人教版高中化學(xué)必修一 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì) 原子結(jié)構(gòu)與元素周期表課件教學(xué)

第3課時原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)

知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試1.堿金屬元素包括Li、Na、K、Rb、Cs(填寫元素符號)等元素,它們都處于元素周期表中第ⅠA族;鹵族元素包括F、Cl、Br、I(填寫元素符號)等元素,它們都處于元素周期表中第ⅦA族。2.鈉與水反應(yīng)的離子方程式為2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑。鈉與氧氣在常溫和加熱條件下反應(yīng)得到的產(chǎn)物分別為Na2O、Na2O2。3.氯氣與氫氣反應(yīng)的條件是點燃或光照。知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試一、堿金屬元素1.原子結(jié)構(gòu)特點2.單質(zhì)的物理性質(zhì)(從鋰→銫)知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試【微思考1】對堿金屬的單質(zhì)來說,若對應(yīng)元素的原子序數(shù)越大,其單質(zhì)的密度是否一定越大?提示不一定,原子序數(shù):K>Na,但密度:K<Na。知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試3.化學(xué)性質(zhì)(1)鉀、鈉與氧氣和水的反應(yīng)知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試(2)化學(xué)性質(zhì)特點

(3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式。

知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試二、鹵族元素1.原子結(jié)構(gòu)特點

2.單質(zhì)的物理性質(zhì)

知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試3.單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)(1)與H2的反應(yīng)

(2)單質(zhì)間的置換反應(yīng)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試三、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律(從上到下)【微思考2】F2能否與NaCl溶液中的NaCl發(fā)生置換反應(yīng),生成NaF和Cl2?提示F2具有親水性(2F2+2H2O=4HF+O2),F2通入NaCl溶液中時,直接與水反應(yīng),所以不能與NaCl發(fā)生置換反應(yīng),無法生成NaF和Cl2。知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試1.鋰(Li)是密度最小的金屬,它屬于堿金屬的一種。下列關(guān)于堿金屬的說法正確的是(

)A.與鋰在同一主族的元素都是金屬元素B.Na+比Li多一個電子層C.Li+、Na+、K+、Rb+的最外層都有8個電子D.Li是堿金屬元素中原子半徑最小的原子答案D解析Li屬于第ⅠA族元素,該族元素除堿金屬元素外,還有H,H為非金屬元素,A項錯誤;Na+與Li都有兩個電子層,B項錯誤;Li+最外層有2個電子,C項錯誤;堿金屬元素從上到下電子層數(shù)逐漸增多,原子半徑逐漸增大,Li是堿金屬元素中原子半徑最小的原子,D項正確。知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試2.鹵素按F、Cl、Br、I的順序,非金屬性逐漸減弱的原因是(

)A.原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)增多起主要作用B.相對原子質(zhì)量逐漸增大起主要作用C.其單質(zhì)的密度逐漸增大起主要作用D.隨著核電荷數(shù)增加,電子層數(shù)逐漸增多起主要作用答案D解析F、Cl、Br、I元素的非金屬性逐漸減弱主要是因為隨著核外電子層數(shù)逐漸增多,原子核對最外層電子的吸引力逐漸減弱,故D項正確。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測

堿金屬元素的性質(zhì)遞變規(guī)律

問題探究【實驗探究1】堿金屬與氧氣的反應(yīng)Li、Na、K在空氣中燃燒分別生成Li2O、Na2O2、KO2(超氧化鉀),這說明什么問題?如何保存單質(zhì)鉀?提示說明Li、Na、K的金屬活動性依次增強;鉀應(yīng)保存在煤油中,避免與空氣中的O2、H2O反應(yīng)。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測【實驗探究2】鈉、鉀與水的反應(yīng)

探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測深化拓展1.堿金屬元素性質(zhì)的相似性(用R表示堿金屬元素)2.堿金屬元素性質(zhì)的遞變性

