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第3課時 原子結構與元素的性質
第一節 原子結構與元素周期表
化學
1.掌握堿金屬、鹵族元素在元素周期表中的位置、原子結構。
3.掌握同主族元素“位”“構”“性”三者之間的關系。
學習目標
2.掌握堿金屬、鹵族元素的物理性質、化學性質的相似性和遞變性。
4.能比較同主族元素的金屬性與非金屬性的強弱。
重點、難點：
1.同主族元素“位”“構”“性”三者之間的關系。
2.能比較同主族元素的金屬性與非金屬性的強弱。
學習重難點
導入新課
鈉、鎂、鋁原子的最外層分別有1、2、3個電子；氯、氧原子的最外層分別有7、6個電子。
鈉、鎂、鋁原子的最外層分別有幾個電子？氯、氧原子的最外層分別有幾個電子？
知識回顧
導入新課
鈉、鎂、鋁均屬于金屬元素，原子的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；氯、氧均屬于非金屬元素，原子的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。
知識回顧
導入新課
結合前18號元素原子結構示意圖，試分析同周期、同族元素原子結構的異同。(從電子層和核外最外層電子數目的角度)
原子結構決定元素的性質。經常把元素周期表中的同族元素放在一起研究，是因為它們之間存在著某種內在的聯系。那么，這種內在的聯系是什么？
知識回顧
同周期：電子層數相同，最外層電子數遞增；
同族：最外層電子數相同，電子層數遞增。
課堂探究
一、堿金屬元素的原子結構特點、規律
我們知道元素的化學性質主要取決于原子的最外層電子數，從堿金屬元素的原子結構可推知其化學性質如何？是否完全相同？
由于元素的化學性質與元素原子的最外層電子數密切相關，堿金屬元素原子的最外層都只有一個電子，因此它們應該具有相似的化學性質。由此可推知Li、K等也應該像堿金屬的代表物鈉一樣，在化學反應中易失去一個電子，形成+1價的陽離子，并能與氧氣等非金屬及水發生化學反應。
課堂探究
一、堿金屬元素的原子結構特點、規律
1.元素化學性質與原子結構的關系
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
金屬元素
非金屬元素
都為8(氦為2)
不易得失
穩定
一般＜4
易失去
金屬性
一般≥4
易得到
非金屬性
結論：原子結構決定元素的性質。
課堂探究
一、堿金屬元素的原子結構特點、規律
2.堿金屬元素的原子結構
元素名稱 鋰 鈉 鉀 銣 銫
元素符號
原子結構 示意圖

原子半徑/nm 0.152 0.186 0.227 0.248 0.265
Li
Na
K
Rb
Cs
課堂探究
一、堿金屬元素的原子結構特點、規律
(1)在元素周期表中從上往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？
(2)從上往下，堿金屬元素的原子核外電子排布有什么特點？從哪一點能推斷出堿金屬元素的化學性質具有相似性？
核電荷數逐漸增大，原子半徑逐漸增大。
電子層數逐漸最多，最外層都只有一個電子；最外層都只有一個電子能推斷出堿金屬元素的化學性質具有相似性。
課堂探究
二、實驗探究堿金屬元素性質的遞變規律
堿金屬的化學性質
(1)回憶鈉有哪些化學性質？
(2)結合鋰、鈉和鉀的原子結構特點，請你預測鋰、鉀可能具有哪些與鈉相似的化學性質。劇烈程度如何變化？
鈉可以與氧氣、水、酸、鹽溶液等物質反應。
鋰、鉀也可以與氧氣、水、酸、鹽溶液等反應。Li、Na、K反應劇烈程度逐漸增強。
課堂探究
二、實驗探究堿金屬元素性質的遞變規律
鈉與水反應
課堂探究
二、實驗探究堿金屬元素性質的遞變規律
鈉、鉀與水反應
鋰、鉀也可以與氧氣、水、酸、鹽溶液等反應。Li、Na、K的反應劇烈程度逐漸增強。
課堂探究
項目 鈉、鉀與氧氣反應 鉀與水反應
操作
現象
化學方程式
結論 都能在空氣中燃燒，鈉產生黃色火焰，鉀產生紫色火焰，鉀燃燒更劇烈
2Na＋O2 === Na2O2
(鉀與氧氣反應生成多種氧化物)
△
鉀浮在水面上；迅速熔成閃亮小球四處游動；反應劇烈，有輕微爆炸聲并著火燃燒；滴入酚酞，溶液變紅
2K＋2H2O===2KOH＋H2↑
鈉、鉀都能與O2、H2O反應，且鉀更活潑，與預測一致
二、實驗探究堿金屬元素性質的遞變規律
課堂探究
二、實驗探究堿金屬元素性質的遞變規律
根據鉀、鈉與水反應的現象，推斷鋰與水反應的難易程度。
由鈉、鉀與水反應的現象，推測鋰與水反應的程度不如鈉、鉀劇烈。
課堂探究
二、實驗探究堿金屬元素性質的遞變規律
根據上述實驗，結合堿金屬元素的原子結構推斷出堿金屬元素
化學性質的相似性和遞變規律。完成下列填空：
1
失去
+1
增多
增大
減弱
增強
增強
劇烈
課堂探究
二、實驗探究堿金屬元素性質的遞變規律
Li
K
Rb
Cs
銀白色
較小
較小
較低
增大
降低
課堂探究
三、鹵族元素的原子結構特點、規律
F2 Cl2 Br2 I2
鹵族元素簡稱鹵素，包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)、 (Ts)
課堂探究
三、鹵族元素的原子結構特點、規律
物質 F2 Cl2 Br2 I2
顏色 狀態
密度 熔沸點 1．鹵素單質的物理性質
淡黃綠色
(氣體)
黃綠色
(氣體)
深紅棕色
(液體)
紫黑色
(固體)
逐漸增大
逐漸升高
課堂探究
三、鹵族元素的原子結構特點、規律
元素名稱 氟 氯 溴 碘
元素符號
原子結構 示意圖
相似性 遞變性 F
Cl
Br
I
最外層均有7個電子
電子層數逐漸增多，原子半徑逐漸增大
2．鹵族元素的原子結構
課堂探究
四、實驗探究鹵族元素性質的遞變規律
鹵素單質 反應條件 化學方程式 產物穩定性
F2
Cl2
Br2
I2
結論 在暗處劇烈化合并發生爆炸
H2+F2 === 2HF
很穩定
光照或點燃
H2+Cl2 ====== 2HCl
光照或點燃
較穩定
加熱至一定溫度
不如HCl穩定
H2+Br2 ==== 2HBr
△
不穩定，同一條件下同時分解
不斷加熱
從F2到I2，與H2化合越來越難，生成的氫化物的穩定性逐漸減弱，元素的非金屬性逐漸減弱
鹵素單質的化學性質：(1)鹵素單質與氫氣反應
H2+I2 2HI
△
課堂探究
四、實驗探究鹵族元素性質的遞變規律
鹵素單質與氫氣反應
課堂探究
四、實驗探究鹵族元素性質的遞變規律
鹵素單質間的置換反應的實驗探究
課堂探究
四、實驗探究鹵族元素性質的遞變規律
鹵素單質間的置換反應的實驗探究
實驗操作 實驗現象 離子方程式 結論

