2022年高中化學《第一章 第二節(jié) 元素周期律 第2課時》學案 新人教版必修2
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1、2022年高中化學《第一章 第二節(jié) 元素周期律 第2課時》學案 新人教版必修2 【教學目標】 1、 在初中有關(guān)原子結(jié)構(gòu)知識的基礎(chǔ)上,了解元素的原子核外電子排布。 2、 認識元素周期律的涵義和實質(zhì)。 3、掌握元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 【重點難點】 元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 一、原子核外電子的排布 1、電子層:不同的能量區(qū)域 電子層(n) 1 2 3 4 n 電子層符號 K L M N ……
2、 離核距離 近 遠 電子的能量 低 高 最多能容納的電子數(shù) 2 8 18 32 2n2 2、離核近的電子能量 ,離核遠的電子能量 ,電子總是盡可能的從 排起,當一層充滿后再填充下一層。 3、核外電子的排布規(guī)律 (1)電子是在原子核外距核由近及遠、能量由低至高的不同電子層上分層排布; (2)各電子層最多
3、容納的電子數(shù)是 個(n表示電子層) (3)最外層電子數(shù)不超過 個(K層是最外層時,最多不超過2個); 次外層電子數(shù)目不超過 個, 倒數(shù)第三層不超過 個。 (4)核外電子總是盡先排布在能量 的電子層,然后由里向外從能量 的電子層逐步向能量 的電子層排布(即排滿K層再排L層,排滿L層才排M層)。 【遷移與應(yīng)用】 (1)、下列微粒結(jié)構(gòu)示意圖表示的各是什么微粒? (2)、下列微粒結(jié)構(gòu)示意圖是否正確?如有錯誤,指出錯誤的原因。
4、 【思考】分析稀有氣體元素原子電子層排布。稀有氣體的最外層電子數(shù)有什么特點?元素的化學性質(zhì)主要決定于哪層電子?稀有氣體原名為惰性氣體,為什么? 最外層 個電子(只有K層時為__ _個電子)的結(jié)構(gòu),稱為相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。一般不與其他物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)。當元素原子的_______ ____(K層小于2)時,是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。在化學反應(yīng)中,具有不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的原子,總是“想方設(shè)法”通過各種方式使自己的結(jié)構(gòu)趨向于穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 金屬元素的原子最外層一般 個電子,在化學反應(yīng)中比較容易 電子達到8個電子的相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu);而非金屬元素的最外層一般 個電子,在化學反應(yīng)中容易
5、 _____電子而達到8個電子的相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 4、離子結(jié)構(gòu)示意圖 Mg2+ F- Br- Ca2+ 二、元素周期律 1、電子層排布的周期性: 『看書P14科學探究,完成表格。』 隨著原子序數(shù)的遞增,原子核外電子層排布變化的規(guī)律性: 原子序數(shù) 電子層數(shù) 最外層電子數(shù) 1~2 1 1~2 3~10 2 1~8 11~18 3 1~8 結(jié)論:隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子的 呈周期性變化。 2、元素原子半徑的周期性 觀察下圖,總結(jié)同
6、周期、同主族元素原子半徑的周期性變化規(guī)律 結(jié)論:隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子 呈現(xiàn)周期性變化 【思考】影響原子半徑的因素: (1)電子層數(shù)相同時,影響原子半徑的因素是什么? (2)最外層電子數(shù)相同時,其影響因素是什么? 【遷移與應(yīng)用】原子與離子半徑比較: a.先看電子層數(shù):電子層數(shù)越多, b.電子層數(shù)相同時,看核電荷數(shù): c.核電荷數(shù)相同時,看核外電子數(shù):
7、 【練習】根據(jù)以上原則,試比較以下微粒半徑大?。? (1)Na、K、Mg (2)Si、P、S、Cl S2-、Cl-、K+、Ca2+ (3)Cl、Cl- Fe、Fe2+、Fe3+ 3、元素化合價的周期性變化 原子序數(shù) 1 2 元素符號 H He 最高正化合價或最低負化合價 +1 O 原子序數(shù) 3 4 5 6
8、 7 8 9 10 元素符號 Li Be B C N O F Ne 主要化合價 +1 +2 +3 +4、-4 +5、-3 -2 -1 0 原子序數(shù) 11 12 13 14 15 16 17 18 元素符號 Na Mg Al Si P S Cl Ar 最高正化合價或最低負化合價 +1 +2 +3 +4、-4 +5、-3 +6、- +7、-1 0 結(jié)論:隨著原子序數(shù)的遞增,元素 呈現(xiàn)周期性變化。 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?。 【結(jié)論
9、】主族序數(shù)= ?。健 ? 注意:氧元素一般是-2價,氧和氟元素沒有正化合價。金屬元素只有正化合價而無負價。 【思考】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? ★隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子的 、 和 都呈現(xiàn)周期性的變化。 ★元素性質(zhì)的周期性變化是 呈現(xiàn)周期性變化的必然結(jié)果。 【小結(jié)】: 以1-18號元素核外