探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(1)與O2反應(yīng)從Li→Cs,與O2反應(yīng)越來越劇烈,產(chǎn)物越來越復(fù)雜,如Li與O2反應(yīng)只能生成Li2O,Na與O2反應(yīng)還可以生成Na2O2,而K與O2反應(yīng)能夠生成KO2等。(2)與H2O(或酸)的反應(yīng)從Li→Cs,與H2O(或酸)反應(yīng)越來越劇烈,如K與H2O反應(yīng)可能會發(fā)生輕微爆炸,Rb與Cs遇水發(fā)生劇烈爆炸。(3)最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性堿性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測3.堿金屬元素性質(zhì)的特殊性(1)堿金屬單質(zhì)還原性最強的是Cs(放射性元素除外),最弱的是Li。(2)堿金屬元素只有Li與O2反應(yīng)的產(chǎn)物為Li2O一種,其他與O2反應(yīng)的產(chǎn)物至少有兩種。(3)堿金屬元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物中只有LiOH微溶,其他均為易溶于水的強堿。(4)堿金屬從Li→Cs,密度逐漸增大,但K的密度小于Na的。(5)Na、K通常保存在煤油或石蠟油中,但Li通常用石蠟密封。(6)Cs為略帶金色光澤的固體,其余堿金屬都呈銀白色。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測

素能應(yīng)用典例1下列對堿金屬性質(zhì)的敘述中,正確的是(

)A.堿金屬元素的單質(zhì)具有強還原性,可置換出硫酸銅溶液中的銅單質(zhì)B.單質(zhì)在空氣中燃燒生成的都是過氧化物C.堿金屬單質(zhì)與水反應(yīng)生成堿和氫氣D.單質(zhì)熔、沸點隨著原子序數(shù)遞增而升高答案C解析A項中堿金屬元素的單質(zhì)具有強還原性,但活潑的金屬易與H2O反應(yīng),故不能從鹽溶液中置換出不活潑的金屬,A項錯誤;鋰在空氣中燃燒生成的是氧化鋰,而不是過氧化鋰,鉀在空氣中燃燒生成KO2,而不是過氧化鉀,B項錯誤;堿金屬單質(zhì)的熔、沸點隨著原子序數(shù)的遞增而降低,D項錯誤;堿金屬都能與水反應(yīng)生成對應(yīng)的堿和氫氣,只是反應(yīng)越來越劇烈,C項正確。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測變式訓(xùn)練1下列有關(guān)堿金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的說法正確的是(

)A.K與H2O反應(yīng)最劇烈B.Rb比Na活潑,故Rb可以從溶液中置換出NaC.堿金屬的陽離子沒有還原性,所以有強氧化性D.從Li到Cs都易失去最外層1個電子,且失電子能力逐漸增強答案D解析探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律

問題探究鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)的實驗分析探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測深化拓展1.鹵素性質(zhì)的相似性

探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測2.鹵素性質(zhì)的遞變性(1)氧化性與還原性

(2)與H2反應(yīng)的難易程度及氫化物的穩(wěn)定性(由F2→I2)①與H2反應(yīng)越來越難,生成氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱,還原性逐漸增強。②氫化物中HCl、HBr、HI的熔、沸點依次升高。(3)鹵素單質(zhì)與變價金屬(如Fe)反應(yīng)探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測3.鹵素單質(zhì)的特殊性(1)氟無正價,無含氧酸。而Cl、Br、I都有正化合價和含氧酸。(2)Cl2易液化,Br2易揮發(fā),I2易升華。(3)常溫下呈液態(tài)的非金屬單質(zhì)是Br2,I2使淀粉溶液變藍色。(4)活潑的鹵素單質(zhì)能置換較不活潑的鹵素單質(zhì),但F2不能從NaCl溶液中置換出Cl2,原因是2F2+2H2O=4HF+O2。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測

