高中化学第四章物质结构元素周期律4.2元素周期律教案新人教版必修第一册
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《元素周期律》第一课时教学设计讲授新课一、1~18号元素的特点1~18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,数据不具有可比性,故不列出。
1~18号元素的特点1~18号元素的特点【设疑】观察下表,思考:随着原子序数递增,元了解同周期元素的原子半径大小及化合价,探索出规律。
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?【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2mL水,并滴入2滴酚酞溶液,观察现象。
观察表格,思考问题。
总结规律无明显现象。
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 + H2↑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。
所谓金属性就元素的原子失去电子的能力。
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 AlCl3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2mol/LNaOH溶液。
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+——Al3+ + 3H2OAl(OH)3 + OH-——AlO-2 + 2H2O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。
第1课时原子结构核心微网络素养新要求1.认识原子的组成及微粒之间的数量关系。
2.能理解、描述和表示原子结构和核外电子排布模型,并运用于理论解释。
学业基础——自学·思记·尝试一、原子结构1.原子的构成(1)原子的构成如碳原子的原子结构模型(2)原子的表示方法即:X Z A表示______是A,______是Z的X原子。
2.质量数(1)概念原子核内所有____和____的相对质量取近似整数值后相加所得的数值。
(2)构成原子的微粒间的两个关系①质量数(A)=________(Z)+________(N)。
②质子数=________=________=________。
3.核外电子的排布规律(1)电子层从内到外,分别用n表示,依次为________________或________________。
(2)内层电子能量较____,外层能量较____。
电子总是先从____排起,排满后,再排下一层。
4.第n层最多能容纳电子数为________,最外层最多容纳____个电子,K层只能容纳____个电子。
二、原子核外电子排布1.电子层(1)电子层的概念在含有多个电子的原子里,电子分别在能量不同的区域内运动,我们把不同的区域简化为不连续的壳层,也称为电子层(如图所示)。
(2)电子层的表示方法通常把能量最低、离核最近的电子层称为第1层;能量稍高、离核稍远的电子层称为第2层;这样由内向外依次称为第1,2,3,4,5,6,7层,或用符号依次表示为K、L、M、N、O、P、Q层。
各电子层的表示符号及离核远近、能量高低关系如表所示:2.核外电子排布的一般规律(1)核外电子的分层排布稀有气体元素原子的电子层排布:【提问】稀有气体化学性质相对稳定的原因是什么?原子最外层有8个电子(最外层为K层时,只有2个电子)的结构是相对稳定的结构,稀有气体在结构上满足这一条件。
(2)核外电子的排布规律3.核外电子排布的表示方法(1)原子结构示意图(2)离子结构示意图原子得到或失去一定数目的电子形成阴离子或阳离子,原子核不发生改变,只是核外电子(一般是最外层电子)数发生了改变。
第四章物质结构元素周期律第二节元素周期律1.认识原子核外电子排布,元素最高化合价和最低价和原子半径随元素原子序数递增而呈现周期性的变化规律。
2.以第三周期元素为例构建元素周期律,认识元素同周期元素的金属性、非金属性等随原子序数递增而呈现的周期性变化的规律。
3.由元素“位置—结构—性质”认识元素性质,由“结构—性质—用途”认识物质性质。
4.认识元素周期律的含义和实质。
5.认识元素性质与原子结构的关系。
