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文檔簡介

第一節

原子結構與元素周期表

第1課時:原子結構第四章

物質結構

元素周期律原子結構活動一、認識原子結構閱讀教材92頁+94頁科學史話:1.原子的構成2.原子的質量和相對原子質量3.質量數的定義,與相對原子質量的關系4.原子的表示方法以及對應字母的含義原子結構質量數:忽略電子的質量,將核內所有質子和中子的相對質量取近似整數值相加所得的數值。XAZ—元素符號質量數(A)=質子數(Z)+中子數(N)相對原子質量≈質子數+中子數質量數—質子數—以Na+和Cl-為例,完成表格內容。粒子符號質子數(Z)質量數(A)中子數(N)電荷數核外電子數

結論①陽離子:②陰離子:Na+1123Cl-1737核外電子數=質子數-電荷數核外電子數=質子數+電荷數112312110173720117微粒H2OH3O+NH4+NH3OH-NH2-CH4質子數電子數常見“10e-”的微粒知識拓展知識拓展

常見“18e-”的微粒對應訓練【典例】填空(1)

中的質子數是__________,中子數是________,核外電子數是________,質量數是________。(2)微粒“AXn-”核外有18個電子,則它的核電荷數為__________,核內中子數為___________。1616183218-nA-(18-n)原子結構核外電子排布活動二、探究核外電子的分層排布規律閱讀教材P92頁內容,核外電子是怎樣排布的?原子的核外電子運動情況—鈉原子為例不是真實存在的,只是為了研究方便假設的原子結構核外電子排布

電子層序數1234567電子層符號KLMNOPQ離核距離能量高低由近及遠由低到高結合教材P93頁“思考與討論”,思考原子核外電子排布有何特點和規律?原子結構核外電子排布思考與討論

下表是稀有氣體元素原子的電子層排布,從中你能發現什么規律?請思考并討論下列問題原子結構核外電子排布元素各電子層的電子數KLMNOP2He(氦)2

10Ne(氖)28

18Ar(氬)288

36Kr(氪)28188

54Xe(氙)2818188

86Rn(氡)281832188

(1)K層為最外層時,最多容納多少電子?其余層為最外層,最多容納多少電子?

(1)K層為最外層時,最多容納2個電子,其余層為最外層,最多容納8個電子.核外電子的排布規律—數量規律原子結構核外電子排布核外電子的排布規律—數量規律

(2)次外層最多容納多少電子?

(2)次外層最多容納18個電子元素各電子層的電子數KLMNOP2He(氦)2

10Ne(氖)28

18Ar(氬)288

36Kr(氪)28188

54Xe(氙)2818188

86Rn(氡)2818321882×122×222×322×42

(3)第n層最多能容納多少電子?

(3)

第n層最多容納2×n2電子原子結構核外電子排布【總結】核外電子的分層排布規律能量規律

核外電子總是盡可能先排布在能量最低的電子層上

然后由內向外依次排布在能量較高的電子層上數量規律

每層最多容納2n2個電子

最外層不能超過8個電子(K層為最外層時不超過2個)

次外層不能超過18個電子(當K層為次外層時不超過2個,當L層為次外層時不超過8個)活動三、核外電子排布的表示方法觀察教材P92頁圖4-1和圖4-2,結合原子結構示意圖,思考結構示意圖的表示方法有什么特點?原子的結構示意圖:+1128

1原子核質子數或核電荷數電子層各層的電子數原子結構核外電子排布原子結構核外電子排布畫出前20號元素原子結構示意圖:對應訓練③

電子層數與最外層電子數相等的元素:__________①最外層電子數等于次外層電子數的一半的元素:

④M層電子數是L層電子數的一半的元素:__________⑤

核電荷數是電子層數的5倍的元素:__________COH、Be、AlSiP3、根據電子排布情況,推斷前20號元素中,符合要求的所有元素Li、Si②最外層電子數是次外層電子數的2倍的元素:___

