高中化學 1.1.2 元素的性質(zhì)和原子結(jié)構(gòu)課件 新人教版必修2.ppt

成才之路 · 化學,路漫漫其修遠兮 吾將上下而求索,人教版 · 必修2,物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律,第一章,第一節(jié) 元素周期表,第一章,第2課時 元素的性質(zhì)和原子結(jié)構(gòu),第一章,人體中的化學元素,我們?nèi)梭w是一個有機體，主要是由碳、氫、氧元素組成的，除此之外，在人體組織和體液中含有很多其他的元素，某些元素在人體中的含量雖然不高，但卻都是人體中不能缺少的元素。 你知道人體中所含的各元素在周期表中的位置嗎？它們具有什么樣的性質(zhì)呢？,學習目標 1了解堿金屬、鹵素原子在周期表中的位置。 2了解堿金屬、鹵素原子的結(jié)構(gòu)特點，了解原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系。 3了解堿金屬、鹵素性質(zhì)的相似性與遞變性，并能初步運用原子結(jié)構(gòu)理論解釋。,新知預習 1堿金屬元素原子的最外層都有_個電子，都是活潑的金屬；且隨核電荷數(shù)增加，電子層數(shù)逐漸_，原子半徑逐漸_，金屬性逐漸_。 2堿金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)：都有_的金屬光澤，質(zhì)_，密度_，熔點_，導電性和導熱性都_；隨著核電荷數(shù)增加，堿金屬單質(zhì)的熔、沸點逐漸_，密度逐漸 _ 特殊的(K)(Na)。,1,增多,增大,增強,銀白色,軟,小,低,很強,降低,增大,3鹵素原子的最外層都有_個電子，易_1個電子形成8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此鹵素具有較強的_性。鹵素按F2、Cl2、Br2、I2的順序，與氫氣反應的劇烈程度_，生成的氫化物的穩(wěn)定性_，最高價氧化物對應的水化物的酸性_ (F沒有氧化物)。鹵素間的置換反應：Cl2、Br2、I2氧化性由強到弱的順序為_，并由此預測F2的氧化性比Cl2_。,7,獲得,氧化,逐漸減弱,逐漸減弱,逐漸減弱,Cl2Br2I2,強,自主探究 1鉀比鈉的金屬性強，鉀能否把鈉從NaCl溶液中置換出來？F2的氧化性比Cl2強，那么F2能否把Cl2從NaCl溶液中置換出來？ 提示：都不行，因為K、F2都能與H2O發(fā)生反應，2K2H2O=2KOHH2，2F22H2O=4HFO2。,2課本鹵素單質(zhì)的置換反應中有三組實驗來說明Cl2、Br2、I2氧化性強弱，若只選兩組，應是哪兩組？各鹵素離子的還原性又如何？ 提示：應選氯水與NaBr溶液和溴水與KI溶液。對應單質(zhì)的氧化性越強，相應離子的還原性越弱，因氧化性Cl2Br2I2，故其離子的還原性為ClBrI。,堿金屬,思維導圖,1堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)的相似性與遞變性,教材點撥,2堿金屬元素單質(zhì)的物理性質(zhì)的相似性和遞變性 (1)相似性：除銫(略帶金屬光澤)外，其余均呈銀白色，較柔軟，有延展性，密度較小，熔點較低，導熱性和導電性都很好。 (2)遞變性：從Li到Cs密度逐漸增大(鈉、鉀反常)，熔沸點逐漸降低。,3堿金屬元素單質(zhì)的化學性質(zhì)的相似性和遞變性 (1)相似性 與O2反應生成相應的氧化物，如Li2O、Na2O等。 與Cl2反應生成RCl，如NaCl、KCl等。 