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1、元素的性质与原子结构课元素的性质与原子结构课件件.ppt.ppt1869年年2月月 门捷列夫的第一门捷列夫的第一张元素周期表（手稿）张元素周期表（手稿）门捷列夫将元素按照相对原子质量由小门捷列夫将元素按照相对原子质量由小到大依次排列，并将化学性质相似的元到大依次排列，并将化学性质相似的元素放在一个纵行，制出了第一张元素周素放在一个纵行，制出了第一张元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，期表，揭示了化学元素间的内在联系，使其构成了一个完整的体系，成为化学使其构成了一个完整的体系，成为化学发展史上的重要里程碑之一。发展史上的重要里程碑之一。1871年门捷列夫的第二张元素周期表年门捷列夫的第二张元
2、素周期表（节选主族元素部分）（节选主族元素部分）H=1H=1 Li=7Li=7Be=9.4Be=9.4B=11B=11C=12C=12N=14N=14O=16O=16F=19F=19Na=23Na=23Mg=24Mg=24Al=27Al=27Si=28Si=28P=31P=31S=32S=32Cl=35.5Cl=35.5K=39K=39Ca=40Ca=40 As=75As=75Se=78Se=78Br=80Br=80Rb=85Rb=85Sr=87Sr=87In=113In=113Sn=118Sn=118Sb=122Sb=122Te=128Te=128I=127I=127Cs=133Cs=133
3、Ba=137Ba=137Tl=20Tl=204 4Pb=207Pb=207Bi=208Bi=208?门捷列夫发现：门捷列夫发现：元素的性质，随着相对原子质量的增加呈周元素的性质，随着相对原子质量的增加呈周期性的变化，但又不是简单的重复期性的变化，但又不是简单的重复。根据这个规律，先后预根据这个规律，先后预言了言了11种尚未发现的元素，为它们在周期表中留下空位。种尚未发现的元素，为它们在周期表中留下空位。?类铝（类铝（类铝（类铝（EaEaEaEa）18711871年预言年预言 相对原子质量约为相对原子质量约为69 69 密度约密度约5.9g/cm5.9g/cm3 3 熔点应该很低熔点应该很低 最
4、高价氧化物最高价氧化物EaEa2 2O O3 3 18751875年发现年发现相对原子质量约为相对原子质量约为69.72 69.72 密度约密度约5.94g/cm5.94g/cm3 3 熔点为熔点为30.1 30.1 最高价氧化物最高价氧化物GaGa2 2O O3 3 （法）德布瓦绍德朗（法）德布瓦绍德朗 镓（镓（镓（镓（GaGa）元素的性质，随着元素的性质，随着相相对原子质量对原子质量的增加呈的增加呈周期性的变化周期性的变化1、门捷列夫的预言依据的是什么规律？、门捷列夫的预言依据的是什么规律？2、在初中我们学过，元素的性质与原子的、在初中我们学过，元素的性质与原子的结构尤其是最外层电子数关系
5、密切，门捷列结构尤其是最外层电子数关系密切，门捷列夫的规律是否揭示了元素性质变化的本质？夫的规律是否揭示了元素性质变化的本质？元素的性质与原子结构元素的性质与原子结构的关系？的关系？科学探究科学探究11碱金属元素的性质与原子结构的关系碱金属元素的性质与原子结构的关系活动活动1:寻找碱金属元素的原子结构的相同点、寻找碱金属元素的原子结构的相同点、不同点。不同点。任务任务:查阅元素周期表中的有关信息，填写查阅元素周期表中的有关信息，填写P5表格。表格。元素元素名称名称元素元素符号符号核电核电荷数荷数原子结构原子结构示意图示意图最外层最外层电子数电子数电子电子层数层数原子原子半径半径/nm碱碱金金属
