2019统编人教版高中化学必修第一册第四章《物质结构元素周期律》全章节教案教学设计含章节综合测试卷及答案_第1页
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文档简介

1、【2019版新教材】统编版高中化学必修第一册第四章全章节教案教学设计第4章物质结构元素周期律4.1 原子结构与元素周期表(2课时)优秀教案4.2 元素周期律(3课时)优秀教案4.3 化学键优秀教案实验活动3同周期、同主族元素性质的递变优秀教案第四章综合测试卷及答案解析4.1原子结构与元素周期表教学设计教学目标:宏观辨识与微观探析: 从宏观上学习不同元素的原子结构, 从微观上辨析不同元素原子结构的区别与相似点,体会微观粒子的变化对宏观物质的性质的影响。证据推理与模型认知: 通过物质分类的基本模型, 理解不同元素的相似或不同特点, 通过结合理论与实际感知化学学习的魅力,为后续的化学知识的学习奠定坚

2、实的方法基础。科学探究与创新意识: 熟悉原子核外电子数的递变规律, 熟练掌握通过原子结构分析元素性质的能力,体会化学研究过程中的科学方法。科学精神与社会责任: 通过对元素原子结构的学习和理解, 掌握更高效的学习方法, 建立高效学习的科学精神。教学重难点:1熟悉并掌握原子结构的概念。2熟悉并掌握原子核外电子数的规律。3学习并掌握核素与同位素的概念。4了解同位素在生活中的应用,根据知识点求解相关问题。课前准备:PPT课件教学过程:一、导入教师: 丰富多彩的物质世界是由一百多种元素组成的。 最初, 人们通过分类整理的方法对元素之间的联系进行研究。 随着元素周期表的建立和元素周期律的发现, 特别是原子

3、结构的奥秘被揭示,人们从微观角度探索元素之间的内在联系,进一步认识了元素性质及其递变规律,并通过研究粒子间的相互作用,认识化学反应的本质;逐步建立了结构决定性质的观念。教师: 元素周期表揭示了元素间的内在联系, 使元素构成了一个较为系统的体系。 元素周期表的建立成为化学发展史上的重要的里程碑之一。教师提问:20世纪初,原子结构的奥秘被揭示后,人们对元素周期表的认识更加完善。那么,原子结构与元素周期表之间有怎样的关系呢?教师:引出本节课学习内容二、授新教师利用多媒体设备向学生投影出下面【新课讲解】原子结构教师:原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成。质子J原子核(原子中子|核外电子q

4、【新课讲解】质量数质量数(A)=质子数(Z) +中子数(N)【新课讲解】原子结构教师:在含有多个电子的原子力,电子分别在能量不同的区域内运动。 把不同的区域简化 为不连续的壳层,也称作电子层。(有人把这种电子层模型比拟为洋葱式结构)。分别用n=1, 2, 3, 4, 5, 6, 7或K、L、M N、Q P、Q来表示从内到外的电子层。【新课讲解】原子结构中的电子层3原子核N M L【思考讨论】教师:在多电子原子中,电子的能量是不相同的。那么在离核较近的区域内运动的电子能量较低,在离核较远的区域内运动的电子能量较高。由于原子中的电子是处在原子核的引力场中,电子总是从内层排起,当一层充满后再填充下一

5、层。那么,每个电子层最多 可以排布多少个电子呢?答案:根据Na元素的核外电子排布,我们可以发现,K层最多可以排布2个电子,L层最 多可以排布8个电子。Na +112 8KLM【思考讨论】下表是稀有气体元素原子的电子层排布,根据表格回答问题。核电元素元素各电f层的电子效名称符号KLMN0P2He210气He2«18氧Ar2«636慨Kr28IBe54血Xe261616&86氯Rn28IB32IBB(1)当K层为最外层时,最多能容纳的电子数是多少?除了 K层,其他各层为最外层时, 最多能容纳的电子数是多少?答案:当K层为最外层时,最多能容纳2个电子数除了 K层,其他各层

6、为最外层时,最多 能容纳8个电子数。(2)次外层最多容纳的电子数是多少?答案:次外层最多容纳18个电子数。(3)你能归纳出第n层最多能容纳的电子数吗?答案:纵向观察数据,K层最多容纳2个电子,L层最多容纳8个电子,M层最多容纳18 个电子,N层最多容纳32个电子利用数学归纳法,可以总结出第n层最多能容纳2n2电子 数。(4)请你根据所归纳的规律,用原子结构示意图表示核电荷数为1, 6, 11, 15, 17号元素原子的核外电子排布。【思维启迪】原子核外电子数的规律原子核外第n层最多能容纳的电子数为2n2。无论原子有几个电子层,其最外层中的电子数最多只有 8个。(K层只有2个)原子最外电子层有8

