元素周期律[下学期]
图片预览
文档简介
第二节 元素周期律
第一课时
新课进行：
讲述：在三年或五年时间里，春夏秋冬是如何变化的，有何特点？“月有圆缺”月亮的圆缺是如何变化的？引出周期的概念。
设问：多少小时为一天的周期？多少天为一星期的周期？（分析它们的特点：均匀）
讲述：100多种元素在排列时，也是按一定规律排列的，也有一定的周期，那么，这里面周期是什么？有哪些规律可言？
先请同学们看一下课本94页。
原子序数：人们按核电荷数由小到大的顺序给元素编号，这种编号，叫做原子序数。
原子序数=核电荷数=质子数=原子核外电子数
先请同学们关上书，把1-18号元素排列一下，让你成为新世纪的门捷列夫。请问同学们你为什么要这么排列？
原则：
1、能体现原子序数递增；
2、相同电子层数的原子在表中能进行归类；
3、原子最外层电子数相同的元素能进行归类。
4、原子最外层达到稳定结构的元素能进行归类
然后请同学们看一下P95的表5-5，并填好表格5-6
①随着原子序数递增，原子最外层电子排布呈现怎样规律性变化？
分析：第一行 1---------------------------------------------------------稳定结构
第二行 1 2 3 4 5 6 7 稳定结构
第三行 1 2 3 4 5 6 7 稳定结构
第四行 1 2 3 4 5 6 7 稳定结构
………….
由上可得随着原子序数递增，原子最外层电子排布呈现周期性变化。
②随着原子序数递增，元素原子半径呈现怎样的规律性变化？
结构决定性质，原子核外电子的排布半径大小由什么影响？
请学生看书P97页。分析半径的变化情况，看表5-7
原子序数： 原子半径的变化
3~9 0.152nm~0.071nm
大~小
11~17 0.186nm~0.099nm
大~小
19~35 大~小
由上可得随着原子序数递增，元素原子半径大小呈现周期性变化。
分析：rFrNrCl总结：微粒半径大小比较规律
⑴一般情况下，电子层数相同时，随着核电荷数的递增，原子半径逐渐变小
⑵一般情况下，最外层电子数相同时，随着核电荷数的递增， 原子半径逐渐变大
⑶ 对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，则离子半径变小
⑷ 对于同种元素：
①阴离子半径 > 原子半径 > 阳离子半径
②阳离子所带正电荷数越多，则离子半径越小
③阴离子所带负电荷数越多，则离子半径越大
练习：
1.下列各组微粒半径大小比较中，不正确的是（B）
A. r(K) > r(Na) > r(Li)
B. r(Mg2+) > r(Na+) > r(F-)
C. r(Na+) > r(Mg2+) > r(Al3+)
D. r(Cl-) > r(F-) > r(F)
2.下列各组微粒，半径由小到大的顺序排列的是（ ）
A. Mg2+ 、 Na+ 、 K+
B. S2- 、 O2- 、 F-
C. Al 、Si 、P
D. B 、C 、N
③随着原子序数递增，元素主要化合价呈现怎样的规律性变化？
决定元素化合价的是原子的最外层电子数。
第一行 +1 0
第二行 +1 +2 +3 +4 +5 — — 0
-4 -3 -2 -1
第三行 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 0
-4 -3 -2 -1 0
正价渐高，负价绝对值渐低
请同学们填一下表5-8
深入探讨：
常见元素化合价的一般规律
①1~20号元素中，除了O、F外，
元素的最高正价等于最外层电子数；
最低负价与最高正价的关系为：
最高正价+ /最低负价/ = 8
②金属元素无负价（除零价外，在化学反应中只显正价）；
既有正价又有负价的元素一定是非金属元素；
③氟无正价，氧无最高正价 。
例：某元素的氢化物化学式为HnR，若其最高价氧化物对应的水化物化学式中有m个氧原子，试求其最高价对应的水化物的化学式H 2m+n-8ROm。
随着原子序数的递增：元素原子的核外电子排布呈现周期性变化