__

是次外層3倍的是:____________

對應訓練【典例1】寫出33號元素的原子結構示意圖C.【典例2】下列各原子的結構示意圖表示正確的是(

)A.B.D.C離子結構示意圖:如:非金屬元素的原子:如:原子結構核外電子排布主族中的金屬元素原子:核內質子數與核外電子數不相等。第一節

原子結構與元素周期表

第2課時:元素周期表

核素、同位素第四章

物質結構

元素周期律七行十八列構成的二維平面結構元素周期表元素周期表活動二、探究元素周期表的結構任務一、觀察元素周期表,結合教材P95頁“思考與討論”,思考周期序數與原子核外電子排布有何關系?完成表格內容。周期序數起止元素包括元素種數核外電子層數1H~He2122334455667Fr~Og7Li~NeNa~ArK~KrRb~XeCs~Rn88181832321、周期(橫行)元素周期表28818183232一

二三四五六七短周期長周期周期數=電子層數三短四長七周期(錒系元素)15個(鑭系元素)15個2、族(縱行)元素周期表七主八副一零族長、短周期共同組成,用“A”表示VIII族0族A:主族副族VIII族對應訓練不一定,可能是第ⅡA族,也可能是0族或副族元素。2、8、18、32。第六周期ⅢB為鑭系,共15種元素;第七周期ⅢB為錒系,共15種元素,比四、五周期多出14種元素。1、最外層電子數是2的元素一定為第ⅡA族的元素嗎?2、在現行周期表中第四、五、六、七周期均有18列,為什么第四、五周期各有18種元素,而第六、七周期各有32種元素?3、同主族相鄰元素間原子序數差值可能是多少?第二、三周期差1,第四、五周期差11,原因是中間隔10格過渡元素,第六、七周期差25,原因是中間隔10格過渡元素,且ⅢB一格為15種元素。4、同周期的第ⅡA、ⅢA元素間原子序數差值可能為多少?并說明原因。5、含有元素種類最多的族是哪一族?ⅢB族小結:元素周期表的結構堿金屬元素鹵族元素稀有氣體元素過渡元素IAIIAIIIB~VIIBVIIIIB~IIBIIIA~VIIA0鑭系錒系元素周期表元素周期表【問題探究】元素周期表還有哪些其它表現特征?元素周期表中每一個格都標有元素的基本信息圖片中H的質量數為什么有3個呢?1H氫1.008原子序數相對原子質量元素名稱元素符號元素是具有相同質子數(核電荷數)的一類原子總稱。特點:同種元素的原子一定具有相同的質子數,但是同種元素的原子的中子數不一定相同。核素

同位素活動一、核素和同位素任務一、閱讀教材P96頁內容,思考核素的定義是什么?1.核素:

XZA具有一定數目質子和一定數目中子的一種原子就是一核素2.同位素:即同一元素的不同核素互稱為同位素

質子數相同而中子數不同的同一元素的不同原子互稱為同位素單稱:核素互稱:同位素核素

同位素任務二、根據教材P96頁表4-1,回答氫元素的三種核素有核特點?完成表格內容。【結論】元素周期表中涉及的元素有118種,但核素多于118種。并不是所有原子均有中子數,氕無中子。氫元素的原子核原子名稱質子數(Z)中子數(N)101112氕氘氚統稱:氫元素H11或DH21或TH31核素

同位素活動二、探究同位素的特點及用途任務一、閱讀教材P96頁最后自然段,結合“化學與職業”欄目,回答同位素的特點是什么?有何用途?同位素的特點①兩同:質子數相同、元素相同;

②兩不同:中子數不同、原子不同。③位置:在周期表里占據同一位置。

④結構:質子數相同,中子數不同。⑤性質:化學性質幾乎完全相同,物理性質略有差異。⑥存在:天然存在的同位素,相互之間保持一定的比率。天然存在的元素里,不論是游離態還是化合態,各同位素原子所占原子的百分比一般是不變的。核素

