元素的性质与原子结构课件.ppt

化学2必修（人教版）第一章物质结构元素周期律第一节元素周期表（二）日喀则市二高扎西次仁1869年2月门捷列夫的第一张元素周期表（手稿）门捷列夫将元素按照相对原子质量由小到大依次排列，并将化学性质相似的元素放在一个纵行，制出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，使其构成了一个完整的体系，成为化学发展史上的重要里程碑之一。1871年门捷列夫的第二张元素周期表（节选主族元素部分）H=1Li=7Be=9.4B=11C=12N=14O=16F=19Na=23Mg=24Al=27Si=28P=31S=32Cl=35.5K=39Ca=40As=75Se=78Br=80Rb=85Sr=87In=113Sn=118Sb=122Te=128I=127Cs=133Ba=137Tl=204Pb=207Bi=208?门捷列夫发现：元素的性质，随着相对原子质量的增加呈周期性的变化，但又不是简单的重复。根据这个规律，先后预言了11种尚未发现的元素，为它们在周期表中留下空位。?类铝（Ea）1871年预言相对原子质量约为69密度约5.9g/cm3熔点应该很低最高价氧化物Ea2O31875年发现相对原子质量约为69.72密度约5.94g/cm3熔点为30.1℃最高价氧化物Ga2O3（法）德布瓦绍德朗镓（Ga）元素的性质，随着相对原子质量的增加呈周期性的变化1、门捷列夫的预言依据的是什么规律？2、在初中我们学过，元素的性质与原子的结构尤其是最外层电子数关系密切，门捷列夫的规律是否揭示了元素性质变化的本质？Cs55铯Rb37铷K19钾Na11钠Li3锂I53碘Br35溴Cl17氯F9氟元素的性质与原子结构的关系？科学探究1——碱金属元素的性质与原子结构的关系活动1:寻找碱金属元素的原子结构的相同点、不同点。任务:查阅元素周期表中的有关信息，填写P5表格。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Li0.152钠Na0.186钾K0.227铷Rb0.248铯Cs0.2653111937551111123456逐渐增大钠与氧气反应与水反应熔化，剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色的固体浮、游、熔、响、红2Na+O2Na2O2（过氧化钠）2Na+2H2O2NaOH+H2↑钾科学探究1——碱金属元素的性质与原子结构的关系小组活动2:寻找碱金属元素性质的相同点、不同点。实验探究：钾与氧气的反应钾与水的反应①将一干燥的蒸发皿加热。②用镊子夹取绿豆大小金属钾。③用滤纸吸干钾表面的煤油后，迅速投到热蒸发皿中。④观察并记录实验现象。⑤回忆并对比钠、钾与氧气反应的实验。①用镊子夹取绿豆大小金属钾。②用滤纸吸干钾表面的煤油。③向烧杯中滴入1~2滴酚酞，将钾投入盛有水的烧杯中，盖上玻璃片，注意观察反应的剧烈程度及颜色变化，记录所发生的现象。④回忆并对比钠、钾与水反应实验。钠钾与氧气反应与水反应熔化，剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色的固体熔化，剧烈燃烧，生成黄色固体浮、游、熔、响、红浮、游、熔、响、红，有微弱爆炸不同：钾比钠反应更剧烈,产物更复杂。K+O2KO2（超氧化钾）2K+2H2O2KOH+H2↑2Na+O2Na2O2（过氧化钠）2Na+2H2O2NaOH+H2↑相似性：钠和钾都能与氧气、水反应RbCs科学探究1——碱金属元素的性质与原子结构的关系（1）相似性：（2）递变性：科学探究1——碱金属元素的性质与原子结构均能与氧气、与水反应4Li+O22Li2O△2Na+O2Na2O2△K+O2KO2△2K+2H2O2KOH+H2↑2Na+2H2O2NaOH+H2↑在同一主族中，自上而下反应的剧烈程度逐渐增大。元素金属性强弱可以从其单质与水（或酸）反应置换出氢的难易程度，以及它们的最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱来比较小组活动3:你认为碱金属元素的性质与它们的原子结构有关系吗？有什么样的关系？科学探究1——碱金属元素的性质与原子结构的关系最外层都有1个电子LiNaKRbCs核电荷数逐渐增多电子层数逐渐增多原子半径逐渐增大→易失电子→金属性失电子能力逐渐增强金属性逐渐增强科学探究1——碱金属元素的性质与原子结构的关系原子核对最外层电子的吸引能力减弱活动4：阅读P7归纳碱金属物理性质的相似性和递变性性质相似性递变性密度变化熔沸点变化LiNaKRbCs均为银白色（Cs略带金色）柔软较小较低逐渐增大（K特殊）单质的熔沸点逐渐降低良好颜色硬度密度熔沸点导热导电性卤族元素氟（F）氯（Cl）溴（Br）碘（I）+927F+17287Cl+352818Br7+532818I718科学探究2——卤族元素的性质与原子结构的关系小组活动5：阅读P7卤素的原子结构。