【文档说明】高中必修第一册化学《第一节 原子结构与元素周期表》PPT课件1-统编人教版.ppt,共(36)页,2.178 MB,由小喜鸽上传
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原子结构与元素周期表(4)构位性原子结构元素周期表元素周期律同主族元素同周期元素构性结构决定性质情境导入知识海洋问题2:比较Na、Mg两种元素的金属性强弱,并从原子结构角度说明理由。知识海洋最外层电子数决定得失电子的
趋势,不是得失电子难易的主要影响因素。资料通常用电离能表示原子或离子失去电子的难易程度。电离能越大,失电子能力越弱,单位为eV。元素电离能(kJ/mol)LiBaI15.3925.212知识海洋+核对外层电子的引力决定
得失电子能力,核对外层电子的引力受核电荷数、电子层数影响。讨论:比较元素的金属性强弱是比较原子的失电子能力强弱。易不易失电子到底取决于什么?知识海洋问题2:比较Na、Mg两种元素的金属性强弱,并从原子结构角度说明理由。设计实验方案证明预测。温馨提示
:关注试剂用量注意实验安全小组分工合作及时记录实验现象知识海洋核电荷数越大核对最外层电子的引力越大失电子能力减弱金属性减弱NaMg+11+12222881知识海洋科学探究:实验1:钠、镁与水的反应NaMg现象与冷水反应:Na在常温下,与水剧烈反应,浮于水面,在水面四处游动
,同时产生大量无色气体,溶液变红(滴加酚酞)。与酸反应极为剧烈。在常温下,与水的反应无明显现象;加热时,镁带表面有气泡出现,溶液变红(滴加酚酞)。化学方程式2Na+2H2O=2NaOH+H2↑Mg+2H2O=Mg(O
H)2+H2↑金属性:Na>Mg,Na和Mg电子层数相同,最外层电子数不同,Na最外层只有一个电子比Mg容易失电子。知识海洋问题3:比较Na、K两种元素的金属性强弱,并从原子结构角度说明理由。设计实验方案证明预测。温馨提示
:关注试剂用量注意实验安全小组分工合作及时记录实验现象应用探究核对最外层电子的引力越大失电子能力减弱金属性减弱Na+11281K电子层数不同电子层数越少+198281应用探究性质NaK单质和水(或酸)的反应情况与冷水反应:Na在常温下,与水剧烈反应,浮于水面,在水面四处游动,同时产生大量无色气体,
溶液变红。与酸反应极为剧烈。与冷水反应:K迅速熔化成一个小球,四处游动,发出嘶嘶的响声,有紫色火焰产生。与酸反应比钠更剧烈。1、通过实验、观察,讨论并总结钠、钾有哪些相似的化学性质,与你最初根据原子结构特点进行的预测是否一致?科学探究:实验2
:钠、钾与水(或酸)的反应碱金属的相似性碱金属元素原子最外层均只有一个电子,所以化合价最高价为+1价。在化学变化中表现为容易失去1个电子显强还原性。应用探究性质NaK单质和水(或酸)的反应情况与冷水反应:Na在常温下,与水剧
烈反应,浮于水面,在水面四处游动,同时产生大量无色气体,溶液变红。与酸反应极为剧烈。与冷水反应:K迅速熔化成一个小球,四处游动,发出嘶嘶的响声,有紫色火焰产生。与酸反应比钠更剧烈。2、从实验现象比较钾、钠与水反应的难易程度。由此,
你能推断出锂与水反应的难易程度吗?3、通过比较碱金属与水反应的难易程度,你能发现与它们的原子结构有什么关系?由此,你能推断出碱金属元素化学性质的相似性和递变性。科学探究:实验2:钠、钾与水(或酸)的反应应用探究原子半径和原子结构示意图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原子半径nm锂Li310.152钠Na1110.186钾K1910.227铷Rb3710.248铯Cs5510.265碱金属的递变性碱金属元素自上而下随电子层数的增多,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,对应单质的还原性增强。应用探究2+312+11812+198812+37818812+558181881碱金属的相似性和递变性因为3Li、11Na、19K、37Rb、55Cs最外层均为一个电子,所以还原性都很