元素原子半径呈现周期性变化
元素化合价呈现周期性变化。
新课的延伸：1. 所隔的元素数目是不是相同？所呈现的周期是否规则？
2．每一个变化周期与元素周期表中的横行有什么关系？
教学小结：1.原子序数、元素周期律的概念。2.元素性质周期性变化的表现形式及与最外层电子排布周期性变化的关系
课后小结：①教学中以课本为序来进行教学，一定要启发引导学生通过阅读来发现规律；②教学时间较紧，课堂教学密度较大，应在下次课前加大巩固力度;③需要进行一节课的补充与矫正。
第二课时
新课的准备：
提问：⑴原子序数、元素同期律的概念；
设问：元素的金属性、非金属性是否也随着原子序数的递增呈现同期性变化？
金属性：指的是元素的原子失去电子的能力。非金属性：指的是元素的原子得到电子的能力。
新课进行：元素化学性质与原子结构的关系
一、判断元素金属性强弱的方法
1、单质跟水（或酸）反应置换出氢的难易
2、最高价氧化物的水化物—氢氧化物的碱性强弱
3、金属间的置换反应
二、判断元素非金属性强弱的方法
1、单质与氢气生成气态氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性
2、最高价氧化物的水化物的酸性强弱
3、非金属单质间的置换反应（Cl2>I2）
以1～18号元素为例，通过实验以说明。
实验1：钠、镁和水的反应
发现：①条件不同，反应速度不同，钠与冷水剧烈反应产生气泡，滴入酚酞试液很快变红。镁与冷水不反应。加热后镁与沸水反应，产生气泡，溶液变红色。
②化学反应方程式：2Na+2H2O===Mg(OH)2+H2↑
Mg＋2H2O △ Mg(OH)2 +H2↑；
③钠与水反应比镁与水反应剧烈、容易，钠的金属性比镁强；
④NaOH为强碱，而Mg(OH)2的酚酞溶液为浅红色，即为中强碱，钠的金属性比镁强。
实验2：镁、铝和酸的反应
实验过程：取铝片和镁带，擦去氧化膜，分别和2mL 3mol/L盐酸反应。
现象：镁与铝均能与盐酸反应产生气泡。但镁反应较剧烈。
反应：Mg + 2HCl = MgCl2 + H2
2Al + 6HCl = 2AlCl3+ 3H2
结论：金属性：Mg>Al
第三课时
实验3：氢氧化物 和酸、碱的反应
取少量MgCl2溶液和AlCl3溶液分别滴加NaOH溶液至产生大量白色沉淀为止。把每种沉淀都分盛在 2支试管中，分别加入HCl溶液和NaOH溶液。
现象：氢氧化镁沉淀溶于硫酸溶液中， 不溶于氢氧化钠溶液中。
氢氧化铝沉淀既能溶于盐酸溶液中，又能溶于氢氧化钠溶液中。
反应：MgCl2+2NaOH = Mg(OH)2↓+2NaCl
Mg(OH)2+2HCl = MgCl2+2H2O
AlCl3+3NaOH = Al(OH)3↓+3NaCl
Al(OH)3+3HCl=AlCl3 +3H2O
Al(OH)3+NaOH =NaAlO2+2H2O
结论：金属性：Na>Mg>Al
请学生把Al(OH)3+3HCl=AlCl3 +3H2O Al(OH)3+NaOH =NaAlO2+2H2O改写成离子方程式。 Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O Al(OH)3 +OH–=AlO2– +2H2O
碱性 酸性
Al(OH)3是两性氢氧化物。
两性氢氧化物：既能跟酸反应，又能跟碱反应生成盐和水的氢氧化物，叫作两性氢氧化物。
例如：Al(OH)3、Zn(OH)2、Be(OH)2
其实Al2O3也是两性氧化物：象Al2O3这样，既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物，叫做两性氧化物
注意：产物都是盐和水。
反应：比较 MgO+2HCl==MgCl2+H2O Al2O3+6HCl==2AlCl3+3H2O
MgO+NaOH==× Al2O3+2NaOH ==2NaAlO2+3H2O
小结：
原子序数 11 12 13
元素符号 Na Mg Al
单质与水(或酸)反应情况 冷水剧烈 热水较快盐酸剧烈 盐酸较快