與H2O反應，能置換出H2O中的氫，反應通式為： 2R2H2O=2ROHH2。 與非氧化性酸反應，生成H2，反應通式為： 2R2H=2RH2(R表示堿金屬元素)。,(2)遞變性 從鋰到銫，隨核電荷數(shù)增多，其電子層數(shù)逐漸增多，原子核對核外電子的引力逐漸減弱，使其性質(zhì)表現(xiàn)差異性、遞變性；失電子能力逐漸增強，金屬性逐漸增強，還原性逐漸增強。 與O2的反應越來越劇烈，產(chǎn)物更加復雜。如Li與O2反應只能生成Li2O，Na與O2反應還可以生成Na2O2，而K與O2反應能夠生成KO2等。,與H2O的反應越來越劇烈。如K與H2O反應可能會發(fā)生輕微爆炸。Rb、Cs遇水立即燃燒、爆炸，生成H2。 對應離子的氧化性依次減弱，即LiNaKRbCs。,溫馨提示：因Na、K等很活潑的金屬易與H2O反應，故不能在溶液中置換不活潑的金屬。 堿金屬最高價氧化物的水化物都是強堿，堿性從上到下依次增強，即LiOHNaOHKOHRbOHCsOH。 最外層電子數(shù)是1的不一定是堿金屬元素，如氫元素。 鋰的密度小于煤油，只能用石蠟封存，鈉、鉀密度均小于水，但鈉的密度大于鉀的密度，少量Na、K用煤油封存，大量Na、K用石蠟封存。,4元素的金屬性強弱的比較 比較金屬性的強弱，其實質(zhì)是看元素原子失去電子的能力，越易失電子，金屬性越強。 (1)從元素原子結(jié)構(gòu)判斷 當最外層電子數(shù)相同時，電子層數(shù)越多，原子半徑越大，就越易失電子，金屬性越強。 當電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越多越難失電子，金屬性越弱(以后學)。,(2)從元素單質(zhì)及其化合物的相關(guān)性質(zhì)判斷 金屬單質(zhì)與水或酸反應越劇烈，元素金屬性越強。 最高價氧化物對應水化物的堿性越強，元素金屬性越強。 (3)根據(jù)金屬活動性順序表判斷 一般來說排在前面的金屬元素其金屬性比排在后面的強。 (4)離子的氧化性強弱判斷 離子的氧化性越強，則對應金屬元素的金屬性越弱。,溫馨提示：金屬性強弱的比較，是比較原子失去電子的難易，而不是失去電子的多少。如Na失去一個電子，而Mg失去兩個電子，但Na的金屬性比Mg強。,5.拓展研究焰色反應及其應用 金屬鈉和鉀在灼燒時都能使火焰呈現(xiàn)出特殊的顏色：鈉黃色火焰、鉀紫色火焰。實際上還有一些金屬元素在灼燒時也能使火焰呈現(xiàn)出特殊的顏色，如下表： 幾種金屬元素焰色反應的火焰顏色,元素的這一特性在物質(zhì)的檢驗或鑒定中具有重要的作用。中學化學中常用焰色反應鑒別或鑒定鈉、鉀元素的化合物。 利用焰色反應鑒別或鑒定物質(zhì)，就是將試樣在火焰上灼燒使其顯示焰色，觀察焰色作出判斷。簡單易操作的火焰有酒精燈火焰、酒精噴燈火焰、煤氣燈火焰等。 要制成可靠的焰色通常需避免四項干擾： 一是燃料燃燒火焰的顏色。要調(diào)整出溫度高、顏色淺或無色的火焰； 二是灼燒試樣載體被灼燒的焰色的干擾。鉑絲不產(chǎn)生干擾其他金屬焰色的焰色，通常用鉑絲蘸取試樣溶液在火焰上灼燒；,三是試樣與試樣之間的干擾； 四是不同色光之間的干擾。黃色光對紫色光具有很強的掩蔽作用，含鈷元素、呈藍色的玻璃能將黃色光濾掉使紫色光透過，因此要透過(隔著)藍色鈷玻璃片觀察火焰的紫色。,用鉑絲作試樣灼燒載體的焰色反應實驗，一般要經(jīng)過以下步驟： 洗絲用鹽酸洗凈鉑絲(不用H2SO4洗滌鉑絲是由于硫酸鹽的熔沸點較高，難以揮發(fā)，會對后一個實驗產(chǎn)生干擾)； 空燒將鉑絲在火焰上灼燒出顏色淺而穩(wěn)定的焰色(這又叫做空白實驗)； 蘸燒用鉑絲蘸取試樣灼燒； 洗絲再次用稀鹽酸洗滌鉑絲。 