6、属元元素素锂锂LiLi0.1520.152钠钠NaNa0.1860.186钾钾K K0.2270.227铷铷RbRb0.2480.248铯铯CsCs0.2650.2653111937551111123456逐逐渐渐增增大大钠钠钠钠 与氧与氧与氧与氧气反气反气反气反应应应应 与水与水与水与水反应反应反应反应熔化，剧烈燃烧，火焰熔化，剧烈燃烧，火焰熔化，剧烈燃烧，火焰熔化，剧烈燃烧，火焰呈呈呈呈黄黄黄黄色，生成色，生成色，生成色，生成淡黄色淡黄色淡黄色淡黄色的的的的固体固体固体固体浮、游、熔、响、红浮、游、熔、响、红浮、游、熔、响、红浮、游、熔、响、红2Na+O2Na2O2（过氧化钠）（过氧化钠）
7、2Na+2H2O2NaOH+H2钾钾科学探究科学探究11碱金属元素的性质与原子结构的关系碱金属元素的性质与原子结构的关系小组活动小组活动小组活动小组活动2:2:寻找碱金属元素性质的相同点、不同点。寻找碱金属元素性质的相同点、不同点。寻找碱金属元素性质的相同点、不同点。寻找碱金属元素性质的相同点、不同点。实验探究：实验探究：实验探究：实验探究：钾与氧气的反应钾与氧气的反应钾与水的反应钾与水的反应将一干燥的蒸发皿加热。将一干燥的蒸发皿加热。用镊子夹取绿豆大小金属钾。用镊子夹取绿豆大小金属钾。用滤纸吸干钾表面的煤油后，用滤纸吸干钾表面的煤油后，迅速投到热蒸发皿中。迅速投到热蒸发皿中。观察并记录实验现
8、象。观察并记录实验现象。回忆并对比钠、钾与氧气反应回忆并对比钠、钾与氧气反应的实验。的实验。用镊子夹取绿豆大小金属钾。用镊子夹取绿豆大小金属钾。用滤纸吸干钾表面的煤油。用滤纸吸干钾表面的煤油。向烧杯中滴入向烧杯中滴入12滴滴酚酞，将酚酞，将钾投入盛有水的烧杯中，钾投入盛有水的烧杯中，盖上玻盖上玻璃片璃片，注意观察反应的剧烈程度，注意观察反应的剧烈程度及颜色变化，记录所发生的现象。及颜色变化，记录所发生的现象。回忆并对比钠、钾与水反应实回忆并对比钠、钾与水反应实验。验。钠钠钠钠 钾钾钾钾 与氧与氧与氧与氧气反气反气反气反应应应应 与水与水与水与水反应反应反应反应熔化，剧烈燃烧，火焰熔化，剧烈燃烧
9、，火焰熔化，剧烈燃烧，火焰熔化，剧烈燃烧，火焰呈呈呈呈黄黄黄黄色，生成色，生成色，生成色，生成淡黄色淡黄色淡黄色淡黄色的的的的固体固体固体固体熔化，剧烈燃烧，生成熔化，剧烈燃烧，生成熔化，剧烈燃烧，生成熔化，剧烈燃烧，生成黄色固体黄色固体黄色固体黄色固体浮、游、熔、响、红浮、游、熔、响、红浮、游、熔、响、红浮、游、熔、响、红浮、游、熔、响、红，浮、游、熔、响、红，浮、游、熔、响、红，浮、游、熔、响、红，有微弱爆炸有微弱爆炸有微弱爆炸有微弱爆炸不同：钾比不同：钾比钠反应更剧钠反应更剧烈烈,产物更复产物更复杂。杂。K+O2KO2（超氧化钾）（超氧化钾）2K+2H2O2KOH+H22Na+O2Na2
10、O2（过氧化钠）（过氧化钠）2Na+2H2O2NaOH+H2相似性：钠和相似性：钠和钾都能与氧气、钾都能与氧气、水反应水反应RbCs科学探究科学探究11碱金属元素的性质与原子结构的关系碱金属元素的性质与原子结构的关系（1 1）相似性相似性：（2 2）递变性递变性：科学探究1碱金属元素的性质与原子结构均能与氧气、与水反应均能与氧气、与水反应4Li+O22Li2O2Na+O2Na2O2K+O2KO22K+2H2O 2KOH+H22Na+2H2O2NaOH+H2在同一主族中，自上而下反应的剧烈程度在同一主族中，自上而下反应的剧烈程度逐渐增大。逐渐增大。元素金属性强弱可以从其单质与水（或酸）反应置换出
