高中教师版5.3-元素周期表.doc

态度决定高度细节决定成败 元素周期表的结构 元素周期律前面我们学习了原子的构成，它包括质子、中子、电子三部分，相同元素一定具有相同的质子数，如果我们按质子数从小到大把元素排列起来，每种元素就有一个序号，即原子序数，对原子序数为1-18的元素进行研究，有助于我们认识元素之间内在联系和变化的规律性。那么，原子序数为1-18号元素的核外电子排布、原子半径和元素的主要化合价随原子序数的变化是如何变化的？一、1-18号元素的核外电子排布分组填写的表格元素符号元素名称原子序数核外电子排布电子层数最外层电子数原子半径相对原子质量最高化合价最低化合价H氢11110.0371.008+1He氦2212-4.0030Li锂32，1210.1526.941+1Be铍42，2220.0899.012+2B硼52，3230.08210.81+3C碳62，4240.07712.01+4，-4N氮72，5250.07514.01+5，-3O氧82，6260.07416.00-2F氟92，7270.07119.00-1Ne氖102，828-20.180Na钠112，8，1310.16822.99+1Mg镁122，8，2320.16024.31+2Al铝132，8，3330.14326.98+3Si硅142，8，4340.11728.09+4，-4P磷152，8，5350.11030.97+5，-3S硫162，8，6360.10232.06+6，-2Cl氯172，8，7370.09935.45+7，-1Ar氩182，8，838-39.950为了更直观地观察原子的最外层电子排布随原子序数变化而变化的具体情况，每四人为一小组，通过Excel中插入图表的办法画出以原子序数为横坐标、原子的最外层电子数为纵坐标的直方图。【交流研讨】小组代表展示其直方图。原子序数 最外层电子数【引导过渡】观察1-18号元素的最外层电子数的变化，我们发现从3号到10号，最外层电子由1增加到8，从11号到18号最外层电子数又由1增加到8。象这样每隔一定数量，又重现前面出现过的情况的变化称为周期性变化。【联想与质疑】通过直方图，对于原子的最外层电子数随原子序数的变化情况，你能得出什么结论？【小结、板书】随着原子序数的递增，元素的原子最外层电子排布呈现周期性变化。【方法引导】为了更直观地观察原子半径随原子序数变化而变化的情况，每四人为一小组，通过excel 插入图表的办法画出以原子序数为横坐标、原子半径为纵坐标的折线图。对于原子半径的变化，你的结论是什么？【小结、板书】随着原子序数的递增，元素的原子最外层电子排布呈现周期性变化。并且有下列规律：电子层数相同的元素的原子随原子序数的增加，半径逐渐减小。【讲述】稀有气体元素的原子半径教材中没有列出，它跟邻近的非金属元素的原子相比显得特别大，这是由于测定稀有气体元素的原子半径的根据与其它元素的原子半径不同。影响原子半径的因素：【小组讨论】影响原子半径的因素：（1）电子层数相同时，影响原子半径的因素是什么？（2）最外层电子数相同时，其影响因素是什么？【小结、板书】影响原子半径的因素：电子层数相同，质子数越多，吸引力越大，半径越小；最外层电子数相同，电子层数越多，电子数越多，半径越大。【方法引导】每四人为一小组，通过excel 插入图表的办法画出以原子序数为横坐标、元素的主要化合价为纵坐标的折线图。对于元素主要化合价的变化，你的结论是什么？【交流研讨】小组代表展示其折线图，交流小组的观点。【小结、板书】随着原子序数的递增，元素的化合价呈现周期性变化。且有以下量的关系:最高正价+负价=8【引导、探究】综合以上的事实，各自发表自己的观点。大家可以得出什么结论? 元素周期律【小结、板书】元素周期律：元素的性质随着元素原子序数的递增，而呈现出周期性的变化。引起元素性质变化（质变）原子序数变化（量变）【媒体显示】【引导、探究】大家知道吗？元素的性质是由元素原子的哪一部分决定的？那么元素性质随原子序数的递增呈现出周期性变化的根本原因是什么？【小结、板书】元素性质的周期性变化是原子核外电子排布呈现周期性变化的必然结果。决定原子结构即电子排布元素的性质【媒体显示】【课堂小结、媒体显示】以18号元素核外 分析归纳 最外层电子数随原子序数电子排布为例 递增呈周期性变化决定 元素原子半径的周期性变化 总结归纳 元素周期律元素主要化合价的周期性变化 元素周期律实质【引入课题】元素周期律使人们认识了杂乱无章的化学元素之间相互联系和变化规律，如何把这种规律具体地表现出来呢？二、元素周期表的结构主族元素原子得、失电子能力强弱与元素在周期表中的位置关系 元素周期表 把电子层数相同的各种元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行，共有7个横行，一个横行为一个周期，再把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上至下排成列，共有18个纵行，一个纵行为一族，共16个族（第8、9、10三个纵行为一族，第族）这样得到的一个表叫做元素周期表。1、元素周期表的结构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 电子层数 2.