7、个电子(最外层为K层时,最多只有2个电子)的结构是相对稳定的 结构。【思维启迪】原子结构模型通过对原子结构的形象和描摹而建构教师:原子结构模型是科学家根据科学猜想和分析, 的揭示原子本质的认知模型道尔6MA里打烟年点公近原子反生Ciwi年)一满舞卧原平发型臼娜国,电子云典型 口饮T9声物璃小厚于强甲Cipnif)【新课讲解】元素周期表1869年,俄国化学家门捷列夫在前人研究的基础上,将元素按照相对原子质量由小到大 依次排列,并将化学性质相似的元素放在一个纵列,制出了第一张元素周期表。门捷列夫【思考讨论】按照元素在周期表中的顺序给元素编号,得到原子序数。在发现原子的构成及结构之后,人们发现,原子

8、序数与元素的原子结构之间存在着如下关系:原子序数=核电荷数二质子数=核外电子数【课堂达标】1 .填写下列横线原子由?口构成,原子核由 和 构成。原子的质量主要集中在原子核上,质子和中子的相对质量都近似为 1,如果忽略电子的质量,将核内所有质子和中子的相 对质量取近似整数值相加,所得的数值叫做 。解析:原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成。原子的质量主要集中在 原子核上,质子和中子的相对质量都近似为 1,如果忽略电子的质量,将核内所有质子和中子 的相对质量取近似整数值相加,所得的数值叫做质量数。2 .下列关于原子结构的说法正确的是()A.原子由原子核和核外电子构成B.对于任何微粒,

9、质子数等于核外电子数都成立C.当微粒达到稳定结构时,最外层电子数一定是 8D.原子的质量等于原子核的质量解析:选项A中,原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成,A项正确;选项B中,离子的质子数不等于核外电子数,B项错误;选项C中,由第一周期元素可知,最 外层电子数小于8, C项错误;选项D中,原子的质量主要集中在原子核上, D项错误。因此 选 A。3下列叙述不正确的是()A.同一周期原子半径从左到右依次减小B.同一周期元素最高化合价从左到右不一定增大C.同一主族元素的化学性质相同D.同一主族元素的化学性质相似解析:选项A中,同一周期原子半径从左到右依次减小,故 A错误;选项B中,同

10、一周期 元素最高化合价从左到右不一定增大, 故B错误;选项C和D中,同一主族元素的化学性质相 同,故D错误,因此选Q4短周期元素X、 Y 的原子序数相差2,下列有关叙述正确的是()A X 与 Y 不可能位于同一主族B X 与 Y 一定位于同一周期C X 与 Y 可能形成共价化合物XYD X 与 Y 可能形成离子化合物XY解析:选项A 中,若短周期元素X 、 Y 分别为 Li 与 H 时,原子序数相差2,二者位于同一主族,故A 错误;选项B 中,两种元素不一定处于同一周期,如钠元素和氟元素,故B 错误;选项C中,短周期元素X、Y分别为C与O,可以形成共价化合物CO,故C正确。因此 选 C。三、课

11、堂小结原子结构:原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成。原子的质量主要集中在原子核上,质子和中子的相对质量都近似为 1,如果忽略电子的质 量,将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加,所得的数值叫做质量数。原子核外电子数的规律:原子核外第n层最多能容纳的电子数为2n2。无论原子有几个电子层,其最外层中的电子数最多只有8个。(K层只有2个)原子最外电子层有8 个电子 (最外层为K 层时,最多只有 2 个电子) 的结构是相对稳定的结构。板书设计:第二课时、复习导入教师:你认识这幅图吗?因内内内同吨赤丙园内一I* I $3 1 | 丽时 E 。* T同情对司d *产教师:这是元素周

12、期表。你知道这些用不同颜色区分的化学元素都有着怎样的不同含义吗?这节课我们将一起来探讨这幅元素周期表中的秘密!教师:引出本节课学习内容二、授新教师利用多媒体设备向学生投影出下面【新课讲解】教师:观察下表并思考til升电子品验起止JL素号)周期用数【新课讲解】元素周期表教师:周期表中,把电子层数目相同的元素,按原子序数递增的顺序从左到右排成横行, 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而下排成纵列。元素周期表有7个横行,18个纵行。每一个横行叫做一个周期,每一个纵列叫做一个族 (8、9、10三个纵列共同组成第)Vffl族。【新课讲解】周期表中元素的递变规率第一周期2种兀素

13、短周期兀盍第_冏期X稗元素蚓周圳元盛第三周期 J8种玩毒蚯周期元素第四周期1B林元本K周期几小*教师:每一周期中元素的电子层数相同, 从左到右原子序数递增,周期的序数就是该周期 元素所具有的电子层数。【新课讲解】元素周期表中的族教师:由短周期元素和长周期元素共同构成的族,叫做主族,族序数后标A;完全由长周期元素构成的族,叫做副族,族序数后标 B (除第Vffl族)。主族族副族【思维启迪】元素周期表中元素的特点元素周期表的第一周期最短,只有两种元素,第二、第三周期各有8种元素,前三周期称为短周期;其他周期称为长周期。每一周期中元素的电子层数相同, 从左到右原子序数递增,周期的序数就是该周期元素

