原子结构与性质(元素的性质与原子结构) 教学流程〗 提出问题 → 设计探究方案 → 理论探究(碱金属及卤素原子结构特点、规律) → 实验探究(碱金属及卤素性质递变规律) → 得出结论。 (问题创设)①元素周期表中为什么把锂、钠、钾等元素编在一个族呢?它们的原子结构和性质有什么联系呢?②元素的原子结构和元素的性质有什么关系呢? 〖板书〗二、元素的性质与原子结构 1.碱金属元素 (投影)碱金属元素的原子结构(P5表格) 〖科学探究〗 1.理论探究 原子结构相似性:原子最外层上都只有1个电子; 递变性:核电荷数增大,电子层数增多,原子半径增大,原子核对最外层电子的吸引力减弱。 2.实验探究 钾 钠 与氧气反应 燃烧比钠剧烈,生成 更复杂的氧化物 点燃后剧烈燃烧,生成淡黄色固体 2Na + O2 Na2O2 与水反应 反应比钠剧烈,轻微爆炸,产生H2 2K + 2H2O=2KOH + H2↑ 剧烈反应,产生H2 2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑ (阅读)P6了解碱金属单质和氧气、水的反应。 (结论)碱金属元素的性质 ①相似性:化学性质相似,原子均易失去1个电子,体现+1价,元素具有较强的金属性,单质体现较强的还原性; ②递变性:原子失电子能力增强,元素的金属性增强,单质的还原性增强。 (讨论)从哪些方面可判断元素金属性的强弱? (结论)①利用原子结构判断,电子层数越多,最外层电子数越少,金属性越强; ②利用金属活动性顺序判断; ③单质与水或酸反应置换出氢的难易程度; ④最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱。 (阅读)P7了解碱金属单质的物理性质。 相似性:①银白色金属(铯略带金色光泽)②柔软、密度小,熔点低 ③有较强的导电导热性。 递变性:①密度:由小到大,(K反常比Na小;锂的密度比煤油小,得到锂保存在石蜡中,而钠钾则可以保存在煤油中)。②熔沸点:由高到低。 (问题)卤族元素又如何呢? 〖板书〗2.卤族元素 〖学与问〗1.理论探究 原子结构相似性:原子最外层上都只有7个电子; 递变性:核电荷数增大,电子层数增多,原子半径增大,原子核对最外层电子的吸引力减弱。 (1)卤素单质与氢气反应 单质 反应条件及程度 方程式 氢化物稳定性 F2 反应条件渐苛刻剧烈程度依次减弱 H2 + F2 = 2HF(黑暗爆炸) 减 弱 Cl2 H2 + Cl2 2HCl Br2 H2 + Br22HBr I2 H2 + I22HI 2.实验探究 现象 化学方程式 静置后,液体分为两层, 上层为无色,下层分别呈橙红色和紫色 2NaBr + Cl2=2NaCl + Br2 2KI + Cl2=2KCl + I2 静置后,液体分为两层, 上层为无色,下层呈紫色 2KI + Br2=2KBr + I2 (结论)卤族元素的性质 ①相似性:化学性质相似,原子均易得到1个电子,元素具有较强的非金属性,单质体现较强的氧化性; ②递变性:原子得电子能力减弱,元素的非金属性减弱,单质的氧化性减弱。 (讨论)从哪些方面可判断元素非金属性的强弱? (结论)①利用原子结构判断,电子层数越少,最外层电子数越多,非金属性越强; ②利用非金属单质间的置换反应判断; ③利用单质与氢气反应的难易程度、反应条件及氢化物的稳定性判断; ④利用最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱判断。 (阅读)P8资料卡片了解卤素单质的物理性质。 相似性:都有颜色。 递变性:①颜色加深,状态由气态到液态到固态;②密度逐渐增大;③熔沸点逐渐升高。 (得出结论)在元素周期表中,同主族元素从上到下,核电荷数增大,电子层数增多,原子半径增大,原子核对最外层电子的吸引力减弱,原子失电子能力增强,得电子能力减弱。元素的金属性增强,非金属性减弱,单质的还原性增强,氧化性减弱。 【课堂检测】 1.X、Y是元素周期表第ⅦA族中的两种元素。下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是( C ) A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多 B.X的气态氢化物的沸点比Y的气态氢化物的沸点低 C.X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定 D.Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来 2.不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是( B ) A.Cl2与H2S溶液发生置换反应 B.HCl是强酸,H2S是弱酸 C.单质S与Fe反应生成FeS,而Cl2与其反应生成FeCl3 D.HCl比H2S更稳定 3.(2020·舟山高一检测)某同学做同主族元素性质的相似性和递变性实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(见下表,表中的"实验方案"与"实验现象"前后不一定是对应关系)。 实验方案 实验现象 ①将新制氯水滴加到NaBr溶液中,振荡后加入适量CCl4,振荡,静置 A.浮在水面上,熔成小球,四处游动,随后消失 ②将一小块金属钠放入冷水中 B.分层,上层无色,下层紫红色 ③将溴水加到NaI溶液中,振荡后加入适量CCl4,振荡,静置 C.浮在水面上,熔成小球,四处游动,并伴有轻微的爆炸声,很快消失 ④将一小块金属钾放入冷水中 D.分层,上层无色,下层橙红色 请你帮助该同学整理并完成实验报告。 (1)实验目的: 。 (2)实验用品: ①试剂:金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1 mol·L-1 NaBr溶液、0.1 mol·L-1NaI溶液、CCl4等。 ②仪器: 、 、 、镊子、小刀、玻璃片等。 (3)实验内容(请把表中与实验方案对应的实验现象的标号和化学方程式补写完整): 实验方案 实验现象 化学方程式 ① D Cl2+2NaBrBr2+2NaCl ② A 2Na+2H2O2NaOH+H2↑ ③ ④ (4)实验结论: 。 答案:(1)探究同主族元素性质的相似性和递变性 (2)试管 烧杯 胶头滴管 (3) 实验方案 实验现象 化学方程式 ③ B Br2+2NaII2+2NaBr ④ C 2K+2H2O2KOH+H2↑ (4)同主族元素性质相似,自上而下元素原子失电子能力增强,得电子能力减弱 【课堂小结】同主族元素的性质相似,但又具有一定的递变性,其根本原因在于其原子结构的相似性和递变性。 【作业设计】P11 1 3 9 10 11 【板书设计】二、元素的性质与原子结构 碱金属元素 卤族元素 原子 结构 相似性 原子最外层上都只有1个电子 原子最外层上都只有7个电子 递变性 核电荷数增大,电子层数增多,原子半径增大,原子核对最外层电子的吸引力减弱 元素化学性质 相似性 原子均易失去1个电子,体现+1价,元素具有较强的金属性,单质体现较强的还原性 原子均易得到1个电子,元素具有较强的非金属性,单质体现较强的氧化性 递变性 原子失电子能力增强,元素的金属性增强,单质的还原性增强 原子得电子能力减弱,元素的非金属性减弱,单质的氧化性减弱 同主族元素性质与原子结构的关系 在元素周期表中,同主族元素从上到下,核电荷数增大,电子层数增多,原子半径增大,原子核对最外层电子的吸引力减弱,原子失电子能力增强,得电子能力减弱。元素的金属性增强,非金属性减弱,单质的还原性增强,氧化性减弱 单质物理性质 相似性 ①银白色金属(铯略带金色光泽)②柔软、密度小,熔点低 ③有较强的导电导热性 都有颜色 递变性 ①密度逐渐增大,(K反常比Na小)②熔沸点逐渐降低 ①颜色加深,状态由气态到液态到固态;②密度逐渐增大;③熔沸点逐渐升高 元素金属性非金属性强弱的判断 金属性 ①利用原子结构判断,电子层数越多,最外层电子数越少,金属性越强;②利用金属活动性顺序判断;③单质与水或酸反应置换出氢的难易程度;④最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱 非金 属性 ①利用原子结构判断,电子层数越少,最外层电子数越多,非金属性越强;②利用非金属单质间的置换反应判断;③利用单质与氢气反应的难易程度、反应条件及氢化物的稳定性判断;④利用最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱判断