对同主族元素若n2，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n3，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 2种 第二周期 8种 第三周期 8种 长周期第四周期 18种 第五周期 18种 第六周期 32种 第七周期 32种（如果排满）族主族A族A族由长周期和短周期元素共同构成的族最外层电子数= 主族族数 =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B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B族、B族除外）；最外层电子数只有12个。第族有三列元素（8、9、10三个纵行）特别提醒：掌握元素周期表的结构中各族的排列顺序，结合惰性气体的原子序数，我们可以推断任意一种元素在周期表中的位置。记住各周期元素数目，我们可以快速确定惰性气体的原子序数。各周期元素数目依次为2、8、8、18、18、32、32（如果第七周期排满），则惰性气体原子序数依次为2、2+8=10、10+8=18、18+18=36、36+18=54、54+32=86、86+32=108。七个周期：三短三长一不全十六个族：七主七副和0主族元素的族序数=原子的最外层电子数，周期序数=电子层数【概括总结】 1周期，共2种元素短周期 2周期，共8种元素 周期 3周期，共8种元素（七个横行） 4周期，共18种元素长周期 5周期，共18种元素 6周期，共32种元素不完全周期 7周期，目前已发现26种元素【阅读、思考】在周期表中有两个特殊的位置，镧系和锕系，说出这些元素在周期表中什么位置？结构上有何特点？【总结陈述】在第六周期中，从57号镧（La）到71号元素镥（Lu），共15种元素，它们的最外层和次外层电子层结构及元素的化学性质十分相似，这15种元素总称为镧系元素。排在周期表第六行，第三列。 与此类似，在第七周期中，89号元素锕（Ac）到103号铹（Lr）这15种元素总称为锕系元素，排在第七行，第三列。【观察与思考】在周期表中共有多少列？分为哪些族？【概括总结】主族（A）：共7个主族，包括长周期和短周期元素 族 副族（B）：共7个副族，只包括长周期元素 （18个纵行） 第VIII族：包括8、9、10三个纵行的元素0族：稀有气体元素【观察与思考】在周期表的个纵行个族中，各族从左到右的排列顺序如何？【媒体展示】元素周期表【观点陈述】在元素周期表中，各族从左到右的依次是：IA IIA IIIB IVB VB VIB VIIB VIII IB IIB IIIA IVA VA VIA VIIA 0。【观察与思考】在所有族中，元素最多的族是哪一族？共有多少种元素？【结论】在所有族中，第IIIB族包括镧系和锕系元素，因此元素最多，共有32种元素。【理解应用】据周期表结构，推测原子序数为85号的元素在周期表中的哪一周期？哪一族？【案例分析】推测元素在哪一周期：85-2-8-8-18-18=31，减5次后小于32，为第6行，第六周期；推测在哪一族：第六行的最后一列元素应为第32个，从减出的数据为31可以推出它是在第17列，为第VIIA族。【阅读思考】通过周期表，我们还可以了解元素的哪些信息？【交流观点】（1）通过周期表，我们可以了解元素的原子序数、元素的位置、元素名称、元素符号、元素的类别、相对原子质量、价层电子排布、是否人造元素、是否放射性元素等信息。（2）通过周期表，我们还可以对元素进行分区，如硼、硅、砷、碲、砹和铝、锗、锑、钋的交界处画一条虚线，虚线的左侧为金属元素，右侧为非金属元素；位于虚线附近的元素，既表现金属元素的性质，又表现为非金属元素的性质。（3）通过周期表，还可以根据元素在周期表中的位置认识它们的性质。【联想、质疑】元素周期表是化学学习和化学研究的重要工具，请大家概括它的结构。【小结、板书】短周期（一、二、三行）（元素有2、8、8种） 周期 长周期（四、五、六行）（元素有18、18、32种） 不完全周期（七行）（元素有26种）元素周期表结构 主族（1、2、13、14、15、16、17列） A族 族 副族（3、4、5、6、7、11、12列）B族 零族（18列） 第VIII族（8、9、10列）2、元素周期表的重要意义（1）元素周期表是元素周期律的具体表现形式，是学习化学的一种工具；也为新元素发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。半导体材料：硅、锗等农药的发现：砷、氟、氯、硫、磷等三、认识元素周期表中的其它元素【复习检查】原子序数为的元素位于（）周期，（）族，属于（）类单质；原子序数为位于（）周期，（）族，属于（）类单质。【课堂导入】在元素周期表中，你熟悉的元素有哪些？举例谈一谈它们的用途。【概括】请完成表格：第IIA族元素的名称、符号及其共同性质：元素名称元素符号本族元素性质【演示实验】请同学演示：将氯化钙、硝酸钡、硫酸锶分别放在燃烧匙中灼烧；再将三者混合放在燃烧匙中灼烧，观察火焰的颜色。【板书】第IIA族元素容易失去最外层两个电子，为活泼金属元素。【阅读思考】第VA族元素的名称、符号及其用途：元素名称元素符号本族元素用途【板书】第VA族元素从非金属过渡到金属，N、P、As为非金属，Sb、Bi为金属。【阅读思考】回答过渡元素的位置和它们的共同性质。你熟悉的元素有哪些？有何特性？【陈述、板书】过渡元素位置：第3列到第12列，共68种元素。熟悉的元素：金（Au）、银（Ag）、铜（Cu）、铁（Fe），硬而有光泽，金、银单质性质稳定。【思考与探究】仔细观察元素周期表，每周期中非金属元素种数与周期序数的关系如何？可能还有几种非金属元素未被发现？【方法指导】（1）利用元素周期表的金属与非金属的分区图，直接进行推测； （2）利用周期表中周期序数