知识点一元素性质的周期性变化规律知识点二元素周期表和元素周期律的应用知识点一元素性质的周期性变化规律1.1~18号元素性质的周期性变化规律(1)原子最外层电子排布变化规律(2周期序号原子序数原子半径/nm结论第一周期10.037同周期由左向右元素的原子半径逐渐减小(不包括稀有气体)第二周期3→90.152→0.071大→小第三周期11→170.186→0.099大→小规律:同周期中,随着原子序数的递增,元素的原子半径呈现周期性变化3.元素的主要化合价周期序号原子序数主要化合价结论第一周期1→2+1→0①同周期由左向右,元素的最高正价逐渐升高(+1→+7,O和F无最高正价);②元素的最低负价由第ⅣA族的-4价逐渐升高至第ⅦA族的-1价;③最高正价+|最低负价|=8第二周期3→9最高价+1→+5(不含O、F)最低价-4→-1第三周期11→17最高价+1→+7最低价-4→-1规律:同周期中,随着原子序数的递增,元素的主要化合价呈现周期性变化4.实验探究:金属性的递变规律(1)Na、Mg元素金属性强弱比较原理金属与水反应置换出H2的难易程度操作现象镁条表面附着少量气泡剧烈反应,溶液变成浅红色化学反应-Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑结论结合Na与水的反应的现象,Na与水反应置换H2比Mg 容易,则金属性:Na>Mg(2)Mg、Al元素金属性强弱比较原理金属的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱物质Al(OH)3Mg(OH)2操作现象A 中沉淀溶解B 中沉淀溶解C 中沉淀溶解D 中沉淀不溶解A 、B 、C 、D 试管中的离子方程式A :Al(OH)3+3H +===Al 3++3H 2O B :Al(OH)3+OH -===AlO -2+2H 2OC :Mg(OH)2+2H +===Mg 2++2H 2OD :不反应结论Al(OH)3是两性氢氧化物,其碱性弱于Mg(OH)2(中强碱),更弱于NaOH(强碱),则金属性:Na>Mg>Al5.非金属性的递变规律6.元素周期律(1)内容:元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。
第四章 物质结构元素周期律第一节 原子结构与元素周期表 .................................................................................. - 1 -第1课时 原子结构 .............................................................................................. - 1 - 第2课时 元素周期表 .......................................................................................... - 5 - 第3课时 核素 ...................................................................................................... - 8 - 第4课时 原子结构与元素的性质 .................................................................... - 10 - 第二节 元素周期律 .................................................................................................... - 16 -第1课时 元素性质的周期性变化规律 ............................................................ - 16 - 第2课时 元素周期表和元素周期律的应用 .................................................... - 19 - 第三节 化学键............................................................................................................ - 22 -第一节 原子结构与元素周期表第1课时 原子结构1.基础知识一、原子的构成 1.原子的构成原子⎩⎨⎧原子核⎩⎪⎨⎪⎧质子:带1个单位正电荷中子:不带电电子:带1个单位负电荷如碳原子的原子结构模型2.质量数(1)质量数:原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值后相加所得的数值。
第四章物质结构元素周期律
4.2 元素周期律(第2课时)
教学设计
一、教学目标
1.知识与技能