14、所具有的的电子层数。元素周期表中的族分为主族和副族。由短周期元素和长周期元素共同构成的族,叫做主 族,族序数后标A;完全由长周期元素构成的族,叫做副族,族序数后标B (除第也族)。稀有气体元素的原子最外层电子数为 8 (第一周期的氢最外层电子数为 2),元素的化学 性质不活泼,通常难与其他物质发生化学反应,把它们的化合价定为0,叫做0族。注意:周期表中有些族的元素有特别的名称,如第 IA族(除了氢)叫做碱金属元素,第 VfflA族叫做卤族元素。【新课讲解】元素的基本信息元素周期表的每个方格中,都标有元素的基本信息,如原子序数、元素符号、元素名称和 相对分子质量等。根据需要,有的周期表方格中还标

15、有质量数等信息。元素符号元素名称原子田数相对原子质量【新课讲解】原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成。原子的质量主要 集中在原子核上。如果忽略电子的质量,将核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加, 所得数值叫做质量数。例如:H的质量数:1+1=2。【思考讨论】为什么图中H的质量数有3个呢?答案:元素是具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称。同种元素原子的原子核中质子数是相同的。同种元素原子的原子核中,中子数不一定相同, 如氢元素的原子核。【新课讲解】核素概念:把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。氢元素的岸子懦原子理号中了收(M)10ft (pl«

16、;)N11fN«D)?ft (ohu an)初取T;小汩,和沿各为一轴核素【新课讲解】同位素概念:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。(即同一种元素的 不同核素互称为同位素)如元”的照子楂段于名券于 tn中子触M)10兀而11恒仙加KD12fiL(chuon)?H«T出,,、和阳互为同位未【思考讨论】同位素中的“同位”是什么意思? 答案:如图:“同位K是指核素的质子数相同.在元素周期表 中占有相同的位置.例如:Pf, fjK和:方三种同位素在元素周期 表中占有相同的位置.值得注意的是;同一元素的不同楂素的中子数 不同,质数也不相同,【思维启迪】元素周期表

17、的发展1789年,拉瓦锡在化学概要中提出第一个元素分类表,此后,人们对元素体系的研 究不断深入。1829年,德国化学家德贝赖纳提出了 “三素组”的概念,对于探寻元素性质的规律具有 启发性。1867年,俄国化学家门捷列夫在研究中开始触及到元素进行分类。1905年,瑞士化学家维尔纳制成了现代形式的元素周期表。1913年,英国物理学家莫塞莱发现并证明了周期表元素的原子序数等于原子的核电荷数。【课堂达标】1 .填写下列横线把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做 。把相同而不同的元素的不同原子互称为同位素。(即同一种元素的不同核素互称为同位素)解析:把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做

18、核素。质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。(即同一种元素的不同核素互称为同位素)£醐贼标触i o)量林耘棘北知/淞的 料偷取然祇C. /料H肝眼械第断SWt.觐精三牌W朋I为:卜取 %故槽诙MB 机考胡朋下繇姓斛此轴馥;都蛇相筋肝嵋熊 ,扰髓;切也ftEM都刎制,望嚅前露鼬正楠,醐餐3.下列说法中不正确的是()A.稀有气体元素的原子最外层电子数为 8,把它们的化合价定为8,叫做8族B.元素周期表中,第IA族(除了氢)叫做碱金属元素,第Vffl A族叫做卤族元素C.元素周期表中的族分为主族和副族。主族的族序号标为A,副族的族序号标为BD.每一周期中元素的电子层数相同

19、,从左到右原子序数递增,周期的序数就是该周期元 素所具有的的电子层数解析:选项A中,稀有气体元素的原子最外层电子数为 8 (第一周期的氢最外层电子数为2),元素的化学性质不活泼,通常难与其他物质发生化学反应,把它们的化合价定为 0,叫做 0族。故A正确;选项B中,元素周期表中,第IA族(除了氢)叫做碱金属元素,第Vffl A族叫 做卤族元素。故B错误;选项C中,元素周期表中的族分为主族和副族。 主族的族序号标为A, 副族的族序号标为Bo故C错误;选项D中,每一周期中元素的电子层数相同,从左到右原子序数递增,周期的序数就是该周期元素所具有的的电子层数。故D 错误。因此选A。4下列各组中的元素用原

20、子序数表示,其中都属于主族的一组元素是()A 2、 4、6B 19、 20、21C 1、 3、5D 8、16、18解析:选项A中,2是He,是0族元素,4是Be,是第H A的元素,6是C,是第IV A的元素,故A 错误;选项B 中, 19、 20、 21 是第四周期的不同族的元素, 21 是副族元素,故B错误;选项C中,1、3是第IA主族的元素,5是第田A主族的元素,同属于主族,故 C 正确;选项D中,8、16是第VI A的元素,18是0族元素,故D错误。因此选C。三、课堂小结元素周期表中元素的特点:元素周期表的第一周期最短,只有两种元素,第二、第三周期各有 8 种元素, 前三周期称为短周期;