同位素自然界中存在三種碳的同位素:12C、13C、14C,前兩者比較穩定,而14C屬低能量的放射性元素。碳元素C126C136C146相對質量的標準考古斷代氧元素O168O178O188鈾元素U23492U23592U23892氫元素能源、農業、醫療、考古等方面都有重要應用。對應訓練【典例1】美國夏威夷聯合天文中心的科學家發現了新型氫微粒,這種新粒子是由3個氫原子核(只含質子)和2個電子構成,對于這種微粒,下列說法正確的是(

)A.該微粒為電中性

B.它是氫元素的一種新的核素C.它的化學式為H3

D.它比一個普通H2分子多一個氫原子核D【典例2】有關元素周期表中的原子序數之差錯誤的是()A.同周期的第ⅠA族和0族元素的原子序數之差可能為17B.同主族兩相鄰元素的原子序數之差為2、8、18、32C.兩粒子,如果核外電子排布相同,則一定屬于同種元素D.同周期第ⅡA、ⅢA族元素原子序數之差可能為25C思考討論(了解)氫元素的三種核素:氕,相對原子質量為1.0079,其豐度為99.985%,氘相對原子質量為2.014,其豐度為0.015%,氚,痕量(計算時忽略)。【問題解決1】為什么H的相對原子質量1.008,這個數值是怎么來的?氫元素的相對原子質量=1.0079×99.985%+2.014×0.015%

≈1.008【問題解決2】O2和O3互為同位素嗎?H2O和D2O互為同位素嗎?O2和O3互為同素異形體;H2O和D2O為同種物質。核素

同位素【元素、核素、同位素、同素異形體的聯系】對應訓練【典例1】回答下列問題:(1)有下列微粒①以上8種微粒中共有____種核素,共____種元素。②互為同位素的是____________。③質量數相等的是_____和_____,中子數相等的是_____和_____。④H、D、T三種核素構成的氫氣的相對分子質量有____種。6514C

14N

14C

16O5(2)18O2與16O2,二者的關系是____________________________(填“互為同位素”“互為同素異形體”或“屬于同一種物質”)。

屬于同一種物質歸納小結——元素、核素、同位素和同素異形體的區別元素核素同位素同素異形體本質范疇特性決定因素舉例質子數相同的一類原子質子數、中子數都一定的原子質子數相同、中子數不同的核素同種元素形成的不同單質同類原子原子原子單質只有種類,沒有個數化學反應中的最小微粒化學性質幾乎完全相同元素相同性質不同質子數質子數、中子數質子數、中子數組成元素、結構H、C、O三種元素1H11H21H3三種核素1H11H21H3互稱同位素O2、O3互為同素異形體項目內容元素種類及元素位置的推斷方法1.元素的位置與原子結構的互相推斷②周期序數=電子層數③主族序數=最外層電子數①原子序數=核電荷數=質子數=原子的核外電子數則該元素原子有___個電子層,最外層電子數是___,即為___元素。②Y元素的原子序數是16,則該元素的原子結構示意圖是其在周期表中的位置是_____________________。

【例】①X元素是第三周期第ⅠA族元素31鈉第三周期第ⅥA族2.零族定位法①第

17

號元素位于第____周期第______族。②

第56號元素位于第____周期第______族。0族元素周期序數原子序數He一2Ne二10Ar三18Kr四36Xe五54Rn六86Og七1181.根據0族元素原子序數判斷周期數2.根據差值確定族序數三VIIA六IIA【例】注:需要記住每一縱行代表的族序數元素種類及元素位置的推斷方法32原子序數周期元素的種數21018365486118元素種類及元素位置的推斷方法a.同主族上下相鄰元素的原子序數差的關系:2881818323.根據在周期表中的位置關系推斷b.同周期的相鄰ⅡA族、ⅢA族元素,原子序數關系:x+11x+25元素種類及元素位置的推斷方法3.根據在周期表中的位置關系推斷【例】下列各圖為元素周期表的一部分,表中的數字為原子序數,其中M為37的是(

