源于名校,成就所托1智立方化学学科教案年级:学生姓名:教师姓名:课题元素周期律第1课时课型:教学目标1.使学生了解元素周期表的结构以及周期、族等概念。2.使学生理解同周期、同主族元素性质的递变规律,能运用原子结构理论解释这些递变规律。3.使学生了解原子结构、元素性质及元素在周期表中的位置三者间的关系,学会运用周期表。教学重点元素周期表的结构,元素的性质、在表中的位置、与原子结构的关系。教学难点元素周期表的结构,元素的性质、在表中的位置、与原子结构的关系。教学过程包括:新课导入、讲授、例题、思考、探究、归纳、巩固训练、课后作业等环节。【讲授】一、元素周期表的编排原则(1)按原子序数递增的顺序从左到右排列。(2)将电子层数相同的元素排成一个横排。(3)把最外层电子数相同的元素(个别例外)按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行。二、元素周期表的结构8Li~Ne2H~He与原子结构关系元素种类始终元素周期数=电子层数主族数=最层外电子数三短(主族)一二三五六七七周期16个族(7主7副Ⅷ族0族)①原子半径②主要化合价③金属性非金属性④气态氢化物稳定性⑤最高价氧化物水化物酸碱性性质递变元素周期表结构四8Na~Ar18K~Kr18Rb~Xe32Cs~Rn32Fr~三长(主副族)一不全源于名校,成就所托2认识周期表的结构(7个周期、16个族)(学生看着周期表,师生同时探讨此问题)(1)横:“三短、三长、一不全,镧系、锕系列下边”三个短周期、三个长周期、一个不完全周期。(2)纵:“七主七副八与零,镧系锕系挤当中”七个主族、七个副族、一个第八族、一个零族;镧系锕系元素全部挤在第三纵行即第三副族当中。七个主族:由短周期和长周期元素共同构成的族(一A族~七A族)七个副族:仅由长周期元素组成的族(一B族~七B族)。第八族:三个纵行(Fe、Co、Ni等9种元素)零族:稀有气体元素。【元素周期表的结构】(1)周期:具有相同电子层的一系列元素列为一个周期:周期序数=原子核外电子层数(2)族:具有相同最外层电子数(主族)或价电子数(副族)的一系列元素称为一族.元素周期表的结构位置与结构的关系周期周期序数元素的种数1.周期序数=2.对同主族元素若n≤2,则该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为上一周期的元素种数。若n≥3,则该主族某一元素的原子序数与上一周期元素的原子序数的差值为该周期的元素种数。短周期第一周期①2种第二周期②8种第三周期③8种长周期第四周期④18种第五周期⑤18种第六周期⑥32种第七周期⑦32种(如果排满)族主族ⅠA族~ⅦA族由长周期和短周期元素共同构成的族最外层电子数==价电子数零族最外层电子数均为8个(He为2个除外)副族IB族~ⅦB族只由长周期元素构成的族最外层电子数一般不等于族序数(第ⅠB族、ⅡB族除外);最外层电子数只有1~2个。第Ⅷ族有三列元素(8、9、10三个纵行)三、元素周期律元素的性质(特别是元素的化学性质)随原子序数的递增,呈现出周期性变化的规律叫做元素周期律。源于名校,成就所托31.同周期元素递变性:元素周期律包括的内容(表一)(表二)原子半径/nm0.122--原子半径/nm0.1520.0890.0820.0770.0750.0740.071--原子半径/nm0.1860.1600.1430.1170.1100.1020.099--(表三)最高正化合价+10负化合价0最高正化合价+1+2+3+4+50负化合价-4-3-2-10最高正化合价+1+2+3+4+5+6+70负化合价-4-3-2-10结论(1)同种元素的原子或单核离子,化合价越高,半径越小例如,半径:Fe3+<Fe2+<Fe(2)具有相同电子层结构的原子或离子,核电荷数越大,半径越小例如,半径:S2->Cl->K+>Ca2+(3)同主族元素的原子,随核电荷数的增加,半径逐渐增大例如,半径:Li<Na<K<Rb<Cs半径:F<Cl<Br<I带相等电荷数的同主族元素的离子,随核电荷数的增加,半径逐渐增大例如,半径:Li+<Na+<K+<Rb+<Cs+半径:F-<Cl-<Br-<I-源于名校,成就所托4(4)同周期元素的原子(稀有气体除外),随核电荷数的