高中化学人教版 (新课标)必修2第一章 物质结构 元素周期律第一节 元素周期表课前预习课件ppt

这是一份高中化学人教版 (新课标)必修2第一章 物质结构 元素周期律第一节 元素周期表课前预习课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了物质结构元素周期律，第一章，人体中的化学元素，银白色，逐渐减弱，碱金属，●典例透析，卤族元素等内容，欢迎下载使用。

第一节　元素周期表第2课时　元素的性质和原子结构
我们人体是一个有机体，主要是由碳、氢、氧元素组成的，除此之外，在人体组织和体液中含有很多其他的元素，某些元素在人体中的含量虽然不高，但却都是人体中不能缺少的元素。你知道人体中所含的各元素在周期表中的位置吗？它们具有什么样的性质呢？
●学习目标1．了解碱金属、卤素原子在周期表中的位置。2．了解碱金属、卤素原子的结构特点，了解原子结构与元素性质的关系。3．了解碱金属、卤素性质的相似性与递变性，并能初步运用原子结构理论解释。
●新知预习1．碱金属元素原子的最外层都有_________个电子，都是活泼的金属；且随核电荷数增加，电子层数逐渐______________，原子半径逐渐______________，金属性逐渐____________。2．碱金属单质的物理性质：都有______________的金属光泽，质______________，密度____________，熔点____________，导电性和导热性都____________；随着核电荷数增加，碱金属单质的熔、沸点逐渐__________，密度逐渐__________[特殊的ρ(K)<ρ(Na)]。
3．卤素原子的最外层都有____________个电子，易____________1个电子形成8个电子的稳定结构，因此卤素具有较强的____________性。卤素按F2、Cl2、Br2、I2的顺序，与氢气反应的剧烈程度____________，生成的氢化物的稳定性____________，最高价氧化物对应的水化物的酸性____________(F没有氧化物)。卤素间的置换反应：Cl2、Br2、I2氧化性由强到弱的顺序为__________，并由此预测F2的氧化性比Cl2____________。
Cl2>Br2>I2
●自主探究1．钾比钠的金属性强，钾能否把钠从NaCl溶液中置换出来？F2的氧化性比Cl2强，那么F2能否把Cl2从NaCl溶液中置换出来？提示：都不行，因为K、F2都能与H2O发生反应，2K＋2H2O===2KOH＋H2↑，2F2＋2H2O===4HF＋O2。
2．课本卤素单质的置换反应中有三组实验来说明Cl2、Br2、I2氧化性强弱，若只选两组，应是哪两组？各卤素离子的还原性又如何？提示：应选氯水与NaBr溶液和溴水与KI溶液。对应单质的氧化性越强，相应离子的还原性越弱，因氧化性Cl2>Br2>I2，故其离子的还原性为Cl－●教材点拨1．碱金属元素原子结构的相似性与递变性
2．碱金属元素单质的物理性质的相似性和递变性(1)相似性：除铯(略带金属光泽)外，其余均呈银白色，较柔软，有延展性，密度较小，熔点较低，导热性和导电性都很好。(2)递变性：从Li到Cs密度逐渐增大(钠、钾反常)，熔沸点逐渐降低。
3．碱金属元素单质的化学性质的相似性和递变性(1)相似性①与O2反应生成相应的氧化物，如Li2O、Na2O等。②与Cl2反应生成RCl，如NaCl、KCl等。③与H2O反应，能置换出H2O中的氢，反应通式为：2R＋2H2O===2ROH＋H2↑。④与非氧化性酸反应，生成H2，反应通式为：2R＋2H＋===2R＋＋H2↑(R表示碱金属元素)。