)353637×3837√2745×C×注:先定周期,再定同族上下兩元素原子序數差【例】X、Y、Z

均為短周期元素,它們在周期表中的相對位置如X下圖所示。已知X、Y、Z

三種元素的質子數之和為40,則X、Y、Z分別是(

A.N、S、Cl

B.B、Si、PC.C、P、S

D.Be、Al、SiXYZA4.十字定位法注:先確定周期,再設定一個元素的原子序數,最后利用位置關系表示其他元素原子序數。元素種類及元素位置的推斷方法由具有相同電子層結構,可知

5.利用“陰上陽下”推斷原子序數的關系具有相同電子層結構的離子,如aXm+、bYn+、cZm-、dMn-的電子層結構相同,m>n,在周期表中位置關系?則它們的原子序數關系為a>b>d>ca-m=b-n=c+m=d+n

……

cZdMbYaX陽離子:核外電子數=質子數-陽離子所帶的電荷數;陰離子:核外電子數=質子數+陰離子所帶的電荷數。元素種類及元素位置的推斷方法1.已知X、Y、Z三種主族元素在元素周期表中的位置如圖所示。設X的原子序數為a,則下列說法不正確的是(

)A.Y的原子序數可能為a-17 B.Y與Z的原子序數之和可能為2aC.Z的原子序數可能為a+31 D.X、Y、Z可能均為短周期元素D

Y

X

Z

【例】元素M、R形成的簡單離子M2-與R+的核外電子數之和為20,下列說法正確的是(

)A.M原子的質子數一定大于R原子的質子數 B.M可能存在16M、18M兩種核素C.M2-與R+的電子層結構不可能相同 D.兩種離子結合可形成MR型化合物B元素周期表

核素元素周期表核素結構判斷元素在周期表中的位置:周期、族發展歷程及編排原則同位素:概念、特點、用途核素的概念元素的定義周期:每一橫行叫一周期,共7各周期族:七主七副,一八一零,共18列,16個族第一節

原子結構與元素周期表

第3課時:原子結構與元素性質—堿金屬第四章

物質結構

元素周期律學習目標1.通過觀察實驗現象,分析實驗原理、閱讀教材內容,探究認識堿金屬元素性質的遞變規律;2.能用原子結構理論初步加以解釋同主族元素性質的遞變規律,初步掌握元素性質與原子結構的關系,培養宏觀辨識與微觀探析的化學核心素養。經過不斷的研究,科學家們最終制定出了元素周期表,那么,其是如何揭示元素之間的關聯?原子最外層電子數特點得失電子情況化學性質稀有氣體元素都為8(氦為2)不易__________金屬元素一般_____4

易____________非金屬元素_____4

易___________得失穩定少于失去不穩定多于得到不穩定

金屬元素的原子最外層電子一般少于4個,在化學反應中容易失去電子,具有金屬性;非金屬元素的原子最外層電子一般多于4個,在化學反應中容易得到電子,具有非金屬性。所以可以說,原子結構(原子的最外層電子數)決定元素的性質。堿金屬元素的結構與性質的關系活動一、堿金屬的概念及原子結構特點除H以外的IA族元素。包括:鋰(Li)鈉(Na)鉀(K)銣(Rb)銫(Cs)鈁(Fr)【注意】化學性質非常活潑的金屬,在自然界中都以化合態存在。

其中鈁(Fr)是放射性元素,中學階段不討論。堿金屬的概念及原子結構特點任務一、結合教材P99頁“思考與討論”,回答在周期表中,從上到下堿金屬元素原子的核電荷數、原子半徑的變化有什么特點?

元素名稱元素符號核電荷數原子結構示意圖最外層電子數電子層數原子半徑/nm堿金屬元素鋰()0.152鈉()0.186鉀()0.227銣()0.248銫()0.265Li31213Na11141516K19Rb37Cs55堿金屬元素的結構與性質的關系堿金屬的概念及原子結構特點堿金屬元素的結構與性質的關系1增多增大【結論】①最外層電子數相等,都是1;②從上到下,由Li→Cs,隨著核電荷數增加,電子層數增多;原子半徑依次增大。活動二、預測堿金屬的化學性質堿金屬元素的結構與性質的關系(1)回憶第二章學過的知識,鈉有哪些化學性質?(用化學方程式表示)(2)結合鋰、鈉和鉀的原子結構特點,預測鋰、鉀可能具有哪些相似化學性質?①2Na+O2Na2O2②2Na+2H2O