可簡單記為：洗燒蘸燒洗。,關(guān)于銫及其化合物的以下各說法中不正確的是( ) A氫氧化銫是一種強堿，比KOH的堿性強 B銫與水或酸溶液反應劇烈，都生成氫氣 CCs的還原性比Na強，故Na的氧化性大于Cs DAl的金屬性大于Cs的金屬性,典例透析,【解析】 Cs的最外層電子數(shù)也是1，電子層數(shù)比K的多，故Cs的金屬性比K強，CsOH的堿性比KOH強，A項正確；銫與Na性質(zhì)相似，與水或酸反應更劇烈，都生成H2，B項正確；Cs的還原性比Na強，所以Na的得電子能力比Cs強，C項正確；因為Cs的金屬性強于Na，Na的金屬性強于Al，所以Al的金屬性小于Cs，D項錯誤。 【答案】 D,1(雙選)下列對堿金屬性質(zhì)的敘述中，正確的是( ) A堿金屬單質(zhì)都是銀白色的柔軟金屬(除銫外)，密度都比較小 B堿金屬單質(zhì)在空氣中燃燒生成的都是過氧化物 C堿金屬單質(zhì)與水劇烈反應生成堿和氫氣 D堿金屬單質(zhì)的熔點和沸點隨著原子序數(shù)的增加而升高 答案：AC,變式訓練,點撥：除銫外，堿金屬單質(zhì)均為銀白色金屬，質(zhì)軟，有延展性，密度較小，A正確；堿金屬單質(zhì)在空氣中燃燒，由于活潑性不同，其產(chǎn)物也不同，Li生成Li2O，Na生成Na2O2，K、Rb、Cs則生成較復雜的氧化物，B錯誤；堿金屬單質(zhì)性質(zhì)活潑，都能與水劇烈反應生成堿和氫氣，C正確；堿金屬單質(zhì)的熔點和沸點隨著原子序數(shù)的增加而逐漸降低，D錯誤。,鹵族元素,思維導圖,教材點撥,(2)鹵族元素原子結(jié)構(gòu)的相似性和遞變性。,(2)遞變性 從上到下，鹵素單質(zhì)的氧化性逐漸減弱，陰離子還原性逐漸增強，即氧化性F2Cl2Br2I2，還原性IBrClF。 與H2反應越來越難，氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱(HFHClHBrHI)；還原性逐漸增強，其水溶液的酸性逐漸增強。HCl、HBr、HI的熔沸點依次升高。 鹵素單質(zhì)與變價金屬反應時(如Fe)，F(xiàn)2、Cl2、Br2生成FeX3(高價)，而I2只能生成FeI2(低價)。,鹵素單質(zhì)間的置換反應實驗,4.鹵素單質(zhì)的特殊性質(zhì) (1)氟元素無正價，無含氧酸。 (2)Cl2易液化。 (3)Br2在常溫下是中學階段唯一的一種液態(tài)非金屬單質(zhì)。 (4)碘為紫黑色固體，易升華，淀粉遇I2變藍色。 (5)2F22H2O=4HFO2。,溫馨提示：鹵素單質(zhì)間的置換反應，也可以在單質(zhì)與HX之間發(fā)生，如Cl22HBr=2HClBr2。 淀粉遇碘變藍，此處的碘指的是碘單質(zhì)(I2)，不是碘離子(I)，I2可以是新生成的如Cl22KI=2KClI2，也可以是本身存在的如碘水。,5元素非金屬性強弱的判斷 比較元素非金屬性的強弱，其實質(zhì)是看元素原子得到電子的難易程度，越易得電子，非金屬性越強。 (1)據(jù)元素周期表判斷。 同一周期，從左到右：元素的非金屬性逐漸增強。 同一主族，從上到下：元素的非金屬性逐漸減弱。,(2)據(jù)單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)判斷。 單質(zhì)與氫氣化合越容易(或氫化物越穩(wěn)定)，元素的非金屬性越強。 最高價氧化物的水化物的酸性越強，元素的非金屬性越強。 (3)據(jù)非金屬單質(zhì)間的置換反應判斷。 活潑的非金屬將較不活潑的非金屬從其鹽溶液中置換出來：如Cl22Br=2ClBr2，則非金屬性：ClBr。 (4)據(jù)離子的還原性強弱判斷。 非金屬陰離子的還原性越強，元素的非金屬性越弱。如還原性：ClI，則非金屬性：ClI。,溫馨提示：元素金屬性和非金屬性強弱判斷的根本依據(jù)是元素失去或得到電子的難易程度，與失去或得到電子的多少無關(guān)。如Na反應中失去1個電子，Mg反應中失去2個電子，但金屬性：NaMg。 氟元素沒有正價態(tài)，氟沒有含氧酸，所以最高價氧化物對應水化物的酸性最強的是高氯酸。,6氯、溴、碘在不同溶劑中的顏色,7.元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系 堿金屬元素：原子最外層電子數(shù)同為1，都很少，元素都有很強的金屬性；隨著原子電子層數(shù)的增加，元素的金屬性逐漸增強。 鹵族元素：原子最外層電子數(shù)同為7，都很多，元素都有很強的非金屬性；隨著原子電子層數(shù)的增加，元素的非金屬性逐漸減弱。,總之，元素的性質(zhì)決定于原子的結(jié)構(gòu)，主要決定于原子最外層上的電子數(shù)。原子結(jié)構(gòu)不同，元素性質(zhì)不同；原子結(jié)構(gòu)相似，元素性質(zhì)相似；原子結(jié)構(gòu)發(fā)生規(guī)律性遞變，元素性質(zhì)發(fā)生規(guī)律性遞變。原子結(jié)構(gòu)相似的一族元素，它們在化學性質(zhì)上表現(xiàn)出相似性和遞變性。,下列說法不正確的是( ) AHBr比HCl的還原性強 B鹵素是較強的非金屬元素，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)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{,典例透析,【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正確；鹵素單質(zhì)能夠被氧化成正價化合物，如2可被氧化成HIO3，所以鹵素單質(zhì)除F2外，其他的也有還原性，B錯誤；碘難溶于水，易溶于有機溶劑，可使淀粉變藍，C、D正確。 【答案】 B,(2014·西安市一中高一考試)某同學想通過比較最高價氧化物對應水化物酸性強弱來驗證硫與碳的非金屬性的強弱，他采用了如圖所示的裝置。請回答：,(1)儀器a的名稱是_，應盛放下列試劑中的_。 A稀硫酸 B亞硫酸 C氫硫酸 D鹽酸 (2)儀器b的名稱是_，應盛放下列試劑中的_。 A碳酸鈣 B硫酸鈉 C氯化鈉 D碳酸鈉 (3)儀器c中應盛放的試劑是_，如果看到的現(xiàn)象是_，證明b中反應產(chǎn)生了_，即可說明_比_酸性強，_比_非金屬性強，b中發(fā)生反應的離子方程式為_。,【解析】 (1)比較非金屬性的強弱時用的是最高價氧化物的水化物，因此在分液漏斗中盛放的是稀硫酸，在圓底燒瓶中盛放的是碳酸鹽。(2)碳酸鈣與稀硫酸反應生成的硫酸鈣是一種微溶物，會附著在碳酸鈣的表面，將阻止反應的進行。(3)只要證明圓底燒瓶中有二氧化碳生成，就能說明硫酸的酸性比碳酸的酸性強，即說明硫的非金屬性比碳強。因此要用澄清石灰水檢驗二氧化碳的生成，現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁。,2關(guān)于鹵素的下列敘述正確的是( ) A鹵素是典型的非金屬元素，因此不能與其他非金屬元素化合 B鹵素單質(zhì)越活潑，其熔、沸點就越高 C鹵素單質(zhì)都能和水劇烈反應 D鹵素單質(zhì)都能和H2反應，且氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性隨單質(zhì)氧化性的增強而增強 答案：D 點撥：鹵素能與其他非金屬化合，如H、C、O等。