第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表新人教版必修第一冊第四章

物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律原子結(jié)構(gòu)與元素周期表第3課時思考元素周期表如何揭示元素之間的關(guān)聯(lián)？探尋元素性質(zhì)與周期表的關(guān)系回顧鈉與氧氣常溫下：表面變暗，生成氧化鈉加熱時：劇烈燃燒，黃色火焰，生成過氧化鈉。4Na+2O22Na2O2鈉與水（滴有酚酞）鈉浮在水面上，熔成小球，四處游動，溶液變?yōu)榧t色。2Na+2H2O2NaOH+H2↑實驗事實△活動一比較鉀與鈉化學(xué)性質(zhì)的異同鉀與氧氣常溫下：表面變暗，發(fā)生反應(yīng)加熱時：反應(yīng)劇烈，紫色火焰，產(chǎn)物為黃色固體。生成復(fù)雜的氧化物。鉀與水（滴有酚酞）鉀浮在水面上，熔成小球，四處游動，并伴有爆炸聲和火焰，溶液變?yōu)榧t色2K+2H2O2KOH+H2↑實驗事實鉀的性質(zhì)鈉的性質(zhì)與氧氣常溫：表面變暗，發(fā)生反應(yīng)。常溫：表面變暗，生成氧化鈉。加熱：反應(yīng)劇烈，紫色火焰，產(chǎn)物為黃色固體。生成復(fù)雜的氧化物。加熱：劇烈燃燒，黃色火焰，生成過氧化鈉。4Na+2O22Na2O2與水反應(yīng)（滴有酚酞）鉀浮在水面上，熔成小球，四處游動，并伴有爆炸聲和火焰，溶液變?yōu)榧t色。2K+2H2O2KOH+H2↑鈉浮在水面上，熔成小球，四處游動，溶液變?yōu)榧t色。2Na+2H2O2NaOH+H2↑實驗事實△比較K與Na的化學(xué)性質(zhì)相似：①都能與水反應(yīng)生成堿和氫氣

②都能與氧氣劇烈反應(yīng)實驗事實都從0價轉(zhuǎn)化為+1價不同：①鉀與水反應(yīng)比鈉與水反應(yīng)更劇烈

②鉀燃燒的產(chǎn)物比鈉燃燒的產(chǎn)物復(fù)雜填寫教材93頁表格Na、K部分元素符號核電荷數(shù)原子結(jié)構(gòu)示意圖最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑nmNa110.186K190.2271134分析解釋分析解釋1.原子的最外層均為1個電子，易失電子，形成

穩(wěn)定結(jié)構(gòu)2.鉀比鈉多一個電子層，半徑更大，更易失電子金屬性鉀與水反應(yīng)比鈉與水反應(yīng)更容易單質(zhì)與水（或酸）反應(yīng)置換出氫的難易程度最高價氧化物對應(yīng)的水化物-氫氧化物的堿性強弱金屬性判斷依據(jù)金屬性：鉀>鈉資料堿性強弱：氫氧化鉀氫氧化鈉金屬性：鉀>鈉>結(jié)構(gòu)性質(zhì)金屬性最外層電子數(shù)1都能與O2、H2O反應(yīng)。生成+1價化合物鉀比鈉多一層電子，半徑大鉀比鈉更易發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)也更劇烈相似差異決定活動一比較鉀與鈉化學(xué)性質(zhì)的異同元素符號核電荷數(shù)原子結(jié)構(gòu)示意圖最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑nmLi0.152Na11130.186K19140.227Rb0.248Cs0.26511253375516活動二預(yù)測鋰、銣、銫的化學(xué)性質(zhì)元素符號最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑Li都是1逐漸增多逐漸變大NaKRbCs活動二預(yù)測鋰、銣、銫的化學(xué)性質(zhì)預(yù)測：①能與水反應(yīng)、與氧氣反應(yīng)，生成+1價的化合物②與氧氣或水反應(yīng)時，Li比Na難反應(yīng)③與氧氣或水反應(yīng)時，Rb、Cs比K易反應(yīng)鋰、銣、銫分別與水、與氧氣的反應(yīng)鋰、銣、銫分別與水、與氧氣的反應(yīng)鋰、銣、銫分別與水、與氧氣的反應(yīng)鋰與氧氣加熱時反應(yīng)，生成氧化鋰4Li+O22Li2O與水反應(yīng)時，鋰比鈉緩慢銣、銫遇空氣立即燃燒銣、銫遇水劇烈反應(yīng)，甚至爆炸

