《高中化學(xué) 專題1 微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性 第1單元 核外電子排布與周期律 第2課時 元素周期律學(xué)案 蘇教版必修2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中化學(xué) 專題1 微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性 第1單元 核外電子排布與周期律 第2課時 元素周期律學(xué)案 蘇教版必修2(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第2課時 元素周期律
學(xué)習(xí)目標(biāo):1.認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)的周期性變化。2.能夠以第3周期元素為例,說明同周期元素性質(zhì)的遞變情況。(重點)3.體會元素周期律在學(xué)習(xí)元素化合物知識與科學(xué)研究中的重要作用。
[自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知]
一、原子結(jié)構(gòu)的周期性變化
1.原子序數(shù)
(1)概念:按核電荷數(shù)由小到大的順序給元素編號。
(2)數(shù)量關(guān)系:原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。
2.元素原子最外層電子數(shù)的變化規(guī)律
結(jié)論:隨著元素原子序數(shù)的遞增,元素原子最外層電子數(shù)呈周期性變化。
3.原子半徑的周期性變化
電子層數(shù)相同的元素,隨著原子序數(shù)的遞增,原子半徑呈現(xiàn)由大到小的周期性變化。
2、
二、元素周期律
1.元素化合價的周期性變化
2.化合價變化規(guī)律
隨著原子序數(shù)的遞增,元素的化合價呈周期性變化[每周期:最高正價:+1→+7(第2周期為+5),負(fù)價:-4→-1→0]。
微點撥:主族元素最高正化合價=最外層電子數(shù)(O、F除外),最低負(fù)化合價=最外層電子數(shù)-8,|最高正化合價|+|最低負(fù)化合價|=8。
3.金屬性和非金屬性
(1)金屬性強弱比較
①按表中實驗操作要求完成實驗,并填寫下表:
實驗操作
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
在250 mL燒杯中加入少量水,滴加兩滴酚酞溶液,再將一小塊金屬鈉投入燒杯中
鈉熔成小球,浮于水面,四處游動,有“嘶嘶”響聲,反應(yīng)后溶
3、液變紅
鈉與冷水反應(yīng)劇烈,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
①將一小段鎂條放入試管中,加入適量的水和酚酞溶液,觀察現(xiàn)象
②加熱試管
加熱前,鎂條表面附著了少量無色氣泡,加熱至沸騰后,有較多的無色氣泡冒出,溶液變?yōu)榉奂t色
鎂與冷水幾乎不反應(yīng),能與熱水反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
在兩支試管中分別加入鎂條和鋁片,再向試管中各加入2 mL 2 molL-1鹽酸
兩支試管內(nèi)都有無色氣泡冒出,但放鎂條的試管中逸出氣體的速率較快
鎂、鋁都能置換出酸中的氫,但鎂更容易,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg+2HCl===MgCl2+H2↑,2Al+
4、6HCl===2AlCl3+3H2↑
由上述實驗可知:鈉、鎂、鋁置換出水(或酸)中的氫時,由易到難的順序是Na>Mg>Al。
②鈉、鎂、鋁的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性由強到弱的順序為NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3。
③鈉、鎂、鋁的金屬性由強到弱的順序為Na>Mg>Al。
④結(jié)論:元素金屬性越強,單質(zhì)越易從水或酸中置換出氫,該元素最高價氧化物的水化物的堿性越強。
(2)非金屬性強弱比較
填寫下表空格:
元素
Si
P
S
Cl
最高價氧化物的化學(xué)式
SiO2
P2O5
SO3
Cl2O7
最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式及酸性
H2SiO3
弱酸
5、
H3PO4
中強酸
H2SO4
強酸
HClO4
酸性更強
單質(zhì)與H2反應(yīng)的條件
高溫
磷蒸氣與H2能反應(yīng)
加熱
光照或點燃
氫化物的穩(wěn)定性
不穩(wěn)定
不穩(wěn)定
受熱分解
穩(wěn)定
分析上表,回答下列問題:
①硅、磷、硫、氯單質(zhì)與氫氣化合時條件由易到難的順序為Cl>S>P>Si。
②硅、磷、硫、氯最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性由強到弱的順序為HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3。
③硅、磷、硫、氯元素非金屬性由強到弱的順序為Cl>S>P>Si。
