第3课时原子结构与元素的性质目标与素养:1.通过碱金属、卤素原子的结构特点,认识原子结构与元素性质的关系。(宏观辨识与微观探析)2.能初步运用原子结构理论解释碱金属、卤素性质的相似性和递变性。(变化观念)一、原子结构与元素性质的关系1.金属元素:原子最外层电子一般少于4个,在化学反应中容易失去电子,具有金属性。2.非金属元素:原子最外层电子一般多于4个,在化学反应中容易得到电子,具有非金属性。二、碱金属元素1.碱金属元素的原子结构元素名称元素符号核电荷数原子结构示意图最外层电子数电子层数原子半径/nm碱金属元素锂Li3120.152钠Na11130.186钾K19140.227铷Rb37150.248铯Cs55160.265结论:碱金属元素原子结构的共同点是最外层电子数均为1,不同点是电子层数和原子半径不同,其变化规律是随着核电荷数的增加,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大2.碱金属单质的化学性质(1)钠、钾与氧气反应比较①实验现象:都能在空气中燃烧,钠产生黄色火焰(透过蓝色钴玻璃观察),钾产生紫色火焰,钾燃烧更剧烈。②反应方程式:2Na+O2=====Na2O2、K+O2=====KO2。(2)钠、钾与水反应比较碱金属单质钠钾实验操作实验现象相同点:金属浮在水面上;熔成闪亮的小球;小球四处游动;发出嘶嘶的响声;反应后的溶液呈红色,不同点:钾与水的反应有轻微爆炸声并着火燃烧实验原理2Na+2H2O===2NaOH+H2↑2K+2H2O===2KOH+H2↑实验结论与水反应剧烈程度:K>Na;金属的活泼性:K>Na3.碱金属单质的物理性质元素Li、Na、K、Pb、Cs(原子序数增大)相同点除铯外,其余都呈银白色,它们都比较软,有延展性,密度较小,熔点较低,导电、导热性强递变规律密度逐渐增大(钠、钾反常)熔、沸点逐渐降低个性特点①铯略带金属光泽;②锂的密度比煤油的小;③钠的密度比钾大三、卤族元素1.卤素单质的物理性质F2Cl2Br2I2颜色、状态淡黄绿色气体黄绿色气体深红棕色液体紫黑色固体密度逐渐增大熔、沸点逐渐升高2.卤素的原子结构特点相同点①卤族元素位于周期表第ⅦA族;②最外层上都有7个电子。递变性从F→I核电荷数依次增大,电子层数依次增多,原子半径依次增大3.卤素单质的化学性质(1)卤素单质与氢气的反应(2)卤素单质之间的置换反应实验操作实验现象化学方程式静置后,液体分层,上层接近无色,下层呈橙红色Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2静置后,液体分层,上层接近无色,下层呈紫红色Cl2+2KI===2KCl+I2静置后,液体分层,上层接近无色,下层呈紫红色Br2+2KI===2KBr+I2结论Cl2→I2氧化性逐渐减弱,相应卤素离子还原性逐渐增强微点拨:因为F2能与H2O发生反应(2F2+2H2O===4HF+O2),所以F2不能从其他卤化物的盐溶液中置换出卤素单质。1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)碱金属元素即ⅠA元素()(2)K比Na活泼,故K可以从钠盐溶液中置换出Na()(3)卤素单质与水反应均可用X2+H2O===HXO+HX表示()(4)HX都极易溶于水,它们的热稳定性随核电荷数增加而增强()[答案](1)×(2)×(3)×(4)×2.下列金属与水反应最剧烈的是()A.LiB.KC.RbD.CsD[在碱金属中,随着元素原子电子层数的增多,碱金属的金属活动性增强,四个选项中与水反应最剧烈的应是Cs。]3.铯单质与水剧烈反应,放出________色气体,向溶液中滴入紫色石蕊溶液,显________色,因为_________________(写出化学方程式)。[答案]无蓝2Cs+2H2O===2CsOH+H2↑碱金属元素性质的相似性和递变性1.相似性(R表示碱金属元素)原子都容易失去最外层的一个电子,化学性质活泼,它们的单质都具有较强的还原性,它们都能与氧气等非金属单质及水反应。碱金属与水反应的通式为2R+2H2O===2ROH+H2↑。2.递变性随着原子序数的递增,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的引力逐渐减小,碱金属元素的原子失电子能力逐渐增强,金属性逐渐增强。(1)(2)与O2的反应越来越剧烈,产物更加复杂,如Li与O2反应只能生成Li2O,Na与O2反应还可以生成Na2O2,而K与O2反应能够生成KO2等。(3)与H2O的反应越来越剧烈,如K与H2O反应可能会发生轻微爆炸,Rb与Cs遇水发生剧烈爆炸。(4)最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强,CsOH的碱性最强。【典例】下列各组比较不正确...