强,在化合物中均显+1价。均能与氧气、水反应,而且剧烈程度自上而下,越来越剧烈。结构决定性质:随着核电荷数的增大,3Li、11Na、19K、37Rb、55Cs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。即元素的金属性性逐渐增强,对应单质的还原性增强。应用探究预测铷的化学性质我们可以通过认识元素“位置”“结构”“性质”之间的内在联系,根据元素的“位置”“结构”特点预测和解释元
素的性质。钾和钠是IA族元素,他们都可以与水和氧气反应。铷与钠、钾属于同族元素,所以,可预测铷也能与水和氧气反应,而且更剧烈。应用探究碱金属的物理性质的对比及递变碱金属单质颜色密度g/cm3熔点oC沸点
oCLi银白色0.534180.51347Na银白色0.9797.81882.9K银白色0.8663.65774Rb银白色1.53238.89688Cs略带金色1.87928.40678.4应用探究问题4:分别比较Cl和S、Cl和Br元素,你能得到哪些结论?说明理由,
并设计实验方案证明预测。知识海洋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氯Cl177硫S166知识海洋氯和硫电子层数相同,最外层电子数为7和6,均容易得电子,而且氯的最外层为7个电子,更容易得电子,因此非金属性Cl>S。2+17872+1686元素名称元素符号核电荷数原子结构示意
图最外层电子数氯Cl177溴Br357知识海洋氯和溴的最外层电子数均为7,均容易的电子,非金属较强,但溴比氯多一个电子层,得电子能力弱于氯。因此,非金属性:Cl>Br2+17872+358187最外层电子数和原子结构示意图元素名称元素符号核电荷数原子结构示意图最外层电
子数氟F97氯Cl177溴Br357碘I537砹At857知识海洋2+972+17872+3581872+538181872+8581832187卤素的相似性和递变性相似性:卤族元素原子最外层均有7个电子,所以化合价最低
价为-1价。在化学变化中表现为容易得到1个电子显强氧化性。递变性:卤族元素自上而下随电子层数的增多,原子半径逐渐增大。原子核对最外层电子吸引力减弱,非金属性逐渐减弱。1、根据卤素的原子结构,请你试着推测氟、氯
、溴、碘在化学性质上表现出的相似性和递变性。应用探究(1)与氢气反应的难易程度:(2)生成的氢化物的稳定性:(3)卤素的非金属性的强弱:2、根据卤素单质与氢气的反应事实,讨论随着原子核电荷数的增多,卤素单质与氢气反应的规律性变化。F2Cl2Br2I2应用探究F2+H2=2HF在黑暗处,混合即
发生爆炸,生成的HF是氢化物中最稳定的。Cl2+H22HCl点燃或光照都可以发生较为剧烈的反应,生成的HCl很稳定。Br2+H2=2HBr加热到一定温度可以反应生成的HBr较稳定,但不如HCl稳定。I2+H22HI加热到较高温度才能反应,生成的HI不稳定,同
时还会不断分解,是一个可逆反应。ΔΔ光照或点燃应用探究①卤素单质与氢气在反应中均表现出氧化性,易得到一个电子,在化合物中显-1价。与氢气反应中,自上而下,随核电荷数的增大,反应的剧烈程度逐渐减弱,生成的氢化物稳定性逐渐减弱。②9F、17Cl、35Br、53
I,最外层均为七个电子,随核电荷数的增大,电子层数增多,原子核对最外层电子吸引力减弱,原子半径逐渐增大,非金属性逐渐减弱。氢化物的酸性:HF(弱酸)<HCl(强酸)<HBr<HI非金属性---元素原子的得电子能力解题技巧应用探究【实验】分别向盛有4mLKBr
溶液和4mLKI溶液的两支试管中加入1mL氯水,振荡,观察溶液的颜色变化,并与氯水的颜色进行比较。静置一段时间后,观察现象。写出反应的化学方程式。Cl2+2KBr==Br2+2KCl氧化性:Cl2__Br2还原性:Br-___Cl-Cl2+2KI==I2+2KCl氧化性:
