高一化学必修2第一章学案.doc

禄劝民族实验中学 化学 高一必修一 制作：陈红梅第一章 物质结构 元素周期律第一节 元素周期表 【学习目标】认识元素周期表的结构；掌握周期、族的概念；学会推算元素在周期表中的位置。【自主学习】认识元素周期表 1.原子序数与元素原子结构有什么样的关系？ 2.周期表中前18号元素有哪些？ 3.表格是按什么原则编排的？一、元素周期表 （一）元素周期表的结构1.编排原则：按原子序数递增的顺序从左到右排列将电子层数相同的各元素从左到右排成一横行，即周期（周期序数原子的电子层数）把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行，即族（主族序数原子最外层电子数，除He）2.结构特点： 核外电子层数 元素种类第一周期 1 2种元素短周期 第二周期 2 8种元素周期 第三周期 3 8种元素元 （7个横行） 第四周期 4 18种元素素 （7个周期） 第五周期 5 18种元素周 长周期 第六周期 6 32种元素期 第七周期 7 未填满（已有26种元素）表 主族：AA共7个主族族 副族：BB、BB，共7个副族（18个纵行） 第族：三个纵行，位于B和B之间（16个族） 零族：稀有气体【拓展】A称为 元素 A称为 元素 A称为 元素 零族为 元素【拓展】“零族定位法”确定元素在周期表中的位置零族元素：He 、Ne 、Ar 、Ke、Xe 、Rn ，原子序数为：2、8、10、18、36、54、86、112 【典型例题】：原子序数为85的元素位于周期表中第 周期 族，20号元素 元素，位于周期表中第 周期 族第二课时【学习目标】通过对比学习碱金属元素和卤素元素性质与结构的关系；知道元素金属性和非金属性强弱的判断方法；会从理论上推测同主族元素性质的递变规律【自主学习】1、碱金属是指哪些元素？2、卤族是指哪些元素？3、碱金属元素的性质有什么样的递变规律？ 4、卤族元素的有性质什么样的递变规律？二、元素的性质与原子结构（一）碱金属的化学性质1、与非金属的反应LiO2 _ NaO2_ K+O2_K、Rb等碱金属与O2反应，会生成超氧化物。 Rb、Cs在室温时，遇到空气会立即燃烧。2、与水的反应KH2O_ RbH2O_除Na、K外，其他碱金属元素也都可以和水反应生成相应的碱与H。小结：2M2HO = 2MOHH 碱性: 思考：根据实验讨论钠与钾的性质有什么相似性和不同。你认为元素的性质与他们的原子结构有关系吗？_（二）碱金属的物理性质的比较相似性：_递变性：_（三）卤素单质的物理性质颜色:_ 状态：_ 密度：_熔沸点:_ 在水中的溶解性：_（四）卤素的化学性质：1、卤素单质与氢气的反应卤素和H2的反应可用通式H2X2 = 来表示，反应时按F2、Cl2、Br2、I2的顺序，反应条件越来越 ，反应程度依次 ，形成的卤化氢的稳定性也依次 。2、卤素单质与水反应：X2 + H2O = HX + HXO （除F2）3、卤素单质间相互置换反应：Cl2 NaBr = _ Cl2 Br- =_Cl2 KI = _ Cl2 I =_注意:F2不能置换出NaCl溶液中的Cl2，因为F2在水溶液中：2F2 2H2O = 4HF + O2(五)元素金属性强弱判断依据：1.根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的难易程度。置换出氢越容易，则金属性 。2.根据金属元素最高价氧化物对应化水物碱性强弱。碱性越强，则金属元素的金属性 。3.可以根据对应阳离子氧化性强弱判断。金属阳离子氧化性越弱，则元素金属性 。4.金属单质与盐溶液的置换反应5.金属活动顺序表(六)非金属性强弱的判断依据：1. 与氢气反应生成气态氢化物的难易；反应条件越低，元素的非金属性 。2.对应的氢化物稳定性；氢化物越稳定，元素的非金属性 。3.单质的氧化性越强，元素的非金属性 ，离子的还原性越强，非金属性 。4.最高价氧化物的水化物（HnROm）的酸性越强，元素的非金属性 。5.非金属单质间的置换反应。练一练1：砹(At)是卤族元素且位于碘后面，试推下列不可能具备的性质是（ ） A.砹易溶于某些有机溶剂 B.砹化氢很稳定不易分解C.砹是有色气体 D.砹化银不溶于水或稀HNO3练一练2：碱金属钫(Fr)具有放射性，是碱金属元素中最重的元素，下列预言错误的是（ ）.碱金属中它具有最大的原子半径 .它的氢氧化物化学式为FrOH,是一种极强的碱C.钫在空气中燃烧时,只生成化学式为Fr2O的氧化物 D.它能跟水反应生成相应的碱和氢气,由于反应剧烈而发生爆炸练一练3：下列关于卤素的叙述正确的是 （ ）A、卤素只以游离态存在于自然界中 B、 随核电荷数增加，单质熔沸点升高 C、随核电荷数增加，单质氧化性增强 D、单质与水反应，均可用X2+H2O=HX+HXO表示第三课时【学习目标】明确质量数和AZX的含义，认识核素、同位素等概念及它们之间的关系。