(1)了解周期表中金属元素、非金属元素分区。
(2)掌握元素化合价与元素在周期表中的位置关系。
2.过程与方法
(1)自主学习。
自主引导探究,分析化合价与元素在周期表中位置的关系。
(2)归纳、比较。
通过对前面所学知识的归纳比较,掌握“位、构、性”的关系。
3.情感态度与价值观
培养学生辨证唯物主义观点,培养学生科学创造品质以及理论联系实际的能力。
二、教学重难点
1.教学重点:周期表、周期律的应用
2.教学难点:“位、构、性”的推导
三、教学过程
四.板书设计
元素周期律
1、元素的金属性、非金属性与元素在周期表中位置的关系
2、元素的化合价与元素在周期表中位置的关系
(1)主族元素最高正化合价=族序数=最外层电子数=价电子数(2)非金属元素,最高正化合价与最低负化合价绝对值之和等于8。
3、元素周期律、元素周期表的应用。
人教版化学必修1《原子结构与元素周期表》教学设计一、教材分析“原子结构与元素周期表”是人教版化学必修1第四章《物质结构元素周期律》第一节内容,是高中化学课程中的重要知识及反应规律,是学生宏观辨识与微观探析、证据推理和模型认知等核心素养形成的重要载体。
在《普通高中化学课程标准(20xx年版)》中,“主题3:物质结构基础与化学反应规律”对原子结构与元素周期表的要求为:“认识原子结构、元素性质与元素在元素周期表中位置的关系。
知道元素、核素的含义,了解原子核外电子的排布。
”具体内容包括原子结构、原子核外电子的排布、元素周期表的结构、核素、以碱金属和卤素为例了解同主族元素性质的递变规律。
《普通高中化学课程标准(20xx年版)》还指出,学生应通过实验探究和联系实际的方式学习上述知识。
因此,以学生的已有经验为背景,设计联系实际、以综合问题解决为核心任务的教学活动,有助于将上述不同素养进行整合培养,有助于教学目标的高效落实。
二、学情分析原子结构在义教学段已经有了初步的认识,而且对于元素周期表学生也是不陌生的。
因此本节应在义教学习的基础上对原子结构进行拓展、深入,对原子结构的学习能更好的体会模型在人类认识世界的过程中所起的作用,鼓励学生多运用模型法进行学习和认识世界。
通过大量事实了解周期表中同主族元素性质的递变规律,巩固结构与性质的关系,体会周期表的归纳和预测的作用。
因此分析学生的障碍点:1.原子核外电子排布的规律。
2.结构与性质的关系。
结合上述学生的障碍点和发展点,需要以学生的已有经验为背景,设计符合其认知发展的教学过程。
三、教学目标1.在初中有关原子结构知识的基础上,了解元素原子核外电子排布。
能描述元素周期表的结构,知道金属、非金属在元素周期表中的位置。
2.通过有关数据和实验事实,了解原子结构与元素性质之间的关系。
知道核素的涵义;认识原子结构相似的一族元素在化学性质上表现出的相似性和递变性。
四、教学重点1.认识元素性质的递变规律与原子结构的关系2.通过对碱金属和卤族元素性质相似性和递变性的学习,感受元素周期表在化学学习中的重要作用五、教学难点通过对碱金属和卤族元素性质相似性和递变性的学习,感受元素周期表在化学学习中的重要作用六、教学过程(一)环节一1.创设情境,引出问题。
第2课时元素周期表和元素周期律的应用核心微网络素养新要求1.能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构,分析、预测、比较元素及其化合物的性质。
2.体会元素周期律(表)在学习元素及其化合物知识及科学研究中的重要作用。
学业基础——自学·思记·尝试一、元素周期表的分区及化合价规律1.金属元素和非金属元素的分区及性质递变规律位于周期表中金属和非金属元素分界线附近的元素(如Al、Si等)既能表现________,又能表现________。
2.元素化合价与其在周期表中的位置关系(1)价电子可在化学反应中发生变化、与元素的化合价有关的电子称为价电子。
主族元素的价电子就是其最外层电子。
(2)化合价规律二、元素周期表和元素周期律的应用1.2.在生产中的应用[即学即练]1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”(1)氮元素的最高正价与最低负价绝对值之差为2。
( )(2)第ⅥA族的所有元素的最高正价均为+6价。
( )(3)元素的原子得电子越多,非金属性越强;失电子越多,金属性越强。
( )(4)原子最外层电子数大于3(小于8)的元素一定是非金属元素。
( )(5)元素周期表中位于金属与非金属元素分界线附近的元素属于过渡元素。
( )2.[2022·青岛二中高一检测]砒霜主要成分为三氧化二砷。
