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2019-2020年高一化學(xué)下學(xué)期 第4周 第1章 第2節(jié) 元素周期律教案
年級(jí)
高一
科目
化學(xué)
主備教師
日期
課題
第二節(jié) 元素周期律
課時(shí)
參與人員
1、確定本周課程教學(xué)內(nèi)容
內(nèi)容和進(jìn)度:
第二節(jié) 元素周期律
第一課時(shí):元素周期律的鞏固與練習(xí)
第二課時(shí):元素周期律的應(yīng)用(1)
第三課時(shí):元素周期律的應(yīng)用(2)
2、教學(xué)目標(biāo):
1. 熟悉核外電子分層排布的規(guī)律。熟悉元素的原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)的周期性變化。理解元素周期律的內(nèi)容和實(shí)質(zhì)。
2. 掌握元素周期律在化學(xué)學(xué)習(xí)中應(yīng)用。
教學(xué)重點(diǎn):熟悉元素的原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)的周期性變化。理解元素周期律的內(nèi)容和實(shí)質(zhì)。
教學(xué)難點(diǎn):理解元素周期律的內(nèi)容和實(shí)質(zhì)及元素周期律的應(yīng)用。
3、資料準(zhǔn)備:
必修2教材、《創(chuàng)新設(shè)計(jì)》、實(shí)驗(yàn)器材、藥品
4、授課方式(含疑難點(diǎn)的突破):
第一、二課時(shí) 鞏固復(fù)習(xí)元素周期律的內(nèi)容 →再結(jié)合周期表總結(jié)出元素性質(zhì)、原子結(jié)構(gòu)與周期表中元素位置的關(guān)系→應(yīng)用:(1)判斷原子、離子半徑 (2)判斷原子的金屬性、非金屬性,單質(zhì)的氧化性,還原性;(3)根據(jù)元素在周期表中的位置推斷元素的半徑、性質(zhì)(4)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證金屬性和非金屬性。
第三課時(shí) 通過部分高考模擬題或高考題進(jìn)行練習(xí)鞏固元素周期律的應(yīng)用,提高學(xué)生知識(shí)運(yùn)用的技能。
附:新課教學(xué)設(shè)計(jì)
第2課時(shí) 元素周期表和元素周期律的應(yīng)用
[目標(biāo)導(dǎo)航] 1.知道元素周期表的簡(jiǎn)單分區(qū)。2.進(jìn)一步認(rèn)識(shí)元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式。3.了解元素的原子結(jié)構(gòu)、周期表中的位置與元素性質(zhì)的關(guān)系。4.體會(huì)元素周期表和元素周期律在科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的指導(dǎo)意義。
一、元素周期表的分區(qū)及元素化合價(jià)規(guī)律
1.金屬元素與非金屬元素的分區(qū)及性質(zhì)遞變規(guī)律
請(qǐng)?zhí)顚懗鰣D中序號(hào)所示內(nèi)容。
①增強(qiáng)?、跍p弱?、墼鰪?qiáng)?、茉鰪?qiáng)?、軦l ⑥Si?、呓饘佟、喾墙饘?
點(diǎn)撥 1.周期表的左下方是金屬性最強(qiáng)的元素(鈁),右上方是非金屬性最強(qiáng)的元素(氟)。堿性最強(qiáng)的是FrOH,酸性最強(qiáng)的含氧酸是HClO4。
2.由于元素的金屬性和非金屬性之間沒有嚴(yán)格的界線,因此,位于分界線附近的元素,既能表現(xiàn)出一定的金屬性,又能表現(xiàn)出一定的非金屬性。
2.元素的化合價(jià)與元素在周期表中的位置之間關(guān)系
主族元素的最高正化合價(jià)等于原子所能失去或偏移的最外層電子數(shù),而非金屬的負(fù)化合價(jià)則等于使原子達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)所需得到的電子數(shù)。所以,非金屬元素的最高正化合價(jià)和它的負(fù)化合價(jià)的絕對(duì)值之和等于8。
(1)最高正化合價(jià)=族序數(shù)=原子最外層電子數(shù)(O、F除外)
(2)最高正化合價(jià)+最低負(fù)化合價(jià)絕對(duì)值=8。
【議一議】
1.判斷正誤:
(1)根據(jù)元素周期律可知金屬性最強(qiáng)的是鈁,非金屬性最強(qiáng)的是氦。( )
(2)金屬不可能具有非金屬性,非金屬不可能具有金屬性。( )
(3)鍺元素屬于金屬元素,但也具有一定的非金屬性。( )
答案 (1) (2) (3)√
二、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用
