2019-2020年高中化學(xué)（大綱版）第一冊 第五章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第三節(jié)元素周期表(第二課時).doc

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2019-2020年高中化學(xué)（大綱版）第一冊 第五章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第三節(jié)元素周期表(第二課時)引言上節(jié)課我們認(rèn)識了元素周期表的結(jié)構(gòu)，那么，我們?nèi)绾胃鶕?jù)元素周期表中各元素所在位置來認(rèn)識各元素的性質(zhì)，從而使我們更好地認(rèn)識自然，并指導(dǎo)我們的社會實踐呢？這就是我們本節(jié)課所要講的主要內(nèi)容。板書第三節(jié) 元素周期表（第二課時）二、元素的性質(zhì)與元素在周期表中位置的關(guān)系師我們知道，元素在周期表中的位置，由元素原子的結(jié)構(gòu)決定，而元素原子的結(jié)構(gòu)又決定了元素的性質(zhì)，即元素的性質(zhì)是元素在元素周期表中的位置的外在反映。因此，可以根據(jù)某元素在周期表中的位置，推測它的原子結(jié)構(gòu)和某些性質(zhì)；同樣，也可以根據(jù)元素的原子結(jié)構(gòu)，推測它在周期表中的位置。下面，我們就從元素的金屬性和非金屬性、元素的化合價兩方面來研究元素的性質(zhì)與元素在周期表中位置的關(guān)系。（中學(xué)化學(xué)里我們主要研究主族元素）板書1.元素的金屬性和非金屬性與元素在周期表中位置的關(guān)系：師請大家根據(jù)前面所學(xué)元素周期律的知識，回答下列問題：投影練習(xí)（1）電子層數(shù)越多原子半徑越 核對電子引力越 原子失電子能力越 得電子能力越 金屬性越 、非金屬性越 。答案：大 弱 強 弱 強 弱（2）電子層數(shù)相同，質(zhì)子數(shù)越多（即原子序數(shù)越大）原子半徑越 核對電子的引力越 原子失電子能力越 得電子能力越 金屬性越 、非金屬性越 。答案：小 強 弱 強 弱 強(3)元素周期表中：周期序數(shù)= ；主族序數(shù)= ；原子序數(shù)= 。答案：電子層數(shù) 最外層電子數(shù) 核內(nèi)質(zhì)子數(shù)師請大家看下列元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。投影問在元素周期表中，它們是否屬于同一主族？為什么？生不是。因為它們的最外層電子數(shù)不同。問它們是否屬于同一周期？為什么？生是。因為它們的電子層數(shù)相同。問它們是第幾周期的元素？生第三周期！師請大家分析它們的原子結(jié)構(gòu)，判斷其金屬性與非金屬性的強弱。生上述同一周期、不同主族的元素，元素原子核外電子層數(shù)雖然相同，但從左到右核電荷數(shù)依次增多，原子半徑逐漸減少，失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強。因此，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。師由此，我們可得出如下結(jié)論：板書（1）同一周期，從左至右，各元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。（稀有氣體元素除外）師請大家口頭判斷下列各問題：投影練習(xí)1.穩(wěn)定性強弱：H2S HCl2.堿性強弱： NaOH Al(OH)33.酸性強弱： H3PO4 H2SO4答案：1. 2. 3.師請大家再看下面3組元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。投影師上述三組元素分別屬于同一周期還是同一主族？依據(jù)？分別屬于第幾周期（或主族）？生同一主族。因為它們最外層電子數(shù)相同。分別屬于第一主族、第五主族和第七主族。師1、3組元素有無似曾相識之感？請分別寫出它們的元素符號。找一個同學(xué)在投影片上填上所缺元素符號師請大家根據(jù)其原子結(jié)構(gòu)分析其金屬性的遞變規(guī)律。生在同一主族的元素中，由于從上到下電子層數(shù)依次增多，原子半徑逐漸增大，失電子能力逐漸增強，得電子能力逐漸減弱。所以元素的金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱。師由此，我們可以得出以下結(jié)論：板書（2）同一主族，從上到下元素金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱。師口答以下練習(xí)投影1.穩(wěn)定性強弱：HF HCl HBr HI NH3 HF NH3 PH32.堿性強弱：KOH NaOH Mg(OH)23.酸性強弱：HClO4 HBrO4 HNO3 H3PO4答案：1. 2. 3. 