(2)递变性从锂到铯，随核电荷数增多，其电子层数逐渐增多，原子核对核外电子的引力逐渐减弱，使其性质表现差异性、递变性；失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强，还原性逐渐增强。①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。②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、Cs遇水立即燃烧、爆炸，生成H2。③对应离子的氧化性依次减弱，即Li＋＞Na＋＞K＋＞Rb＋＞Cs＋。
温馨提示：①因Na、K等很活泼的金属易与H2O反应，故不能在溶液中置换不活泼的金属。②碱金属最高价氧化物的水化物都是强碱，碱性从上到下依次增强，即LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH。③最外层电子数是1的不一定是碱金属元素，如氢元素。④锂的密度小于煤油，只能用石蜡封存，钠、钾密度均小于水，但钠的密度大于钾的密度，少量Na、K用煤油封存，大量Na、K用石蜡封存。
4．元素的金属性强弱的比较比较金属性的强弱，其实质是看元素原子失去电子的能力，越易失电子，金属性越强。(1)从元素原子结构判断①当最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径越大，就越易失电子，金属性越强。②当电子层数相同时，核电荷数越多越难失电子，金属性越弱(以后学)。
(2)从元素单质及其化合物的相关性质判断①金属单质与水或酸反应越剧烈，元素金属性越强。②最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素金属性越强。(3)根据金属活动性顺序表判断一般来说排在前面的金属元素其金属性比排在后面的强。(4)离子的氧化性强弱判断离子的氧化性越强，则对应金属元素的金属性越弱。温馨提示：金属性强弱的比较，是比较原子失去电子的难易，而不是失去电子的多少。如Na失去一个电子，而Mg失去两个电子，但Na的金属性比Mg强。
5.拓展研究——焰色反应及其应用金属钠和钾在灼烧时都能使火焰呈现出特殊的颜色：钠——黄色火焰、钾——紫色火焰。实际上还有一些金属元素在灼烧时也能使火焰呈现出特殊的颜色，如下表：几种金属元素焰色反应的火焰颜色
元素的这一特性在物质的检验或鉴定中具有重要的作用。中学化学中常用焰色反应鉴别或鉴定钠、钾元素的化合物。利用焰色反应鉴别或鉴定物质，就是将试样在火焰上灼烧使其显示焰色，观察焰色作出判断。简单易操作的火焰有酒精灯火焰、酒精喷灯火焰、煤气灯火焰等。
要制成可靠的焰色通常需避免四项干扰：一是燃料燃烧火焰的颜色。要调整出温度高、颜色浅或无色的火焰；二是灼烧试样载体被灼烧的焰色的干扰。铂丝不产生干扰其他金属焰色的焰色，通常用铂丝蘸取试样溶液在火焰上灼烧；三是试样与试样之间的干扰；四是不同色光之间的干扰。黄色光对紫色光具有很强的掩蔽作用，含钴元素、呈蓝色的玻璃能将黄色光滤掉使紫色光透过，因此要透过(隔着)蓝色钴玻璃片观察火焰的紫色。
用铂丝作试样灼烧载体的焰色反应实验，一般要经过以下步骤：洗丝——用盐酸洗净铂丝(不用H2SO4洗涤铂丝是由于硫酸盐的熔沸点较高，难以挥发，会对后一个实验产生干扰)；空烧——将铂丝在火焰上灼烧出颜色浅而稳定的焰色(这又叫做空白实验)；蘸烧——用铂丝蘸取试样灼烧；洗丝——再次用稀盐酸洗涤铂丝。可简单记为：洗—烧—蘸—烧—洗。
(2015·江西省白鹭洲中学高一月考)下列关于碱金属的叙述中，正确的是(　　)A．金属钠着火时，可用水或泡沫灭火器灭火B．碱金属单质都可保存在煤油中C．钠离子核外电子数比钠原子核外电子数少D．碱金属中密度最小、熔沸点最高的是铯
【解析】　A．钠着火不能用水或泡沫灭火器灭火，应用沙子灭火，错误；B.锂的密度比煤油的密度小，常保存在石蜡油中，错误；C.钠离子核外有10个电子，钠原子核外有11个电子，正确；D.碱金属从上到下密度增大，熔沸点降低，铯的熔沸点最低，错误。【答案】　C