11、氢的难易程度，以及它们的最高价氧化物的水化物氢氧化物的碱性强弱来 比较小组活动小组活动3:3:你认为碱金属元素的性质与它们的原子结构有关系吗？有什么样的关系？科学探究科学探究11碱金属元素的性质与原子结构的关系碱金属元素的性质与原子结构的关系最外层都有最外层都有1 1个电子个电子Li Na K Rb Cs核电荷数逐渐增多核电荷数逐渐增多电子层数逐渐增多电子层数逐渐增多原子半径逐渐增大原子半径逐渐增大易失电子易失电子金属性金属性失电子能力逐渐增强失电子能力逐渐增强金属性逐渐增强金属性逐渐增强科学探究科学探究11碱金属元素的性质与原子结构的关系碱金属元素的性质与原子结构的关系原子核对最外层电子的吸
12、引能力减弱原子核对最外层电子的吸引能力减弱 活动活动4 4：阅读：阅读P7P7归纳碱金属物理性质的相似性和递变性归纳碱金属物理性质的相似性和递变性性质性质性质性质相相似似性性递递变变性性密度变化密度变化熔沸点变化熔沸点变化LiNaKRbCs均为银白色（均为银白色（CsCs略带金色）略带金色）柔软柔软较小较小较低较低逐渐增大（逐渐增大（K K特殊）特殊）单质的熔沸点逐渐降低单质的熔沸点逐渐降低良好良好颜色颜色硬度硬度密度密度熔沸点熔沸点导热导电性导热导电性卤卤族族元元素素氟（氟（F）氯（氯（Cl）溴（溴（Br）碘（碘（I）Cl科学探究2卤族元素的性质与原子结构的关系小组活动小组活动小组活动小组活
13、动5 5：阅读阅读阅读阅读P7P7卤素的原子结构。卤素的原子结构。卤素的原子结构。卤素的原子结构。归纳卤族元素的原子结构的相同点、不同点。归纳卤族元素的原子结构的相同点、不同点。归纳卤族元素的原子结构的相同点、不同点。归纳卤族元素的原子结构的相同点、不同点。预测氟、氯、溴、碘在性质上所表现出的相似性和预测氟、氯、溴、碘在性质上所表现出的相似性和预测氟、氯、溴、碘在性质上所表现出的相似性和预测氟、氯、溴、碘在性质上所表现出的相似性和递变性。递变性。递变性。递变性。科学探究2卤族元素的性质与原子结构的关系最外层都有最外层都有7 7个电子个电子理论分析理论分析理论分析理论分析科学探究2卤族元素的性质
14、与原子结构的关系F2 Cl2 Br2 I2核电荷数逐渐增多核电荷数逐渐增多电子层数逐渐增多电子层数逐渐增多原子半径逐渐增大原子半径逐渐增大易得电子易得电子非金属性非金属性得电子能力逐渐减弱得电子能力逐渐减弱非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强原子核对最外层电子的吸引能力减弱原子核对最外层电子的吸引能力减弱小组活动小组活动小组活动小组活动6 6：收集资料事实验证预测。：收集资料事实验证预测。：收集资料事实验证预测。：收集资料事实验证预测。(卤素性质的卤素性质的卤素性质的卤素性质的相似性和递变性相似性和递变性相似性和递变性相似性和递变性)阅读教材阅读教材P8相关相关表格表格和数据。和数据。元素的非金属
15、性强弱可以从其最高价氧化物的水化元素的非金属性强弱可以从其最高价氧化物的水化物的酸性强弱，或物的酸性强弱，或与氢气生成气态氢化物的难易程与氢气生成气态氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性来推断度以及氢化物的稳定性来推断。科学探究2卤族元素的性质与原子结构的关系卤素单质的物理性质卤素单质的物理性质 单质单质单质单质 颜色颜色颜色颜色和状态和状态和状态和状态密度密度密度密度 熔点熔点熔点熔点 沸点沸点沸点沸点 F F2 2淡黄绿色淡黄绿色淡黄绿色淡黄绿色 气体气体气体气体1.691.69g/Lg/L-219.6-219.6-188.1-188.1ClCl2 2黄绿色黄绿色黄绿色黄绿色气体气体气体气体