增加,半径逐渐减小例如,Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl【总结】1、影响元素微粒(阴离子、原子、阳离子)半径大小的因素即半径大小的比较⑴电子层数>⑵核电荷数>⑶核外电子数电子层数越多,半径越大核电荷数越小,半径越大核外电子数越多,半径越大(层多径大)(序小径大)(子多径大)如:r(K)>r(K+)>r(Mg2+);r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+);r(Fe2+)>r(Fe3+)原子结构的递变规律:同周期原子半径逐渐减小,最外层电子数逐渐增大,核电荷数逐渐增多。2、同周期的性质递变规律:化合价的递变规律:同周期原子的最高化合价价逐渐增大NaMgAl与冷水反应:剧烈缓慢-与热水反应:更剧烈明显且溶液呈碱性-与H+(酸溶液)反应:很剧烈剧烈较为缓和NaOHMg(OH)2Al(OH)3与酸(H+)反应:与碱(OH-)反应:碱性:SiPSCl与H2化合条件高温下,很少部分化合高温加热光照或点燃氢化物稳定性极不稳定不稳定较不稳定稳定最高氧化物SiO2P2O5SO3Cl2O7及其水化物H4SiO4H3PO4H2SO4HClO4酸性弱酸中强酸强酸最强的酸(水溶液中)结论1:NaMgAlSiPSCl金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强+1228Mg2++19288K++19288K1+1228Mg2++928F-+1128Na++262814Fe2+Fe3+2813+26源于名校,成就所托52.同主族元素递变性:【总结】元素周期表中同周期,则主族元素性质的递变规律项目同周期(从左到右)同主族(从上到下)价电子数(最外层电子数)由1逐渐增到7相同主要化合价最高正价由+1→+7负价由-4→-1最高正价相同原子半径逐渐减小(惰性气体除外)逐渐增大金属性与非金属性金属性减弱非金属性增强金属性增强非金属性减弱最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性减弱酸性增强碱性增强酸性减弱非金属的气态氢化物生成由难到易稳定性由弱到强生成由易到难稳定性由强到弱得失电子能力失电子由大→小得电子由小→大得电子由大→小失电子由小→大元素周期律的实质元素原子核外电子排布呈周期性变化,即原子结构呈周期性变化的结果,引起元素性质呈周期性变化。【构、位、性的相互关系】源于名校,成就所托6四、元素周期律的应用1、断金属性或非金属性的强弱】金属性强弱非金属性强弱最高价氧化物水化物碱性强弱最高价氧化物水化物酸性强弱与水或酸反应,置换出H的易难与H2化合的易难及生成氢化物稳定性活泼金属能从盐溶液中置换出不活泼金属活泼非金属单质能置换出较不活泼非金属单质2、有相同电子层结构的阴、阳离子、原子相应的元素在周期表中的位置关系】1、具有相同电子层结构的阴、阳离子相应的元素在周期表中的位置关系和半径大小相同电子层结构的阴离子和阳离子,相应的元素在周期表中周期相邻,阴离子相应的元素在上一个周期,阳离子相应的元素在下一个周期,且阴离子半径大于阳离子半径。即:阴上阳下,序小径大。半径r(F-)>r(Na+)如:F-和Na+S2-和K+等半径r(S2-)>r(K+)2、具有相同电子层结构的阴离子、稀有气体元素的原子、阳离子相应的元素在周期中位置的关系相同电子层结构的阴离子和阳离子,相应的元素在周期表中周期相邻,阴离子相应的元素与稀有气体原子的元素在同一个周期,阳离子相应的元素在下一个周期,且阴离子半径大于阳离子半径。即:阴前阳下,阴稀同周。五【元素之最】Na……FNeK……S…ArNa……FK……S源于名校,成就所托7【例题】【例1】下表是元素周期表的一部分,回答下列有关问题:(1)写出下列元素符号:①,⑥,⑦。(2)在这些元素中,最活泼的金属元素是,最活泼的非金属元素是,最不活泼的元素是。(3)在这些元素的最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是,碱性最强的是,呈两性的氢氧化物是,写出三者之间相互反应的化学方程式。(4)在这些元素中,原子半径最小的是,原子半径最大的是。