1.根據(jù)同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律判斷元素性質(zhì)的強(qiáng)弱(或大小)。
2.應(yīng)用于元素“位置—結(jié)構(gòu)—性質(zhì)”的相互推斷。
3.預(yù)測(cè)新元素
為新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測(cè)它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供線索。
4.尋找新物質(zhì)
(1)在金屬與非金屬分界線附近尋找半導(dǎo)體材料。
(2)研究氟、氯、硫、磷附近元素,制造新農(nóng)藥。
(3)在過渡元素中尋找催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料。
【議一議】
2.將下面左右兩側(cè)對(duì)應(yīng)內(nèi)容連線:
答案
元素位置、原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)之間的關(guān)系
【例】 如圖是元素周期表的一部分,
關(guān)于元素X、Y、Z的敘述正確的是( )
①X的氣態(tài)氫化物與Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能發(fā)生反應(yīng)生成鹽?、赮、Z的氣態(tài)氫化物的水溶液的酸性:Y
H2YO4>H3XO4,下列判斷正確的是( )
A.原子半徑按X、Y、Z的順序逐漸減小
B.單質(zhì)的氧化性按X、Y、Z的順序減弱
C.三種元素陰離子的還原性按X、Y、Z的順序增強(qiáng)
D.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性按X、Y、Z的順序增強(qiáng)
答案 AD
解析 同周期X、Y、Z三種元素的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性由強(qiáng)到弱的順序是HZO4>H2YO4>H3XO4,知X、Y、Z的原子序數(shù)為XSiH4>GeH4,而已知硅烷(SiH4)不穩(wěn)定,故GeH4穩(wěn)定性很弱;最高價(jià)氧化物的水化物的酸性:H2CO3>H4SiO4>H4GeO4,H4SiO4難溶于水,故H4GeO4為難溶于水的弱酸。因?yàn)殒N處于元素周期表中金屬區(qū)與非金屬區(qū)的交界線上,所以鍺單質(zhì)應(yīng)具有半導(dǎo)體的性能。
5.下表是周期表中的一部分,根據(jù)A~I(xiàn)在周期表中的位置,用元素符號(hào)或化學(xué)式回答下列問題:
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
1
A
2
D
E
G
I
3
B
C
F
H
(1)表中元素,化學(xué)性質(zhì)最不活潑的是________,只有負(fù)價(jià)而無正價(jià)的是________,氧化性最強(qiáng)的單質(zhì)是________,還原性最強(qiáng)的單質(zhì)是________;
(2)最高價(jià)氧化物的水化物中堿性最強(qiáng)的是________,酸性最強(qiáng)的是________,呈兩性的是________。
答案 (1)Ne F F2 Na
(2)NaOH HClO4 Al(OH)3
解析 元素周期表中0族元素是稀有氣體,化學(xué)性質(zhì)不活潑。同周期,自左至右,金屬性減弱,非金屬性增強(qiáng),原子半徑減?。煌髯?,自上至下,金屬性增強(qiáng),非金屬性減弱,原子半徑增大,故氧化性最強(qiáng)的單質(zhì)是氟氣,還原性最強(qiáng)的單質(zhì)是鈉;最高價(jià)氧化物的水化物中堿性最強(qiáng)的是氫氧化鈉,酸性最強(qiáng)的是高氯酸,呈兩性的是氫氧化鋁。
題組1 元素性質(zhì)的推斷
1.元素在周期表中的位置,反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)。下列說法正確的是 ( )
A.同一元素不可能既表現(xiàn)金屬性,又表現(xiàn)非金屬性
B.第三周期元素的最高正化合價(jià)等于它所處的主族序數(shù)
C.短周期元素形成離子后,最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
D.同一主族元素的原子,最外層電子數(shù)相同,化學(xué)性質(zhì)完全相同
答案 B
解析 第三周期的Al元素,既有金屬性,又有非金屬性,故A錯(cuò)誤;H+最外層無電子,Li+最外層有2個(gè)電子,因此并非所有的短周期元素原子形成離子后,最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故C錯(cuò);同主族元素的原子,化學(xué)性質(zhì)有相似性,但并不完全相同。