16、3.1243.124g/Lg/L-101-101-34.6-34.6BrBr2 2深红棕色深红棕色深红棕色深红棕色液体液体液体液体3.1193.119g/cmg/cm3 3-7.2-7.258.7858.78I I2 2紫黑色紫黑色紫黑色紫黑色固体固体固体固体4.934.93g/cmg/cm3 3113.5113.5184.4184.4密密度度逐逐渐渐增增大大熔熔点点逐逐渐渐升升高高沸沸点点逐逐渐渐升升高高颜颜色色逐逐渐渐加加深深科学探究2卤族元素的性质与原子结构的关系H2+F2=2HF暗处反应爆炸；暗处反应爆炸；HF很稳定很稳定H2+Cl2=2HClH2+Br2=2HBr 光照或点燃；光照或
17、点燃；HCl较稳定较稳定 加热加热500；HBr不稳定不稳定 需不断加热；需不断加热；HI同时分解同时分解H2+I2 2HIF2 Cl2 Br2 I2生成氢化物的难易程度生成氢化物的难易程度:生成氢化物的稳定性生成氢化物的稳定性:由易到难由易到难逐渐减弱逐渐减弱科学探究2卤族元素的性质与原子结构元素的非金属性逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱元素的非金属性逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱类似于金属与盐溶液的置换反应可以比较金属还类似于金属与盐溶液的置换反应可以比较金属还类似于金属与盐溶液的置换反应可以比较金属还类似于金属与盐溶液的置换反应可以比较金属还原性的强弱，通过原性的强弱，通过原性的强弱，通过
18、原性的强弱，通过卤素间的置换反应实验卤素间的置换反应实验卤素间的置换反应实验卤素间的置换反应实验，也可，也可，也可，也可以比较出卤素氧化性的强弱。以比较出卤素氧化性的强弱。以比较出卤素氧化性的强弱。以比较出卤素氧化性的强弱。小组活动小组活动7：现有试剂氯水、溴水、四氯化：现有试剂氯水、溴水、四氯化碳、溴化钠溶液、碘化钾溶液，如何设计实碳、溴化钠溶液、碘化钾溶液，如何设计实验证明卤素单质的氧化性：验证明卤素单质的氧化性：Cl2 Br2 I2？活动活动7实验探究实验探究卤素单质氧化性的强弱卤素单质氧化性的强弱实验实验现象现象化学方程式化学方程式1、氯水与、氯水与NaBr溶液溶液2、氯水与、氯水与K
19、I溶液溶液3、溴水与、溴水与KI溶液溶液分层，下分层，下分层，下分层，下层橙色层橙色层橙色层橙色2NaBr+Cl2NaBr+Cl2NaBr+Cl2NaBr+Cl2 2 2 2=Br=Br=Br=Br2 2 2 2+2NaCl+2NaCl+2NaCl+2NaCl分层，下分层，下分层，下分层，下层紫色层紫色层紫色层紫色2KI+Cl2KI+Cl2KI+Cl2KI+Cl2 2 2 2=I=I=I=I2 2 2 2+2KCl+2KCl+2KCl+2KCl分层，下分层，下分层，下分层，下层为紫色层为紫色层为紫色层为紫色2KI+Br2KI+Br2KI+Br2KI+Br2 2 2 2=I=I=I=I2 2 2
20、 2+2KBr+2KBr+2KBr+2KBr科学探究2卤族元素的性质与原子结构的关系将少量氯水加入盛有将少量氯水加入盛有NaBr溶液的试管中，溶液的试管中，用力振荡，加少量四氯化碳，振荡，静置，用力振荡，加少量四氯化碳，振荡，静置，观察现象。观察现象。将少量氯水加入盛有将少量氯水加入盛有KI溶液的试管中，溶液的试管中，用力振荡，加少量四氯化碳，振荡，静置，用力振荡，加少量四氯化碳，振荡，静置，观察实验现象。观察实验现象。将少量溴水水加入盛有将少量溴水水加入盛有KI溶液的试管中，溶液的试管中，用力振荡，加少量四氯化碳，振荡，静置，用力振荡，加少量四氯化碳，振荡，静置，观察实验现象。观察实验现象。
