2023-2024学年高中化学苏教版2019必修第一册同步教案 5.1.3元素周期律和元素周期表
文档属性
| 名称 | 2023-2024学年高中化学苏教版2019必修第一册同步教案 5.1.3元素周期律和元素周期表 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 241.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-09-13 21:34:02 | ||
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文档简介
5.1.3元素周期律和元素周期表
（第3课时）
一、核心素养发展目标
1.了解元素周期表与元素周期律的应用。
2.理解元素在周期表中的位置、元素原子结构和元素性质三者之间的关系，建立“位—构—性”关系应用的思维模型。
二、教学重难点
重点：理解元素在周期表中的位置、元素原子结构和元素性质三者之间的关系；
难点：理解元素在周期表中的位置、元素原子结构和元素性质三者之间的关系。
三、教学方法
探究法、总结归纳法、分组讨论法等
四、教学过程
【导入】化学史话
门捷列夫在编写元素周期表时留下了很多空格，他认为这些空格应由当时未被发现的元素来填满。其中在铝元素下方的一个空格，门捷列夫称它为“类铝”。
在门捷列夫编制出元素周期表4年之后，布瓦博德朗（L. de Boisbaudran，1838—1912）首次通过电解获得了约1 g的金属镓，并对其性质作了初步的研究。门捷列夫得知后，大胆提出质疑，认为布瓦博德朗关于镓的一些性质测定并不完全正确，特别是其密度不应是4.7 g·cm-3，而应为5.9~6.0
g·cm-3。布瓦博德朗知悉后十分惊讶，因为当时世界上只有他拥有金属镓。后来，布瓦博德朗将金属镓进一步提纯，重新测得其密度为5.96 g·cm-3，与门捷列夫的预测完全一致。门捷列夫所预言的类铝、类硼和类硅3种元素，在此后的15年内相继被发现。令人惊讶的是，用实验方法测定的元素的一些数据竟和门捷列夫的预言几乎完全吻合。
【讲解】元素周期表的应用1：预测未知元素的主要性质
元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置，而元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的性质特点。我们可以根据元素在周期表中的位置，推测元素的原子结构，预测未知元素的主要性质。
【展示】化学史话
铂被称为“白金”，价格昂贵，用途广泛，尤其可用于制造高级计算机的电路和精密仪器的部件，供不应求。铂在地壳中的含量仅约为1.5 ng·g-1。化学家和地质学家根据元素周期表尝试从金元素矿床中去寻找铂，结果发现，在世界著名的大金矿——南美的哥伦比亚金矿、非洲的阿扎尼亚金矿和欧亚大陆分界处的乌拉尔金矿中，都共生着大量的铂，不仅有颗粒状的单质，还有质量达上千克乃至几千克的金属块。
【讲解】元素周期表的应用2：指导人们寻找新材料和稀有矿产
某元素通常与它的同族元素、同周期相邻元素的性质相似，在自然界往往以共生矿的形式存在。当希望找到一种有价值的稀有元素时，就可以根据其在周期表中上下左右位置的元素，定向选择那些地壳中含量较大或分布比较集中的元素的矿床，往往获得事半功倍的效果。
【展示】化学史话
稀土资源的开发和利用
镧系元素及钪、钇共17种元素统称为稀土元素，它们
的化学性质十分相似，多共生在同一矿物中。因其在自然界含量小，又以氧化物或含氧酸盐矿物共生的形式存在，故叫“稀土”。稀土是制造被称为“灵巧炸弹”的精密制导武器、雷达和夜视镜等各种武器装备不可缺少的元素。我国是稀土资源大国，储量约占世界储量的80%。
【讲解】元素周期表的应用3：制备具有特定性质的新物质
在金属和非金属的分界线附近寻找半导体材料（如锗、硅、硒等）
在过渡元素（副族和Ⅷ族）中寻找各种优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。过渡元素中，钒、铂、铑、银所组成的物质是化工生产中常用的催化剂。位于第六周期ⅥB族的钨是熔点最高的金属，位于第四周期ⅣB族的钛，密度小、耐高温、耐腐蚀，适用于制造火箭发动机壳体、人造卫星壳体等。
【讲解】元素综合推断
1．推断元素性质的基本依据
(1)同主族元素最外层电子数相同，性质具有相似性
(2)同周期、同主族元素的性质具有递变性
2．元素推断的思维模型
3．元素综合推断的一般思路
确定陌生物质的核心元素在周期表中的位置
↓
依据递变规律和同主族元素的相似性进行推测判断
↓
利用学过的元素及其化合物的性质预测其相邻元素的性质