21、 其他周期称为长周期。 每一周期中元素的电子层数相同, 从左到右原子序数递增, 周期的序数就是该周期元素所具有的的电子层数。 元素周期表中的族分为主族和副族。稀有气体元素的原子最外层电子数为8 (第一周期的氢最外层电子数为 2) ,把它们的化合价定为 0,叫做 0 族。元素的基本信息:元素周期表的每个方格中,都标有元素的基本信息,如原子序数、元素符号、元素名称和相对分子质量等。根据需要,有的周期表方格中还标有质量数等信息。核素和同位素:把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。 (即同一种元素的不同核素互称为同位素)板书设计:4

22、.2元素周期律教学设计教学目标与核心素养:宏观辨识与微观探析: 从宏观上探究第三周期元素性质的递变规律, 从微观上辨析不同周 期元素的性质递变规律,体会微观粒子的变化对宏观物质的性质的影响。证据推理与模型认知: 通过物质分类的基本模型, 理解同周期元素的相似点, 通过结合理论与实际感知化学学习的魅力,为后续的化学知识的学习奠定坚实的方法基础。科学探究与创新意识: 熟悉原子同周期元素伴随原子序数变化产生的性质的递变规律, 熟 练掌握通过原子结构分析元素性质的能力,体会化学研究过程中的科学方法。科学精神与社会责任: 通过对元素原子结构的学习和理解, 掌握更高效的学习方法, 建立高效学习的科学精神。

23、教学重难点:探索第三周期元素性质的递变规律; 归纳并掌握同周期元素性质的递变规律; 学习和了解 元素周期律的概念。熟悉并掌握元素周期表中元素的分布; 熟悉并掌握元素周期表中元素的递变规律; 熟悉元素周期律的应用及案例。课前准备:PPT课件教学过程:一、导入通过对碱金属、 卤素的原子结构和性质的研究, 我们已经知道元素周期表中同主族元素的性质有着相似性和递变性。那么,周期表中同周期元素的性质有什么变化规律呢?二、授新:118号元素的特点数据不具有可比性,118号元素的特点 注: 稀有气体元素的原子半径测定与相邻非金属元素的测定依据不同,故不列出。12元素名称=氢£HH9om/2原子半径

24、Znm0.037-150+1C118号元素的特点肝微45678910薄器曾a曝氮耳 aIrrL肥BZN0FNe榭限刊而i :k 1U5 /ii,j jr.原子半就m0.B20.哂0.0620,0770.0750.0740.071*瓒都+1度+3+44+5-3-2-10118号元素的特点鼾籁11121jM15161716副S肾羡三.NaMgASFcaAr融麻iii泞!inm111:H原子华劲inC.1860.160门昭Q.1I70.1100,102震9-1+2J+4-4+5, _4*6-:-7-10设疑:观察下表,思考:随着原子序数递增,元素原子的核外电子排布、原子半径和化学 价各呈现什么规律性

25、变化?踊费电捌舞休墨黑1斜脚解哪21 L2 +1小小0.1除1一4疗1忻*13 Ml 大 地11'IB设疑:观察下表,思考:随着原子序数递增,元素原子的核外电子排布、原子半径和化学 价各呈现什么规律性变化?随着原子序数的递增,元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价都呈现周期性变化核外电子层数相同,原子半径逐渐变小,化合价逐渐升高。当K层为最外层时,最多能容纳2个电子数除了 K层,其他各层为最外层时,多能容纳 8个电子数。设疑:元素的金属性和非金属性是否也随着原子序数的递增而呈现周期性变化?第三周期元素性质的递变取一小段镁条,用砂纸除去表面的氧化膜,放到试管中。向试管中加入2mLzK,

26、并滴入2滴酚吹溶液,观察现象。酚酸溶液上一铁条无明显现象。因为镁和冷水不反应。过一会儿,加热试管至液体沸腾,观察现象。与钠和水的反应相比,镁和水的反应难易程 度如何?生成了什么物质?有气体产生,溶液变成红色反应式:Mg + 2H2O Mg (OH 2 + H2T所谓金属性就元素的原子失钠的金属性要比镁大得多,所以与水反应钠比镁要剧烈得多去电子的能力。元素的金属性越强,越容易失电子被氧化。第三周期元素性质的递变向试管中加入2mL 1mol/L AlCl 3溶液,然后滴加氨水,直到不再产生白色絮状 Al (OH 3 沉淀为止。将沉淀分装在两只试管中,向一支试管中滴加2mol盐酸,向另一只试管中滴加