素能應(yīng)用典例2鹵族元素是最活潑的一族非金屬元素,下列關(guān)于鹵族元素的說法正確的是(

)A.鹵素單質(zhì)的最外層電子數(shù)都是7B.從上到下,鹵素原子的電子層數(shù)依次增多,半徑依次減小C.從F到I,原子核對最外層電子的吸引能力依次減弱,原子的得電子能力依次減弱D.F2、Cl2、Br2、I2與H2化合的難易程度為難度逐漸減小答案C解析鹵素原子最外層有7個電子,而不是單質(zhì)最外層有7個電子,A項錯誤;鹵素原子從F到I,電子層數(shù)依次增多,原子半徑依次增大,原子核對最外層電子吸引能力依次減弱,原子得電子能力依次減弱,故B項錯誤,C項正確;F2、Cl2、Br2、I2與H2化合的難易程度為難度逐漸增大,D項錯誤。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測變式訓(xùn)練2下列對鹵素的說法不符合遞變規(guī)律的是(

)A.F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐漸減弱B.HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性逐漸減弱C.F-、Cl-、Br-、I-的還原性逐漸增強D.鹵素單質(zhì)按F2、Cl2、Br2、I2的順序顏色變淺,密度增大答案D解析從F→I原子半徑依次增大,單質(zhì)氧化性逐漸減弱,則陰離子的還原性逐漸增強,氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱,鹵素單質(zhì)按F2、Cl2、Br2、I2的順序顏色逐漸變深,密度也逐漸增大。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測元素金屬性或非金屬性強弱的判斷方法

問題探究(1)可通過哪些事實說明Cl比Br的非金屬性強?舉例說明。提示①Cl2的氧化性比Br2強;②與氫氣化合時Cl2比Br2容易且反應(yīng)更劇烈;③熱穩(wěn)定性:HCl>HBr;④還原性:HCl<HBr;⑤酸性:HClO4>HBrO4;⑥Cl2與NaBr溶液反應(yīng)可生成Br2。(2)可通過哪些事實說明K的金屬性比Na的強?舉例說明。提示①K的還原性比Na的強;②與水反應(yīng),K比Na劇烈;③堿性:KOH>NaOH。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測

深化拓展1.金屬性強弱的判斷(1)根據(jù)元素周期表判斷同一主族,從上到下:元素的金屬性逐漸增強。(2)根據(jù)金屬活動性順序判斷金屬單質(zhì)的活動性減弱,元素的金屬性也減弱。(3)根據(jù)單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)判斷①金屬單質(zhì)與水或酸反應(yīng)置換出氫越容易,元素的金屬性越強。②最高價氧化物的水化物——氫氧化物的堿性越強,元素的金屬性越強。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(4)根據(jù)金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)判斷較活潑的金屬將較不活潑的金屬從其鹽溶液中置換出來,如Zn+Cu2+=Zn2++Cu,則金屬性:Zn>Cu。(5)根據(jù)離子的氧化性強弱判斷金屬陽離子的氧化性越強,元素的金屬性越弱,如氧化性:Cu2+>Fe2+,則金屬性:Cu<Fe。2.非金屬性強弱的判斷(1)根據(jù)元素周期表判斷。同一主族,從上到下:元素的非金屬性逐漸減弱。(2)根據(jù)非金屬元素單質(zhì)與H2化合的難易程度判斷。若單質(zhì)與H2越容易化合,則元素的非金屬性就越強;反之,非金屬性就越弱。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(3)根據(jù)非金屬元素單質(zhì)與H2化合形成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性判斷。若生成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,則元素的非金屬性就越強;反之,非金屬性就越弱。(4)根據(jù)非金屬元素最高價氧化物的水化物的酸性強弱判斷。若最高價氧化物的水化物的酸性越強,則元素的非金屬性就越強;反之,非金屬性就越弱。(5)根據(jù)氣態(tài)氫化物(或陰離子)的還原性判斷。氣態(tài)氫化物(或陰離子)的還原性越強,非金屬性越弱。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測