=

2NaOH+H2↑③2Na+2HCl

=

2NaCl+H2↑4Na+O2

=

2Na2O任務一:思考與討論①鋰、鈉和鉀最外層都只有1個電子,都易失去最外層電子,表現出較強的還原性。②鋰、鉀和鈉相似,都能與O2、水、酸、鹽溶液反應。堿金屬元素的結構與性質的關系任務二:教材P100實驗探究【實驗探究】鉀與氧氣、水反應(1)將干燥的坩堝加熱,同時切取一塊綠豆大的鉀,用鑷子夾取并迅速投到熱坩堝中,繼續加熱片刻,待鉀熔化后立即撤掉酒精燈,觀察現象。(2)在燒杯中加入一些水,滴入幾滴酚酞溶液。切取一塊綠豆大的鉀,用鑷子夾取并投入水中,觀察現象。堿金屬元素的結構與性質的關系【分析和結論】堿金屬與O2、H2O的反應化學性質與水反應反應方程式浮、熔、游、響、紅熔成小球,浮在水面上,四處游動,有輕微的爆鳴聲,溶液變紅(比鈉和水反應劇烈)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑2K+2H2O===2KOH+H2↑鈉鉀化學性質在空氣中燃燒反應方程式

K+O2→多種氧化物(產物中金屬均為+1價)2Na+O2===Na2O2劇烈燃燒,產生黃色火焰,生成淡黃色固體劇烈燃燒(比鈉劇烈),產生紫色火焰,生成黃色固體堿金屬元素的結構與性質的關系單質與氧氣反應的產物反應程度活潑性結論LiNaKRbCs常溫下自燃,產物復雜K2O、K2O2、KO2Li2O常溫下自燃,產物復雜Na2O、Na2O21.與O2的反應

越來越復雜越來越活潑從Li—Cs,單質的還原性逐漸增強;金屬元素的金屬性逐漸增強。越來越劇烈堿金屬的化學性質:堿金屬元素的結構與性質的關系單質與水反應的現象反應程度活潑性結論LiNaKRbCs2.與H2O的反應

越來越劇烈越來越活潑從Li—Cs,單質的還原性逐漸增強;金屬元素的金屬性逐漸增強。劇烈,生成H2更劇烈,生成H2輕微的爆炸,生成H2遇水立即燃燒,爆炸遇水立即燃燒,爆炸2M+2H2O=2MOH+H2↑堿金屬元素的性質堿金屬元素的結構與性質的關系【小結】堿金屬元素原子結構和化學性質的相似性和遞變性:原子半徑化學性質相似(1)易失去電子,表現出強還原性(2)化合物中顯+1價最外層電子數相同核電荷數電子層數相似性:遞變性:原子核對最外層電子的吸引力還原性失電子能力金屬性堿金屬元素的結構與性質的關系元素名稱LiNaKRbCs原子結構示意圖

與O2、H2O反應越來越劇烈、最高價氧化物對應的水化物堿性增強金屬性增強金屬性強弱判斷:1.其單質與水(或酸)反應置換出氫的難易程度,2.它們的最高價氧化物的水化物——氫氧化物的堿性強弱。還原性、+321+11281+192881+37281881+5528181881堿金屬元素的結構與性質的關系對應訓練【典例1】下列關于堿金屬元素的說法正確的是(

)①原子結構的相同點是最外層電子數相同,都為1;②原子結構的不同點是隨核電荷數的增加,電子層數增多,原子半徑增大;③具有相似的化學性質,都是活潑金屬;④都具有強還原性,在化合物中顯+1價;⑤化學性質有差別,從Li到Cs,失電子能力逐漸增強