27、2mol/LNaOH容液。边滴加边振荡,观察现象。Al (OH 3在酸或强碱溶液中都能溶解,表明它既能与酸发生反应,又能与强碱溶液发生 反应。反应的离子方程式分别如下:Al (OH 3 + 3H+ Al 3+ + 3H 2。Al (OH 3 + OH- AlO-2 + 2H 2O金属元素的氢氧化物钠、镁、铝是金属元素,都能形成氢氧化物。NaOH强碱;Mg (OH 2是中强碱;Al (OH 3是两性氧化物。曲0H是强航战性%(0H) ?是中强减逐渐AI(0H)3是两性氧化物降低Al (OH 3是两性氧化物,这说明铝虽然是金属,但是已经表现出一定的非金属性。非金属元素的水化物HjSi%是弱酸 出叫

28、是中谶 H?sa是强酸 HCIO4是强酸(酸性更强)硅、磷、硫、氯是非金属元素,其最高价氧化物对应的水化物(含氧酸)的酸性强弱如下:触 逐渐 增强第三周期元素的递变规律Na 躯 Al Si P S Cl在第三周期的主族元素中,随着核电荷数依次增多,金属性逐渐降低,非金属性逐渐增强。其他周期元素的递变规律其他周期的主族元素也是这样。在同一周期中,各元素的原子核外电子层数虽然相同,但从左到右,核电荷数依次增多, 原子半径逐渐减小,失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强。因此,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。元素的金属性和非金属性随着原子序数的递增而呈周期性变化。元素周期律通过大量事实和分析, 人

29、们归纳出一条规律: 元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化。这一规律叫做元素周期律。元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果。练 习 : 元 素 周 期 表 中 , 第 一 周 期 包含 元 素 ; 第 二周 期 包 含 元 素;第三周期包含元素_ 。前三周期中的金属元素有。元素周期表中前三周期所含的元素分别是:第一周期为氢和氦;第二周期为锂、铍、硼、碳、氮、氧、氟、氖;第三周期为钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩。前三周期中包含的金属元素有锂、铍、钠、镁、铝。练习:2下列元素的原子半径最大的是()A NaB AlC SD Cl选项A中,钠的原子半径为:0.186nm;

30、选项B中,铝的原子半径为0.163nm;选项C中, 硫的原子半径为:0.102nm;选项D中,氯的原子半径为0.099nm。0.186nm>0.163nm>0.102nm>0.099nm另外,同周期元素,随着原子序数增大,原子半径逐渐变小,因此可以直接选择A。练习:3.第I A族元素具有相似的化学性质,其原因是它们的原子具有相同的()A.原子半径B.电子层数C.核外电子数D.最外层电子数元素的化学性质取决于该元素原子的最外层电子数, 同主族元素具有相似的化学性质。 元素的化学性质取决于该元素原子的最外层电子数,第IA族元素具有相似的化学性质,是由于它们的原子的最外层电子数都是

31、1,都容易失去1 个电子。因此选D。练习:4下列各组性质比较正确的是()A.酸性:H3PO>HSO>HClOB.碱性:Al (OH 3>Mg (OH 2>NaOH>KOHC.原子半径:S> P> SiD.热稳定性:HF>HCl>HBr> HI选项 A 中, 同周期元素的非金属元素从右到左, 最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,所以酸性:HPOvHSOvHClO,故A错误;选项 B 中, 同周期元素的原子从左到右, 最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱, 所以碱性:Al (OH 3VMg (OH 2<NaOKKOH 故 B错误;

32、选项C中,同周期元素的原子从左到右,原子半径逐渐减小,原子半径:S< P< Si,故C错误;选项 D 中,同主族元素的原子从上到下,氢化物的稳定性逐渐减弱,所以热稳定性: HF>HCl>HBr>HI,故D正确,因此选 D。三、课堂小结1第三周期元素性质的递变在第三周期的主族元素中, 随着核电荷数依次增多, 金属性逐渐降低, 非金属性逐渐增强。2其他周期元素的递变规律在同一周期中,各元素的原子核外电子层数虽然相同,但从左到右,核电荷数依次增多,原子半径逐渐减小,失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强。因此,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。元素的金属性和非金属性随着

33、原子序数的递增而呈周期性变化。3元素周期律通过大量事实和分析, 人们归纳出一条规律: 元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化。这一规律叫做元素周期律。板书设计:第二课时、导入新课元素周期律的发现,对化学的发展有很大的影响。作为元素周期律表现形式的元素周期表, 反映了元素之间的内在联系,是学习、研究和应 用化学的一种重要工具。我们可以为元素周期表中的相似元素进行分区, 以此更好的分析和观察不同元素之间的联 系和区别。二、授新:元素周期表元素周期表虚线左下方是金属元素,虚线右上方是非金属元素,最右一个纵列是稀有气体元素。有舞体元素丰金属性逐渐增费非金属性就蜴BAl ' Si 李金属L