素能應(yīng)用典例3X、Y是元素周期表第ⅦA族中的兩種元素。下列敘述能說明X的非金屬性比Y強的是(

)A.X原子的電子層數(shù)比Y原子的電子層數(shù)多B.Y的單質(zhì)能將X從NaX的溶液中置換出來C.X的單質(zhì)比Y的單質(zhì)更容易與氫氣反應(yīng)D.同濃度X的氫化物水溶液比Y的氫化物水溶液的酸性強答案C解析因X、Y是元素周期表中第ⅦA族的元素,若X的電子層數(shù)多,則說明X比Y的非金屬性弱,A項錯誤;B項事實說明Y比X更活潑,錯誤;C項根據(jù)單質(zhì)與H2化合的難易程度判斷,X2與H2化合更容易,說明氧化性:X2>Y2,則非金屬性:X>Y,C項正確;氫氟酸是弱酸,鹽酸是強酸,但非金屬性:F>Cl,D項錯誤。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測變式訓(xùn)練3下列事實正確,且能說明氟元素的非金屬性比氯元素強的是(

)①HF比HCl穩(wěn)定②F2能與NaCl溶液反應(yīng)生成Cl2③HF的酸性比HCl的強④F2的氧化性比Cl2的強⑤F2與氫氣化合比Cl2與氫氣化合容易⑥HF的還原性比HCl的弱A.①③⑤ B.②④⑥C.①②③ D.①④⑤⑥探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測答案D解析元素對應(yīng)的單質(zhì)與氫氣越容易化合,元素對應(yīng)的氫化物越穩(wěn)定,則元素的非金屬性越強,①⑤符合題意;氫化物的酸性強弱不能作為判斷元素非金屬性強弱的依據(jù),且氫氟酸為弱酸,鹽酸為強酸,③不符合題意;非金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)可以說明非金屬性的強弱,但F2通入NaCl溶液中與水反應(yīng)生成氧氣,不能生成氯氣,②不符合題意;元素對應(yīng)陰離子或氫化物的還原性越弱,其非金屬單質(zhì)的氧化性越強,則元素的非金屬性越強,④⑥符合題意。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測1.鈉和鋰有相似的化學(xué)性質(zhì)。下列說法中,能較好地解釋這個事實的是(

)A.都是金屬元素 B.原子半徑相差不大C.最外層電子數(shù)相同 D.化合價相同答案C解析元素原子的最外層電子數(shù)決定該元素的化學(xué)性質(zhì)。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測2.下列事實不能用于判斷金屬性強弱的是(

)A.金屬間發(fā)生的置換反應(yīng)B.1mol金屬單質(zhì)在反應(yīng)中失去電子的多少C.金屬元素的最高價氧化物的水化物的堿性強弱D.金屬元素的單質(zhì)與水或非氧化性酸反應(yīng)置換出氫氣的難易程度答案B解析金屬單質(zhì)在反應(yīng)中失去電子的多少,不能作為判斷金屬性強弱的依據(jù),如1

mol

Al反應(yīng)失去的電子比1

mol

Na多,但Al的金屬性比Na弱。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測3.下列對堿金屬的敘述,其中完全不正確的組合是(

)①K通常保存在煤油中,以隔絕與空氣的接觸②堿金屬常溫下呈固態(tài),取用時可直接用手拿③堿金屬中還原性最強的是鉀④堿金屬陽離子中氧化性最強的是Li+⑤堿金屬的原子半徑和離子半徑都隨核電荷數(shù)的增大而增大⑥從Li到Cs,堿金屬的密度越來越大,熔、沸點越來越高A.②③⑥ B.②③④ C.④⑤⑥ D.①③⑤答案A解析②堿金屬不可直接用手拿,否則會和手上的汗水反應(yīng)生成強堿而腐蝕皮膚;③堿金屬中還原性最強的不是鉀,而是銫;⑥從Li到Cs,堿金屬的密度呈增大趨勢,但K的密度小于Na的,熔、沸點越來越低。所以②③⑥錯誤。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測4.下列說法中不正確的是(

