高一化学必修2第一章学案

第一章 物质结构 元素周期律第一节 元素周期表（第一课时）【自学目标】1知道元素周期表的编排原则2了解元素周期表的结构，周期、族的概念【知识建构】一、元素周期表（一）元素周期表编排原则阅读思考：门捷列夫生平：他是 。他的最伟大成就是什么？ 。 门捷列夫开始是按照什么作为标准来排列元素的？ 现在的周期表编排的依据是什么？ 。11 Na22.99了解 各数字的含义，画出钠原子的原子组成示意图知道原子是不显电性的，现在又出现了“原子序数”，它们之间有没有关系呢？关系怎样？ 分别数一下Na、C、O三种原子中的质子数、电子数。 归纳：它们之间有关系： 1、原子序数： 原子序数2、原子序数与原子结构的关系： 3、元素周期表编排原则： （二）元素周期表的结构1、周期： 元素周期表共有 个横行，每一横行称为一个 ，故元素周期表共有个 周期周期序数与电子层数的关系： 周期的分类 元素周期表中，我们把1、2、3周期称为 ， 周期称为长周期，第 周期称为不完全周期，因为一直有未知元素在发现。2、族： 元素周期表共有 个纵行，除了 三个纵行称为第族外，其余的每一个纵行称为一个 ，故元素周期表共有 个族。族的序号一般用罗马数字表示。族的分类 元素周期表中，我们把 个纵行共分为 个族，其中 个主族， 个副族，一个 族，一个 族。a、主族：由 元素和 元素共同构成的族，用A表示：A、 b、副族：完全由 元素构成的族，用B表示：B、 c、第族： 三个纵行d、零族：第 纵行，即稀有气体元素主族序数与最外层电子数的关系： 典型族的别称： A称为 元素 A称为 元素 A称为 元素 零族称为 元素【思考交流】元素周期表中前七周期的元素种数如下，请分析周期数与元素种数的关系，然后预言第八周期最多可能含有的元素种数为 周期数一二三四五六七八元素种数28818183232【疑点反馈】（通过本课时的学习、作业后，你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来，自己或通过科代表告诉老师） 【随堂练习】( )1周期表中16号元素和4号元素的原子相比较，前者的下列数据是后者的4倍的是 A电子数 B最外层电子数 C电子层数 D次外层电子数( )2在周期表中，第三、四、五、六周期元素的数目分别是 A8、18、32、32 B8、18、18、32 C8、18、18、18 D8、8、18、18（ ）3由短周期元素和长周期元素共同组成的族可能是 A0族 B主族 C副族 D族( )4现行元素周期表中已列出112种元素，其中元素种类最多的周期是 A第4周期 B第5周期 C第6周期 D第7周期( )5某元素原子的最外电子层上只有2个电子，下列说法中正确的是 A该元素一定是金属元素 B该元素可能是非金属元素 C该元素可能是第A族元素 D该元素一定是稀有气体元素第一节 元素周期表（第二课时）【知识准备】钠、氯气的主要化学性质【自学目标】1掌握碱金属、卤素的原子结构与性质的关系及递变规律2了解金属活泼性、非金属活泼性强弱的判断规律【知识建构】二、元素的性质与原子结构（一）碱金属元素1、碱金属元素的原子结构 （按要求填写教材第5页的内容 ） 【思考交流】你发现碱金属元素的原子结构相同之处是什么？ 不同之处呢？ 2、碱金属的化学性质与非金属的反应 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。上述实验说明，从Li到Cs，金属活泼性越来越 与水的反应 K H2O Rb H2O 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 2M2HO = 2M+ 2OH- H碱性:从LiOH到CsOH，碱性越来越 【思考交流】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它们的原子结构有关系吗？有什么关系？ K能置换出CuCl2溶液中的Cu吗？为什么？ 3、碱金属的物理性质的比较（分析教材第7页表1-1的内容）相似性： 递变性： 【归纳应用】元素金属性判断依据：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，则金属性越 。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，则原金属单质的金属性越 。（二）卤素1、卤素的原子结构 （见教材第7页）相同之处： 不同之处： 2、卤素单质的物理性质（递变规律）： 颜色: 状态： 密度： 熔沸点: 在水中的溶解性： 3、卤素的化学性质：卤素单质与氢气的反应F2Cl2Br2I2与H2反应条件暗处光照或点燃加热至一定温度不断加热氢化物稳定性很稳定较稳定不如HCl稳定不稳定、易分解结 论 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 ，反应剧烈程度依次 ，形成的卤化氢的稳定性也依次 。