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第3课时原子结构与元素的性质1.通过教材表格中的原子结构、原子半径信息,知道碱金属元素、卤族元素的原子结构及特点。2.通过教材提供的信息,结合实验探究,认识碱金属、卤族元素两典型金属与非金属元素族在化学性质的相似性及递变性,培养宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、实验探究与创新意识等方面的习惯和能力。3.初步学会根据原子结构的特点,推测元素的化学性质,掌握结构与性质的内在联系。知识铺垫新知预习自主测试1.碱金属元素包括Li、Na、K、Rb、Cs(填写元素符号)等元素,它们都处于元素周期表中第ⅠA族;卤族元素包括F、Cl、Br、I(填写元素符号)等元素,它们都处于元素周期表中第ⅦA族。2.钠与水反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑。钠与氧气在常温和加热条件下反应得到的产物分别为Na2O、Na2O2。3.氯气与氢气反应的条件是点燃或光照。知识铺垫新知预习自主测试一、碱金属元素1.原子结构特点2.单质的物理性质(从锂→铯)知识铺垫新知预习自主测试【微思考1】对碱金属的单质来说,若对应元素的原子序数越大,其单质的密度是否一定越大?提示不一定,原子序数:KNa,但密度:KNa。知识铺垫新知预习自主测试3.化学性质(1)钾、钠与氧气和水的反应知识铺垫新知预习自主测试(2)化学性质特点(3)写出下列反应的化学方程式。①Li与O2(加热):4Li+O22Li2O。②Na与O2(加热):2Na+O2Na2O2。③Na与H2O:2Na+2H2O2NaOH+H2↑。④K与H2O:2K+2H2O2KOH+H2↑。知识铺垫新知预习自主测试二、卤族元素1.原子结构特点2.单质的物理性质知识铺垫新知预习自主测试3.单质的化学性质(1)与H2的反应(2)单质间的置换反应写出下列反应的化学方程式:①Cl2与NaBr溶液反应:Cl2+2NaBr2NaCl+Br2。②Cl2与KI溶液反应:Cl2+2KI2KCl+I2。③Br2与KI溶液反应:Br2+2KI2KBr+I2。Cl2、Br2、I2的氧化性由强到弱的顺序为Cl2Br2I2。知识铺垫新知预习自主测试三、同主族元素性质的递变规律(从上到下)【微思考2】F2能否与NaCl溶液中的NaCl发生置换反应,生成NaF和Cl2?提示F2具有亲水性(2F2+2H2O=4HF+O2),F2通入NaCl溶液中时,直接与水反应,所以不能与NaCl发生置换反应,无法生成NaF和Cl2。知识铺垫新知预习自主测试1.锂(Li)是密度最小的金属,它属于碱金属的一种。下列关于碱金属的说法正确的是()A.与锂在同一主族的元素都是金属元素B.Na+比Li多一个电子层C.Li+、Na+、K+、Rb+的最外层都有8个电子D.Li是碱金属元素中原子半径最小的原子答案D解析Li属于第ⅠA族元素,该族元素除碱金属元素外,还有H,H为非金属元素,A项错误;Na+与Li都有两个电子层,B项错误;Li+最外层有2个电子,C项错误;碱金属元素从上到下电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,Li是碱金属元素中原子半径最小的原子,D项正确。知识铺垫新知预习自主测试2.卤素按F、Cl、Br、I的顺序,非金属性逐渐减弱的原因是()A.原子核内质子数增多起主要作用B.相对原子质量逐渐增大起主要作用C.其单质的密度逐渐增大起主要作用D.随着核电荷数增加,电子层数逐渐增多起主要作用答案D解析F、Cl、Br、I元素的非金属性逐渐减弱主要是因为随着核外电子层数逐渐增多,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,故D项正确。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测碱金属元素的性质递变规律问题探究【实验探究1】碱金属与氧气的反应Li、Na、K在空气中燃烧分别生成Li2O、Na2O2、KO2(超氧化钾),这说明什么问题?如何保存单质钾?提示说明Li、Na、K的金属活动性依次增强;钾应保存在煤油中,避免与空气中的O2、H2O反应。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测【实验探究2】钠、钾与水的反应碱金属钾钠实验操作a.金属浮在水面上;b.金属熔化成闪亮的小球;c.小球四处游动;d.发出响声;e.反应后的溶液呈红色K与水反应更剧烈化学方程式2K+2H2O=2KOH+H2↑2Na+2H2O=2NaOH+H2↑实验结论与水反应的剧烈程度:KNa,金属性:KNa递变规律同主族元素从上到下,金属性逐渐增强探究一探究二探究三素养脉络随堂检测深化拓展1.碱金属元素性质的相似性(用R表示碱金属元素)2.碱金属元素性质的递变性探究一探究二探究三素养脉络随堂检测(1)与O2反应从Li→Cs,与O2反应越来越剧烈,产物越来越复杂,如Li与O2反应只能生成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→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与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:LiOHNaOHKOHRbOHCsOH。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测3.碱金属元素性质的特殊性(1)碱金属单质还原性最强的是Cs(放射性元素除外),最弱的是Li。(2)碱金属元素只有Li与O2反应的产物为Li2O一种,其他与O2反应的产物至少有两种。(3)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。(4)碱金属从Li→Cs,密度逐渐增大,但K的密度小于Na的。(5)Na、K通常保存在煤油或石蜡油中,但Li通常用石蜡密封。(6)Cs为略带金色光泽的固体,其余碱金属都呈银白色。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测素能应用典例1下列对碱金属性质的叙述中,正确的是()A.碱金属元素的单质具有强还原性,可置换出硫酸铜溶液中的铜单质B.单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物C.碱金属单质与水反应生成碱和氢气D.