10、 分析歸納 最外層電子數(shù)隨原子序數(shù) 電子排布為例 遞增呈周期性變化 決定 ①元素原子半徑的周期性變化 總結(jié)歸納 元素周期律 ②元素主要化合價的周期性變化 元素周期律實質(zhì) 【課堂練習】 1、下列元素的負化合價由-1到-4依次排列的是( ) A Li、Na、Mg、Al B Cl、S、P、Si C C、N、O、F D F、Cl、Br、I 2、下列微粒中,屬于典型非金屬元素的是( )
11、 3、下列各組微粒中,核外電子總數(shù)相等的是( ) A.K+與Na+ B.CO2與NO2 C.Ca2+與HS- D. CH3OH與NO 4、下列元素原子半徑最大的是( ) A、Li B、F C、Na D、Cl 5、下列各組元素中按微粒半徑遞增順序排列的是( ) A、Li Na K B、Ba2+ Ca2+ Mg2+ C、Ca2+ K+ Cl- D、N O F 6、?A原子L層上的電子數(shù)等于次外層上的電子數(shù)、電子層數(shù),A是 元素。 7、 某
12、元素氣態(tài)氫化物的分子式為H2R,該元素的最高價氧化物的分子式為________. 【學后反思】 第二節(jié)元素周期律(第一課時) 參考答案 一、 2、較低 較高 內(nèi)層 3、(2) 2n2 (3) 8 18 32 (4) 低 較低 較高 【遷移與應(yīng)用】 (1)、 O Na+ Cl Cl- (2)、正確 錯誤,最外層超過8電子 錯誤,原子核未標正號 錯誤,L層超過了8電
13、子 【思考】稀有氣體的最外層電子數(shù)除氦外都是8電子穩(wěn)定 最外層電子數(shù) 穩(wěn)定,一般不發(fā)生化學反應(yīng) 8 2 最外層小于8 小于4 失 大于等于4 得 二、元素周期律 1、不同周期間,最外層電子數(shù)呈現(xiàn)周期性變化 2、同周期從左往右依次減小,同主族從上往下依次增大 半徑 【思考】:(1)核電荷數(shù),核電荷數(shù)越大,半徑越小 (2)電子層數(shù),電子層數(shù)越多,半徑越大 a.半徑越大 b.核電荷數(shù),核電荷數(shù)越大,半徑越小 c.核外電子數(shù)越多,半徑越大 【練習】:(1)K> Na>
14、Mg (2)Si>P>S>Cl S2->Cl->K+>Ca2+ (3)Cl<Cl- Fe、>Fe2+>Fe3+ 3、主族序數(shù) = 最外層電子數(shù) = 最高正價 【思考】非金屬元素的最高正價和最低負價的絕對值之和等于8 ★核外電子排布 原子半徑 化合價 ★核外電子排布 【課堂練習】 1.B 2.B 3.C 4.C 5.AC 6.Be 7. RO3 第二節(jié)元素周期律(第二課時) 【學習目標】 1、了解元素金屬性、非金屬性的周期性變化。 2、了解元素周期表和元素周期律的意義。 3、掌握元素周期表和元素周期
15、律的應(yīng)用。 【重點難點】 元素周期表和元素周期律的意義、元素周期律的應(yīng)用 【復習】1、元素原子核外電子排布規(guī)律有哪些? 2、元素的主要化合價是如何隨原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性變化的? 3、元素的金屬性與非金屬性變化規(guī)律『以11~18號元素為例』 ◆ Na、Mg、Al三種金屬元素的金屬性強弱比較 性質(zhì) Na Mg Al 單質(zhì)與水反應(yīng)現(xiàn)象 與冷水 反應(yīng)放出 與冷水反應(yīng)緩慢,與沸水迅速反應(yīng),放出 不反應(yīng) 單質(zhì)與酸反應(yīng)放出氫氣時的現(xiàn)象 很劇烈,甚至會發(fā)生爆炸 結(jié)論 最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強弱 Na
16、OH 強堿 Mg(OH)2 中強堿 Al(OH)3 兩性氫氧化物 結(jié)論 【結(jié)論】Na、Mg、Al的金屬性強弱順序 判斷元素金屬性強弱的依據(jù): 1、單質(zhì)跟水(或酸)反應(yīng)置換出氫的難易; 2、最高價氧化物的水化物——氫氧化物的堿性強弱; 3、置換反應(yīng) 你還能想到其他的依據(jù)嗎? ◆ 硅、磷、硫、氯四種非金屬元素的非金屬性強弱比較 性質(zhì) Si P S Cl 非金屬單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的條件 高溫 磷蒸氣與氫氣能反應(yīng) 須加熱 光照或點燃時發(fā)生爆炸而化合 反應(yīng)條件的難易順序 氫化物穩(wěn)定性
17、強弱順序 最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強弱 H4SiO4 弱酸 H3PO4 中強酸 H2SO4 強酸 HClO4 比H2SO4更強的酸 結(jié)論 【結(jié)論】Si、P、S、Cl的非金屬性強弱順序 判斷元素非金屬性強弱的依據(jù): 1、跟氫氣反應(yīng)生成氣態(tài)氫化物的難易程度以及氫化物的穩(wěn)定性; 2、元素最高價氧化物的水化物的酸性強弱。 3、置換反應(yīng) …… 【練習】 (1)下述事實能夠說明硫原子得電子能力比氯原子弱的是( ) A.硫酸比鹽酸穩(wěn)定 B.氯化氫比硫化氫穩(wěn)定 C.鹽酸酸性比氫
18、硫酸強 D.硫酸酸性比高氯酸弱 (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)水化物的化學式是 (以X表示鹵素)。 (3)電子層數(shù)相同的三種元素X、Y、Z,它們最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性由強到弱順序為:HXO4>H2YO4>H3ZO4,下列判斷錯誤的是( ) (A)原子半徑 X>Y>Z (B)氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性X>Y>Z (C)元素原子得電子能力X>Y>Z (D)單質(zhì)與氫氣反應(yīng)由易到難X>Y>Z 【結(jié)論】 Na Mg Al Si P S Cl 同一周期從左往右,