A.①③④B.①③⑤C.②④⑤D.全部D堿金屬元素的性質任務二、觀察教材P101頁表4-2,分析表中數據,思考堿金屬單質的物理性質表現出哪些相似性和遞變性?堿金屬元素的結構與性質的關系元素名稱元素符號核電荷數顏色和狀態密度g/cm3熔點℃沸點℃鋰Li3銀白色,柔軟0.534180.51347鈉Na11銀白色,柔軟0.9797.81882.9鉀K19銀白色,柔軟0.8663.65774銣Rb37銀白色,柔軟1.53238.89688銫Cs55略帶金色光澤,柔軟1.87928.40678.4遞增遞增遞減遞減鈉鉀反常堿金屬元素的性質①相似性:質地較軟,有延展性,密度較小,熔點較低,均為電和熱的良導體(如鈉鉀合金—室溫呈液態)可用作核反應堆的傳熱介質。注意:不都是銀白色金屬,Cs略帶金色光澤②遞變性:由Li→Cs,隨原子半徑逐漸增大,密度逐漸增大(K反常),熔沸點逐漸降低等。【注意】鋰是最輕的金屬,保存在石蠟里;其他保存在煤油中。堿金屬元素的結構與性質的關系堿金屬單質的物理性質對應訓練【典例1】以下關于鋰、鈉、鉀、銣、銫的敘述正確的是()①氫氧化物中堿性最強的是CsOH②單質熔點最高的是銫③它們都是熱和電的良導體④它們的密度依次增大,且都比水輕⑤它們的還原性依次增強⑥它們對應陽離子的氧化性依次增強

A.①③

B.②⑤

C.②④⑥

D.①③⑤D【典例2】下列敘述正確的是(

A.Li、Na、K都可以保存在煤油中

B.堿金屬元素是指ⅠA族的所有元素

C.在熔融狀態下,鈉可以從MgCl2中置換出鎂

D.Na在空氣中燃燒會生成Na2O2,故Li在空氣中燃燒也會生成Li2O2C堿金屬元素的性質【堿金屬元素的用途】

鋰電池是一種高能電池。鋰有機化學中重要的催化劑鋰制造氫彈不可缺少的材料鋰是優質的高能燃料(已經用于宇宙飛船、人造衛星和超聲速飛機)。銣銫主要用于制備光電管、真空管。銫原子鐘是目前最準確的計時儀器。鉀的化合物最大用途是做鉀肥、硝酸鉀還用于做火藥液態鈉可作為核反應堆的傳熱介質。堿金屬元素的結構與性質的關系對應訓練【典例1】(1)從鋰到銫,堿金屬元素單質的密度依次增大(

)(2)Li、Na、K在空氣中燃燒均生成過氧化物(

)(3)堿金屬元素原子隨核電荷數增加,其單質與水反應越來越劇烈(

)(4)堿金屬元素單質都應該保存在煤油中(

)(5)K比Na活潑,故K可以從鈉鹽溶液中置換出Na(

)(6)堿金屬元素在自然界中能以游離態存在(

)×√××××對應訓練【典例2】據報道,我國科學家通過與多個國家進行科技合作,成功研發出銫(Cs)原子噴泉鐘,標志著我國時間頻率基準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ⅠA族,根據銫在元素周期表中的位置,推斷下列內容:

(1)銫的原子核外共有___個電子層,最外層電子數為____,銫的原子序數為____。

(2)銫單質與水劇烈反應,放出____色氣體,同時使紫色石蕊溶液顯____色,原因是___________________________(寫出化學方程式)。

(3)預測銫單質的還原性比鈉單質的還原性_____(填“弱”或“強”)。6155無藍2Cs+2H2O=2CsOH+H2↑強元素金屬性強弱的判斷依據:金屬性:單質與水或酸反應置換出氫氣的難易程度(易—強)最高價氧化物對應水化物的堿性強弱(強—強)金屬活動順序表金屬單質間的置換反應(以強制弱)陽離子氧化性越強,元素的還原性越弱根據元素在周期表中的位置,同主族從上到下,金屬性逐漸增強堿金屬元素的結構與性質的關系第一節