34、-fe 幅金国釉Tc Fo At金属性逐艇矍由于元素的金属性与非金属性之间没有严格的界限, 位于分界线附近的元素既能表现出一 定的金属性,又能表现出一定的非金属性。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。一般情况下,元素的化合价和元素在周期表中的位置有一定的关系。1 .主族元素的最高正化合价等于它所处的族序数,因为族序数与最外层电子数相同。例如:C的最高正化合价是+4,与它所处的族序数是4相等。2 .非金属元素的最高正化合价,等于原子所能失去或偏移的最外层电子数;而它的负化 合价,则等于使原子达到8电子稳定结构所需得到的电子数。所以,非金属元素的最高正化合 价和

35、它的负化合价的绝对值之和等于 8。例如:C的最高正化合价是+4,负化合价为-4,两者的绝对值之和为8。设疑:元素在周期表中的位置对我们认识新元素有什么帮助吗?元素在元素周期表中的位置,反映了元素的原子结构和性质。可以根据元素在周期表中的 位置推测其原子结构和性质,并研究元素性质的变化规律。可以根据元素的原子结构推测其在周期表中的位置和性质。元素周期律的应用元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构以及性质。根据元素在周期表中的位置推测其原子结构和性质,并研究元素性质的变化规律;根据元素的原子结构可以推测其在周期表中的位置和性质。科学家依据元素周期律和周期表, 对元素性质进行系统研究,可以为新元

36、素的发现,以 及预测它们的原子结构和性质提供线索。周期表中位置靠近的元素性质相近,在一定区域内寻找元素、发现物质的新用途被视为一 种有效方法。元素周期律的应用案例案例一:在周期表中,金属与非金属的分界处可以找到半导体材料,如硅、错、钱等。半 导体器件的研制正是开始于错,后来发展到研制与它同族的硅元素周期律的应用案例案例二:通常农药所含有的氟、氯、硫、磷、神等元素在周期表中位置靠近,对这个区域 内的元素进行研究,有助于制造出新品种的农药。元素周期律的应用案例案例三:人们还在过渡元素中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素。门捷列夫的预言门捷列夫在研究元素周期表时,科学地预言了11种当时尚未发现

37、的元素,为它们在周期表中留下空位。例如,他认为在铝的下方有一个与铝类似的元素 “类铝”,并预测了它的性质。1875年,法国化学家发现了这种元素,将它命名为钱 门捷列夫的预言门捷列夫还预看了错的存在和性质,多年后也得到了证实预测二错相对原子质量7272.6密度5.5532氧化物mc2GeO?氧化物的密度4.7472氯化物mci4GeCl4氢化物的沸点<10084练习:1 .填空虚线左下方是元素,虚线右上方是元素,最右一个纵列是元素金属性逐渐增强捺有气体元素 手金属性逐渐增强金属性逐渐增强虚线左下方是金属元素,虚线右上方是非金属元素,最右一个纵列是稀有气体元素。练习:2.下列各组元素中,按最

38、高正价递增顺序排列的是()A. C、N、OB. Li、Na KC. Cl、Br、ID. Na Mg Al在主族元素中,元素的最高正化合价与其族序数相等( Q F元素除外),同一周期元素, 元素最高正化合价随着原子序数的增大而增大(Q F元素除外),同一主族元素,其最高正化 合价相等(O F元素除外),A. C、N的最高正化合价分别为+4、+5, 1。元素的最高正化合 价与其族序数不等,不符合题意,故 A错误;B. Li、Na K元素属于同一主族元素,其最高 正化合价都是+1价,不符合题意,故B错误;C. Cl、Br、I属于同一主族元素,其最高正化 合价都是+7价,不符合题意,故C错误;D. N

39、a Mg Al最高正价分别为+1、+2、+3,所以符合题意,故D 正确。因此选D。练习:3元素周期表中某区域的一些元素多用于制造半导体材料,它们是()A.左下方区域的金属元素B.右上方区域的非金属元素C.金属元素和非金属元素分界线附近的元素D.稀有气体元素选项 A 中, 元素周期表中有金属元素和非金属元素, 其中金属元素位于元素周期表的左边,可以用来做导体材料,A项错误;选项B中,非金属元素一般位于元素周期表的右边,氢元素 除外,非金属元素一般不导电,是绝缘体材料,B项错误;选项C中,在金属与非金属元素交界处的元素大多数可用于制作半导体材料,C项正确;选项D中,稀有气体元素属于非金属元素,它们

40、的性质更稳定,一般不用来做半导体材料,D项错误。因此选Co练习:4下列说法错误的是()A.门捷列夫认为在铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”,并预测了它的性质B.主族元素的最高正化合价等于它所处的族序数,因为族序数与最外层电子数相同C,非金属元素的最高正化合价和它的负化合价的绝对值之和等于7D.可以根据元素的原子结构推测其在周期表中的位置和性质选项 A 中,门捷列夫认为在铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”,并预测了它的性质,故 A 错误;选项 B 中,主族元素的最高正化合价等于它所处的族序数,因为族序数与最外层电子数相同,故B 错误;选项C 中,非金属元素的最高正化合价和它的负化合价的绝对值