下列叙述正确的是( ) A.砷元素的最高化合价为+6B.砷元素是第五周期的主族元素C.砷原子的第3个电子层含有18个电子D.与砷同主族的上一周期元素原子序数为253.下列说法错误的是 ( )A.作半导体材料的元素大多数位于周期表中金属元素和非金属元素的分界线附近B.农药中常含有的元素通常在元素周期表的右上方区域内C.构成催化剂的元素通常在元素周期表的左下方区域内D.在周期表过渡元素中寻找作耐高温和耐腐蚀的合金材料的元素4.某主族元素R的最高化合价与最低化合价的代数和为4,下列叙述不正确的是( )A.R的气态氢化物为RH2B.R的最高价氧化物对应的水化物为H2RO4C.R可能是第ⅥA族元素D.R的最高价氧化物为RO35.镭是元素周期表中第七周期第ⅡA族元素,下列关于镭的性质描述中不正确的是( )A.在化合物中呈+2价B.单质能和水反应,放出氢气C.镭比钙的金属性弱D.碳酸镭难溶于水6.我国著名化学家张青莲精确地测定了锗(Ge)、锌等九种元素的相对原子质量,得到的新值被作为国际新标准。
第四章 物质结构 元素周期律第一节 原子结构与化学周期表一、原子结构1、原子的构成原子由原子核和核外电子组成(原子核包括质子和中子),质子带 正电 ,电子带 负电 ,中子中立 不带电 。
2、质量数(1)概念: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。
(2)构成原子的粒子间的两个关系①质量数(A )= 质子数(Z ) + 中子数(N ) ②质子数= 核电荷数 =核外电子数3、原子的表示方法如作为相对原子质量标准的126C 表示质子数为 6 ,质量数为 12 的碳原子。
4、粒子符号(A Z X ±bn ±m)中各数字的含义5、原子核外电子排布的表示方法(1)原子结构示意图用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示 原子核 及 核内质子数 ,弧线表示各电子层,弧线上的数字表示该电子层上的电子数。
以钠原子为例:(2)离子结构示意图①金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时,电子层数减少一层,形成与上一周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构(电子层数相同,每层上所排的电子数也相同)。
如 Mg :→ Mg 2+ :。
②非金属元素的原子得电子形成简单离子时,形成和同周期的稀有气体元素原子相同的电子层结构。
如 F :→F-:。
Na+与稀有气体Ne的核外电子排布相同;Cl-与稀有气体Ar的核外电子排布相同。
二、元素在周期表1、周期的分类与包含元素类别周期序数行序数核外电子层数包含元素种数起止元素1112H~He 短周期2228Li~Ne3338Na~Ar44418K~Kr55518Rb~Xe 长周期66632Cs~Rn77732Fr~Og2、族的分类16个族分为7 个主族、7 个副族、1个第Ⅷ族和1个0 族。
3、元素周期表中的方格中各符号的意义注:元素周期表记忆口诀横行叫周期,现有一至七;三四分长短,四长副族现;竖行称作族,总共十六族;Ⅷ族最特殊,三列是一族;二三分主副,先主后副族;镧锕各十五,均属ⅢB族。
人教版化学必修1《原子结构与元素周期表》教学设计一、教材分析“原子结构与元素周期表”是人教版化学必修1第四章《物质结构元素周期律》第一节内容,是高中化学课程中的重要知识及反应规律,是学生宏观辨识与微观探析、证据推理和模型认知等核心素养形成的重要载体。
在《普通高中化学课程标准(20xx年版)》中,“主题3:物质结构基础与化学反应规律”对原子结构与元素周期表的要求为:“认识原子结构、元素性质与元素在元素周期表中位置的关系。
知道元素、核素的含义,了解原子核外电子的排布。
”具体内容包括原子结构、原子核外电子的排布、元素周期表的结构、核素、以碱金属和卤素为例了解同主族元素性质的递变规律。
《普通高中化学课程标准(20xx年版)》还指出,学生应通过实验探究和联系实际的方式研究上述知识。
因此,以学生的已有经验为背景,设计联系实际、以综合问题解决为核心任务的教学活动,有助于将上述不同素养进行整合培养,有助于教学目标的高效落实。
二、学情分析原子结构在义教学段已经有了初步的认识,而且对于元素周期表学生也是不生疏的。
因而本节应在义教研究的基础上对原子结构进行拓展、深入,对原子结构的研究能更好的体会模子在人类认识世界的过程中所起的感化,鼓励学生多运用模子法进行研究和认识世界。
通过大量事实了解周期表中同主族元素性质的递变规律,巩固结构与性质的关系,体会周期表的归纳和预测的感化。
因而分析学生的障碍点:1.原子核外电子排布的规律。
2.结构与性质的关系。
结合上述学生的障碍点和发展点,需要以学生的已有经历为背景,设想符合其认知发展的教学过程。
三、教学目标1.在初中有关原子结构知识的基础上,了解元素原子核外电子排布。