原子結構與元素周期表

第4課時:原子結構與元素性質—鹵素第四章

物質結構

元素周期律學習目標1.通過閱讀教材和實驗探究,認識鹵族元素性質的遞變規律,并能用原子結構理論初步加以解釋同主族元素性質的遞變規律,掌握元素性質與原子結構的關系。2.通過分析鹵族元素的相關性質的圖表信息,嘗試運用比較、歸納等方法對信息進行加工,培養分析、處理數據的能力。【溴和碘的發現之旅】

1824年,法國化學家巴拉爾(1802—1876)在研究鹽湖中植物的時候,將從大西洋和地中海沿岸采集到的黑角菜燃燒成灰,然后用浸泡的方法得到一種灰黑色的浸取液,加入氯水和淀粉,溶液即分為兩層:下層顯藍色(淀粉與溶液

中的碘生成了化合物);上層顯棕黃色。經巴拉爾的研究,認為可能有

兩種情況:一是氯與溶液中的碘形成新的氯化碘,使溶液呈棕黃色;

二是氯把溶液中的新元素置換出來了,因而使上層溶液呈棕黃色。巴拉爾試圖把新的化合物分開,但都沒有成功。所以他斷定這是一種與氯、碘相似的新元素—溴。1825年,德國海德堡大學學生羅威把家鄉克羅次納的一種礦泉水通入氯氣,產生一種紅棕色的物質。這種物質用乙醚提取后,再將乙醚蒸發,則得到紅棕色的液溴。所以羅威也是獨立發現溴的化學家。鹵素原子的結構特點及物理性質鹵族元素化學性質非常活潑的非金屬,在自然界中都以化合態存在。鹵素原子的結構特點及物理性質任務一、結合表中數據,思考在周期表中,從上到下鹵族元素原子的核電荷數、原子半徑的變化有什么特點?完成表格內容。元素核電荷數原子結構示意圖最外層電子數電子層數原子半徑(nm)氟(F)0.071氯(Cl)0.099溴(Br)1.12碘(I)1.32結論917355372345①鹵族元素的原子最外層電子數都是7;決定了化學性質的具有相似性;②鹵族元素的原子隨核電荷數逐漸增大,電子層數逐漸增多,原子半徑逐漸增大,決定了化學性質的又有差異性。【預測】根據鹵族元素原子結構的相似性和遞變性,推測鹵素元素性質的相似性和遞變性是什么?①相似性:最外層電子數都是

,易

1個電子形成最外層8電子穩定結構,具有較強的

。②遞變性:從F→I,核電荷數依次

,電子層數依次

,原子半徑逐漸

,對最外層電子的吸引能力逐漸

,得到電子的能力逐漸

,元素的非金屬性逐漸

。得到增大增多減弱減弱減弱7非金屬性增大鹵素單質化學性質的相似性和遞變性鹵素原子的結構特點及物理性質任務二、鹵素單質的物理性質及變化規律鹵素單質顏色(常態)密度熔點/℃沸點/℃F2淡黃綠色(氣體)1.69

g/L(15℃)?219.6?188.1Cl2黃綠色(氣體)3.124

g/L(0℃)?101?34.6Br2深紅棕色(液體)3.119

g/cm3(20℃)?7.258.78I2紫黑色(固體)4.93

g/cm3113.5184.4都是有色單質熔、沸點較低相似性單質密度逐漸增大從上到下,熔、沸點逐漸升高單質顏色逐漸加深,狀態由氣態到液態到固態遞變性易溶于乙醇、苯、CCl4等有機溶劑思考:回憶第二章學過的知識,思考氯氣具有哪些化學性質?與金屬,非金屬單質(如H2)化合,與水反應,與堿液反應,與還原性微粒反應等相似性特性鹵素原子的結構特點及物理性質注意:①鹵素單質都有毒,可溶于水,易溶于苯、CCl4、汽油等有機溶劑②溴是常溫常壓下唯一的液態非金屬單質。③液溴易揮發,保存時要加水液封;碘可升華,淀粉溶液遇碘變藍。④氟是最活潑的非金屬,無正化合價,化合態只有負一價。任務一、閱讀教材P103頁表4-4,討論鹵素單質與氫氣反應的規律?鹵素單質化學性質的相似性和遞變性①鹵族單質與氫氣反應鹵素條件及現象方程式氫化物穩定性F2冷暗處,爆炸H2+F2=2HFHF很穩定Cl2光照或點燃

HCl穩定Br2加熱H2+Br2=2HBrHBr較不穩定I2持續加熱緩慢進行H2+I2

?