41、之和等于8,故C 正确;选项D 中,可以根据元素的原子结构推测其在周期表中的位置和性质,故 D 错误。因此选 C。三、课堂小结1元素周期表中的元素分布虚线左下方是金属元素,虚线右上方是非金属元素,最右一个纵列是稀有气体元素。2元素周期律的应用根据元素在周期表中的位置推测其原子结构和性质,并研究元素性质的变化规律;根据元素的原子结构可以推测其在周期表中的位置和性质。科学家依据元素周期律和周期表, 对元素性质进行系统研究, 可以为新元素的发现, 以及预测它们的原子结构和性质提供线索。3.元素周期律的应用案例在周期表中,金属与非金属的分界处可以找到半导体材料有助于制造出新品种的农药在过渡元素中寻找制

42、造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素板书设计:衽#图珈M中的It餐分布芹事4H 金例鼻心*4h一个 mhje 理 *q*E;i;T京不的期猾的囱用m *中咕仲工“F峡痴K.并1»丸佛藤的EMW:画 JL的产电4宜*由中豳的餐短.0例箱加,14儿*也及城行. T 姐 此一用w1««««.记AWHIiffiltiiJWftM国通««* *青“Y蠹量4界林6 * I m*星储&#>* 立*厘由U, 身#*MiEli第三课时一、导入通过对元素周期律的学习,我们发现了许多规律。那么今天,我们将对这些规律进行一个 系统的归纳

43、和整理。二、授新前20号元素原子结构示意图的4种基本模型前20号元素原子结构示意图的4种基本模型第一种(Z=12):第二种(310):第三种(1118):2 8 0-J。)J , i第四种(1920):2 8 8 (l-18)/ 7/|同周期主族元素性质的递变规律(i)核外电子排布:随着核电荷数增大,内层电子数不变,最外层电子数逐渐增多(除第(2)原子半径:随着核电荷数的增大,原子半径逐渐减小好屣13456789元爵林锣镀那稷,氮r£元素将号LiBCN0F麟电子指布、1 1111 1原子华囹脚01520.039Q082Q.0770.07SHQ74Q.Q71_主要始杭*1*2*3+44

44、+b3-2-1同周期主族元素性质的递变规律(3)最高正化合价:随着核电荷数增大,最高正化合价从 +1至"7 (氧、氟例外)廨子情345678g元素名林r僵曦瓠朦氮r氢&禧符号bBeBCNr orf的电子排布Vi 44 f 1 ii原畤/nm015200890 0S20 07700740.071提化合价+ 1+2+ 3+4-4+ 5J-2-1同周期主族元素性质的递变规律(4)非金属元素的最低负价:随着核电荷数的增大,从第四主族到第七主族,化合价升高(从-4到-1 )原子施元素潮叟:4 I 56789帔9段Z氢赢元素鹄UBogCF琳电子俳布:/2)/原子半役川中0.1520.08

45、90.0820.0770.0750.074IWtM+ 1+2+3+4-4*53-21同周期主族元素性质的递变规律(5)金属性、非金属性:随着核电荷数增大,金属性越来越弱,非金属性越来越强Na Mg Al Si P S Cl在第三周期的主族元素中,随着核电荷数依次增多,金属性逐渐降低,非金属性逐渐增强 同周期主族元素性质的递变规律(6)元素最高价氧化物对应的水化物的酸碱性:随着核电荷数增大,元素最高价氧化物对碱性逐渐降低应的水化物,碱性越来越弱,酸性越来越强MaOH是强碱幄(OH) z是中强碱AI«)H)3是两性氢氧化物有关元素周期表的认识(1)元素周期表有多少横行就有多少周期,但不是

46、有多少列就有多少族(2)周期是电子层数相同的元素集合,族是性质相似的元素集合(3)族是性质相似的元素集合,所以氨元素排在了0族,而不是H A(4)元素种类最多的族是mB,其次是Vffl族。(5)元素种类最少的周期是第一周期,元素种类最多的周期是第六周期(6)如果原子序数为x的元素是的A元素,则原子序数为(x+1)的元素可能是mA元素或m B元素主族金属元素的递变规律箭头所指的方向:金属性增强、原子半径增大、最高价氧化物对应水化物的碱性增强主族金属元素的递变规律(1)同周期元素从右到左金属性增强,同主族元素从上到下金属性增强,所以金属性:左 下角元素的大于右上角元素的。(2)同周期元素从右到左原

47、子半径增大,同主族元素从上到下原子半径增大,所以原子半 径:左下角元素的大于右上角元素的。(3)同周期元素从右到左最高价氧化物对应水化物的碱性增强,同主族元素从上到下最高 价氧化物对应水化物的碱性增强, 所以最高价氧化物对应水化物的碱性: 左下角元素的大于右 上角元素的。(4)元素周期表中,金属性最强的元素是 Cs,原子半径最大的元素是 Cs,最高价氧化物对 应的水化物的碱性最强的是 Cso(5)短周期元素中,金属性最强的元素是 Na,原子半径最大的元素是Na,最高价氧化物对 应的水化物的碱性最强的是 Na。主族非金属元素的递变规律箭头所指的方向:非金属性增强、原子半径减小、最高价氧化物对应水