【例】短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示，其中T所处的周期数与主族序数相等。
请回答下列问题：
(1)W在周期表中的位置是________，Q、R、T三种元素原子半径由大到小的顺序是________
________________ (用元素符号表示)，Q的最高价氧化物的化学式为________，R的简单氢化物分子中的电子数为________。
(2)元素的原子得电子能力：Q________W(填“强于”或“弱于”)。
(3)原子序数比R多1的元素有一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
【生】 (1)第三周期ⅥA族 Al＞C＞N CO2 10
(2)弱于
(3)2H2O22H2O＋O2↑
【课堂小结】师生共同完成。
元素周期表的应用
元素综合推断
【课堂练习】
现有下列短周期元素的数据(已知Be的原子半径为0.089 nm)：
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
原子半径/nm 0.074 0.160 0.152 0.110 0.099 0.186 0.075 0.082
最高化合价 ＋2 ＋1 ＋5 ＋7 ＋1 ＋5 ＋3
最低化合价 －2 －3 －1 －3
(1)⑧号元素在周期表中的位置是________；上述元素处于同一主族的有________(用元素符号表示)。
(2)元素①和⑥能形成两种化合物，写出其中较稳定的化合物与水反应的离子方程式：________________________________________________________________________。
(3)含锂材料在社会中广泛应用，如各种储氢材料(Li2NH等)、便携式电源材料(LiCoO2等)。根据下列要求回答问题：
①Li和Li作核反应堆最佳热载体，LiH和LiD用作高温堆减速剂。下列说法正确的是________(填字母，下同)。
A.Li和Li互为同位素
B.Li和Li属于同种核素
C.LiH和LiD的化学性质不同
D.LiH和LiD是同种物质
②下列说法不正确的是________。
A．碱性：Be(OH)2＜LiOH＜NaOH＜KOH
B．微粒半径：K＞Na＞Li＞Li＋
C．氧化性：Li＋＜Na＋＜K＋＜Rb＋＜Cs＋
D．金属性：Cs＞Rb＞K＞Na＞Li＞Be
答案 (1)第二周期ⅢA族 Li和Na，N和P
(2)2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑
(3)①AD ②C
（第3课时）
一、核心素养发展目标
1.了解元素周期表与元素周期律的应用。
2.理解元素在周期表中的位置、元素原子结构和元素性质三者之间的关系，建立“位—构—性”关系应用的思维模型。
二、教学重难点
重点：理解元素在周期表中的位置、元素原子结构和元素性质三者之间的关系；
难点：理解元素在周期表中的位置、元素原子结构和元素性质三者之间的关系。
三、教学方法
探究法、总结归纳法、分组讨论法等
四、教学过程
【导入】化学史话
门捷列夫在编写元素周期表时留下了很多空格，他认为这些空格应由当时未被发现的元素来填满。其中在铝元素下方的一个空格，门捷列夫称它为“类铝”。
在门捷列夫编制出元素周期表4年之后，布瓦博德朗（L. de Boisbaudran，1838—1912）首次通过电解获得了约1 g的金属镓，并对其性质作了初步的研究。门捷列夫得知后，大胆提出质疑，认为布瓦博德朗关于镓的一些性质测定并不完全正确，特别是其密度不应是4.7 g·cm-3，而应为5.9~6.0
g·cm-3。布瓦博德朗知悉后十分惊讶，因为当时世界上只有他拥有金属镓。后来，布瓦博德朗将金属镓进一步提纯，重新测得其密度为5.96 g·cm-3，与门捷列夫的预测完全一致。门捷列夫所预言的类铝、类硼和类硅3种元素，在此后的15年内相继被发现。令人惊讶的是，用实验方法测定的元素的一些数据竟和门捷列夫的预言几乎完全吻合。
【讲解】元素周期表的应用1：预测未知元素的主要性质
元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置，而元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的性质特点。我们可以根据元素在周期表中的位置，推测元素的原子结构，预测未知元素的主要性质。
【展示】化学史话
