元素的性质与原子结构1

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1、元素的性质与原子结构（2）二 元素的性质与原子结构（1）碱金属元素RbRb（一）碱金属元素的性质比较碱金属元素的性质比较元元素素名名称称元素元素符号符号核核电电荷荷数数最外最外层电层电子数子数电电子子层层数数 原子结构原子结构原子结构原子结构示意图示意图相同相同点点递变性递变性碱碱金金属属元元素素锂锂Li312最最外外层层都都有有一一个个电电子子核电荷核电荷数逐渐数逐渐增多电增多电子层数子层数逐渐增逐渐增多原子多原子半径逐半径逐渐增大渐增大钠钠Na1113钾钾K1914铷铷Rb3715铯铯Cs5516思考思考物质的化学性质主要取决于原子的最外层电物质的化学性质主要取决于原子的最外层电子数，从碱

2、金属原子的结构可推知其具有哪子数，从碱金属原子的结构可推知其具有哪些化学性质？些化学性质？答：最外层上都只有一个电子，在化学反应答：最外层上都只有一个电子，在化学反应中易失去一个电子，具有强还原性，形成中易失去一个电子，具有强还原性，形成+1+1价的阳离子，能与氧气等非金属元素及水发价的阳离子，能与氧气等非金属元素及水发生化学反应。生化学反应。小实验（1 1）取一小块钠，擦干表面的煤油后放在）取一小块钠，擦干表面的煤油后放在石棉网上加热，观察现象。石棉网上加热，观察现象。（2 2）在小烧杯中放入一些水，滴入几滴酚）在小烧杯中放入一些水，滴入几滴酚酞试液，然后取绿豆大的钠，吸干表面的酞试液，然后

3、取绿豆大的钠，吸干表面的煤油，投入到小烧杯中，观察现象。煤油，投入到小烧杯中，观察现象。（3）取相同量的钾，按照上述方法进行试）取相同量的钾，按照上述方法进行试验，观察现象，并比较钾和钠的实验现象验，观察现象，并比较钾和钠的实验现象得出结论得出结论钠、钾化学性质比较钠、钾化学性质比较钠钠 钾钾 与氧气反与氧气反应应 剧烈燃烧，火焰呈剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色黄色，生成淡黄色 的固体的固体 剧烈燃烧，火焰呈剧烈燃烧，火焰呈紫色紫色 与水反应与水反应（绿豆大（绿豆大一块）一块） 浮在水面上、熔成银浮在水面上、熔成银白色、在水面上四处白色、在水面上四处游、滴入酚酞溶液呈游、滴入酚酞溶液呈红色红

4、色 浮在水面上、熔成银浮在水面上、熔成银白色、在水面上四处白色、在水面上四处游、滴入酚酞溶液呈游、滴入酚酞溶液呈红色红色 （二）碱金属的化学性质LiNaKRbCs与与O O2 2反应反应反应不如反应不如钠剧烈，钠剧烈，生成生成LiLi2 2O O点燃剧烈点燃剧烈燃烧，生燃烧，生成成NaNa2 2O O2 2燃烧更剧燃烧更剧烈，生成烈，生成比过氧化比过氧化物复杂的物复杂的氧化物氧化物遇空气立遇空气立即燃烧，即燃烧，生成更复生成更复杂的氧化杂的氧化物物遇空气立遇空气立即燃烧，即燃烧，生成更复生成更复杂的氧化杂的氧化物物与与H H2 2O O反应反应缓慢缓慢，生，生成成H H2 2剧烈，生剧烈，生成

5、成H H2 2轻微的爆轻微的爆炸，生成炸，生成H H2 2遇水立即遇水立即燃烧，爆燃烧，爆炸炸遇水立即遇水立即燃烧，爆燃烧，爆炸炸结论元元 素素 的的 金金 属属 性性 逐逐 渐渐 增增 强强与非金属单质的反应Na(1) 4Na+O2=2Na2O(2) 2Na+O2=Na2O2K(1) 4K+O2=2K2O(2) 2K+O2=K2O2(3) K+O2=KO2点燃点燃与水的反应 2Li+2H2O=2LiOH+H2(十分缓慢,因为生成的LiOH微溶于水,反应慢,且Li不熔化) 2Na+2H2O=2NaOH+H2(反应特点:浮,熔,游,响,红) 2K+2H2O=2KOH+H2(比钠更剧烈)（三）碱金

6、属的物理性质Li Na K Rb Cs相似性颜色银白色（Cs略带金色）密度小硬度柔软熔点低导电导热好递变规律密度变化逐渐变大（K除外）熔沸点变化逐渐降低 随着核电荷数的增加，碱金属元素随着核电荷数的增加，碱金属元素（Li.Na.K.Rb.CsLi.Na.K.Rb.Cs）原子的电子层数逐渐原子的电子层数逐渐增多，原子核对最外层电子的引力逐渐减增多，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。弱，原子失电子的能力逐渐增强。 元素的金属性逐渐增强，与水和氧气的反元素的金属性逐渐增强，与水和氧气的反应越来越剧烈，生成的氧化物越来越复杂。应越来越剧烈，生成的氧化物越来越复杂。最高价氧化物