48、化物的酸性增强主族非金属元素的递变规律(1)同周期元素从左到右非金属性增强,同主族元素从下到上非金属性增强,所以非金属 性:右上角元素的大于左下角元素的。(2)同周期元素从左到右原子半径减小,同主族元素从下到上原子半径减小,所以原子半 径:右上角元素的小于左下角元素的。(3)同周期元素从左到右最高价氧化物对应水化物的酸性增强,同主族元素从下到上最高 价氧化物对应水化物的酸性增强, 所以最高价氧化物对应水化物的酸性: 右上角元素的大于左 下角元素的。(4)元素周期表中,非金属性最强的元素是 F,原子半径最小的元素是H,最高价氧化物对 应的水化物的酸性最强的是 Cl。(5)短周期元素中,非金属性最

49、强的元素是 F,原子半径最小的元素是H,最高价氧化物对 应的水化物的酸性最强的是 Cl。练习:1 .填空元素周期表的第三周期元素,从左到右,原子半径逐渐 ;元素的金属性逐渐,非金属性逐渐 该周期元素中,最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是(填元素符号,下同);最高价氧化物对应的水化物呈两性的是 ;最高 价氧化物对应的水化物酸性最强的是。元素周期表的第三周期元素,从左到右,原子半径逐渐减小;元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。该周期元素中,最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是Na (NaOH>MgOH2>Al (OH 3);最高价氧化物对应的水化物呈两性的是 Al (Al (OH

50、 3);最高价氧化物对应的 水化物酸性最强的是Cl (HClO>HSO>HPO)练习:2 .比较下列各组元素中金属性或非金属性的强弱(1) Na K; (2) B、Al; (3) P、Cl; (4) S、Cl; (5) Q S. 1) Na K处于同主族,同主族自上而下金属性增强,则金属性:Na< K,故答案为:金属性Na< K; (2) R Al处于同主族,同主族自上而下金属性增强,则金属性:B< Al,故答案为: 金属性B< Al; (3) P、Cl处于同周期,同周期自左而右非金属性增强,则非金属性:P< Cl,故答案为:非金属性P< Cl;

51、 (4) S Cl处于同周期,同周期自左而右非金属性增强,则非金 属性:S< Cl,故答案为:非金属性S< Cl; (5) Q S处于同一主族,同主族元素的非金属性 逐渐减弱,则非金属性: O S,故答案为:非金属性 O So练习:3根据元素在周期表中的位置,判断下列各组化合物的水溶液的酸、碱性的强弱 2) 1) H3PO4 和 HNO3 酸性 3) KOHf口 Mg (OH 2碱性 4) 3) Al ( OH) 3和 Ca( OH) 2 碱性 (1) N和P在同一主族,P在N元素的下一周期,同一主族元素从上到下元素的非金属性 逐渐减弱,则非金属性 N> P,非金属性越强,则

52、对应的最高价氧化物的水合物的酸性越强, 所以:酸性 HPO< HNO,故答案为:HPOVHNQ(2) K位于第四周期第I A族,Mg位于第三周期第R A族,同一主族元素从上到下元素的 金属性逐渐增强, 同一周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱, 金属性越弱, 则对应的最高价氧化物的水合物的碱性越弱,则金属性K>Mg所以碱性KOH>Mg (OH 2,故答案为:KOH>Mg(OH 2;(3) Ca位于第四周期第IIA族,Al位于第三周期IIIA族,同一主族元素从上到下元素 的金属性逐渐增强, 同一周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱, 金属性越弱, 则对应的最 高价氧化物的

53、水合物的碱性越弱,则金属性Ca>Al ,所以碱性Al (OH)3<Ca (OH) 2,故答案为:Al (OH) 3<Ca (OH) 2。三、课堂小结1有关元素周期表的认识2主族金属元素的递变规律3主族非金属元素的递变规律板书设计:4.3化学键教学设计教材分析:本课时是教材第四章第三节的内容, 物质结构是化学的重要理论知识, 也是中学化学教学的重要内容, 化学键的相关知识在必修模块中起到承上启下的作用: 化学键是 “物质结构与性质”的深化理解,使学生进一步从结构的角度认识物质的构成,是“结构决定性质”研究思想的体现与运用; 同时通过化学键概念的建立, 学生可以认识到微粒之间的相互作用, 为从原子、分子水平认识物质的构成和化学反应打开一扇窗; 同时, 化学键的概念可以帮助学生认识物质变化的实质是旧键的断裂和新键的生成过程, 这也是解释化学反应有能量变化的原因。 以“化学键” 为桥梁, 引导学生从物质变化和能量变化两个角度认识化学反应, 还为学生认识有机化合物的结构

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