【引入】原子是构成物质的一种微粒，是化学变化中的最小微粒。物质的组成、性质和变化都都与原子结构密切相关。那么原子能不能再分？原子又是如何构成的呢? 今天，就让我们进入微观世界，探索物质的组成奥秘。 （一）、原子结构 质子（Z个） 质量数(A)质子数(Z)中子数(N)Z1.原子数 AX 原子核 中子（N个） 原子序数=核电荷数=质子数=原子核外电子数核外电子（Z个） 阳离子：电子数=质子数-电荷数阴离子：电子数=质子数+电荷数应用：用质量数表示某种原子 如：表示的 2、填写下表，总结A与相对原子质量的关系。原子质子数（Z）中子数（N）质子数中子数（A）相对原子质量F1018998Na1222990Al1426982元素的相对原子质量的计算 公式： 。 （二）核素和同位素(1)核素：具有一定数目的质子和中子的一种原子。如1H(H)、2H(D)、3H(T)为不同的核素。(2)同位素：同一元素的不同核素之间互称同位素。 160、17O、180是氧元素的三种核素，互为同位素。(3)元素、核素、同位素之间的关系如右图所示。(4)同位素的特点 同种元素，可以有若干种不同的核素。至今已发现110种元素，但核素远多110种。 核电荷数相同的不同核素，虽然它们的中子数不同，但是属于同一种元素。 同位素是同一元素的不同核素之间的互相称谓，不指具体的原子。 17O是一种核素，而不是一种同位素。160、17O、180是氧元素的三种核素，互为同位素。同一种元素的不同同位素原子其质量数不同，核外电子层结构相同，其原子、单质及其构成的化合物化学性质几乎完全相同，只是某些物理性质略有差异练一练1：据报道，可有效地治疗肝癌，该原子核内的中子数与核外电子数之差（ ）A32 B.67 C.99 D.166练一练2：4、Se是人体必需微量元素，下列关于Se和Se说法正确的是 （ ） ASe和Se互为同素异形体 BSe和Se互为同位素CSe和Se分别含有44和46个质子 DSe和Se都含有34个中子练一练3：下列各组中属于同位素的是（ ）A、40K与40Ca B、T2O和H2O C、40K与39K D、金刚石与石墨练一练4：有以下一些微粒： 其中互为同位素的是 和 质量数相等，但不互为同位素的是 和 中子数相等，但不互为同位素的是 和 。练一练5：用符号A：质子数；B：中子数；C：核外电子数；D：最外层电子数；E：电子层数，填写下列各空：（1）原子种类由决定；（2）元素种类由决定；（3）核电荷数由决定；（4）元素的化学性质主要由决定；（5）元素的原子半径主要由 决定；（6）元素的化合价主要由决定；第二节 元素周期律第一课时【学习目标】知道元素原子核外电子排布规律；掌握元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价周期性变化的规律.【引入】原子是由原子核与核外电子构成的.在含有多个电子的原子里,电子是怎样排布的?这样的排布有规律吗? 核外电子的排布对原子半径、该元素主要化合价有影响吗?【自主学习】1、阅读教科书第13页,小结原子核外电子的排布规律是什么?2、元素周期表前三周期元素的原子,核外电子是怎样排布的?3、元素的主要化合价及原子半径的变化与原子核外电子的排布有何联系?一、核外电子排布规律(1)核外电子总是尽先排布在能量_的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步_的电子层;按照能量由低到高依次用字母命名为: _ (2)各电子层最多容纳_个电子；(其中n=_);(3)最外层电子数不超过_个电子(K层为最外层时不超过_个)；(4)次外层电子数不超过_个电子;练一练1：用原子结构示意图表示13号元素的核外电子排布:练一练2：与氩原子具有相同电子层结构的阳离子有: 与氩原子具有相同电子层结构的阴离子有：二、元素的原子结构与原子半径的关系讨论: 第二周期元素从左到右半径变化规律是什么?第三周期呢?为什么?比较O2- 与O半径大小? Ca 2+与Ca原子半径大小? 比较O2-与Na+半径大小?【小结】微粒半径的比较方法: 一看层数:层数越多,半径越大;【同一主族，从上到下，原子半径增大】二看质子数:电子层数相同时,质子数越大,半径越小 【同一周期，从左向右，原子半径减小】三看最外层电子数: 同层同质子数时最外层电子数越大,半径越大.