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第四章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构与元素周期表
课时3 原子结构与元素的性质
壹
贰
叁
典型的金属元素族——碱金属
知识导航
典型的非金属元素族——卤族
课堂导入
经过不断的研究，科学家们最终制定出了元素周期表，那么，其是如何揭示元素之间的关联？
探究课堂
元素化学性质与原子最外层电子数的关系
原子 最外层电子数特点 得失电子情况 化学性质
稀有气体元素 都为8(氦为2) 不易_____ _____
金属元素 一般_____4 易_____ _______
非金属元素 _____4 易_____ ______
得失
稳定
少于
失去
不稳定
多于
得到
不稳定
原子的最外层电子数决定原子的化学性质。
元素化学性质与原子最外层电子数的关系
过渡元素
（过渡金属）
碱
金
属
元
素
卤
族
元
素
稀
有
气
体
元
素
放射性元素
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
锂 0.152
钠 0.186
钾 0.227
铷 0.248
铯 0.265
探究课堂
Li
Na
K
Rb
Cs
3
11
19
37
55
1
1
1
1
1
2
3
4
5
6
原子核外电子排布有什么特点？
最外层电子数都是1；随核电荷数的增大，电子层数逐渐增多。
化学性质相似
探究课堂
原子半径变化有什么特点？
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
锂 0.152
钠 0.186
钾 0.227
铷 0.248
铯 0.265
Li
Na
K
Rb
Cs
3
11
19
37
55
1
1
1
1
1
2
3
4
5
6
从上到下碱金属元素原子的电子层数逐渐增大，原子半径逐渐增大。
探究课堂
（1）回忆第二章学过的知识，钠有哪些化学性质？（用化学方程式表示），体现了什么性质？
（2）结合锂、钠和钾的原子结构特点，预测锂、钾可能具有哪些相似化学性质？
①2Na＋O2 Na2O2
②2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑
③2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑
4Na＋O2 = 2Na2O
锂、钠和钾最外层都只有1个电子，都容易失去最外层电子，表现出比较强的还原性。锂、钾和钠相似，都能与氧气、水发生化学反应。
还原性
碱金属元素化学性质的相似性
探究课堂
碱金属元素化学性质的递变性
【观察并思考】Na与K分别与水、O2反应现象有何不同？试从原子结构角度解释。
探究课堂
碱金属元素化学性质的递变性
钾和钠都可以与
水和氧气发生反应
钾的反应更为剧烈
元素符号 原子结构 示意图 原子半径/nm
Na 0.186
K 0.227
原子最外层电子相同
原子半径较大
强还原性（失电子）
失电子能力更强
还原性更强
探究课堂
碱金属元素化学性质的递变性
元素符号 原子结构示意图 原子半径/nm
Li 0.152
Na 0.186
K 0.227
Rb 0.248
Cs 0.265
碱金属元素原子
最外层只有一个电子
原子结构的相似性
元素性质的相似性
决定
在化合物中化合价+1
易失电子，表现金属性（还原性）
随核电荷数增加
电子层数逐渐增大
原子结构的递变性
元素性质的递变性
决定
原子半径逐渐增大
金属性（还原性）逐渐增强
原子失电子能力
逐渐增强
探究课堂
锂(Li) 钠(Na) 钾(K) 铷(Rb) 铯(Cs)
随着核电荷数增加，碱金属的性质逐渐增强
与水反应越来越剧烈，生成氢气速率越来越快；
通式： 2M+2H2O=2MOH+H2↑
碱性：LiOH ＜ NaOH ＜ KOH ＜ RbOH ＜ CsOH
元素金属性逐渐增强，单质还原性逐渐增强
请预测碱金属元素的性质
探究课堂
碱金属元素的物理性质
元素名称 元素符号 核电荷数 颜色和状态 密度g/cm3 熔点℃ 沸点℃
锂 Li 3 银白色, 柔软 0.534 180.5 1347
钠 Na 11 银白色, 柔软 0.97 97.81 882.9
