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第2课时 原子结构与元素的性质
一般金属元素最外层电子数≤4，具有金属性；
非金属元素最外层电子数≥4，具有非金属性。
思考与讨论
元素
稀有气体元素
金属元素
最外层电子数一般少于4个
非金属元素
最外层电子数为8个(氦为2)
最外层电子数一般多于4个
易失电子
不易得失电子
易得电子
化学性质不稳定
化学性质稳定
化学性质不稳定
金属性：失电子的能力
非金属性：得电子得能力
碱金属元素
卤族元素
两类化学性质活泼的元素，在自然界都以化合态存在
Li
Na
K
Rb
Cs
3
11
19
37
55
1
1
1
1
1
2
3
4
5
6
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}碱金属
最外层电子数
电子层数
原子半径
失电子能力
与O2反应
与H2O反应
Li
逐
渐
－
逐
渐
－
Na
K
Rb
Cs
碱金属的性质递变规律
密度
熔点、
沸点
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}碱金属
最外层电子数
电子层数
原子半径
失电子能力
与O2反应
与H2O反应
Li
均为1
2
逐
渐
增
大
逐
渐
增
强
Na
3
K
4
Rb
5
Cs
6
碱金属的性质递变规律
密度
熔点、
沸点
Li
Cs
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}碱金属
最外层电子数
电子层数
原子半径
失电子能力
与O2反应
与H2O反应
Li
均为1
2
逐
渐
增
大
逐
渐
增
强
Na
3
K
4
反应更剧烈，生成复杂的氧化物
Rb
5
沉入水底，立即燃烧爆炸
Cs
6
碱金属的性质递变规律
4Li+O2 = 2Li2O
2Na+O2 = Na2O2
2Li+H2O =2LiOH+H2↑
2Na+H2O =2NaOH+H2↑
2K+H2O =2KOH+H2↑
密度
熔点、
沸点
金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强
（碱性:LiOH NaOH KOH RbOH CsOH ）
Li与O2反应，只生成Li2O
碱金属的化学性质归纳
碱金属元素原子最外层都只有1个电子，在反应中均易失去电子，具有 性。
相似性
随着核电荷数的增加→ 碱金属元素原子的电子层数逐渐 → 原子半径逐渐 → 原子核对最外层电子的引力逐渐 → 原子失电子的能力逐渐 ，单质的还原性逐渐 ，元素的金属性逐渐 。
递变性
碱金属的化学性质归纳
碱金属元素原子最外层都只有1个电子，在反应中均易失去电子，具有还原性。
相似性
随着核电荷数的增加 → 碱金属元素原子的电子层数逐渐增多 → 原子半径逐渐增大 → 原子核对最外层电子的引力逐渐减弱 → 原子失电子的能力逐渐增强，单质的还原性逐渐增强，元素的金属性逐渐增强
递变性
碱金属单质的物理性质
{16D9F66E-5EB9-4882-86FB-DCBF35E3C3E4}碱金属单质
颜色（常态）
密度/g·cm?3
熔点/℃
沸点/℃
Li
银白色
0.534
180.5
1347
Na
银白色
0.97
97.81
882.9
K
银白色
0.86
63.65
774
Rb
银白色
1.532
38.89
688
Cs
略带金属光泽
1.879
28.40
678.4
Li
Na
K
Rb
Cs
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}碱金属
最外层电子数
电子层数
原子半径
失电子能力
与O2反应
与H2O反应
Li
均为1
2
逐
渐
增
大
逐
渐
增
强
Na
3
K
4
反应更剧烈，生成复杂的氧化物
Rb
5
沉入水底，立即燃烧爆炸
Cs
6
碱金属的性质递变规律
4Li+O2 = 2Li2O
2Na+O2 = Na2O2
2Li+H2O =2LiOH+H2↑
2Na+H2O =2NaOH+H2↑
2K+H2O =2KOH+H2↑
密度
熔点、
沸点
呈
增
大
趋
势
（钾
反
常）
逐
渐
降
低
密封在固体石蜡中
Li与O2反应，只生成Li2O
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}卤素单质
颜色（常态）
密度
熔点/℃
沸点/℃
F2
淡黄绿色（气体）
1.69 g/L（15℃）
?219.6
?188.1
Cl2
黄绿色（气体）
3.124 g/L（0℃）
?101
?34.6
Br2
深红棕色（液体）
3.119 g/cm3（20℃）
?7.2
58.78
I2
紫黑色（固体）
4.93 g/cm3
113.5
184.4
F2
Cl2
Br2
I2
卤素单质的物理性质
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}卤素单质
颜色（常态）
密度
熔点、沸点
F2
淡黄绿色（气体）
Cl2
黄绿色（气体）
Br2
深红棕色（液体）
I2
紫黑色（固体）
有刺激性气味，有毒；易溶于乙醇、苯、CCl4等有机溶剂，在水中溶解度小。
相似性
液溴易挥发，用水液封保存在带玻璃塞的棕色试剂瓶
唯一的液态
非金属单质
2F2＋2H2O=4HF＋O2
I2易升华，I2遇淀粉变蓝
F2
Cl2
Br2
I2
逐渐增大
逐渐升高
颜色加深
F Cl Br I
卤素的化学性质归纳
最外层均为7个电子，易得1个e—，具有 性
相似性
随着核电荷数的增加 → 卤素原子的电子层数逐渐 → 原子半径逐渐 → 原子核对最外层电子的引力逐渐 → 原子得e—的能力逐渐 ，单质的氧化性逐渐 ，元素的非金属性逐渐 。
递变性
F Cl Br I
卤素的化学性质归纳
最外层均为7个电子，易得1个e—，具有氧化性
相似性
随着核电荷数的增加 → 卤素原子的电子层数逐渐增多 → 原子半径逐渐增大 → 原子核对最外层电子的引力逐渐减弱 → 原子得e—的能力逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱
递变性
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}卤素
原子结构示意图
原子半径
得电子能力
卤素单质与H2反应
F