2.鎵是1871年俄國化學(xué)家門捷列夫在編制元素周期表時(shí)曾預(yù)言的“類鋁”元素。鎵的原子序數(shù)為31,屬ⅢA族。鎵的熔點(diǎn)為29.78 ℃,沸點(diǎn)高達(dá)2 403 ℃。鎵有過冷現(xiàn)象(即冷至熔點(diǎn)下不凝固),它可過冷到-120 ℃。由此判斷下列有關(guān)鎵的性質(zhì)及其用途的敘述不正確的是 ( )
A.鎵是制造高溫溫度計(jì)的上佳材料
B.鎵能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中
C.鎵與鋅、錫、銦等金屬制成的合金,可用在自動(dòng)救火的水龍頭中
D.近年來鎵成為電子工業(yè)的新寵,其主要用途是制造半導(dǎo)體材料,被譽(yù)為“半導(dǎo)體家族的新成員”,這是利用了鎵的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間的性質(zhì)
答案 D
解析 鎵的熔點(diǎn)為29.78 ℃,沸點(diǎn)高達(dá)2 403 ℃;鎵有過冷現(xiàn)象(即冷至熔點(diǎn)下不凝固),它可過冷到-120 ℃,因此A、C兩項(xiàng)正確。鋁能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中,鋁是電的良導(dǎo)體而不是半導(dǎo)體,鎵是“類鋁”元素,所以鎵能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中,鎵是電的良導(dǎo)體而不是半導(dǎo)體,即B項(xiàng)正確,D項(xiàng)不正確。
3.核電荷數(shù)大于10的某短周期元素,其原子最外電子層所含有的電子數(shù)是次外層所含有的電子數(shù)的一半,有關(guān)該元素的單質(zhì)或化合物的描述不正確的是
( )
A.該元素在第三周期第ⅣA族
B.該元素的單質(zhì)在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定,不易與水反應(yīng)
C.該元素的氧化物不與酸反應(yīng),可與強(qiáng)堿的水溶液反應(yīng)
D.該元素在地殼中的含量大,居所有元素的第二位
答案 C
解析 核電荷數(shù)大于10的某短周期元素只能是第三周期元素,又因?yàn)樵幼钔怆娮訉铀械碾娮訑?shù)是次外層所含有的電子數(shù)的一半,故該元素是硅。硅元素位于周期表中第三周期第ⅣA族,在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定,不易與水反應(yīng),該元素在地殼中的含量大,居所有元素的第二位,其氧化物SiO2能與HF反應(yīng),能與強(qiáng)堿氫氧化鈉溶液反應(yīng),A、B、D正確,C錯(cuò)誤。
4.(雙選)鐳是元素周期表中第七周期第ⅡA族元素,關(guān)于其敘述不正確的是
( )
A.鐳的金屬性比鈣弱
B.單質(zhì)能與水反應(yīng)生成H2
C.鐳在化合物中呈+2價(jià)
D.碳酸鐳易溶于水
答案 AD
解析 鐳是第ⅡA族元素,自上至下,元素的金屬性增強(qiáng),故比鈣還活潑,與水反應(yīng)生成氫氣,A錯(cuò)誤,B正確;最外層有2個(gè)電子,在化合物中呈+2價(jià),類比碳酸鈣難溶于水,碳酸鐳也難溶于水,C正確,D不正確。
5.近年來,我國在超導(dǎo)體材料研究方面居于世界領(lǐng)先地位,鉈(Tl)是超導(dǎo)體的組成成分之一,鉈位于第六周期第ⅢA族。下列對(duì)鉈的可能性質(zhì)的推導(dǎo)正確的是 ( )
①是易導(dǎo)電的銀白色金屬?、赥l(OH)3是兩性氫氧化物?、跿l3+氧化能力比Al3+強(qiáng)?、軉钨|(zhì)能與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鹽
A.①④ B.②③ C.只有① D.只有④
答案 A
解析 根據(jù)元素在周期表中的位置和元素性質(zhì)遞變規(guī)律解題,Tl位于第六周期第ⅢA族,以Al為參照對(duì)象,同主族元素,隨原子序數(shù)增大,元素原子失電子能力逐漸增強(qiáng),金屬離子的氧化性逐漸減弱,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性逐漸增強(qiáng),可判斷出①④正確。
題組二 由元素在周期表的位置推斷元素性質(zhì)
6.如圖是元素周期表的一部分,關(guān)于元素X、Y、Z的敘述正確的是 ( )
①X的氣態(tài)氫化物與Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能發(fā)生反應(yīng)生成鹽?、赮、Z的氣態(tài)氫化物的水溶液的酸性:Y
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