钾 K 19 银白色, 柔软 0.86 63.65 774
铷 Rb 37 银白色, 柔软 1.532 38.89 688
铯 Cs 55 略带金色光泽,柔软 1.879 28.40 678.4
递增
注意：锂是最轻的金属，保存在石蜡里；其他保存在煤油中。
递增
递减
递减
钠钾反常
探究课堂
【例1】下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是( )
① 金属性最强的是锂
② 形成的离子中，氧化性最强的是锂离子
③ 在自然界中均以化合态形式存在
④ Na在空气中久置后，成分为Na2CO3
⑤ 均可与水反应，产物均为MOH和H2
⑥ 它们在氧气中燃烧的产物都有M2O和M2O2两种形式
⑦ 粒子半径：Rb+>K+>Na+，Cs>Cs+
A. ①②③④⑤ B. ③④⑤⑥⑦
C. ①②④⑥⑦ D. ②③④⑤⑦
D
卤
族
元
素
探究课堂
卤素单质的物理性质
卤素单质 颜色和状态 密度(g.cm3) 熔点(℃) 沸点(℃)
F2 淡黄绿色， 气体 1.69 -219.6 -188.1
Cl2 黄绿色， 气体 3.214 -101 -34.6
Br2 深红棕色， 液体 3.119 -7.2 58.78
I2 紫黑色， 固体 4.93 113.5 184.4
密度增大
颜色加深
熔点升高
沸点升高
探究课堂
F
Cl
Br
I
根据卤素原子结构，推测氟、氯、溴、碘在化学性质上所表现的相似性和递变性？
探究课堂
卤族元素性质的理论分析
卤族元素原子最外层
有7个电子
原子结构的相似性
元素性质的相似性
决定
在化合物中常见化合价-1
易得电子，表现非金属性（氧化性）
卤族元素原子
电子层数逐渐增大
原子结构的递变性
元素性质的递变性
决定
原子半径逐渐增大
非金属性（氧化性）逐渐减弱
原子得电子能力逐渐减弱
探究课堂
卤素单质的化学性质
①卤素与氢气反应
H2+X2=2HX
（ X=F、Cl、Br、I ）
卤素 条件及现象 方程式 氢化物稳定性
F2 冷暗处爆炸
Cl2 光照或点燃
Br2 高温 500℃
I2 高温、持续加热缓慢进行
① 与氢气反应的难易程度： ；
② 生成氢化物的稳定性： ；
③ 卤素非金属性的强弱： ；
由易到难
由强到弱
由强到弱
H2+F2=2HF
H2+Cl2=2HCl
H2+Br2=2HBr
H2+I2 2HI
HF很稳定
HCl稳定
HBr较不稳定
HI很不稳定
探究课堂
实验 现象 化学方程式
KBr+氯水 振荡
KI+氯水 振荡
KI+溴水 振荡
溶液变为橙黄色
溶液变为棕黄色
溶液变为棕黄色
2KBr + Cl2 = 2KCl +Br2
2KI + Cl2 = 2KCl +I2
2KI + Br2 = 2KBr +I2
2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2
2I－＋Cl2 = 2Cl－＋I2
2I－＋Br2 = 2Br－＋I2
卤素单质的化学性质
② 卤素单质间的置换反应
探究课堂
2Br－＋Cl2 = 2Cl－ ＋ Br2
2I－＋Cl2 = 2Cl－ ＋ I2
2I－＋ Br2 = 2Br－ ＋ I2
氧化性
还原性
氧化剂
氧化产物
还原剂
还原产物
Cl2>Br2
Cl-
氧化剂
氧化产物
还原剂
还原产物
氧化剂
氧化产物
还原剂
还原产物
Cl2>I2
Cl-Br2>I2
Br -Cl-
Cl2>Br2>I2
卤素离子还原性：
卤素单质氧化性：
从氯到碘，
单质的氧化性逐渐减弱。
从氯到碘，
离子的还原性逐渐增强。
卤素单质的化学性质
探究课堂
【例2】在甲、乙、丙三种溶液中各含一种卤素离子，往甲中加淀粉和氯水，则溶液变蓝色，再往丙中加淀粉和氯水，无明显现象。
则甲、乙、丙依次含有( )
A. Br－、I－、Cl- 　
B. I-、Cl-、Br－
C. I－、Br－、Cl-　
D. Br-、Cl-、I-
C
淀粉遇碘单质变蓝
课堂小结
金 属 性 逐 渐 增 强
非 金 属 性 逐 渐 减 弱
同一主族，从上到下：、
电子层数逐渐 ，
原子半径逐渐 ，
失电子能力逐渐 ，得电子能力逐渐 ，金属性逐渐 ，
非金属性逐渐 ；
增大
增强
减弱
增强
减弱
增多
谢谢观看
THANKS

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