逐
渐
逐
渐
Cl
Br
I
卤素的化学性质递变规律
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}卤素
原子结构示意图
原子半径
得电子能力
卤素单质与H2反应
F

逐
渐
增
大
逐
渐
减
弱
在暗处爆炸
①与H2反应的难易程度： .
②稳定性：
HF HCl HBr HI
③氧化性强弱：
F2 Cl2 Br2 I2
Cl
Br
I
是可逆反应
卤素的化学性质递变规律
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}卤素
原子结构示意图
原子半径
得电子能力
卤素单质与H2反应
卤素单质与H2O反应
F

逐
渐
增
大
逐
渐
减
弱
在暗处爆炸
①与H2反应的难易程度：逐渐困难.
②稳定性：
HF ? HCl ? HBr ? HI （非金属性越强，氢化物越稳定）
③氧化性：
F2? Cl2 ? Br2?I2
Cl
Br
I
是可逆反应
卤素的化学性质递变规律
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}卤素
原子结构示意图
原子半径
得电子能力
卤素单质与H2反应
卤素单质与H2O反应
卤素单质间的置换反应
F

逐
渐
增
大
逐
渐
减
弱
在暗处爆炸
①与H2反应的难易程度：逐渐困难.
②稳定性：
HF ? HCl ? HBr ? HI（非金属性越强，氢化物越稳定）
③氧化性：
F2? Cl2 ? Br2?I2
Cl
Cl2 + H2O HCl + HClO
（可逆反应）
Br
Br2 + H2O HBr + HBrO
（很弱）
I
I2 + H2O HI+ HIO
（极弱）
是可逆反应
卤素的化学性质递变规律
2F2＋2H2O=
4HF＋O2
氧化性：F2? Cl2 ? Br2?I2
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}卤素
原子结构示意图
原子半径
得电子能力
卤素单质与H2反应
卤素单质与H2O反应
卤素单质间的置换反应
F