氢氧化物碱性强弱 NaOH强碱 Mg(OH)2中强碱 Al(OH)3两性氢氧化物
请同学们回答一下非金属性强弱判断依据？
非金属性的变化情况：
原子序数 14 15 16 17
元素符号 Si P S Cl
单质与H2化合的难易 高温 磷蒸汽 加热 点燃或光照
气态氢化物的稳定性 SiH4很不稳定 PH3不稳定 H2S 不很稳定 HCl 很稳定
最高价氧化物 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7
最高价氧化物对应水化物的酸性 H4SiO4极弱酸 H3PO4中强酸 H2SO4强酸 HClO4最强酸
非金属性：Cl＞S＞P＞Si
总结：
原子序数 11 12 13 14 15 16 17 18
元素符号 Na Mg Al Si P S Cl Ar
单质和水(或酸）反应情况 冷水剧烈 热水较快盐酸剧烈 盐酸较快 稀有气体元素
非金属单质与氢气反应 高温 磷蒸气与H2能反应 须加热 光照或点燃爆炸化合
最高价氧化物对应水化物的酸碱性 NaOH强碱 Mg(OH)2中强碱 Al(OH)3两性氢氧化物 H4SiO4极弱酸 H3PO4中强酸 H2SO4强酸 HClO4最强酸
金属性和非金属性递变 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
结论：1、金属性→弱，非金属性→强 稀有气体元素Ar
2、元素的金属性与非金属性随着原子序数数的递增也呈现周期性变化。
新课的延伸：
1、NaHCO3既能与盐酸反应，也能与NaOH溶液反应，它是两性化合物吗？
2、氧化物分为三种：酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物。
3、如果将1mol/LAlCl3溶液逐滴滴加到NaOH溶液中，会观察到什么现象？
教学小结：
1、 概念：两性氧化物、两性氢氧化物、元素周期律。
2、 Na Mg Al Si P S Cl
氧化物：Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7
水化物：NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4
氢化物： — — — SiH4 PH3 H2S HCl
主要化合价：＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5 ＋6 ＋7
－4 －3 －2 －1
最外层电子数：1 2 3 4 5 6 7
原子半径： 由大到小
元素的性质： 金属性→渐强，非金属性→渐弱。
第一课时
新课进行：
讲述：在三年或五年时间里，春夏秋冬是如何变化的，有何特点？“月有圆缺”月亮的圆缺是如何变化的？引出周期的概念。
设问：多少小时为一天的周期？多少天为一星期的周期？（分析它们的特点：均匀）
讲述：100多种元素在排列时，也是按一定规律排列的，也有一定的周期，那么，这里面周期是什么？有哪些规律可言？
先请同学们看一下课本94页。
原子序数：人们按核电荷数由小到大的顺序给元素编号，这种编号，叫做原子序数。
原子序数=核电荷数=质子数=原子核外电子数
先请同学们关上书，把1-18号元素排列一下，让你成为新世纪的门捷列夫。请问同学们你为什么要这么排列？
原则：
1、能体现原子序数递增；
2、相同电子层数的原子在表中能进行归类；
3、原子最外层电子数相同的元素能进行归类。
4、原子最外层达到稳定结构的元素能进行归类
然后请同学们看一下P95的表5-5，并填好表格5-6
①随着原子序数递增，原子最外层电子排布呈现怎样规律性变化？
分析：第一行 1---------------------------------------------------------稳定结构
第二行 1 2 3 4 5 6 7 稳定结构
第三行 1 2 3 4 5 6 7 稳定结构
第四行 1 2 3 4 5 6 7 稳定结构
………….