師以上我們討論的主要是主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。副族元素性質(zhì)的變化，規(guī)律比較復(fù)雜，中學(xué)化學(xué)中，我們暫不討論。師請大家觀察附錄中的元素周期表。學(xué)生活動問元素周期表中的表格底色有幾種？為什么要這樣表示？生底色有兩種，綠色和淺綠色。可以使我們很明顯地區(qū)別出金屬元素和非金屬元素。師回答得很好。而且，從表上我們可以看出，元素周期表中，金屬元素和非金屬元素的區(qū)域特別集中，沿著周期表中硼、硅、砷、碲、砹跟鋁、鍺、銻、釙之間畫一條線，線的左面是金屬元素，右面是非金屬元素。由于元素的金屬性和非金屬性之間沒有嚴(yán)格的界線，因此，位于分界線附近的元素，既能表現(xiàn)出一定的金屬性，又能表現(xiàn)出一定的非金屬性。師我們可以把以上的內(nèi)容用表512的形式簡要地表示出來投影表512 元素金屬性和非金屬性的遞變師請大家根據(jù)我們上面學(xué)過的知識，參考元素周期表，分析除稀有氣體元素外，在周期表中什么元素的金屬性最強？什么元素的非金屬性最強？為什么？生根據(jù)同周期同主族原子半徑的變化規(guī)律可知，在周期表中，鈁（Fr)元素的原子半徑最大，氟（F）元素的原子半徑最小，因此，鈁元素的失電子能力應(yīng)是最強的，鈁元素的金屬性也就最強；氟元素的得電子能力最強，氟元素的非金屬性也就最強。師很正確。氟元素也是自然界中存在的非金屬性最強的元素，鈁及其后面的元素均是放射性元素，在自然界穩(wěn)定存在的元素當(dāng)中，銫（Cs）的金屬性是最強的。投影練習(xí)下列性質(zhì)的遞變中，正確的是A.O、S、Na的原子半徑依次增大B.LiOH、KOH、CsOH的堿性依次增強C.HF、NH3、SiH4的穩(wěn)定性依次增強D.HCl、HBr、HI的還原性依次減弱解析：由元素周期表的知識可知：A項O位于第二周期，S、Na屬于第三周期，故S、Na的原子半徑大于O，又因為S的核電荷數(shù)16大于Na的核電荷數(shù)11，故Na的原子半徑大于S，即三者順序為OSNa，A項正確；B項Li、K、Cs為同一主族元素，隨著原子序數(shù)的增加，金屬性逐漸增強，故有堿性強弱順序為：LiOHKOHCsOH，即B項正確；C項由F、N、Si在元素周期表中的位置可知，它們的非金屬性強弱順序為：FNSi，故它們的氫化物穩(wěn)定性順序為：HFNH3SiH4，C項錯誤；D項事實上是比較Cl、Br、I的還原性，因Cl、Br、I的半徑逐漸增加，故它們失電子的能力逐漸增強，即HCl、HBr、HI的還原性逐漸增強，D項說法錯誤。答案：AB過渡下面我們來探討元素的化合價與元素在周期表中的位置的關(guān)系。板書2.元素化合價與元素在周期表中位置的關(guān)系。講述元素的化合價指的是該元素的原子和其他元素一定數(shù)目的原子化合時所表現(xiàn)出來的一種性質(zhì)。元素的化合價與原子的電子層結(jié)構(gòu)，特別是與最外電子層中電子的數(shù)目有密切關(guān)系，因此，元素原子的最外電子層中的電子，也叫做價電子。另外，有些元素的化合價與它們原子的次外層或倒數(shù)第三層的部分電子有關(guān)，這部分電子也叫價電子。下面，我們主要來研究主族元素的化合價與其在周期表中位置的關(guān)系。師請?zhí)顚懴卤淼目瞻滋幫队爸髯錋AAAAAA元素符號NaMgAlSiPSCl最外層電子數(shù)最高正價最低負價學(xué)生回答，教師填寫1234567+1+2+3+4+5+6+74321問根據(jù)上表回答，主族元素的族序數(shù)與元素原子的最外層電子數(shù)及最高正化合價有什么關(guān)系？生相等。師據(jù)此，我們有以下結(jié)論：板書主族序數(shù)=最外層電子數(shù)=主族元素最高正價數(shù)師其中，有個別元素比較特殊，如氧元素的化合價一般是2價，而氟元素沒有正化合價。問非金屬元素的最高正價和最低負價的絕對值之和有什么規(guī)律？生等于8。師這樣，我們可以得到以下關(guān)系，即：板書最高正價+最低負價=8師金屬元素只有正化合價而無負價。投影練習(xí)1.主族元素的最高正化合價一般等于其 序數(shù)，非金屬元素的負化合價等于 。答案：主族 8主族序數(shù)或8最高正價2.鹵族元素的原子最外層上的電子數(shù)是 ，其中，非金屬性最強的是 。鹵素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式是 （以X表示鹵素）。答案：7 F HXO4注：教師需補充說明，氟元素?zé)o最高價氧化物及其水合物，因為氟元素?zé)o正化合價師從上面的學(xué)習(xí)，我們可以認(rèn)識到：元素在周期表中的位置，反映了該元素的原子結(jié)構(gòu)和一定的性質(zhì)。因此，可以根據(jù)某元素在周期表中的位置，推測它的原子結(jié)構(gòu)和某些性質(zhì)；同樣也可以根據(jù)元素的原子結(jié)構(gòu)，推測它在周期表中的位置及性質(zhì)。我們可以用下圖來表示它們之間的這種關(guān)系。