鹵素單質(zhì)越活潑，其熔、沸點越低。鹵素單質(zhì)中只有氟能與水劇烈化合。,變式訓練,3(2014·孝感七校高一期中)下列不能說明氯元素的非金屬性比硫元素強的事實是( ) HCl比H2S穩(wěn)定 HClO氧化性比H2SO4強 HClO4酸性比H2SO4強 Cl2能與H2S反應生成S Cl原子最外層有7個電子，S原子最外層有6個電子 Cl2與Fe反應生成FeCl3，S與Fe反應生成FeS。 A B C D,答案：A 點撥：解答本題要注意以下三點： (1)元素的非金屬性是指非金屬元素的原子得電子的能力。 (2)非金屬性的具體表現(xiàn)。 (3)判斷非金屬性強弱的依據(jù)。 具體分析如下：含氧酸的氧化性不能作為判斷元素非金屬性強弱的依據(jù)；最外層電子數(shù)多，元素的非金屬性不一定強，如非金屬性：OCl，但最外層電子數(shù)：OCl。,1(2014·南京高一檢測)下列關(guān)于堿金屬元素的敘述錯誤的是( ) A隨核電荷數(shù)遞增，堿金屬單質(zhì)的熔、沸點逐漸減小 B隨核電荷數(shù)遞增，堿金屬單質(zhì)的密度逐漸增大(Na、K反常) C堿金屬元素包括第A族中的所有元素 D堿金屬元素的原子最外層都只有一個電子 答案：C,點撥：堿金屬元素位于第A族，但不包括氫元素，C錯；其原子結(jié)構(gòu)的相同點是原子最外層都只有一個電子，D正確；隨核電荷數(shù)遞增，單質(zhì)的熔、沸點逐漸減小，密度逐漸增大(NaK)，A、B正確。,2下列關(guān)于鋰原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的判斷中，錯誤的是( ) 與水反應比鈉劇烈 它的原子半徑比鈉原子小 它的氧化物暴露在空氣中易吸收CO2 它的陽離子最外層電子數(shù)和鈉離子的最外層電子數(shù)相同 它是強還原劑 鋰應保存在煤油中以隔絕空氣 Li在空氣中燃燒生成Li2O2 A B C D,答案：A 點撥：Li與Na同屬堿金屬元素，性質(zhì)相似，但又有差異，根據(jù)同主族元素性質(zhì)的相似性和遞變性可知，Li的金屬性比Na弱，與水反應不如Na與水反應劇烈，與O2反應只能生成Li2O，不能生成Li2O2；其陽離子最外層只有2個電子；且Li的密度比煤油的密度小，不能保存在煤油中，應保存在石蠟中。,3(2014·經(jīng)典習題選萃)下列關(guān)于F、Cl、Br、I的比較，說法正確的是( ) A原子最外層的電子數(shù)隨核電荷數(shù)的增加而增多 B單質(zhì)顏色隨核電荷數(shù)的增加而加深 C氫化物的穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)的增加而增強 D非金屬性隨核電荷數(shù)的增加而增強 答案：B,點撥：鹵族元素最外層電子數(shù)都是7，A錯；鹵素單質(zhì)顏色由F2I2依次為淺黃色、黃綠色、深紅棕色、紫黑色，單質(zhì)顏色隨核電荷數(shù)的增加而加深，B正確；由FI，隨核電荷數(shù)的增多，原子半徑逐漸增大，非金屬性逐漸減弱，氫化物的穩(wěn)定性也逐漸減弱，C、D兩項錯誤。