△實驗事實活動三歸納堿金屬的相似性和遞變性結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置最外層電子數(shù)1IA族能與O2、H2O反應(yīng)。生成+1價化合物周期序數(shù)逐漸增大電子層數(shù)逐漸增多，半徑逐漸增大與水或氧氣反應(yīng)更容易，也更劇烈相似性遞變性金屬性決定堿金屬元素活動三歸納堿金屬的相似性和遞變性原子最外層均為一個電子原子易失去一個電子元素金屬性都較強單質(zhì)易與水或氧氣等反應(yīng)電子層數(shù)越來越多半徑越來越大失電子能力越來越強金屬性越來越強與水反應(yīng)越來越容易已知鎂分別能與氧氣和水反應(yīng)。1.請預(yù)測鈣的性質(zhì)2.請設(shè)計實驗驗證鎂與鈣金屬性的強弱活動四鞏固與應(yīng)用1.預(yù)測鈣的性質(zhì)活動四鞏固與應(yīng)用結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置最外層電子數(shù)2IIA族能與O2、H2O反應(yīng)。生成+2價化合物周期序數(shù)4電子層數(shù)（4），比Mg多一層與水或氧氣反應(yīng)更容易，也更劇烈與Mg相似金屬性比Mg強決定金屬性預(yù)測鈣的性質(zhì)2.設(shè)計實驗驗證鎂與鈣金屬性的強弱方案一比較鈣、鎂單質(zhì)分別與水（或酸）反應(yīng)置換出氫的難易方案二比較氫氧化鈣與氫氧化鎂的堿性強弱活動四鞏固與應(yīng)用堿性強弱：Ca(OH)2>Mg(OH)21.氫氧化鈣是強堿，氫氧化鎂是中強堿資料金屬性：鈣>鎂2.IIA族金屬元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性遞變次序如下：Be(OH)2<Mg(OH)2<Ca(OH)2<Sr(OH)2<Ba(OH)2金屬性強弱：Be<Mg<Ca<Sr<Ba元素符號核電荷數(shù)原子結(jié)構(gòu)示意圖原子半徑nmBe40.111Mg120.160Ca200.197Sr380.215Ba560.217活動四拓展與應(yīng)用原子最外層均為2個電子原子易失去2個電子電子層數(shù)越來越多半徑越來越大失電子能力越來越強金屬性越來越強元素金屬性都較強總結(jié)：原子結(jié)構(gòu)元素位置性質(zhì)堿金屬單質(zhì)顏色（常態(tài)）Li銀白色Na銀白色K銀白色Rb銀白色Cs略帶金色光澤拓展堿金屬的物理性質(zhì)堿金屬單質(zhì)密度/（g?cm-3）Li0.534Na0.97K0.86Rb1.532Cs1.879拓展堿金屬的物理性質(zhì)堿金屬單質(zhì)熔點/℃沸點/℃Li180.51347Na97.81882.9K63.65774Rb38.89688Cs28.40678.4拓展堿金屬的物理性質(zhì)相似性：都比較柔軟，有延展性；密度小，

熔點低；有較好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性。遞變性：熔沸點逐漸降低拓展堿金屬的物理性質(zhì)查找資料，評價用金屬鋰做電池的優(yōu)勢和潛在危險。并對鋰電池的使用提出合理的建議。課后作業(yè)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表第4課時最外層電子數(shù)核電荷數(shù)電子層數(shù)原子半徑原子結(jié)構(gòu)相似性遞變性元素性質(zhì)

IA同主族周期表位置堿金屬元素決定反映原子失電子能力“位置—結(jié)構(gòu)—性質(zhì)”模型鹵族元素鹵族元素放射性元素預(yù)測路徑原子結(jié)構(gòu)周期表位置元素性質(zhì)一、預(yù)測鹵族元素的化學(xué)性質(zhì)周期序數(shù)族序數(shù)問題1:預(yù)測鹵族元素化學(xué)性質(zhì)的基本思路是什么？最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑預(yù)測路徑原子結(jié)構(gòu)周期表位置元素性質(zhì)VII

AFClBrI最外層電子數(shù)相似性核電荷數(shù)電子層數(shù)原子半徑遞變性原子得電子能力問題2:預(yù)測鹵族元素的化學(xué)性質(zhì)具有哪些特點？