21、氧化性：氧化性：Cl2Br2I2F2 Cl2 Br2 I2单质氧化性单质氧化性逐渐逐渐减弱减弱元素非金属性元素非金属性逐渐逐渐减弱减弱科学探究2卤族元素的性质与原子结构的关系最外层都有最外层都有7 7个电子个电子理论分析理论分析理论分析理论分析科学探究2卤族元素的性质与原子结构的关系F2 Cl2 Br2 I2核电荷数逐渐增多核电荷数逐渐增多电子层数逐渐增多电子层数逐渐增多原子半径逐渐增大原子半径逐渐增大易得电子易得电子非金属性非金属性得电子能力逐渐减弱得电子能力逐渐减弱非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强原子核对最外层电子的吸引能力减弱原子核对最外层电子的吸引能力减弱实实实实验验验验验验验验证证证
22、证元素的性质与原子结构的关系元素的性质与原子结构有密切的关系，主要与元素的性质与原子结构有密切的关系，主要与元素的性质与原子结构有密切的关系，主要与元素的性质与原子结构有密切的关系，主要与核外电子的排布核外电子的排布核外电子的排布核外电子的排布有关，特别是有关，特别是有关，特别是有关，特别是有关。有关。有关。有关。原子结构相似的一族元素，它们在化学性质上表现原子结构相似的一族元素，它们在化学性质上表现原子结构相似的一族元素，它们在化学性质上表现原子结构相似的一族元素，它们在化学性质上表现出出出出性和性和性和性和性。性。性。性。最外层电子数最外层电子数相似相似递变递变氧氧化化性性逐逐渐渐减减弱弱
23、还还原原性性逐逐渐渐增增强强非非金金属属性性逐逐渐渐减减弱弱金金属属性性逐逐渐渐增增强强得得电电子子的的能能力力逐逐渐渐减减弱弱失失电电子子的的能能力力逐逐渐渐增增强强同主族元素性质的递变规律同主族元素性质的递变规律原原子子半半径径逐逐渐渐增增大大电电子子层层数数逐逐渐渐增增多多核核电电荷荷数数逐逐渐渐增增多多同同一一主主族族自自上上而而下下碱金属钫（碱金属钫（FrFr）具有放射性，它是碱金属元素中最重的）具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，下列对其性质的预言中，错误的是（元素，下列对其性质的预言中，错误的是（）A A、在碱金属元素中它具有最大的原子半径、在碱金属元素中它具有最大的原子半径
24、 B B、它的氢氧化物化学式为、它的氢氧化物化学式为FrOHFrOH，是一种极强的碱，是一种极强的碱 C C、钫在空气中燃烧时，只生成化学式为、钫在空气中燃烧时，只生成化学式为FrFr2 2O O的氧化物的氧化物 D D、它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈、它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸而发生爆炸C 砹（砹（At）是卤族元素中位于碘后面的元素，）是卤族元素中位于碘后面的元素，试推测砹和砹的化合物最不可能具备的性质试推测砹和砹的化合物最不可能具备的性质是（是（）A、砹的非金属性在卤素中是最弱的、砹的非金属性在卤素中是最弱的B、砹化氢很稳定不易分解、砹化氢很稳定不易分解C、砹化银不溶于水或稀、砹化银不溶于水或稀HNO3D、砹在常温下是白色固体、砹在常温下是白色固体BD 预测同周期元素的性质和原子结构有什么关系？预测同周期元素的性质和原子结构有什么关系？搜集资料事实或设计实验方案来验证之。搜集资料事实或设计实验方案来验证之。结束结束