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课件网) 电池中的元素世界 ———原子结构与元素性质 第四章 物质结构 元素周期律 第一节 原子结构与元素周期律（3） +3 2 1 一、认识锂原子 某种锂电池在工作时的化学反应可表示为 Li+MnO2=LiMnO2 电池工作时，锂原子从微观角度看发生了怎样的变化？ 锂原子为什么会发生这种变化？ 一、认识锂原子 原子失电子的趋势 原子得电子的趋势 元素的原子得失电子的趋势 元素具有金属性 元素具有非金属性 一、认识锂原子 “ 锂” 够用吗？ 1辆高性能的电动汽车需要7104节锂电池，大约消耗63kg锂！目前全世界探明的锂资源总量为8000万吨，大约可以生产13亿台这样的电动汽车。预期到2036年地球上将有28亿辆汽车，其中将有1/3是新能源汽车。 一、认识锂原子 科学家认为可以用钠电池代替锂电池，钠元素自然界储量高，分布均匀、价格低廉，被市场视为当下锂电池的替代方案之一 钠资源 vs 锂资源 地壳丰度 分布 价格 元/kg 钠元素 2.75% 全球 2 锂元素 0.0065% 75%在美洲 150 +11 2 1 8 +3 2 1 二、认识锂元素的家族 1.钠元素具有怎样的性质？ 2.为什么科学家认为钠电池可以作为锂电池的替代品呢？ 3.你认为还有哪些金属元素可能替代锂电池成为未来发展方向？ 二、认识锂元素的家族 4.这些元素在周期表中的位置如何？ 碱金属元素 二、认识锂元素的家族 4.这些元素在周期表中的位置如何？ 碱金属元素 5.你能预测金属钾的性质吗？ 二、认识锂元素的家族 实验探究1 将干燥的坩埚加热，切取绿豆大小的金属钾，投入到热坩埚中，继续加热片刻，待熔化后立即撤去酒精灯，观察现象。 较强的还原性 金属钾与金属钠 性质相似 二、认识锂元素的家族 实验探究2 在烧杯中加一些蒸馏水，滴入几滴酚酞溶液。切取绿豆大的金属钾，用镊子夹取并投入水中，观察现象。 单质钾的还原性比钠强 钾与水的反应 比钠与水更加剧烈 金属铷与金属铯能与水反应吗？反应的剧烈程度如何呢？ 二、认识锂元素的家族 周期表位置 元素名称 元素符号 原子结构示意图 原子半径 元素性质 （相似性和递变性） 第ⅠA族 锂 Li 0.152nm 较强的金属性 元素金属性增强 钠 Na 0.186nm 钾 K 0.227nm 铷 Rb 0.248nm 铯 Cs 0.265nm 一般情况下，元素的金属性越强，金属单质的还原性越强，与水（或酸）反应越剧烈。 二、认识锂元素的家族 钾元素含量丰富，价格低廉，理论上可以用来制造高功率电 池。但科学家们却经常回避钾电池的研究，因为这种金属具 有非常高的活性，这使得钾电池的研制和生产变得非常困难。 三、认识卤族元素 电池两极参与反应的物质得失电子的能力差异越大，理论上能 给出更高的能量，碱金属容易失电子，什么元素的原子容易得 电子呢？ 2.能否借助周期表寻找到更多这样到元素？ 2021年8月，斯坦福大学团队开发了一种可充电的碱金属-氯电池，其可存储的电量是当前常见市售锂电池的6倍。 1.试着从原子结构的角度分析，哪种元素的原子可能有较强的得电子能力？ 三、认识卤族元素 周期表位置 元素名称 元素符号 原子结构示意图 原子半径 元素性质 （相似性和递变性） 第ⅦA族 氟 F 半径增大 较强的非金属性 元素非金属性减弱 氯 Cl 溴 Br 碘 I 三、认识卤族元素 如何证明卤族元素的非金属性从上到下逐渐减弱？ 提供试剂： 氯水、溴水、碘水、 NaCl溶液、NaBr溶液、KI溶液 三、认识卤族元素 实验步骤 现象 结论 向点滴板的一个孔穴中加3滴NaBr溶液再加入3滴氯水；向另一个孔穴中单独加3滴氯水；比较两者的颜色。 2KBr+Cl2=2KCl+Br2 氧化性：Cl2>Br2 向点滴板的一个孔穴中加3滴KI溶液，再加入3滴溴水：向另一个孔穴中单独加了滴溴水，比较两者的颜色。 2KI+Br2=2KBr+l2 氧化性：Br2>I2 如何证明卤族元素的非金属性从上 ... ...