④結(jié)論:元素金屬性越強,單質(zhì)越易與H2反應(yīng)形成氣態(tài)氫化物,氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,該元素最高價氧化物的水化物的
6、酸性越強。
4.元素周期律
(1)概念:元素的性質(zhì)隨著元素核電荷數(shù)的遞增呈周期性變化的規(guī)律。
(2)實質(zhì):元素周期律是元素原子核外電子排布隨著元素核電荷數(shù)的遞增呈周期性變化的必然結(jié)果。
[基礎(chǔ)自測]
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“”)
(1)隨著原子序數(shù)的遞增,最外層電子排布均呈現(xiàn)由1個電子遞增至8個電子的周期性變化。( )
(2)原子序數(shù)越大,原子半徑一定越小。( )
(3)任何元素均有正價和負(fù)價。( )
(4)元素非金屬性越強,其氧化物對應(yīng)的水化物酸性越強。( )
【答案】 (1) (2) (3) (4)
2.下列說法中不正確的是( )
A.非金
7、屬元素呈現(xiàn)的最高化合價不超過該元素的最外層電子數(shù)
B.非金屬元素呈現(xiàn)的最低化合價,其絕對值等于該元素原子的最外層電子數(shù)
C.金屬元素在化合物中只顯正價
D.同種元素的最高正價和最低負(fù)價的絕對值之和為8(O、F除外)
B [元素的最低負(fù)化合價的絕對值等于使原子達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)所需的電子數(shù)。]
3.對Na、Mg、Al的有關(guān)性質(zhì)的敘述正確的是( )
A.堿性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
B.原子半徑:Na<Mg<Al
C.金屬性:Na<Mg<Al
D.單質(zhì)的還原性:Al>Mg>Na
A [同周期元素從左到右最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性減弱:NaOH>Mg(OH)
8、2>Al(OH)3,故A正確;同周期元素從左到右原子半徑減小:Na>Mg>Al,故B錯誤;同周期元素從左到右金屬性減弱:Na>Mg>Al,故C錯誤;同周期元素從左到右單質(zhì)的還原性減弱:Al
9、a
(鈉)
12Mg
(鎂)
13Al
(鋁)
14Si
(硅)
15P
(磷)
16S
(硫)
17Cl
(氯)
原子半徑/pm
186
160
143
117
110
104
99
[思考交流]
(1)分析上表數(shù)據(jù),總結(jié)電子層數(shù)相同的原子,隨核電荷數(shù)增多,原子半徑有何變化規(guī)律?為什么?
【提示】 電子層數(shù)相同時,核電荷數(shù)越多,原子核對核外電子的吸引越強,原子半徑越小。
(2)分析上表數(shù)據(jù),總結(jié)最外層電子數(shù)相同的原子,原子半徑的大小與什么因素有關(guān)?
【提示】 最外層電子數(shù)相同時,電子層數(shù)越多,原子半徑越大。
(3)分析上表數(shù)據(jù),判斷原子序
10、數(shù)越大,原子半徑越大;原子半徑一定越大嗎?
【提示】 不一定。電子層數(shù)相同的原子,原子序數(shù)越大,最外層電子數(shù)相等的原子,原子序數(shù)越大,原子半徑越大。電子層數(shù)不同,最外層電子數(shù)也不同的原子,原子序數(shù)越大,原子半徑不一定越大。
(4)根據(jù)上述問題總結(jié)怎樣比較微粒(原子或離子)半徑的大???
【提示】 微粒半徑比較要三看:一看電子層,二看最外層電子數(shù),三看電子層排布,根據(jù)不同情況及相應(yīng)規(guī)律進行分析。
微粒半徑大小比較
微粒半徑大小主要由電子層數(shù)、核電荷數(shù)和核外電子數(shù)決定。
(1)核電荷數(shù)相同,核外電子數(shù)越多,微粒半徑越大。
①r(陰離子)>r(原子):r(H-)>r(H);
②r(
11、原子)>r(陽離子):r(H)>r(H+);
③r(低價陽離子)>r(高價陽離子):r(Fe2+)>r(Fe3+)。
(2)電子層數(shù)相同,核電荷數(shù)越大,原子半徑越小。
r(Li)>r(Be)>r(B)>r(C)>r(N)>r(O)>r(F);
r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)。
(3)最外層電子數(shù)相同,電子層數(shù)越多,原子或離子半徑越大:
r(Li)r(F-)>r(Na+)
12、>r(Mg2+)>r(Al3+);r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Ca2+)。
判斷元素金屬性、非金屬性的強弱
[背景材料]
[思考交流]
(1)在化學(xué)反應(yīng)中,金屬原子失電子越多,該金屬的金屬性越強,這句話正確嗎?試舉例說明。
【提示】 不正確。金屬性強弱的比較,是比較原子失去電子的難易,而不是失去電子的多少。如化學(xué)反應(yīng)中,Na失去一個電子,而Al失去三個電子,但Na的金屬性強于Al的。
(2)能否根據(jù)HCl的酸性比H2S的強的事實推斷氯的非金屬性比硫的強?