能描述元素周期表的结构,知道金属、非金属在元素周期表中的位置。
2.通过有关数据和实验事实,了解原子结构与元素性质之间的关系。
知道核素的涵义;认识原子结构相似的一族元素在化学性质上表现出的相似性和递变性。
四、教学重点1.认识元素性质的递变规律与原子结构的关系2.通过对碱金属和卤族元素性质相似性和递变性的研究,感受元素周期表在化学研究中的重要感化五、教学难点通过对碱金属和卤族元素性质相似性和递变性的研究,感受元素周期表在化学研究中的重要感化六、教学过程(一)环节一1.创设情境,引出问题。
第四章《物质结构元素周期律》教学设计第二节元素周期表律第一课时元素性质的周期性变化规律【规律】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.如下图所示:【教师】评价、强调:周期元素的原子半径的变化规律是由左向右元素的原子半径逐渐减小(不包括稀有气体)。
【教师】追问:观察下图,判断同周期和同主族元素原子半径的变化规律【学生】同主族元素由上向下元素的原子半径逐渐增大,同周期元素由左向右元素的原子半径逐渐减小。
H是所有原子中半径最小的。
【教师】评价、补充。
【问题3】阅读教材P107108页内容,观察表45,作出原子序数与元素化合价函数图象,由此可得出什么规律?并完成表格内容【学生1】同周期由左向右元素的最高正价逐渐升高,元素的最低负价由ⅠA族的4价逐渐升高至ⅠA族的1价。
【教师】强调、投影:原子序数与元素化合价函数图象(横坐标原子序数,纵坐标元素的主要化合价)。
【学生2】完成表格内容、展示交流:同周期主族元素的主要化合价周期序号原子序数主要化合价第一周期 1 +1第二周期3→9最高价+1→+5(不含O、F) ,最低价-4→-1第三周期11→17最高价+1→+7 ,最低价-4→-1【教师】评价、投影:【教师】追问:随着原子序数的递增,元素的主要化合价呈现周期性变化,具体有哪些表现?【学生1】随着元素核电荷数的递增,同一周期元素的最高正价呈现由+1到+7、最低负价呈现由-4到-1的规律性变化;【学生2】最外层电子数=最高正价;最高正价+|最低负价|=8(H、O、F除外);【学生3】主族序数=最高正价=最外层电子数(O、F除外)。
【教师】评价、强调:金属无负价;H最高价为+1,最低价为-1;O无最高正价,最低价为-2;F无正化合价,最低价为-1【对应练习1】对于原子核外电子层数为3的元素,随着最外层电子数的增大,下列说法中错误的是A.原子半径逐渐减小B.原子的失电子能力逐渐增强C.最高正化合价逐渐增大D.元素的非金属性逐渐增强【答案】B【解析】A.原子核外电子层数为3的元素,随着最外层电子数的增大,原子半径依次减小,A正确;B.原子核外电子层数为3的元素,随着最外层电子数的增大,原子得电子能力依次增强,B错误;C.原子核外电子层数为3的元素,随着最外层电子数的增大,最高正化合价逐渐增大,C正确;D.原子核外电子层数为3的元素,随活【过渡】根据第三周期元素原子核外电子排布规律,周期元素金属性和非金属性又具有怎样的变化规律呢? 【问题1】讨论交流:回顾已学知识,思考判断元素金属性和非金属性强弱的依据有哪些?【教师】结合所学知识,思考判断金属性强弱的方法有哪些?【学生1】利用原子结构判断:电子层数越多,最外层电子数越少,金属性越强。
第四章物质结构元素周期律第一节原子结构与元素周期表(第一、二课时)一、教学目标1.知识与技能(1)了解原子的结构及原子核外电子的排布。
(2)了解原子序数、核电荷数、质子数、电子数、核外电子数及它们之间的相互关系。
(3)了解元素周期表的发展历程及元素周期表的编排原则及结构。
(4)能描述元素在元素周期表中的位置。
2. 过程与方法(1)引导学生自主学习,认识原子结构及周期表的结构。
(2)培养学生通过分析和处理数据得出结论,形成概念,发现规律的思维方法。
3. 情感态度与价值观(1)通过化学史学习,培养勇于创新、不断探索的科学品质。
(2)使学生树立:“科学技术是不断发展变化的”唯物主义观点二、教学重难点1.教学重点:元素周期表的结构2.教学难点:元素在元素周期表中的位置与原子结构之间的关系三、教学过程教学环节教学内容师生互动设计意图1.新课导入【师】播放PPT 【师】这里有一份手稿,你知道它是什么吗?【学生】表示疑问【师】播放PPT,展示最初的元素周期表【师】元素周期表通过图片展示,激发学生的好奇心,增加学生学习的兴趣一、原子结构质量数: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,将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加,所得的数值即为质量数,用符号A表示。