元素的非金屬性單質(zhì)的氧化性從氟到碘，

逐漸減弱，

逐漸減弱。尋找證據(jù)二、驗證鹵族元素的化學(xué)性質(zhì)一般情況下，元素的非金屬性強弱可以從與氫氣生成氣態(tài)氫化物的難易程度及氫化物的穩(wěn)定性，或其最高價氧化物對應(yīng)的水化物(含氧酸)的酸性強弱來判斷。元素非金屬性強弱的判斷依據(jù)

H2+F22HF在暗處劇烈化合并發(fā)生爆炸

H2+Cl22HCl點燃或光照發(fā)生反應(yīng)H2+Br22HBr加熱至一定溫度才能反應(yīng)H2+I22HI不斷加熱才能緩慢反應(yīng)光照或點燃△△整理證據(jù)

相同點

不同點

鹵素單質(zhì)都作氧化劑從氟到碘，單質(zhì)與氫氣化合的難度增大資料1:鹵素單質(zhì)與氫氣的反應(yīng)鹵族元素的性質(zhì)具有相似性。元素都具有非金屬性，單質(zhì)都具有氧化性。從氟到碘，元素的非金屬性逐漸減弱，

單質(zhì)的氧化性逐漸減弱?；谧C據(jù)的結(jié)論

H2+F22HF生成的氟化氫很穩(wěn)定

H2+Cl22HCl生成的氯化氫較穩(wěn)定H2+Br22HBr生成的溴化氫不如氯化氫穩(wěn)定H2+I22HI碘化氫不穩(wěn)定，在同一條件下同時分解成H2和I2，是可逆反應(yīng)。光照或點燃△△資料2:鹵素氫化物的穩(wěn)定性從氟到碘，元素的非金屬性逐漸減弱。整理證據(jù)氫化物的穩(wěn)定性：HF?HCl?HBr?HI基于證據(jù)的結(jié)論資料3:鹵素最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性

以上資料摘自《無機化學(xué)(第四版)下冊》(宋天佑等編，高等教育出版社出版)資料卡片高氯酸(HClO4)在水溶液中幾乎完全離解，形成H+和ClO4

，所以HClO4在無機酸中具有最強的酸性。HBrO4也是強酸，但HIO4屬于中強酸。HClO4，HBrO4，HIO4的酸性逐漸減弱。

HClO4中半徑較小的Cl對氧原子的吸引力大于氫和氧的結(jié)合力，所以極其容易離解出H+，這是高氯酸顯強酸性的根本原因。按Cl、Br、I順序，原子半徑逐漸增大，吸引氧原子電子云的能力減弱，H+離解出來的難度遞增，酸性逐漸減弱。?整理證據(jù)鹵素最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性：HClO4?HBrO4?HIO4

從氯到碘，元素的非金屬性逐漸減弱?；谧C據(jù)的結(jié)論資料4:鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)氟氣氯氣溴單質(zhì)碘單質(zhì)鹵素單質(zhì)淡黃綠色氣體黃綠色氣體深紅棕色液體紫黑色固體氯水溴水碘水鹵素單質(zhì)的水溶液整理證據(jù)1.氯水分別與溴化鉀、碘化鉀溶液的反應(yīng)-100-1-100-1Cl2+2BrBr2+2ClCl2+2I

I2+2Cl????2e-2e-氧化劑氧化劑氧化產(chǎn)物氧化產(chǎn)物還原劑還原劑還原產(chǎn)物還原產(chǎn)物氧化性：氧化性：還原性：還原性：

?

??

?整理證據(jù)

溴水與碘化鉀溶液的反應(yīng)-10-10Br2+2I

I2+2Br??2e-氧化劑氧化產(chǎn)物還原劑還原產(chǎn)物氧化性：還原性：

?

?基于證據(jù)的結(jié)論鹵素單質(zhì)氧化性

從氯到碘，單質(zhì)的氧化性逐漸減弱。鹵素離子還原性?

??從氯到碘，離子的還原性逐漸增強。鹵族元素的性質(zhì)

②

從氟到碘，元素非金屬性逐漸減弱，單質(zhì)的

氧化性逐漸減弱，陰離子的還原性逐漸增強。①

鹵族元素具有非金屬性，單質(zhì)具有氧化性。“位置—結(jié)構(gòu)—性質(zhì)”模型三、同主族元素的化學(xué)性質(zhì)同主族元素原子結(jié)構(gòu)周期表位置元素性質(zhì)最外層電子數(shù)核電荷數(shù)電子層數(shù)原子半徑原子得失電子能力元素性質(zhì)單質(zhì)性質(zhì)離子性質(zhì)化合物性質(zhì)原子結(jié)構(gòu)周期表位置化