【提示】 不能。因為非金屬性應(yīng)根據(jù)最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強弱判斷,或者根據(jù)氫化物穩(wěn)定性判
13、斷。
判斷元素非金屬性強弱的4個誤區(qū)
(1)比較元素金屬性、非金屬性強弱不能根據(jù)最外層電子數(shù)的多少或電子層數(shù)的多少,而應(yīng)根據(jù)得失電子的難易程度。
(2)不能通過物質(zhì)的物理性質(zhì),如熔沸點、溶解性等方面比較元素金屬性或非金屬性強弱。
(3)氫化物的穩(wěn)定性越強或還原性越弱,則元素的非金屬性越強,不能認(rèn)為氫化物的酸性越強,元素的非金屬性越強。
(4)最高價氧化物的水化物酸性越強,元素非金屬性越強,不能認(rèn)為某元素氧化物的水化物酸性越強,元素的非金屬性越強。
[當(dāng) 堂 達 標(biāo)固 雙 基]
題組1 粒子半徑大小的比較
1.下列粒子半徑大小比較正確的是( )
A.原子
14、半徑:F>Cl
B.原子半徑:鈉>硫>氯
C.離子半徑:S2-
15、 D.N O F
C [同周期元素從左到右原子半徑依次減小,即:N>O>F,D錯;同主族元素從上到下原子(離子)半徑依次增大,即:LiCa2+>Mg2+,A、B錯;核外電子排布相同的離子,核電荷數(shù)越大,半徑越小,C對。 ]
1.比較原子半徑的方法如下:
(1)具有相同電子層數(shù)的原子,隨原子序數(shù)的遞增,原子半徑逐漸減小。
(2)具有相同最外層電子數(shù)的原子,隨著電子層數(shù)的增加,原子半徑逐漸增大。
(3)比較電子層數(shù)和最外層電子數(shù)都不同的原子半徑找對照原子比較。
2.離子半徑比較時,先確定相關(guān)離子是屬于哪種情況,再依據(jù)相關(guān)規(guī)律比較。
(1)離子所帶電荷相同、
16、電子層數(shù)不同:電子層數(shù)越多半徑越大;
(2)離子電子層結(jié)構(gòu)相同、核電荷數(shù)不同:核電荷數(shù)越大半徑越??;
(3)離子所帶電荷、電子層結(jié)構(gòu)均不相同:找對照離子進行比較。
題組2 元素化合價
3.以下有關(guān)元素化合價的說法不正確的是( )
A.元素的化合價主要取決于元素原子的最外層電子數(shù)
B.非金屬元素的最高正價等于原子所能失去或偏移的最外層電子數(shù)
C.稀有氣體元素化學(xué)性質(zhì)很不活潑,很難與其他物質(zhì)反應(yīng),通常把它們的化合價看作零
D.第2、3周期元素的化合價中都是正價從+1→+7,負(fù)價從-4→-1
D [第2周期中的O元素的最高正價不是+6價,而F元素?zé)o正價。]
4.某元素的最高
17、正價與最低負(fù)價的代數(shù)和為4,則該元素原子的最外層電子數(shù)為( )
【導(dǎo)學(xué)號:13572005】
A.4 B.5 C.6 D.7
C [設(shè)該元素的最高正價為x,最低負(fù)價為y,則解得x=6,y=-2,因此該原子的最外層電子數(shù)為6。]
元素化合價小結(jié)
(1)H元素的化合價有+1、-1、0價。
(2)F元素只有負(fù)價無正價。
(3)O元素有正價但無最高正價。
(4)金屬元素只有正價無負(fù)價。
(5)非金屬元素既有正價又有負(fù)價(F除外)。
(6)稀有氣體元素的化合價看作0。
題組3 元素金屬性、非金屬性強弱的判斷
5.用“>”或“<”回答下列問題:
18、
【導(dǎo)學(xué)號:13572006】
(1)酸性:H2SO4______H4SiO4,H4SiO4______H3PO4;
(2)堿性:Ca(OH)2______Mg(OH)2______Al(OH)3;
(3)氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性:H2S______PH3,H2S______HCl;
(4)還原性:H2O________H2S,H2S________HCl。
從以上答案中可以歸納出:
①元素的非金屬性越強,其最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越________;
②元素的金屬性越強,其最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性越________;
③元素的非金屬性越強,其對應(yīng)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越________;
④非金屬性越強的元素形成的氣態(tài)氫化物的還原性越________。
【解析】 根據(jù)元素周期律判斷元素金屬性、非金屬性強弱,再由此判斷其單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)。
【答案】 (1)> < (2)> > (3)> <
(4)< > ①強 ②強?、蹚姟、苋?
我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài),需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式,改變粗放式增長模式,不斷優(yōu)化經(jīng)濟結(jié)構(gòu),實現(xiàn)經(jīng)濟健康可持續(xù)發(fā)展進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展,推進新型城鎮(zhèn)化,推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因:我國經(jīng)濟發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實挑戰(zhàn)。