2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑。
(3)碱金属性质的递变规律及缘由
从Li→Cs，电子层数慢慢增多，原子半径慢慢增大，原子核对最外层电子的引力慢慢减弱，原子失去电子的实力慢慢增加，金属性慢慢增加。
(4)碱金属单质的物理性质
元素
Li、Na、K、Rb、Cs(原子序数增大)
相同点
除铯外，其余都呈银白色，它们都比较软，有延展性，密度较小，熔点较低，导电、导热性强
递变
规律
密度
慢慢增大(钠、钾反常)
熔、沸点
慢慢降低
特性特点
①铯略带金属光泽；②锂的密度比煤油的小；③钠的密度比钾大
推断金属性强弱的依据有哪些？
[提示]①与O2、H2O反应的难易，②与酸反应的难易，③氢氧化物的碱性强弱等
二、卤族元素
卤族元素简称卤素，包括(填名称及符号)氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)、(Ts)。
1．卤素单质的物理性质
F2
Cl2
Br2
I2
颜色、
状态
淡黄绿
色(气体)
黄绿
色(气体)
深红棕
色(液体)
紫黑
色(固体)
密度
慢慢增大
熔、沸点
慢慢上升
2.原子结构特点(F→I)
(1)相像性：最外层电子数均为7。
(2)递变性：电子层数慢慢增多，原子半径慢慢增大。
3．卤素单质的化学性质
(1)卤素单质与氢气的反应
卤素
单质
反应
条件
化学方程式
产物稳
定性
F2
暗处
H2＋F2===2HF
很稳定
Cl2
光照或
点燃
H2＋Cl2eq\o(=========,\s\up10(光照或点燃))2HCl
较稳定
Br2
加热
H2＋Br2eq\o(=====,\s\up10(△))2HBr
不如氯
化氢稳定
I2
不断
加热
H2＋I22HI
不稳定
结论
从F2到I2，与H2反应所须要的条件慢慢上升，反应猛烈程度依次减弱，生成气态氢化物的稳定性依次减弱
(2)卤素单质间的置换反应——比较卤素单质氧化性
试验操作
试验现象
化学方程式
静置后，液体呈橙色
2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2
静置后，液体呈红棕色
Cl2＋2KI===2KCl＋I2
静置后，液体呈褐色
Br2＋2KI===2KBr＋I2
结论
Cl2→I2氧化性慢慢减弱，相应卤素离子还原性慢慢增加
4．卤素性质的递变规律及缘由
从F→I，电子层数慢慢增多，原子半径慢慢增大，原子核对最外层电子的引力慢慢减小，原子得电子实力慢慢减弱，非金属性慢慢减弱。
留意：因为F2能与H2O发生反应(2F2＋2H2O===4HF＋O2)，所以F2不能从其他卤化物的盐溶液中置换出卤素单质。
5．周期表中同主族元素的相像性与递变性
在周期表中，同主族元素从上到下，电子层数增多，原子半径慢慢增大，失电子实力慢慢增加，得电子实力慢慢减弱，所以金属性慢慢增加，非金属性慢慢减弱。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)卤素单质与碱金属单质的随原子序数的递增，密度慢慢增大 ()
(2)从F→I，其单质与H2化合的难易是由难到易 ()
(3)F2、Cl2、Br2与H2O反应的原理相同 ()
(4)F2通入NaCl溶液中生成Cl2 ()
[答案](1)×(2)×(3)×(4)×
碱金