卤素单质间相互置换反应：实验内容现 象化学方程式结论新制饱和氯水NaBr+CC14Cl2到I2单质氯化性逐渐减弱KI+ CC14振荡、静置、分层，下层呈紫色溴水+KI+ CC14 Cl2 Br- =_ Cl2 I =_ Br2 I =_上述实验说明，从氟到碘，非金属活泼性越来越 【归纳应用】元素非金属性判断依据：1、根据非金属单质与氢生成气态氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性来判断。化合越容易，氢化物越稳定，则非金属性越 。2、根据非金属元素最高价氧化物对应化水物酸性强弱。酸性越强，则元素的非金属性越 。注意:F2是最活泼的非金属单质，Cs是最活泼的金属单质；F2不能置换出NaCl溶液中的Cl2，因为F2在水溶液中发生如下反应：2F2 2H2O = 4HF + O2【疑点反馈】 【随堂练习】( )1下列单质中，与水或酸反应最剧烈的是 AK BNa CMg DA1( )2. 按Li、Na、K、Rb、Cs顺序递增的性质是 A单质的还原性 B阳离子的氧化性C原子半径 D单质的熔点( )3.下列叙述中正确的是。 A在碱金属元素中，所有碱金属的氧化物均属于碱性氧化物 B由于钠、钾的密度都小于1，所以，碱金属单质的密度都小于1 C金属锂不能保存于煤油中，金属钾可以保存于煤油中 D虽然自然界含钾的物质易溶于水，但土壤中钾含量太少，故需施用钾肥第一节 元素周期表（第三课时）【知识准备】元素、原子的相关知识【自学目标】1.了解核素、同位素的概念2.知道C、H、O等常见的同位素及其应用【知识建构】三、核素：1、原子的结构 原子是由居于原子中心的带正电的 和核外带负电的 构成的。原子核由 和 构成。两个关系: 原子序数= = = 质量数（A）= （Z） + （N） 在化学上，我们为了方便地表示某一原子。在元素符号的左下角表标出其质子数，左上角标出质量数 X 如：H C N O Na P H H 构成原子的粒子及其性质构成原子的粒子电 子质 子中 子电性和电量不显电性质量/kg9.10910311.67310271.6751027相对质量1/1836（电子与质子质量之比）1.0071008【例1】据报道，月球上有大量存在，可以作为核聚变材料。下列关于 的叙述正确的是( )A.和互为同位素 B.原子核内中子数为2C.原子核外电子数为2 D.代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子【课堂练习】 完成下表内容 粒子质子数中子数电子数2713Al168O2192018172018【思考交流】通过原子结构知识的学习，你认为决定原子种类的是什么？ 2、核素和同位数：核素的概念： 同位数的概念： 常见的同位素： H： C： O： U： 同位数的特点： 【思考交流】1、元素、核素、同位素的不同和联系。2、在周期表中收入了112种元素，是不是就只有112种原子呢？为什么？3、Cl元素有两种天然同位素Cl、Cl。在形成的Cl2分子中，会有 种不同的分子，分别是 、 、 它的相对分子质量分别为 、 、 。从原子的组成看，原子的质量数均为整数，但氯元素的相对原子质量却是35.5，这是为什么？ 【疑点反馈】 【随堂练习】1某元素X的核外电子数等于核内中子数。取该元素的单质28 g跟O2充分作用，可得到6 g化合物RO2。则该元素在周期表中的位置是 ( ) A第3周期A族 B第3周期V A族 C第2周期V A族 D第2周期A族2若某A族元素的原子序数为x，那么原子序数为(x+1)的元素位于周期表中的（ ） AA族 BB族 CI B族 D.IA族 第二节 元素周期律（第一课时）【知识准备】 常见元素原子的核外电子排布【自学目标】1.掌握核电荷数从1到20的元素原子核外电子的排布2.了解原子核外电子的排布规律【知识建构】一、原子核外电子的排布1、原子是由居于_的带_的_和_带_的_构成的。原子核是由带_的_和_的_构成的。原子符号“”中，Z表示_，A表示_，核内中子数用_表示。2、核外电子的排布规律 分析教材第13页表1-2的内容(1)电子是在原子核外距核由 及 、能量由 至 的不同电子层上分层排布；(2)每层最多容纳的电子数为 (n代表电子层数)；(3)电子一般总是尽先排在能量最 的电子层里，即最先排第 层，当第 层排满后，再排第 层，等等。(4)最外层电子数则不超过_个(第一层为最外层时,电子数不超过_个)。3、电子的能量高低与离核远近的关系：电子层 1 2 3 4 n电子层符号 K L M N 离核距离 近 远电子的能量 （ ） （ ）最多能容纳的电子数 2 8 18 32 2n2 原子核核电荷数电子层各电子层的电子数 本学时重点学习了原子核外电子的排布规律，知道了多电子原子中的电子排布并不是杂乱无章的，而是遵循一定规律排布的。【例题剖析】【例题1】根据下列条件写出元素名称和元素符号，并画出原子结构示意图，把结果填在表中。 (1)A元素原子核外M层电子数是L层电子数的12。 (2)B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的15倍。 (3)C元素原子的L层电子数与K层电子数之差是电子层数的25倍。 (4)D元素原子的次外层电子数是最外层电子数的14。 编 号 A B C D 元素符号 元素名称 原子结构 示意图【疑点反馈】 第二节 元素周期律（第二、三课时）【知识准备】常见元素原子的核外电子排布，钠、氯的主要性质【自学目标】1以第三周期元素为例，掌握同一周期内元素性质的递变与原子结构的关系2知道元素化合价与元素在周期表中的位置的关系3掌握元素周期律的含义和实质二、元素周期律【知识建构】1、元素原子的最外层电子排布分析教材第13页表1-2的内容从H到He，K层（第一层）的电子数由 到 从Li到Ne，L层（第二层）的电子数由 到 从Na到Ar，M层（第三层）的电子数由 到 随着原子序数的递增，元素原子的电子层排布呈 2、元素主要化合价的变化分析教材第13页下表的内容，找出化合价的变化规律从H到He，最高正化合价由 到 从Li到Ne，最高正化合价由 到 ，最后为 ；最低负化合价由 到 最后为 从Na到Ar，最高正化合价由 到 ，最后为 ；最低负化合价由 到 最后为 随着原子序数的递增，元素主要化合价呈 且有以下量的关系: 最高正价+负价= 3、元素金属性的变化 以第三周期金属元素为例元素钠镁铝单质与水反应与冷水剧烈反应与冷水反应缓慢，与热水反应迅速不反应单质与盐酸反应剧烈反应剧烈反应，但较镁慢最高价氧化物对应水化物化学式碱性【实验回忆】新制的Mg(OH)2加入盐酸,现象： ，加入NaOH溶液，现象： 。新制的Al(OH)3加入盐酸,现象： ，加入NaOH溶液，现象： 。从Na到Al，金属性逐渐 ，对其它周期元素性质进行研究也可以得到类似的结论。随着原子序数的递增，元素的金属性呈 4、元素非金属性的变化 以第三周期非金属元素为例元素硅磷硫氯单质与氢气反应条件气态氢化物化学式稳定性最高价氧化物对应水化物化学式酸性从Si到Cl，非金属性逐渐 ，对其它周期元素性质进行研究也可以得到类似的结论。随着原子序数的递增，元素的非金属性呈 5、元素周期律什么是元素周期律： 【思考交流】谈谈自己对元素周期律的理解 【疑点反馈】 【科学视野】（一）、同一周期内原子半径的递变规律元素符号HHe原子半径nm0.037元素符号LiBeBCNOFNe原子半径nm0.1520.0890.0820.0770.0750.0740.071元素符号NaMgAlSiPSClAr原子半径nm0.1860.1600.1430.1170.1100.1020.099规律：同一周期，随着原子序数的递增，元素原子半径逐渐 ，呈现周期性变化。练习1、比较Na、S原子半径的大小。 2、比较Na、O原子半径的大小。（二）、同一主族内原子半径的递变规律规律：同一主族，随着原子序数的递增，元素原子半径逐渐 ，呈现周期性变化。（三）、粒子半径大小的比较1、原子半径大小的比较同主族，从上到下，原子半径逐渐 ；同周期，从左到右，原子半径逐渐 。 LiNaKRbCs FClBrI NaMgAlSiPSCl2、离子半径大小的比较同主族离子半径大小的比较元素周期表中从上到下，电子层数逐渐 ，离子半径逐渐 。 Li+Na+K+Rb+Cs+ F-Cl-Br-I- 同一元素的不同离子的半径大小比较同种元素的各种离子，核外电子数越多，半径 ，即高价阳离子半径 低价离子半径。 Fe 3+Fe2+ 具有相同电子层结构的离子半径大小的比较电子层数相同，随着核电荷数的增加，原子核对核外电子的吸引能力 ，半径 。 O2-F-Na+Mg2+Al3+ 【随堂练习】1金属还原能力大小主要是由下列哪些因素决定的 ( ) A金属原子失去电子的多少 B1mol金属失去电子的多少 C. 原子失去电子能力的大小 D1mol金属与水反应放出氢气的多少一 2M、N两种元素的原子，当它们分别获得两个电子形成稀有气体元素的电子层结构时，放出的能量M大于N，由此可知： ( ) AM的氧化性小于N BM的氧化性大于NCN2-的还原性小于M2- DN2-的还原性大于M2-第二节 元素周期律学案（第四课时）【自学目标】1知道元素周期表和元素周期律对化学及其它相关学科的指导作用2了解周期表中金属元素、非金属元素分区。3了解元素的位置、结构、性质之间的关系【知识建构】三、元素周期表和元素周期律的应用 元素周期律和元素周期表的诞生是19世纪化学科学的重大成就之一，具有重要的哲学意义、自然科学意义和实际应用价值，请你根据教材所给资料和你在网上查阅结果，分别举例说明。1、学习和研究化学的重要工具：如查找相对原子质量、核外电子排布等；同主族元素及化合物的性质具有相似性和递变性相似：同主族中的代表元素及化合物，如以 代表A，以 代表AABDC递变：同主族元素金属性的递增、非金属性的递减斜线原则（对角线规则）如图，B与C的性质差异较大，A与D性质接近原子半径：CAB，金属性：CAB，非金属性：BAC判断元素在周期表中的位置周期序数=电子层数 主族序数=最外层电子数=元素最