练一练3：下列各组元素中按微粒半径递增顺序排列的是 （ ）A、Li、 Na 、 K B、Ba2+、 Ca2+、 Mg2+ C、Cl-、Ca2+、 K+ D、N 、O 、F三、元素的原子结构与元素主要化合价的关系（1）化合价与价电子有关（最外层电子，决定化学性质）（2）主族元素的最高正化合价=_ =_非金属元素最高正化合价+|最低负化合价|=_（3）了解各主族元素的常见化合价及常见化合物通式练一练4：元素X原子的最外层有3个电子,元素Y原子的最外层有6个电子,这两种元素形成的化合物的化学式可能是 ( ) A.XY2 B.X2Y3 C.X3Y2 D.X2Y四、元素周期律:随着原子序数的递增,元素原子的电子层排布、原子半径和化合价都呈现周期性的变化.元素性质呈周期性变化的决定因素是：元素原子最外层电子排布呈周期性变化练一练5：A、B、C、D 4种元素,已知A 核外有18个电子；B原子最外层电子数比D原子核外电子数多2个，B原子比D原子多2个电子层；D+ 核外没有电子，C元素原子核外电子数比B元素原子核外电子数多5个。(1)、写出四种元素的名称 。（2）、画出C和D原子及A-的结构示意图。（1）A 、B 、C 、D （2） 第二课时【学习目标】理解元素的金属性和非金属性随原子序数的增递而呈现周期性变化的规律【自主学习】1、回忆金属钠与水反应的现象,思考金属镁和铝会与水反应吗?现象如何?2、思考金属镁和铝与盐酸反应吗?现象如何?3、思考金属钠、镁、铝的最高价氧化物对应水化物的碱性如何?【师生共同活动】1、实验对比Na 、Mg、Al和水的反应,可得结论:Na能与水剧烈反应， Mg在热水中缓慢反应、Al与水不反应2、实验对比Mg、Al和盐酸的反应,可得结论: Mg、Al都很容易与稀盐酸反应，放出H2，但Mg比Al更剧烈3.阅读教科书第16页表格,对照元素硅、磷、硫、氯的性质一、同周期元素性质递变规律第三周期元素11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl18Ar电子排布电子层数相同，最外层电子数依次增加原子半径原子半径依次减小主要化合价1234 4536271金属性、非金属性金属性减弱，非金属性增加单质与水/酸反应冷水剧烈热水与酸快与酸反应慢氢化物的化学式SiH4PH3H2SHCl与H2化合的难易由难到易氢化物的稳定性稳定性增强最高价氧化物对应水化物化学式NaOHMg(OH)2Al(OH)3H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4酸碱性强碱中强碱两性氢氧化物弱酸中强酸强酸很强的酸规律碱性减弱，酸性增强第A族碱金属元素：Li Na K Rb Cs Fr（Fr金属性最强，位于周期表左下方）第A族卤族：F Cl Br I At （F是非金属性最强的元素，位于周期表右上方）归纳:同周期元素原子随着原子序数的递增,金属性依次递减，非金属性依次递增.练一练1.原子序数从39的元素，随着核电荷数的递增而逐渐增大的是( )A.电子层数B.电子数C.原子半径D.化合价练一练2下列递变规律不正确的是（ ）ANaMg、Al还原性依次减弱 BP、S、Cl2氧化性依次增强CC、N、O原子半径依次增大 DP、S、Cl最高正价依次升高练一练3. X、Y两种元素，下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是（ ） AX原子的电子层比Y原子的电子层数多 B . X原子的最外层电子比Y原子的最外层电子多C. X的单质能将Y从NaY的溶液中置换出来 D. Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来巩固练习1、HF、H2O、CH4、SiH4四种气态氢化物按稳定性由弱到强排列正确的是 （ ）ACH4H2OHFSiH4 BSiH4HFCH4H2OCSiH4CH4H2OHF DH2OCH4HFSiH42、X、Y、Z是3种短周期元素，其中X、Y位于同一族，Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是( )A元素非金属性由弱到强的顺序为XYZ BY元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4C3种元素的气态氢化物中Z的气态氢化物最稳定D原子半径由大到小的顺序为ZYX3、X、Y、Z三种元素的原子具有相同的电子层数，而Y的核电荷数比X大2，Z的核电荷数比Y多4，1 mol X单质跟足量的酸起反应能置换出1g氢气，这时X转为与氖原子相同电子层结构的离子，根据上述条件，试回答：(1)X、Y、Z的元素符号依次为 、 、 。(2)X、Y最高价氧化物对应水化物跟Z的气态氢化物的水溶液反应的离子方程式分别为 ， 。第三课时【学习目标】掌握元素周期表“位、构、性”的关系。【引入】什么元素的金属性最强?什么元素的金属性最强?它们位于元素周期表中什么位置?