(5)在③与④中,化学性质较活泼的是,怎样用化学实验证明?答:。在⑧与12中,化学性质较活泼的是,怎样用化学实验证明?答:。【例2】下表是元素周期表的一部分,针对表中元素,填写下列空白。族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2LiBeBCNOF3NaMgAlSiPSCl(1)Al3+的结构示意图为。(2)CO2中存在的化学键是________________,CO2的电子式为。(3)上述元素中,金属性最强的元素是_______(填元素符号,下同),原子半径最小的元素是__________________。(4)F、Cl、S的氢化物中稳定性最弱的是(填化学式,下同)。N、P、Si的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是。(5)Na、Al最高价氧化物的水化物之间反应的化学方程式是。源于名校,成就所托8【归纳】1、元素原子核外电子的排布(特别是最外层电子排布)呈现周期性的变化(1e-8e-的变化)2、原子半径呈现周期性的变化(由大小的周期性变化)元素性质周期性变化3、元素的主要化合价呈现周期性的变化金属性由强弱4、元素的其它性质非金属性由弱强元素最高价氧化物对应的水化物酸性增强如:H3PO4<H2SO4<HClO4碱性减弱如:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3元素气态氢化物稳定性由弱强如:PH3<H2S<HCl水溶液的酸性由弱强如:PH3<H2S<HCl【巩固训练】1.某元素X,它的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,则X在周期表中位于()A.第二周期B.第三周期C.ⅣA族D.ⅤA族3.下列说法正确的是()A.非金属元素都是主族元素B.主族元素的次外层电子数都是8C.稀有气体元素都是主族元素D.主族元素都是短周期元素4.X、Y、Z三种元素在周期表中,X、Y同主族,Y和Z同周期,它们的原子的最外层电子数之和为16,则这三种元素可能是(A.Na、K、CaB.N、P、SC.F、Cl、SD.O、S、Cl5.下列说法中正确的是()A.周期表是按原子量逐渐增大的顺序从左到右排列的B.最外层电子数相同的元素都是同一族C.同族元素的最外层电子数一定相同D.同周期元素的电子层数相同6.与第二周期稀有气体元素的原子具有相同电子数的微粒是()A.S2-4+C.Al3++正价IAⅦA+1+7负价ⅣAⅦA-4-1源于名校,成就所托98.某元素R的原子核外电子数等于核内中子数,该元素单质7.8g与氧气充分反应可生成13g化合物RO,则该元素位于周期表中()A.第二周期B.第三周期C.ⅤA族D.ⅡA族9.下表是周期表中的一部分,根据A—I在周期表中的位置,用元素符号或化学式回答下列问题:ⅠA01AⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2DEGI3BCFH(1)表中元素,化学性质最不活泼的是,只有负价而无正价的是,氧化性最强的单质是,还原性最强的单质是;(2)最高价氧化物的水化物碱性最强的是,酸性最强的是,呈两性的是;(3)A分别与D、E、F、G、H形成的化合物中,最稳定的;(4)在B、C、D、E、F、G、H中,原子半径最大的是.10.X、Y、Z是主族元素的单质,K、H是化合物,它们有如下三个反应(式中各物质的系数和反应条件已一概略去)①X+K=H+Y②X+Z→H③Y+Z→K(1)若X和Y的组成元素不是同一族,请写出(并配平)符合①式的三个不同的化学方程式(三个式子中的3种X和3种Y分别由不同族的元素组成),,;(2)今有某化合物W,它跟化合物K或反应都能生成单质Y.符合该条件(题设中的三个“通式”)的单质X是,单质Y是,单质Z是,化合W是(均写化学式).【课后作业】1.除一、二、三周期外,主族元素的次外层上()A.都是8个电子B.都是18个电子C.有的是8个电子,有的是18个电子D.可以有8至18个电子2.ⅠA、ⅡA、ⅢA主族金属元素的原子失去电子后,生成的阳离子的电子层结构()A.与它同周期稀有气体元素原子的电子层结构相同族周期源于名校,成就所