)A.HBr比HCl的還原性強B.鹵素是非金屬性較強的元素,故其單質(zhì)只有氧化性C.碘難溶于水,易溶于有機溶劑D.碘單質(zhì)能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{答案B解析同主族自上而下元素非金屬性減弱,氫化物的還原性增強,A項正確;根據(jù)鹵素單質(zhì)與水的反應(yīng)可知,鹵素單質(zhì)除F2外,其他的既有氧化性,又有還原性,B項錯誤;碘難溶于水,易溶于有機溶劑,可使淀粉變藍,C、D兩項正確。探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測5.據(jù)報道,我國科學(xué)家通過與多個國家進行科技合作,成功研發(fā)出銫(Cs)原子噴泉鐘,使我國時間頻率基準(zhǔn)的精度從30萬年不差1s提高到600萬年不差1s,標(biāo)志著我國時間頻率基準(zhǔn)研究進入世界先進行列。已知銫位于元素周期表中第六周期第ⅠA族,根據(jù)銫在元素周期表中的位置,推斷下列內(nèi)容:(1)銫的原子核外共有

個電子層,最外層電子數(shù)為

,銫的原子序數(shù)為

。

(2)銫單質(zhì)與水劇烈反應(yīng),放出

色氣體,同時使紫色石蕊溶液顯

色,因為

(寫出化學(xué)方程式)。

(3)預(yù)測銫單質(zhì)的還原性比鈉單質(zhì)的還原性

(填“弱”或“強”)。

探究一探究二探究三素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測答案(1)6

1

55

(2)無藍2Cs+2H2O=2CsOH+H2↑

(3)強解析根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律,結(jié)合銫在元素周期表中的位置知,銫原子核外電子分6層排布,每層填充的電子數(shù)分別是2、8、18、18、8、1,原子序數(shù)是55,最外層只有1個電子。銫與鈉同主族,具有極強的金屬性,與水反應(yīng)生成氫氣和氫氧化銫:2Cs+2H2O=2CsOH+H2↑,氫氧化銫是強堿,使紫色石蕊溶液變藍色。

第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表第1課時

環(huán)節(jié)一創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課問題：上述物質(zhì)分別是由哪些微粒構(gòu)成？其中最主要微粒是什么？環(huán)節(jié)二：科學(xué)史話——重演原子結(jié)構(gòu)模型的演變史原子是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子，是堅實的、不可再分的實心球。1803年道爾頓實心球模型1904年湯姆孫棗糕模型原子是一個平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子，中和了正電荷，從而形成了中性原子。1897年湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，知道電子帶負電荷

陰極射線實驗1911年盧瑟福核式模型

在原子的中心有一個帶正電的核，它的質(zhì)量幾乎等于原子的全部質(zhì)量，電子在它的周圍沿著不同的軌道運轉(zhuǎn)，就像行星環(huán)繞太陽運轉(zhuǎn)一樣。盧瑟福α粒子散射實驗1919年，盧瑟福用粒子轟擊氮核，得到了質(zhì)子，1929年查德威克發(fā)現(xiàn)原子核內(nèi)存在不顯電性的中子。一、原子結(jié)構(gòu)核外電子（-）原子原子核質(zhì)子（+）中子（不顯電性）電量關(guān)系：核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子核外電子數(shù)質(zhì)量關(guān)系：質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N）XAZ質(zhì)量數(shù)——

質(zhì)子數(shù)

————元素符號表示方法：玻爾原子模型(1913年)——電子分層排布模型電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做高速圓周運動。環(huán)節(jié)三活動探究，突破難點，探究核外電子分層排布1926～1935年電子云模型現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)說。電子在原子核外很小的空間內(nèi)做高速運動，其運動規(guī)律與一般物體不同，沒有確定的軌道。

閱讀課本86頁，回答下列問題：1、電子怎么分層，依據(jù)是什么？2、電子在核外分幾層，能量高低如何？電子層（n）1

2

345

6

7符號：K

L

MNO

P

Q離核距離:近遠能量高低：低高⑴電子層的表示方法小組談?wù)揚.87探究電子排布規(guī)律81832188286Rn（氡）818188254Xe（氙）8188236Kr（氪）88218Ar（氬）8210Ne（氖）22He（氦）PONMLK各電子層的電子數(shù)元素課堂練習(xí).1、請畫出33As和55Cs的原子結(jié)構(gòu)