2HIHI很不穩定①與氫氣反應的難易程度:

;②生成氫化物的穩定性:

;③鹵素非金屬性的強弱:

;由易到難由強到弱由強到弱1.反應條件越來越苛刻2.劇烈程度遞減3.產物穩定性變差H2+Cl22HCl光照或點燃活動二、探究鹵素單質的化學性質任務二、結合Cl2的化學性質,預測其他鹵素可能的化學性質?鹵素單質化學性質的相似性和遞變性②鹵素與金屬反應

2Fe+3X2=2FeX3(X=F、Cl、Br)Fe+I2=FeI2③鹵素與水反應H2O

+

X2

?

HX

+

HXO(X=Cl、Br、I難度逐漸加大)

2F2

+

2H2O

=

4HF

+

O2

(反應劇烈)④鹵素與堿溶液反應2NaOH

+

X2

=

NaX

+

NaXO

+

H2O(X=

Cl、Br)I2+H2O?HI+HIOBr2+H2O?HBr+HBrOCl2+H2O?HCl+HClO鹵素單質化學性質的相似性和遞變性任務三、結合教材P104頁【實驗4-1】完成實驗,觀察比較鹵素單質間的置換反應的實驗現象,并分析其原理,完成表格內容。實驗操作實驗現象離子反應方程式振蕩靜置后,溶液由無色變為橙黃色振蕩靜置后,溶液由無色變為紅棕色振蕩靜置后,溶液由無色變為褐色Cl2+2I-===

2Cl-+I2Cl2+2Br-===2Cl-+Br2Br2+2I-===2Br-+I2

氧化性:Cl2>Br2>I2

還原性:I->Br->Cl-

注意:因為F2能與H2O發生反應,所以F2不能從其他鹵化物的鹽溶液中置換出鹵素單質。對應訓練【典例1】砹(At)是鹵族元素,對砹及其化合物的敘述,不正確的是(

)A.與H2化合的能力:At2<I2 B.砹在常溫下為白色固體C.砹難溶于水,易于四氯化碳 D.砹原子的最外層有7個電子B【典例2】關于鹵素(用X表示)的下列敘述正確的是(

)A.鹵素單質與水反應均可用X2+H2O=HXO+HX表示B.還原性:Cl->Br-C.鹵素單質的密度從F2→I2隨相對分子質量增大而增大D.F2可以從NaCl溶液中置換出Cl2C任務二、歸納總結:鹵素元素化學性質的相似性和遞變性有哪些?完成表格內容。①鹵族元素性質的相似性元素FClBrI最外層電子數最高正價最低負價最高價氧化物對應水化物氣態氫化物自然界中狀態均以化合態形式存在均為7均為7(F無正價)均為-1無HFHClO4HBrO4HIO4HClHBrHI鹵素單質化學性質的相似性和遞變性(1)相似性鹵素單質X21.鹵素與氫氣的反應:H2+X2===2HX2.鹵素與水的反應3.鹵素與堿的反應:X2

+H2O

?HX+HXO2F2

+2H2O===

4HF+O2X2+2NaOH===NaX+NaXO+H2O

(F除外)4.與金屬反應鹵素單質化學性質的相似性和遞變性②鹵素單質化學性質的遞變性化學性質規律(按F、Cl、Br、I順序)原子得電子能力非金屬性單質的氧化性陰離子的還原性最高價氧化物對應水化物的酸性單質與氫氣化合的難易程度氫化物的穩定性氫化物水溶液的酸性逐漸減弱逐

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