由上可得随着原子序数递增，原子最外层电子排布呈现周期性变化。
②随着原子序数递增，元素原子半径呈现怎样的规律性变化？
结构决定性质，原子核外电子的排布半径大小由什么影响？
请学生看书P97页。分析半径的变化情况，看表5-7
原子序数： 原子半径的变化
3~9 0.152nm~0.071nm
大~小
11~17 0.186nm~0.099nm
大~小
19~35 大~小
由上可得随着原子序数递增，元素原子半径大小呈现周期性变化。
分析：rF
⑴一般情况下，电子层数相同时，随着核电荷数的递增，原子半径逐渐变小
⑵一般情况下，最外层电子数相同时，随着核电荷数的递增， 原子半径逐渐变大
⑶ 对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，则离子半径变小
⑷ 对于同种元素：
①阴离子半径 > 原子半径 > 阳离子半径
②阳离子所带正电荷数越多，则离子半径越小
③阴离子所带负电荷数越多，则离子半径越大
练习：
1.下列各组微粒半径大小比较中，不正确的是（B）
A. r(K) > r(Na) > r(Li)
B. r(Mg2+) > r(Na+) > r(F-)
C. r(Na+) > r(Mg2+) > r(Al3+)
D. r(Cl-) > r(F-) > r(F)
2.下列各组微粒，半径由小到大的顺序排列的是（ ）
A. Mg2+ 、 Na+ 、 K+
B. S2- 、 O2- 、 F-
C. Al 、Si 、P
D. B 、C 、N
③随着原子序数递增，元素主要化合价呈现怎样的规律性变化？
决定元素化合价的是原子的最外层电子数。
第一行 +1 0
第二行 +1 +2 +3 +4 +5 — — 0
-4 -3 -2 -1
第三行 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 0
-4 -3 -2 -1 0
正价渐高，负价绝对值渐低
请同学们填一下表5-8
深入探讨：
常见元素化合价的一般规律
①1~20号元素中，除了O、F外，
元素的最高正价等于最外层电子数；
最低负价与最高正价的关系为：
最高正价+ /最低负价/ = 8
②金属元素无负价（除零价外，在化学反应中只显正价）；
既有正价又有负价的元素一定是非金属元素；
③氟无正价，氧无最高正价 。
例：某元素的氢化物化学式为HnR，若其最高价氧化物对应的水化物化学式中有m个氧原子，试求其最高价对应的水化物的化学式H 2m+n-8ROm。
随着原子序数的递增：元素原子的核外电子排布呈现周期性变化
元素原子半径呈现周期性变化
元素化合价呈现周期性变化。
新课的延伸：1. 所隔的元素数目是不是相同？所呈现的周期是否规则？
2．每一个变化周期与元素周期表中的横行有什么关系？
教学小结：1.原子序数、元素周期律的概念。2.元素性质周期性变化的表现形式及与最外层电子排布周期性变化的关系
课后小结：①教学中以课本为序来进行教学，一定要启发引导学生通过阅读来发现规律；②教学时间较紧，课堂教学密度较大，应在下次课前加大巩固力度;③需要进行一节课的补充与矫正。
第二课时
新课的准备：
提问：⑴原子序数、元素同期律的概念；
设问：元素的金属性、非金属性是否也随着原子序数的递增呈现同期性变化？
金属性：指的是元素的原子失去电子的能力。非金属性：指的是元素的原子得到电子的能力。
新课进行：元素化学性质与原子结构的关系
一、判断元素金属性强弱的方法
1、单质跟水（或酸）反应置换出氢的难易
2、最高价氧化物的水化物—氢氧化物的碱性强弱
3、金属间的置换反应
二、判断元素非金属性强弱的方法
1、单质与氢气生成气态氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性
2、最高价氧化物的水化物的酸性强弱
3、非金属单质间的置换反应（Cl2>I2）
以1～18号元素为例，通过实验以说明。
实验1：钠、镁和水的反应
发现：①条件不同，反应速度不同，钠与冷水剧烈反应产生气泡，滴入酚酞试液很快变红。镁与冷水不反应。加热后镁与沸水反应，产生气泡，溶液变红色。
②化学反应方程式：2Na+2H2O===Mg(OH)2+H2↑
Mg＋2H2O △ Mg(OH)2 +H2↑；
③钠与水反应比镁与水反应剧烈、容易，钠的金属性比镁强；
④NaOH为强碱，而Mg(OH)2的酚酞溶液为浅红色，即为中强碱，钠的金属性比镁强。
实验2：镁、铝和酸的反应
实验过程：取铝片和镁带，擦去氧化膜，分别和2mL 3mol/L盐酸反应。
现象：镁与铝均能与盐酸反应产生气泡。但镁反应较剧烈。
反应：Mg + 2HCl = MgCl2 + H2