【自主学习】 1、找出1-20号元素在周期表中的位置,标出周期数与主族序数;2、找出1-20号元素的周期数、主族序数与其原子结构的关系小结:主族元素的周期数= 数,主族序数= 数一、元素周期表中金属元素与非金属元素的大概位置周期表中,金属元素一般在阶梯线 边,最外层电子 , 易 电子; 非金属元素一般在阶梯线 边,最外层电子 , 易 电子;但没有严格的界限,阶梯线附近的元素既能表现一定的 性,还能表现一定的 性;同时随着电子层数的增多,主族元素从上到下、从左到右,元素的金属性和非金属性存在着一定的递变规律.二、元素的化合价与元素在周期表中位置的关系（1）主族元素的最高正化合价= = (2 ) 非金属元素的最低负价= 三、元素周期表的应用元素周期表与周期律对于其他与化学相关的科学技术也有指导作用.如,在周期表的阶梯线附近可以找到半导体材料;元素砷附近可找到制造农药的元素;过渡金属元素中可以寻找催化剂和耐高温耐腐蚀的合金材料练一练1:X.Y是两种元素。下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是（ ）A、 X原子的电子层比Y原子的电子层数多 B、X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低。C、X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定。 D、Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来。练一练2.A、B两元素形成的简单离子具有相同的电子层结构，A、B两元素的单质都能与水剧烈反应，在反应中，A单质为氧化剂，B单质为还原剂，则：(1)A单质的化学式为 ，A的原子结构示意图为 ，B单质的化学式为 ，B的离子结构示意图为 。(2)A单质与水反应的化学方程式为，B单质与水反应的化学方程式为。练一练3.已知A、B、C三种元素的原子中，质子数为ABC，且都小于18，A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半；C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个。试推断：(1)三种元素的名称和符号：A_，B_，C_。(2)画出三种元素的原子结构示意图：A_，B_，C_。第三节 化学键第一课时【学习目标】 通过对NaCl形成过程的分析，理解离子键和离子化合物；学会用电子式表示原子、离子、离子化合物以及离子化合物的形成过程【引入】从元素周期表我们可以看出,到目前为止,已经发现的元素只有一百多种.然而,由这一百多种元素的原子组成的物质却数以千万计.那么,元素的原子通过什么作用形成如此丰富多彩的物质呢?【师生共同活动】1、完成探究实验1-2 金属钠在氯气中燃烧,记录现象,书写化学方程式. 2、依据钠原子和氯原子的结构,分析氯化钠的形成过程: (一)、离子键1、定义： ；2、成键微粒： ；3、相互作用：静电 和静电 4、离子化合物：由 键构成的化合物.如 5、电子式：在元素符号周围用“ ”或“ ”来表示原子 的式子、原子的电子式：在 周围用小点“.”或小叉“”来表示其最外层电子数 如：列原子的电子式: O Cl Na Mg表示为：、阳离子的电子式：简单阳离子的电子式就是它的离子符号，复杂阳离子（NH4）例外。如：H+ Na+ Mg2+ Ca2+、阴离子及原子团的电子式:不但要画出最外层电子，而且还要用中括号“ ”括起来，并在右上角标出所带电荷“n-”。(“八个一桌，关门上锁”) 如：O2- 表示为 ：、离子化合物的电子式：由阴、阳离子的电子式组成，但相同离子不能合并如:AB型：NaCl表示为： A2B型 ：Na2O表示为： AB2型: MgCl2表示为： 、用电子式表示离子化合物的形成过程，如：氯化钠的形成过程： 注意：箭头左方相同的原子可以合并，箭头右方相同的微粒不可以合并。【拓展】 含有离子键的化合物一定属于离子化合物。一般铵盐,及由IA A主族金属元素与A A 主族非金属元素组成的化合物,属于离子型化合物. 离子型化合物由离子构成,不存在分子;有些情况下离子键断裂并没有发生化学变化。如离子化合物溶于水电离,或在熔融状态下电离,此时离子键断开了,但并未发生化学变化,而只发生了物理变化。练一练1、下列物质中有离子键存在的是 ( )A、N2 B、HCl C、H2SO4 D、NH4Cl练一练2、用电子式表示氧化镁的形成过程： 第二课时【学习目标】通过对HCl、Cl2形成过程的分析，理解共价键、共价化合物及化学反应的本质；学会用电子式表示共价分子及共价分子的形成过程。【引入】分析H和Cl的原子结构,H2、Cl2、HCl的形成与氯化钠会是一样的吗?化合物中是否只存在一种化学键?