单质熔、沸点随着原子序数递增而升高答案C解析A项中碱金属元素的单质具有强还原性,但活泼的金属易与H2O反应,故不能从盐溶液中置换出不活泼的金属,A项错误;锂在空气中燃烧生成的是氧化锂,而不是过氧化锂,钾在空气中燃烧生成KO2,而不是过氧化钾,B项错误;碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的递增而降低,D项错误;碱金属都能与水反应生成对应的碱和氢气,只是反应越来越剧烈,C项正确。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测变式训练1下列有关碱金属单质的化学性质的说法正确的是()A.K与H2O反应最剧烈B.Rb比Na活泼,故Rb可以从溶液中置换出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解析探究一探究二探究三素养脉络随堂检测卤族元素的性质递变规律问题探究卤素单质间的置换反应的实验分析探究一探究二探究三素养脉络随堂检测实验操作实验现象离子方程式结论振荡后,溶液由无色变为橙黄色Cl2+2Br-2Cl-+Br2Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱,Cl、Br、I元素的非金属性逐渐减弱振荡后,溶液由无色变为褐色Cl2+2I-2Cl-+I2振荡后,溶液由无色变为褐色Br2+2I-2Br-+I2探究一探究二探究三素养脉络随堂检测深化拓展1.卤素性质的相似性探究一探究二探究三素养脉络随堂检测2.卤素性质的递变性(1)氧化性与还原性(2)与H2反应的难易程度及氢化物的稳定性(由F2→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、沸点依次升高。(3)卤素单质与变价金属(如Fe)反应探究一探究二探究三素养脉络随堂检测3.卤素单质的特殊性(1)氟无正价,无含氧酸。而Cl、Br、I都有正化合价和含氧酸。(2)Cl2易液化,Br2易挥发,I2易升华。(3)常温下呈液态的非金属单质是Br2,I2使淀粉溶液变蓝色。(4)活泼的卤素单质能置换较不活泼的卤素单质,但F2不能从NaCl溶液中置换出Cl2,原因是2F2+2H2O=4HF+O2。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测素能应用典例2卤族元素是最活泼的一族非金属元素,下列关于卤族元素的说法正确的是()A.卤素单质的最外层电子数都是7B.从上到下,卤素原子的电子层数依次增多,半径依次减小C.从F到I,原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱,原子的得电子能力依次减弱D.F2、Cl2、Br2、I2与H2化合的难易程度为难度逐渐减小答案C解析卤素原子最外层有7个电子,而不是单质最外层有7个电子,A项错误;卤素原子从F到I,电子层数依次增多,原子半径依次增大,原子核对最外层电子吸引能力依次减弱,原子得电子能力依次减弱,故B项错误,C项正确;F2、Cl2、Br2、I2与H2化合的难易程度为难度逐渐增大,D项错误。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测变式训练2下列对卤素的说法不符合递变规律的是()A.F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱C.F-、Cl-、Br-、I-的还原性逐渐增强D.卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序颜色变浅,密度增大答案D解析从F→I原子半径依次增大,单质氧化性逐渐减弱,则阴离子的还原性逐渐增强,氢化物的稳定性逐渐减弱,卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序颜色逐渐变深,密度也逐渐增大。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测元素金属性或非金属性强弱的判断方法问题探究(1)可通过哪些事实说明Cl比Br的非金属性强?举例说明。提示①Cl2的氧化性比Br2强;②与氢气化合时Cl2比Br2容易且反应更剧烈;③热稳定性:HClHBr;④还原性:HClHBr;⑤酸性:HClO4HBrO4;⑥Cl2与NaBr溶液反应可生成Br2。(2)可通过哪些事实说明K的金属性比Na的强?举例说明。提示①K的还原性比Na的强;②与水反应,K比Na剧烈;③碱性:KOHNaOH。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测深化拓展1.金属性强弱的判断(1)根据元素周期表判断同一主族,从上到下:元素的金属性逐渐增强。(2)根据金属活动性顺序判断金属单质的活动性减弱,元素的金属性也减弱。(3)根据单质及其化合物的性质判断①金属单质与水或酸反应置换出氢越容易,元素的金属性越强。②最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性越强,元素的金属性越强。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测(4)根据金属单质间的置换反应判断较活泼的金属将较不活泼的金属从其盐溶液中置换出来,如Zn+Cu2+=Zn2++Cu,则金属性:ZnCu。(5)根据离子的氧化性强弱判断金属阳离子的氧化性越强,元素的金属性越弱,如氧化性:Cu2+Fe2+,则金属性:CuFe。2.非金属性强弱的判断(1)根据元素周期表判断。同一主族,从上到下:元素的非金属性逐渐减弱。(2)根据非金属元素单质与H2化合的难易程度判断。若单质与H2越容易化合,则元素的非金属性就越强;反之,非金属性就越弱。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测(3)根据非金属元素单质与H2化合形成气态氢化物的稳定性判断。若生成的气态氢化物越稳定,则元素的非金属性就越强;反之,非金属性就越弱。(4)根据非金属元素最高价氧化物的水化物的酸性强弱判断。若最高价氧化物的水化物的酸性越强,则元素的非金属性就越强;反之,非金属性就越弱。(5)根据气态氢化物(或阴离子)的还原性判断。气态氢化物(或阴离子)的还原性越强,非金属性越弱。探究一探究二探究三素养脉络随堂检测素能应用典例3X、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解析因X、Y是元素周期表中第ⅦA族的元素,若X的电子层数多,则说明X比Y的非金属性弱,A项错误;B项事实说明Y比X更活泼,错误;C项根据单质与H2化合的难易程度判断,X2与H2化合更容易,说明氧化性:X2Y2,则非金属性:XY,C项正确;氢氟