,4(2014·試題調(diào)研)下列排列順序正確的是( ) A熱穩(wěn)定性：HBrHClHF B原子半徑：IBrCl C酸性：HClO4HBrO4HIO4 D非金屬性：FClBr 答案：A 點撥：鹵族元素按F、Cl、Br、I順序，核電荷數(shù)逐漸增加，原子半徑逐漸增大，即原子半徑FClBrI，非金屬性FClBrI，B、D錯誤；元素的非金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的酸性越強，氫化物的穩(wěn)定性越強，A正確，C錯誤。,5(2013·深圳高一檢測)某同學做同主族元素性質(zhì)的相似性和遞變性實驗時，自己設計了一套實驗方案，并記錄了有關(guān)實驗現(xiàn)象(見表，表中的“實驗方案”與“實驗現(xiàn)象”前后不一定是對應關(guān)系)。,請你幫助該同學整理并完成實驗報告： (1)實驗目的：_。,(2)實驗用品：試劑：金屬鈉、金屬鉀、新制氯水、溴水、0.1 mol·L1 NaBr溶液、0.1 mol·L1 NaI溶液、CCl4溶液等。 儀器：_、_、鑷子、小刀、玻璃片等。 (3)實驗內(nèi)容(請把表中與實驗方案對應的實驗現(xiàn)象的標號和化學方程式補寫完整)：,(4)實驗結(jié)論：_ _。 答案：(1)探究同主族元素性質(zhì)的相似性和遞變性 (2)試管 膠頭滴管 (3),(4)同主族元素性質(zhì)相似；自上而下元素屬于失電子能力增強，得電子能力減弱 點撥：本題是一個實驗設計題，題目較靈活，考查基礎(chǔ)知識和運用知識的能力。對實驗目的的描述，要注意題中有效信息的提取，并注意語言的準確性；該同學的實驗涉及了鹵素的置換反應和堿金屬鈉、鉀與水的反應，實驗目的是探究同主族元素性質(zhì)的相似性和遞變性；結(jié)合實驗方案和實驗現(xiàn)象可推測出所用到的儀器。結(jié)合元素及化合物的性質(zhì)可寫出、的反應方程式。,過渡元素簡介 1過渡元素組成：元素周期表中第312列(B族B族、族和B族、B族)10個縱行的元素稱為過渡元素，被稱為“鑭系”和“錒系”的兩列元素也在過渡元素中。過渡元素都是金屬元素，也包括了大部分的金屬元素，因此過渡元素又稱為過渡金屬。,2過渡元素單質(zhì)的性質(zhì)：多數(shù)過渡元素的單質(zhì)比較穩(wěn)定，與空氣和水反應緩慢或不反應。 大部分過渡元素的單質(zhì)是堅硬的晶體，有光澤，延展性、導電性、導熱性良好。汞(Hg)通常為光亮的液體，是熔點最低的金屬；銀是質(zhì)地柔軟的銀白色晶體，是導電性最好的金屬；金是質(zhì)地柔軟的黃色晶體，金和它的合金幾乎能達到各種電子元件對穩(wěn)定性、導電性、韌性、延展性等的要求；銅是硬度較小的紫紅色晶體，導電性僅亞于銀。鉻是硬度最大的金屬，鎢是熔點最高的金屬。,3過渡金屬的重要用途：有關(guān)鐵、銅的金屬材料隨處可見，且應用歷史悠久。金、鉑傲居貴重金屬之高位；金的合金在電子工業(yè)、航空、航天工業(yè)等高科技領(lǐng)域里的應用范圍正在不斷擴大；銀在有機合成、能源開發(fā)、材料制造等方面的應用越來越被重視。有關(guān)鐵、銅、銀、鎳、錳、釩等元素的催化劑應用廣泛而且重要。備受歡迎的不銹鋼是鎳、鉻幫了鐵的大忙。鋅、鐵、銅等元素在維持生物體的正常生理活動中有著重要的作用。鈦因其具有耐腐蝕性強、熔點高、硬度大、可塑性強、密度小、親生物性好等優(yōu)良的性能，被譽為“21世紀的金屬”，是繼鐵、鋁之后的“第三金屬”。,從元素金屬性或非金屬性的方面來看，過渡元素全部是金屬性不很活潑的金屬元素，其前面是活潑的堿金屬元素和堿土金屬元素，后面的大部分是非金屬元素。從元素周期表結(jié)構(gòu)的方面來看，在過渡元素前面的是A族和A族，在過渡元素后面的是A族A族、0族，過渡元素將七個主族分割為“隔海相望”的兩個區(qū)域。綜合上述兩個方面，能夠感悟到“過渡”的一些涵義。,