板書師這樣，我們就可以利用元素的性質(zhì)，它在周期表中的位置和它的原子結(jié)構(gòu)三者之間的密切關(guān)系，來指導(dǎo)我們對化學(xué)的學(xué)習(xí)和研究。這也是元素周期律和元素周期表的意義所在。那么，元素周期律和周期表的意義是不是僅限于此呢？請大家閱讀課本P107有關(guān)“元素周期律和元素周期表的意義”的內(nèi)容，并進行總結(jié)。板書三、元素周期律和元素周期表的意義學(xué)生活動師由我們所閱讀的內(nèi)容，可得出元素周期律及元素周期表的意義，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：投影板書1.是學(xué)習(xí)和研究化學(xué)的一種重要工具。2.為新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供了新的線索。3.啟發(fā)人們在周期表中一定的區(qū)域內(nèi)，尋找新的物質(zhì)。4.為自然科學(xué)中的量變引起質(zhì)變規(guī)律提供了有力的論據(jù)。師請大家分別舉例說明。生甲如我們學(xué)習(xí)堿金屬時，主要是以Na為代表物來學(xué)的，而銣、銫卻沒有見過，但我們可根據(jù)其在元素周期表中的位置及與Na的相對位置判斷出其還原性比鈉強，其形成的堿的堿性比強堿NaOH還要強。生乙我們還可以預(yù)見，銣和銫與水的反應(yīng)一定劇烈得很，所以，做實驗時首先要做好安全保護工作。生丙從課本P109表513可以看出，人們?yōu)?13、115、117號元素留下了空位，并根據(jù)其相鄰元素的性質(zhì)去發(fā)現(xiàn)和研究它們。生丁根據(jù)農(nóng)藥多數(shù)是含F(xiàn)、Cl、S、P等元素的化合物，而在一定區(qū)域內(nèi)尋找新的農(nóng)藥。生戊在周期表里金屬與非金屬的接界處尋找半導(dǎo)體材料，如Ge、Si、Ga、Se等。生己在過渡元素中尋找催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料。師大家回答得很好。除此以外，元素周期律和周期表在自然科學(xué)的許多部門，如化學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、地球化學(xué)等方面，都是重要的工具！小結(jié)本節(jié)課我們重點學(xué)習(xí)了元素的性質(zhì)與元素在周期表中位置的關(guān)系，并了解了它們的意義所在，希望大家在以后的化學(xué)學(xué)習(xí)中，能很好地運用元素周期表來指導(dǎo)我們的學(xué)習(xí)，并使它成為我們學(xué)習(xí)中的益友。布置作業(yè)課本習(xí)題：一、2、3、7，三、1、2、3，四。板書設(shè)計第三節(jié) 元素周期表（第二課時）二、元素的性質(zhì)與元素在周期表中位置的關(guān)系1.元素的金屬性和非金屬性與元素在周期表中位置的關(guān)系（1）同一周期從左到右元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強（不包括稀有氣體元素）。（2）同一主族從上到下元素的金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱（不包括稀有氣體元素）。2.元素化合價與元素在周期表中位置的關(guān)系主族序數(shù)=最外層電子數(shù)=主族元素最高正價數(shù)最高正價+最低負價=8教學(xué)說明本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，從課本上看，似乎很好理解，但要讓學(xué)生真正意識到元素周期表是學(xué)習(xí)和研究化學(xué)的工具，并能真正成為其學(xué)習(xí)中的助手（即很好的運用）就不那么容易了。往往是理論性的結(jié)論都理解，真正操作起來卻道路曲折，這就要求教師在教學(xué)的過程中對學(xué)生進行最優(yōu)化的啟發(fā)和引導(dǎo)，把教學(xué)的重點放在培養(yǎng)學(xué)生分析、推理的能力上面，并結(jié)合一定的練習(xí)，幫助學(xué)生學(xué)會運用元素周期表。學(xué)生在運用時最易犯的毛病就是關(guān)注共性有余，重視個性不足，在學(xué)習(xí)中的直接表現(xiàn)就是機械地套用。于是，教學(xué)組織的好壞就成了本節(jié)課成敗的關(guān)鍵?；谝陨峡紤]，以展示元素原子結(jié)構(gòu)示意圖、分析元素化合價、復(fù)習(xí)元素周期律為基礎(chǔ)，組織學(xué)生進行分析、推理、討論，以使學(xué)生更好地參與；在得出結(jié)論以后又進行了相關(guān)的練習(xí)，以鞏固所學(xué)知識。這樣，可以使他們更深刻地理解和運用元素周期表，并為他們以后的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。