关于铯及其化合物的以下各说法中不正确的是(　　)A．氢氧化铯是一种强碱，比KOH的碱性强B．铯与水或酸溶液反应剧烈，都生成氢气C．Cs的还原性比Na强，故Na＋的氧化性大于Cs＋D．Al的金属性大于Cs的金属性
【解析】　Cs的最外层电子数也是1，电子层数比K的多，故Cs的金属性比K强，CsOH的碱性比KOH强，A项正确；铯与Na性质相似，与水或酸反应更剧烈，都生成H2，B项正确；Cs的还原性比Na强，所以Na＋的得电子能力比Cs＋强，C项正确；因为Cs的金属性强于Na，Na的金属性强于Al，所以Al的金属性小于Cs，D项错误。【答案】　D
●教材点拨1．卤族元素的原子结构(1)原子结构示意图：
(2)卤族元素原子结构的相似性和递变性。
(2)递变性①从上到下，卤素单质的氧化性逐渐减弱，阴离子还原性逐渐增强，即氧化性F2＞Cl2＞Br2＞I2，还原性I－＞Br－＞Cl－＞F－。②与H2反应越来越难，氢化物的稳定性逐渐减弱(HF＞HCl＞HBr＞HI)；还原性逐渐增强，其水溶液的酸性逐渐增强。HCl、HBr、HI的熔沸点依次升高。③卤素单质与变价金属反应时(如Fe)，F2、Cl2、Br2生成FeX3(高价)，而I2只能生成FeI2(低价)。
④卤素单质间的置换反应实验
4.卤素单质的特殊性质(1)氟元素无正价，无含氧酸。(2)Cl2易液化。(3)Br2在常温下是中学阶段唯一的一种液态非金属单质。(4)碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I2变蓝色。(5)2F2＋2H2O===4HF＋O2。温馨提示：①卤素单质间的置换反应，也可以在单质与HX之间发生，如Cl2＋2HBr===2HCl＋Br2。②淀粉遇碘变蓝，此处的碘指的是碘单质(I2)，不是碘离子(I－)，I2可以是新生成的如Cl2＋2KI===2KCl＋I2，也可以是本身存在的如碘水。
5．元素非金属性强弱的判断比较元素非金属性的强弱，其实质是看元素原子得到电子的难易程度，越易得电子，非金属性越强。(1)据元素周期表判断。①同一周期，从左到右：元素的非金属性逐渐增强。②同一主族，从上到下：元素的非金属性逐渐减弱。(2)据单质及其化合物的性质判断。①单质与氢气化合越容易(或氢化物越稳定)，元素的非金属性越强。②最高价氧化物的水化物的酸性越强，元素的非金属性越强。
(3)据非金属单质间的置换反应判断。活泼的非金属将较不活泼的非金属从其盐溶液中置换出来：如Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，则非金属性：Cl＞Br。(4)据离子的还原性强弱判断。非金属阴离子的还原性越强，元素的非金属性越弱。如还原性：Cl－＜I－，则非金属性：Cl＞I。
温馨提示：①元素金属性和非金属性强弱判断的根本依据是元素失去或得到电子的难易程度，与失去或得到电子的多少无关。如Na反应中失去1个电子，Mg反应中失去2个电子，但金属性：Na＞Mg。②氟元素没有正价态，氟没有含氧酸，所以最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是高氯酸。
6．氯、溴、碘在不同溶剂中的颜色
7.元素的性质与原子结构的关系碱金属元素：原子最外层电子数同为1，都很少，元素都有很强的金属性；随着原子电子层数的增加，元素的金属性逐渐增强。卤族元素：原子最外层电子数同为7，都很多，元素都有很强的非金属性；随着原子电子层数的增加，元素的非金属性逐渐减弱。
总之，元素的性质决定于原子的结构，主要决定于原子最外层上的电子数。原子结构不同，元素性质不同；原子结构相似，元素性质相似；原子结构发生规律性递变，元素性质发生规律性递变。原子结构相似的一族元素，它们在化学性质上表现出相似性和递变性。