Cl2__I2还原性:I-___Cl->KBr溶液+氯水>KI溶液+氯水>>应用探究KI溶液+溴水Br2+2KI==I2+2KBr氧化性:Br2___I2还原性:I-___Br->>【实验】向盛有4mLKI溶液的试管中加入1mL溴水,振荡,观察溶液的颜色变化,并与溴水的颜色进行比较。静
置一段时间后,观察现象。写出反应的化学方程式。应用探究学科网原创卤族单质的主要物理性质卤素单质颜色状态密度熔点oC沸点oCF2淡黄绿色气体1.69g/L(15℃)-219.6-118.1Cl2黄绿色气体3.214g/L(0℃)-101-34.6Br2深红棕色液
体3.119g/cm3(20℃)-7.258.78I2紫黑色固体4.93g/cm3113.5184.4卤族单质,随着核电荷数的增大,其颜色逐渐变深,熔沸点变高应用探究(1)金属性:K﹥Na(2)非金属性:Cl﹥P(
3)非金属性:Cl﹥S(4)非金属性:O﹥S判断金属性和非金属性:电子层数、核电荷数和最外层电子数共同决定。解题技巧【例】比较下列各组元素中金属性或非金属性的强弱。(1)Na、K(2)P、Cl(3)S、Cl(4)O、S应用探
究应用探究同主族元素从上向下,最外层电子数相同,电子层数依次增多,得电子能力依次减弱,越来越不容易和氢化合,气态氢化物稳定性依次减弱。【例】下列关于F、Cl、Br、I的比较,不正确的是()A.它们的原子核
外电子层数随核电荷数的增加而增多B.单质的氧化性随核电荷数的增加而减弱C.它们的氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强D.单质的颜色随核电荷数的增加而加深C解题技巧【例】2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”,tián),Ts
的原子核外最外层电子数是7。下列说法不正确的是()A.Ts是第七周期第ⅦA族元素B.Ts的同位素原子具有相同的电子数C.Ts在同族元素中非金属性最弱D.中子数为176的Ts核素符号是117Ts176应用探究【解析】A对:Ts的原子序数为117,其原子核最外层电子数是7,则Ts元素处于周期表的第
七周期第ⅦA族。B对:Ts元素的同位素原子具有相同的电子数和不同的中子数(或质量数)。C对:Ts元素与F、Cl、Br、I、At元素同处于第ⅦA族,从上到下,原子半径逐渐增大,则元素的非金属性逐渐减弱,故Ts在同族元素中非金属性最弱。D错:核电荷数为11
7、中子数为176的Ts核素,其质量数为117+176=293,该核素应表示为293Ts。【答案】D【例】X、Y是元素周期表中第ⅦA族的两种元素。下列叙述中能说明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.X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低C.X的气态氢化物比Y
的气态氢化物稳定D.Y的单质能将X从NaX溶液中置换出来应用探究【解析】同主族元素从上到下,电子层数增多,非金属性减弱,A错误。根据氢化物的沸点不能比较元素的非金属性强弱,B错误。非金属性越强,其气态氢化物越稳定
,C正确。D项说明Y的非金属性比X的强,D错误。【答案】C学科网原创①用来判断元素金属性强弱的办法:1)元素最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱,碱性越强,则其金属性越强。2)单质与酸或水的反应剧烈程度,程度越剧烈,则其金属性越强。3)通过置换反应
,两种元素金属单质A与B,若A能将B从B的盐中置换出来,则A的金属性强于B。应用探究解题通法应用探究解题通法原子结构核电荷数最外层电子数电子层数元素物质核对外层电子的吸引金属性非金属性氧化/还原性决定得失电子能力得失电子能力体现构性桥梁?课堂小结