7、对应水化物的碱性越来越强。最高价氧化物对应水化物的碱性越来越强。碱金属元素性质结论碱金属元素性质结论元素金属性强弱判断依据：元素金属性强弱判断依据： 1、根据金属单质与水或酸反应置换出氢的难易程度。置换出氢越容易，则金属性越强。 2、根据金属元素最高价氧化物对应水化物碱性强弱。碱性越强，则金属元素的金属性越强。 3、可以根据对应阳离子的氧化性强弱判断。金属阳离子氧化性越弱，则元素金属性越强。 1. 1.锂电池是一种锂电池是一种高能电池。高能电池。 锂有机化学中重要的催化剂。锂有机化学中重要的催化剂。 锂是制造氢弹不可缺少的材锂是制造氢弹不可缺少的材 料，是优质的料，是优质的高能燃料高能燃料（已

8、经用于宇宙飞船、人造卫（已经用于宇宙飞船、人造卫 星和超声速飞机）。星和超声速飞机）。 3 3铷铯主要用于制备铷铯主要用于制备光电管光电管、真空管。铯原子钟是目前最准确的真空管。铯原子钟是目前最准确的计时仪器。计时仪器。2 2钾的化合物最大用途是钾的化合物最大用途是做钾肥做钾肥。硝酸钾还用于做硝酸钾还用于做火药火药。（四）碱金属元素的用途（2）卤素F2Br2I2Cl2单质单质颜色颜色密度密度状态状态熔沸点熔沸点卤素单质物理性质的变化规律卤素单质物理性质的变化规律浅黄绿色黄绿色深红棕色紫黑色气 体气 体液 体晶 体逐 渐 增 大逐 渐 升 高 逐 渐 减 小颜色逐渐加深颜色逐渐加深溶解性（水中）

9、溶解性（水中）最外层最外层7 7个电子个电子易得一个电子，易得一个电子，核电荷数递增核电荷数递增电子层数递增电子层数递增原子半径依次增大原子半径依次增大得电子能力逐渐减弱得电子能力逐渐减弱原子结构原子结构性质性质决定决定具氧化性具氧化性氧化性逐渐减弱氧化性逐渐减弱卤素的原子结构卤素的原子结构氧化性强弱氧化性强弱 F2 Cl2Br2I2 2Fe+3Br2 = 2FeBr3 Cu+Br2 = CuBr2 点燃点燃点燃点燃Fe+I2=FeI2（1）与金属反应：）与金属反应：2Fe3Cl2 =2FeCl3Cu+Cl2= CuCl2 铁、铜分别与氯、溴、碘的反应铁、铜分别与氯、溴、碘的反应卤素单质的化学

10、性质卤素单质的化学性质名称名称 反应条件反应条件 方程式方程式 氢化物稳定性氢化物稳定性 F2冷暗处爆炸冷暗处爆炸H2+F2=2HF HF很稳定很稳定Cl2光照或点燃光照或点燃H2+Cl2=2HCl HCl稳定稳定Br2高温高温H2+Br2=2HBrHBr较不稳定较不稳定I2高温，持续加热高温，持续加热缓慢进行缓慢进行H2+I2=2HIHI很不稳定很不稳定 （2) 2) 卤素与氢气的反应卤素与氢气的反应卤素单质与H2化合的难易关系： F2 Cl2 Br2 I 2卤化氢的稳定性关系：HF HCl HBr HI Br2 H2O=HBrHBrO2F22H2O=4HFO2 （特例特例）Cl2 H2O=

11、HClHClO（3）卤素与水反应）卤素与水反应通式：X2 H2O=HXHXO（X:Cl、Br、I）I2 H2O=HIHIO（4）与碱反应：）与碱反应：X2 + 2NaOH =NaX+NaXO +H2O (X=Cl、Br、I) 3 X2 + 6NaOH = 5NaX + NaXO3 +3H2O（除氟外）氯水 NaBrNaBr溶液溶液CClCCl4 4振荡振荡1 试管中溶液由无色变试管中溶液由无色变为橙黄色为橙黄色,加加CCl4后后,分层分层,上层无色上层无色,下层橙红色下层橙红色. 试管中溶液由无色变试管中溶液由无色变为棕黄色为棕黄色,加加CCl4后后,分层分层,上层无色上层无色,下层紫红色下层

12、紫红色. 试管中溶液由无色变为试管中溶液由无色变为棕黄色棕黄色,加加CCl4后后,分层分层,上上层无色层无色,下层紫红色下层紫红色.氯水氯水 KIKI溶液溶液CClCCl4 4振荡振荡2溴水溴水 KIKI溶液溶液CClCCl4 4振荡振荡3（5 5）、卤素间的相互置换）、卤素间的相互置换总结：非金属性强弱判断依据 周期表中的位置 单质与氢气化合的难易程度以及氢化物的稳定性 最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 阴离子的还原性强弱 非金属间的置换反应元素性质与原子结构总结对于同族元素而言核电荷数逐渐增多电子层数依次增加得电子能力逐渐减弱失电子能力逐渐增强金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱从从上上到到下下