下列说法不正确的是(　　)A．HBr比HCl的还原性强B．卤素是较强的非金属元素，故其单质只有氧化性C．碘难溶于水，易溶于有机溶剂D．碘单质能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
【解析】　同主族自上而下元素非金属性减弱，氢化物的还原性增强，A正确；卤素单质能够被氧化成正价化合物，如Ⅰ2可被氧化成HIO3，所以卤素单质除F2外，其他的也有还原性，B错误；碘难溶于水，易溶于有机溶剂，可使淀粉变蓝，C、D正确。【答案】　B
(2015·山西省浮山中学高一下学期期中)实验探究是体验知识的产生和形成过程的基本途径。下面是某同学完成的探究实验报告的一部分：实验名称：卤素单质的氧化性强弱比较实验药品：KBr溶液、KI溶液、氯水、溴水、碘水、四氯化碳、淀粉碘化钾试纸
请回答：(1)完成该实验需用到的实验仪器是________。(2)CCl4在实验中所起的作用是________________。(3)该同学的实验设计不足之处是________________，改进的办法是__________________。【解析】　(1)完成该实验需用到的实验仪器有反应容器试管，取试剂用胶头滴管；(2)CCl4用来萃取Br2和I2，故做萃取剂；(3)没有比较Br2和I2的氧化性强弱，把第三步改为：将溴水滴在KI淀粉试纸上，观察试纸是否变蓝色。【答案】　(1)试管胶头滴管　(2)萃取剂　(3)没有比较Br2和I2的氧化性强弱　把第三步改为：将溴水滴在KI淀粉试纸上，观察试纸是否变蓝色。
关于卤素的下列叙述正确的是(　　)A．卤素是典型的非金属元素，因此不能与其他非金属元素化合B．卤素单质越活泼，其熔、沸点就越高C．卤素单质都能和水剧烈反应D．卤素单质都能和H2反应，且气态氢化物的稳定性随单质氧化性的增强而增强
【解析】　卤素能与其他非金属化合，如H、C、O等。卤素单质越活泼，其熔、沸点越低。卤素单质中只有氟能与水剧烈化合。【答案】　D
(2015·湖北省武汉市部分重点中学高一下学期期中)下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的事实是(　　)①HCl比H2S稳定②HClO氧化性比H2SO4强③HClO4酸性比H2SO4强④Cl2能与H2S反应生成S⑤Cl原子最外层有7个电子，S原子最外层有6个电子⑥Cl2与Fe反应生成FeCl3，S与Fe反应生成FeSA．②⑤ B．①②C．①②④D．①③⑤
【解析】　气态氢化物越稳定，非金属性越强，HCl比H2S稳定，①对，不选；HClO氧化性比H2SO4强，不能说明氯元素的非金属性比硫元素强，②错，选；最高价的含氧酸酸性越强，非金属性越强，HClO4酸性比H2SO4强，说明氯元素的非金属性比硫元素强，③对，不选；Cl2能与H2S反应生成S，说明Cl2比S活泼，则氯元素的非金属性比硫元素强，④对，不选；最外层电子的多少与非金属性的强弱无关，⑤错。选；Cl2与Fe反应生成FeCl3，S与Fe反应生成FeS，说明Cl2的氧化性较强，则Cl的非金属性比S强，⑥对，不选。选A。【答案】　A
1．(2015·黑龙江省哈尔滨师大附中高一下学期月考)有关碱金属单质的叙述正确的是(　　)A．都可以保存在煤油中B．随电子层数增加，熔沸点逐渐降低C．都是银白色金属，质软，有延展性D．随电子层数增加，密度逐渐增大【解析】　锂保存在石蜡中，选项A不正确；碱金属随电子层数增加，熔沸点逐渐降低，B选项正确；碱金属里铯有金色光泽，选项C不正确；碱金属随电子层数增加，密度呈增大趋势，但Na的密度比K大，选项D不正确。【答案】　B
2．下列关于锂原子结构和性质的判断中，错误的是(　　)①与水反应比钠剧烈②它的原子半径比钠原子小③它的氧化物暴露在空气中易吸收CO2④它的阳离子最外层电子数和钠离子的最外层电子数相同⑤它是强还原剂⑥锂应保存在煤油中以隔绝空气⑦Li在空气中燃烧生成Li2O2A．①④⑥⑦ B．①②③C．③⑤⑥D．①④⑦