19、金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強。 即元素的金屬性與非金屬性隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化。 ★★元素周期律:元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化。 三、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用 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 【觀察】附錄中的元素周期表。 元素周期表中,我們可以很明顯地區(qū)別出金屬元素和非金屬元素,沿著周期表中 、 、 、 、 跟 、 、 、 之間畫一條線,線的左面是金屬元素,右面是非金屬元素。但由于元素的金屬性和非金屬性之間沒有嚴格的界線,因此,位于分界線附近的元素,既能表現(xiàn)出一定的 ,又能表現(xiàn)出一定的
20、 ?!? 元素金屬性和非金屬性的遞變 (1)同一周期從左到右元素的 逐漸減弱, 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 逐漸增強, 逐漸減弱(不包括稀有氣體元素)。 【思考】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?他們分別位于元素周期表中的什么位置? 2、元素化合價與元素在周期表中位置的關(guān)系。 價電子定義:閱讀課本P17 ① 主族元素的化合價與其在周期表中位置的關(guān)系: 主 族 ⅠA ⅡA ⅢA
21、 ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 元素符號 Na Mg Al Si P S Cl 最外層電子數(shù) 最高正價 最低負價 -- -- -- 【結(jié)論】1.主族序數(shù)=最外層電子數(shù)=最高正化合價。 2.非金屬元素的最高正價和最低負價的絕對值之和等于8. 【小結(jié)】元素在周期表中的位置,與原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)之間的關(guān)系 元素性質(zhì) 原子結(jié)構(gòu) 周期表中的位置 3、元素周期律和元素周期表的意義 1、利用元素的性質(zhì),它在周期表中的位置和它的原子
22、結(jié)構(gòu)三者之間的密切關(guān)系,來指導我們對化學的學習和研究?!? 2、是學習和研究化學的一種重要工具。 3、為新元素的發(fā)現(xiàn)及預測它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供了新的線索。 4、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)。 例: (1)預見,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 (2)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。 (3)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。 (4)在周期表里金屬與非金屬的分界處尋找半導體材料,如Ge、Si、Ga、Se等。 (5)在過渡元素中尋找催化
23、劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料。 【達標檢測】1、元素周期表在指導科學研究和生產(chǎn)實踐方面具有十分重要的意義,請將下表中A、B兩欄描述的內(nèi)容對應(yīng)起來。 A B A B ①找半導體材料 (a) 過渡元素 ① ②制催化劑與耐高溫材料的元素 (b)F、Cl、S、P等 ② ③制農(nóng)藥的元素 (c)金屬與非金屬元素分界線附近 ③ 2、現(xiàn)有部分短周期元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下表: 元素編號 元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu) T M層上有2對成對電子 X 最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍 Y 常溫下單質(zhì)為雙原子分子,其氫化物水溶液呈堿性 Z 元素最高正價是+7價 (
24、1)元素X的一種同位素可測定文物年代,這種同位素的符號是__________。 (2)元素Y與氫元素形成一種離子YH,寫出該微粒的電子式____________(用元素符號 表示)。 (3)元素Z與元素T相比,非金屬性較強的是________(用元素符號表示),下列表述中能 證明這一事實的是________。 a.常溫下Z的單質(zhì)和T的單質(zhì)狀態(tài)不同 b.Z的氫化物比T的氫化物穩(wěn)定 c.一定條件下Z和T的單質(zhì)都能與氫氧化鈉溶液反應(yīng) (4)探尋物質(zhì)的性質(zhì)差異性是學習的重要方法之一。T、X、Y、Z四種元素的最高價氧化 物的水化物中化學性質(zhì)明顯不同于其他三種酸的是________,理由是_____ 【學后反思】 參考答案: 4.【結(jié)論】金屬性:Na>Mg>Al 【結(jié)論】非金屬性:Si>P>S>Cl 【練習】(1)BD(2)7 F HXO4(3)A 三、1、 B Si As Te At Al Ge Sb Po 金屬性 非金屬性 (1)金屬性 非金屬性 (2)金屬性 非金屬性 【達標檢測】(c) (a) (b) 9.(1) (2) (3)Cl b(4)H2CO3 弱酸性
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