逐
渐
增
大
逐
渐
减
弱
在暗处爆炸
①与H2反应的难易程度： 逐渐困难.
②稳定性：
HF ? HCl ? HBr ? HI
（非金属性越强，氢化物越稳定）
③氧化性：
F2? Cl2 ? Br2?I2
①注意：F2会与H2O反应，因此不能置换
②Cl2 +2Br－ = Br2 + 2Cl－
③Cl2 +2I－ = I2 + 2Cl－
④Br2 +2I－ = I2 + 2Br－
Cl
Cl2 + H2O HCl + HClO
（可逆反应）
Br
Br2 + H2O HBr + HBrO
（很弱）
I
I2 + H2O HI+ HIO
（极弱）
是可逆反应
卤素的化学性质递变规律
2F2＋2H2O=
4HF＋O2
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}卤素
原子结构示意图
原子半径
得电子能力
卤素单质与H2反应
卤素单质与H2O反应
卤素单质间的置换反应
最高价氧化物对应水化物的酸性
F

逐
渐
增
大
逐
渐
减
弱
在暗处爆炸
①与H2反应的难易程度：逐渐困难.
②稳定性：
HF ? HCl ? HBr ? HI（非金属性越强，氢化物越稳定）
③氧化性：
F2? Cl2 ? Br2?I2
①注意：F2会与H2O反应，因此不能置换
②Cl2 +2Br－ = Br2 + 2Cl－
③Cl2 +2I－ = I2 + 2Cl－
④Br2 +2I－ = I2 + 2Br－
HClO4
HBrO4
HIO4
注意：
F无正价，因此无含氧酸
Cl
Cl2 + H2O HCl + HClO
（可逆反应）
Br
Br2 + H2O HBr + HBrO
（很弱）
I
I2 + H2O HI+ HIO
（极弱）
是可逆反应
卤素的化学性质递变规律
2F2＋2H2O=
4HF＋O2
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}卤素
原子结构示意图
原子半径
得电子能力
卤素单质与H2反应
卤素单质与H2O反应
卤素单质间的置换反应
最高价氧化物对应水化物的酸性
F

逐
渐
增
大
逐
渐
减
弱
在暗处爆炸
①与H2反应的难易程度：逐渐困难.
②稳定性：
HF ? HCl ? HBr ? HI（非金属性越强，氢化物越稳定）
③氧化性：
F2? Cl2 ? Br2?I2
①注意：F2会与H2O反应，因此不能置换
②Cl2 +2Br－ = Br2 + 2Cl－
③Cl2 +2I－ = I2 + 2Cl－
④Br2 +2I－ = I2 + 2Br－
HClO4 >
HBrO4 >
HIO4
注意：
F无正价，因此无含氧酸
Cl
Cl2 + H2O HCl + HClO
（可逆反应）
Br
Br2 + H2O HBr + HBrO
（很弱）
I
I2 + H2O HI+ HIO
（极弱）
是可逆反应
卤素的化学性质递变规律
2F2＋2H2O=
4HF＋O2
补充：
卤素单质与NaOH溶液反应
2F2+4NaOH = 4NaF+O2+2H2O
Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O
Br2+2NaOH = NaBr+NaBrO+H2O
3Br2+6NaOH = 5NaBr+NaBrO3+3H2O
3I2+6NaOH = 5NaI+NaIO3+3H2O
卤素相关颜色
{ED083AE6-46FA-4A59-8FB0-9F97EB10719F}
单质
水
CCl4
汽油(苯)
离子与AgNO3
反应生成沉淀
F2
（气）淡黄绿色
——
——
——
——
Cl2
（气）黄绿色
（氯水）
黄绿色
黄绿色
黄绿色
AgCl 白色
Br2
（液）深红棕色
（溴水）
橙红/橙黄色
橙红色
橙红色
AgBr 淡黄色
I2
（固）紫黑色
（碘水）
棕黄色
紫红色
紫红色
AgI 黄色

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