【解析】　Li与Na同属碱金属元素，性质相似，但又有差异，根据同主族元素性质的相似性和递变性可知，Li的金属性比Na弱，与水反应不如Na与水反应剧烈，与O2反应只能生成Li2O，不能生成Li2O2；其阳离子最外层只有2个电子；且Li的密度比煤油的密度小，不能保存在煤油中，应保存在石蜡中。【答案】　A
3．下列关于F、Cl、Br、I的比较，说法正确的是(　　)A．原子最外层的电子数随核电荷数的增加而增多B．单质颜色随核电荷数的增加而加深C．氢化物的稳定性随核电荷数的增加而增强D．非金属性随核电荷数的增加而增强【解析】　卤族元素最外层电子数都是7，A错；卤素单质颜色由F2→I2依次为浅黄色、黄绿色、深红棕色、紫黑色，单质颜色随核电荷数的增加而加深，B正确；由F→I，随核电荷数的增多，原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱，氢化物的稳定性也逐渐减弱，C、D两项错误。【答案】　B
4．(2015·江西省九江市彭泽县二中高一下学期期中)下列叙述不正确的是(　　)A．H2S、H2O、HF的稳定性依次增强B．RbOH、KOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱C．Na＋、Mg2＋、Al3＋的氧化性依次减弱D．H2SiO3、H2CO3、H2SO4酸性依次增强
【解析】　A．非金属性越强，氢化物的稳定性越强，非金属性是S＜O＜F，则H2S、H2O、HF的稳定性依次增强，A正确；B.金属性越强，最高价氧化物水化物的碱性越强，金属性是Rb＞K＞Mg，则RbOH、KOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱，B正确；C.金属性越强，相应阳离子的氧化性越弱，则Na＋、Mg2＋、Al3＋的氧化性依次增强，C错误；D.非金属性越强，最高价氧化物水化物的酸性越强，非金属性是S＞C＞Si，则H2SiO3、H2CO3、H2SO4酸性依次增强，D正确，答案选C。【答案】　C
(3)装置B所盛试剂是________，其作用是______________________。(4)装置C所盛试剂是________，C中反应的离子方程式是________________。(5)通过实验证明碳、氮、硅的非金属性由强到弱的顺序是________。
过渡元素简介1．过渡元素组成：元素周期表中第3～12列(ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族和ⅠB族、ⅡB族)10个纵行的元素称为过渡元素，被称为“镧系”和“锕系”的两列元素也在过渡元素中。过渡元素都是金属元素，也包括了大部分的金属元素，因此过渡元素又称为过渡金属。2．过渡元素单质的性质：多数过渡元素的单质比较稳定，与空气和水反应缓慢或不反应。
大部分过渡元素的单质是坚硬的晶体，有光泽，延展性、导电性、导热性良好。汞(Hg)通常为光亮的液体，是熔点最低的金属；银是质地柔软的银白色晶体，是导电性最好的金属；金是质地柔软的黄色晶体，金和它的合金几乎能达到各种电子元件对稳定性、导电性、韧性、延展性等的要求；铜是硬度较小的紫红色晶体，导电性仅亚于银。铬是硬度最大的金属，钨是熔点最高的金属。
3．过渡金属的重要用途：有关铁、铜的金属材料随处可见，且应用历史悠久。金、铂傲居贵重金属之高位；金的合金在电子工业、航空、航天工业等高科技领域里的应用范围正在不断扩大；银在有机合成、能源开发、材料制造等方面的应用越来越被重视。有关铁、铜、银、镍、锰、钒等元素的催化剂应用广泛而且重要。备受欢迎的不锈钢是镍、铬帮了铁的大忙。锌、铁、铜等元素在维持生物体的正常生理活动中有着重要的作用。钛因其具有耐腐蚀性强、熔点高、硬度大、可塑性强、密度小、亲生物性好等优良的性能，被誉为“21世纪的金属”，是继铁、铝之后的“第三金属”。