归纳卤族元素的原子结构的相同点、不同点。预测氟、氯、溴、碘在性质上所表现出的相似性和递变性。科学探究2——卤族元素的性质与原子结构的关系最外层都有7个电子理论分析科学探究2——卤族元素的性质与原子结构的关系F2Cl2Br2I2核电荷数逐渐增多电子层数逐渐增多原子半径逐渐增大→易得电子→非金属性得电子能力逐渐减弱非金属性逐渐增强原子核对最外层电子的吸引能力减弱小组活动6：收集资料事实验证预测。(卤素性质的相似性和递变性)阅读教材P8相关表格和数据。元素的非金属性强弱可以从其最高价氧化物的水化物的酸性强弱，或与氢气生成气态氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性来推断。科学探究2——卤族元素的性质与原子结构的关系卤素单质的物理性质单质颜色和状态密度熔点℃沸点℃F2淡黄绿色气体1.69g/L-219.6-188.1Cl2黄绿色气体3.124g/L-101-34.6Br2深红棕色液体3.119g/cm3-7.258.78I2紫黑色固体4.93g/cm3113.5184.4密度逐渐增大熔点逐渐升高沸点逐渐升高颜色逐渐加深科学探究2——卤族元素的性质与原子结构的关系H2+F2=2HF暗处反应爆炸；HF很稳定H2+Cl2=2HClH2+Br2=2HBr光照或点燃；HCl较稳定加热500℃；HBr不稳定需不断加热；HI同时分解H2+I22HIF2Cl2Br2I2生成氢化物的难易程度:生成氢化物的稳定性:由易到难逐渐减弱科学探究2——卤族元素的性质与原子结构元素的非金属性逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱类似于金属与盐溶液的置换反应可以比较金属还原性的强弱，通过卤素间的置换反应实验，也可以比较出卤素氧化性的强弱。小组活动7：现有试剂氯水、溴水、四氯化碳、溴化钠溶液、碘化钾溶液，如何设计实验证明卤素单质的氧化性：Cl2＞Br2＞I2？活动7实验探究——卤素单质氧化性的强弱实验现象化学方程式1、氯水与NaBr溶液2、氯水与KI溶液3、溴水与KI溶液分层，下层橙色2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl分层，下层紫色2KI+Cl2=I2+2KCl分层，下层为紫色2KI+Br2=I2+2KBr科学探究2——卤族元素的性质与原子结构的关系将少量氯水加入盛有NaBr溶液的试管中，用力振荡，加少量四氯化碳，振荡，静置，观察现象。将少量氯水加入盛有KI溶液的试管中，用力振荡，加少量四氯化碳，振荡，静置，观察实验现象。将少量溴水水加入盛有KI溶液的试管中，用力振荡，加少量四氯化碳，振荡，静置，观察实验现象。氧化性：Cl2＞Br2＞I2F2Cl2Br2I2单质氧化性逐渐减弱元素非金属性逐渐减弱科学探究2——卤族元素的性质与原子结构的关系最外层都有7个电子理论分析科学探究2——卤族元素的性质与原子结构的关系F2Cl2Br2I2核电荷数逐渐增多电子层数逐渐增多原子半径逐渐增大→易得电子→非金属性得电子能力逐渐减弱非金属性逐渐增强原子核对最外层电子的吸引能力减弱实验验证元素的性质与原子结构的关系元素的性质与原子结构有密切的关系，主要与核外电子的排布有关，特别是有关。原子结构相似的一族元素，它们在化学性质上表现出性和性。最外层电子数相似递变氧化性逐渐减弱还原性逐渐增强非金属性逐渐减弱金属性逐渐增强得电子的能力逐渐减弱失电子的能力逐渐增强同主族元素性质的递变规律原子半径逐渐增大电子层数逐渐增多核电荷数逐渐增多同一主族自上而下碱金属钫（Fr）具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，下列对其性质的预言中，错误的是（）A、在碱金属元素中它具有最大的原子半径B、它的氢氧化物化学式为FrOH，是一种极强的碱C、钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物D、它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸C砹（At）是卤族元素中位于碘后面的元素，试推测砹和砹的化合物最不可能具备的性质是（）A、砹的非金属性在卤素中是最弱的B、砹化氢很稳定不易分解C、砹化银不溶于水或稀HNO3D、砹在常温下是白色固体BD预测同周期元素的性质和原子结构有什么关系？搜集资料事实或设计实验方案来验证之。