铂被称为“白金”，价格昂贵，用途广泛，尤其可用于制造高级计算机的电路和精密仪器的部件，供不应求。铂在地壳中的含量仅约为1.5 ng·g-1。化学家和地质学家根据元素周期表尝试从金元素矿床中去寻找铂，结果发现，在世界著名的大金矿——南美的哥伦比亚金矿、非洲的阿扎尼亚金矿和欧亚大陆分界处的乌拉尔金矿中，都共生着大量的铂，不仅有颗粒状的单质，还有质量达上千克乃至几千克的金属块。
【讲解】元素周期表的应用2：指导人们寻找新材料和稀有矿产
某元素通常与它的同族元素、同周期相邻元素的性质相似，在自然界往往以共生矿的形式存在。当希望找到一种有价值的稀有元素时，就可以根据其在周期表中上下左右位置的元素，定向选择那些地壳中含量较大或分布比较集中的元素的矿床，往往获得事半功倍的效果。
【展示】化学史话
稀土资源的开发和利用
镧系元素及钪、钇共17种元素统称为稀土元素，它们
的化学性质十分相似，多共生在同一矿物中。因其在自然界含量小，又以氧化物或含氧酸盐矿物共生的形式存在，故叫“稀土”。稀土是制造被称为“灵巧炸弹”的精密制导武器、雷达和夜视镜等各种武器装备不可缺少的元素。我国是稀土资源大国，储量约占世界储量的80%。
【讲解】元素周期表的应用3：制备具有特定性质的新物质
在金属和非金属的分界线附近寻找半导体材料（如锗、硅、硒等）
在过渡元素（副族和Ⅷ族）中寻找各种优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。过渡元素中，钒、铂、铑、银所组成的物质是化工生产中常用的催化剂。位于第六周期ⅥB族的钨是熔点最高的金属，位于第四周期ⅣB族的钛，密度小、耐高温、耐腐蚀，适用于制造火箭发动机壳体、人造卫星壳体等。
【讲解】元素综合推断
1．推断元素性质的基本依据
(1)同主族元素最外层电子数相同，性质具有相似性
(2)同周期、同主族元素的性质具有递变性
2．元素推断的思维模型
3．元素综合推断的一般思路
确定陌生物质的核心元素在周期表中的位置
↓
依据递变规律和同主族元素的相似性进行推测判断
↓
利用学过的元素及其化合物的性质预测其相邻元素的性质
【例】短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示，其中T所处的周期数与主族序数相等。
请回答下列问题：
(1)W在周期表中的位置是________，Q、R、T三种元素原子半径由大到小的顺序是________
________________ (用元素符号表示)，Q的最高价氧化物的化学式为________，R的简单氢化物分子中的电子数为________。
(2)元素的原子得电子能力：Q________W(填“强于”或“弱于”)。
(3)原子序数比R多1的元素有一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
【生】 (1)第三周期ⅥA族 Al＞C＞N CO2 10
(2)弱于
(3)2H2O22H2O＋O2↑
【课堂小结】师生共同完成。
元素周期表的应用
元素综合推断
【课堂练习】
现有下列短周期元素的数据(已知Be的原子半径为0.089 nm)：
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
原子半径/nm 0.074 0.160 0.152 0.110 0.099 0.186 0.075 0.082
最高化合价 ＋2 ＋1 ＋5 ＋7 ＋1 ＋5 ＋3
最低化合价 －2 －3 －1 －3
(1)⑧号元素在周期表中的位置是________；上述元素处于同一主族的有________(用元素符号表示)。
(2)元素①和⑥能形成两种化合物，写出其中较稳定的化合物与水反应的离子方程式：________________________________________________________________________。
(3)含锂材料在社会中广泛应用，如各种储氢材料(Li2NH等)、便携式电源材料(LiCoO2等)。根据下列要求回答问题：
①Li和Li作核反应堆最佳热载体，LiH和LiD用作高温堆减速剂。下列说法正确的是________(填字母，下同)。
A.Li和Li互为同位素
B.Li和Li属于同种核素
C.LiH和LiD的化学性质不同
D.LiH和LiD是同种物质
②下列说法不正确的是________。
A．碱性：Be(OH)2＜LiOH＜NaOH＜KOH
B．微粒半径：K＞Na＞Li＞Li＋
C．氧化性：Li＋＜Na＋＜K＋＜Rb＋＜Cs＋
D．金属性：Cs＞Rb＞K＞Na＞Li＞Be
答案 (1)第二周期ⅢA族 Li和Na，N和P
(2)2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑
(3)①AD ②C