2Al + 6HCl = 2AlCl3+ 3H2
结论：金属性：Mg>Al
第三课时
实验3：氢氧化物 和酸、碱的反应
取少量MgCl2溶液和AlCl3溶液分别滴加NaOH溶液至产生大量白色沉淀为止。把每种沉淀都分盛在 2支试管中，分别加入HCl溶液和NaOH溶液。
现象：氢氧化镁沉淀溶于硫酸溶液中， 不溶于氢氧化钠溶液中。
氢氧化铝沉淀既能溶于盐酸溶液中，又能溶于氢氧化钠溶液中。
反应：MgCl2+2NaOH = Mg(OH)2↓+2NaCl
Mg(OH)2+2HCl = MgCl2+2H2O
AlCl3+3NaOH = Al(OH)3↓+3NaCl
Al(OH)3+3HCl=AlCl3 +3H2O
Al(OH)3+NaOH =NaAlO2+2H2O
结论：金属性：Na>Mg>Al
请学生把Al(OH)3+3HCl=AlCl3 +3H2O Al(OH)3+NaOH =NaAlO2+2H2O改写成离子方程式。 Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O Al(OH)3 +OH–=AlO2– +2H2O
碱性 酸性
Al(OH)3是两性氢氧化物。
两性氢氧化物：既能跟酸反应，又能跟碱反应生成盐和水的氢氧化物，叫作两性氢氧化物。
例如：Al(OH)3、Zn(OH)2、Be(OH)2
其实Al2O3也是两性氧化物：象Al2O3这样，既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物，叫做两性氧化物
注意：产物都是盐和水。
反应：比较 MgO+2HCl==MgCl2+H2O Al2O3+6HCl==2AlCl3+3H2O
MgO+NaOH==× Al2O3+2NaOH ==2NaAlO2+3H2O
小结：
原子序数 11 12 13
元素符号 Na Mg Al
单质与水(或酸)反应情况 冷水剧烈 热水较快盐酸剧烈 盐酸较快
氢氧化物碱性强弱 NaOH强碱 Mg(OH)2中强碱 Al(OH)3两性氢氧化物
请同学们回答一下非金属性强弱判断依据？
非金属性的变化情况：
原子序数 14 15 16 17
元素符号 Si P S Cl
单质与H2化合的难易 高温 磷蒸汽 加热 点燃或光照
气态氢化物的稳定性 SiH4很不稳定 PH3不稳定 H2S 不很稳定 HCl 很稳定
最高价氧化物 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7
最高价氧化物对应水化物的酸性 H4SiO4极弱酸 H3PO4中强酸 H2SO4强酸 HClO4最强酸
非金属性：Cl＞S＞P＞Si
总结：
原子序数 11 12 13 14 15 16 17 18
元素符号 Na Mg Al Si P S Cl Ar
单质和水(或酸）反应情况 冷水剧烈 热水较快盐酸剧烈 盐酸较快 稀有气体元素
非金属单质与氢气反应 高温 磷蒸气与H2能反应 须加热 光照或点燃爆炸化合
最高价氧化物对应水化物的酸碱性 NaOH强碱 Mg(OH)2中强碱 Al(OH)3两性氢氧化物 H4SiO4极弱酸 H3PO4中强酸 H2SO4强酸 HClO4最强酸
金属性和非金属性递变 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
结论：1、金属性→弱，非金属性→强 稀有气体元素Ar
2、元素的金属性与非金属性随着原子序数数的递增也呈现周期性变化。
新课的延伸：
1、NaHCO3既能与盐酸反应，也能与NaOH溶液反应，它是两性化合物吗？
2、氧化物分为三种：酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物。
3、如果将1mol/LAlCl3溶液逐滴滴加到NaOH溶液中，会观察到什么现象？
教学小结：
1、 概念：两性氧化物、两性氢氧化物、元素周期律。
2、 Na Mg Al Si P S Cl
氧化物：Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7
水化物：NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4
氢化物： — — — SiH4 PH3 H2S HCl
主要化合价：＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5 ＋6 ＋7
－4 －3 －2 －1
最外层电子数：1 2 3 4 5 6 7
原子半径： 由大到小
元素的性质： 金属性→渐强，非金属性→渐弱。