振蕩靜置后，溶液由無色變為橙黃色
振蕩靜置后，溶液由無色變為棕褐色
振蕩靜置后，溶液由無色變為褐色
2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－
2I－＋Cl2===I2＋2Cl－
2I－＋Br2===I2＋2Br－
氧化性：
Cl2>Br2>I2
課堂探究
四、實驗探究鹵族元素性質的遞變規律
1.通過實驗可知，從F→I，元素的非金屬性(得電子能力)依次減弱，試從原子結構角度分析其性質遞變的原因。
從F→I，電子層數逐漸增多，原子半徑逐漸增大，原子核對最外層電子的引力逐漸減弱，原子得電子能力逐漸減弱，非金屬性逐漸減弱。
2. F2通入水中會劇烈反應，且有另一種單質氣體生成，請根據氧化還原反應理論書寫化學方程式：________________________。
2F2＋2H2O===4HF＋O2
課堂探究
四、實驗探究鹵族元素性質的遞變規律
鹵素的特殊性
(1)在常溫下Br2是唯一的液態非金屬單質，易揮發。
(2)碘為紫黑色固體，易升華，淀粉遇I2變藍。
(3)氟是最活潑的非金屬，沒有正化合價，氟單質與鹽溶液反應時，先與水反應產生HF和O2。
【練習1】
一種礦物由短周期元素W、X、Y組成，溶于稀鹽酸有無色無味氣體生成。W、X、Y原子序數依次增大。簡單離子X2-與Y2+具有相同的電子結構。下列敘述正確的是（ ）
A.X的常見化合價有-1、-2
B.原子半徑大小為Y>X>W
C.YX的水合物具有兩性
D.W單質只有4種同素異形體
課堂練習
A
【練習2】
2019年是門捷列夫發現元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z為短周期主族元素，W與X的最高化合價之和為8。下列說法錯誤的是（ ）
A.原子半徑：WB.常溫常壓下，Y單質為固態
C.氣態氫化物的熱穩定性：ZD.X的最高價氧化物的水化物是強堿
課堂練習
W
X Y Z
D
【練習3】
主族元素W、X、Y、Z的原子序數依次增加，且均不大于20。W、X、Z最外層電子數之和為10；W與Y同族；W與Z形成的化合物可與濃硫酸反應，其生成物可腐蝕玻璃。下列說法正確的是（ ）
A.常溫、常壓下X的單質為氣態
B.Z可以是Ca
C.Y和Z形成的化合物的水溶液呈堿性
D.W與Y具有相同的最高化合價
課堂練習
B
課堂小結
1.同主族元素的性質與原子結構的關系
課堂小結
2.堿金屬單質化學性質的相似性和遞變性
課堂小結
3.從原子結構認識鹵族元素性質的遞變性
謝謝大家

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