并有以下关系:质量数(A)= 质子数(Z)+ 中子数(N)电子层:在含有多个电子的原子里,电子分别在能量不同的区域内运动。
把不同的区域化为不连续的壳层,也称作电子层。
分别用n=1,2,3,4,5,6,7或K、L、M、N、O、P、Q来表示从内到外的电子层。
在离核较近的区域内运动的电子能量低,在离核较远的区域内运动的电子能高。
【思考·讨论】P87页核外电子的排布规律:电子一般总是先从内层排起,当一层填满之后再填充下一层。
【思考·讨论】P89页元素周期表的编排原则元素周期表的结构常见族的特别名称:第ⅠA族(除氢):碱金属元素;第ⅦA族:卤族元素;0族:稀有气体元素元素周期表中单元格的意义四.板书设计原子结构质量数(A)= 质子数(Z)+ 中子数(N)电子排布规律元素周期表结构第一节原子结构与元素周期表(第三课时)【教学目标】1.知道元素、核素、同位素的含义,比较元素、核素、同位素的异同。
第四章物质结构元素周期律教案4.1.1原子结构与元素周期表......................................................................................... - 1 -4.1.2核素 ........................................................................................................................ - 4 -4.1.3原子结构与元素的性质......................................................................................... - 6 -4.2.1元素性质的周期性变化规律................................................................................. - 9 -4.2.2元素周期律及应用............................................................................................... - 11 -4.3化学键 ..................................................................................................................... - 14 -4.1.1原子结构与元素周期表【教学目标】1.了解原子核外电子排布。
2.结合原子结构示意图,归纳总结出元素周期表的编排原则及能够根据原子序数确定元素在元素周期表的位置。
【教学重难点】原子结构、元素周期表的结构【教学过程】1.新课导入[情境]原子结构模型的演变很早以前,人们就提出了这样一个问题:物质是否无限可分?在公元前5世界,希腊哲学家德谟利特等人认为:万物是由大量的不可分割的微粒构成的,即原子。
第2课时元素周期表核素核心微网络素养新要求1.认识原子结构、元素性质以及元素在元素周期表中位置的关系。
2.知道元素周期表的结构。
3.知道元素、核素的含义。
学业基础——自学·思记·尝试一、元素周期表1.元素周期表的出现与演变2.原子序数(1)原子序数;按照元素在周期表中的顺序给元素的编号。
(2)原子序数与原子结构的关系:对于原子:原子序数=核电荷数=________=________。
3.元素周期表的编排原则4.元素周期表的结构5.认识元素周期表的相关信息元素周期表中每个格中的信息(以Fe为例):特别提醒(1)元素所在周期序数=原子的电子层数;主族元素所在族序数=原子的最外层电子数。
(2)族包括三种类型:主族、副族和0族。
主族元素的族序数后标A,如第ⅠA族;副族元素的族序数后标B(除了第Ⅷ族),如第ⅡB族。
(3)元素在周期表中的位置包括所在周期和族,二者缺一不可,如硫元素在元素周期表中位于第三周期第ⅥA族。
(4)稀有气体元素的原子最外层电子数为8(第一周期的氦最外层电子数为2),元素的化学性质不活泼,通常很难与其他物质发生化学反应,把它们的化合价定为0,因而叫作0族。
(5)元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族,其中包括了第Ⅷ族,共10个纵列,全部是金属元素,统称为过渡元素。
(6)为了使元素周期表的结构美观,分别将第六、七周期的各15种元素统称为镧系元素(57~71号)、锕系元素(89~103号),镧系元素和锕系元素各占一格,并在元素周期表的下方单独列出。
(7)有些族的元素存在别称,如除氢外的第ⅠA族:碱金属元素;第ⅦA族:卤族元素;0族:稀有气体元素。
二、核素1.元素元素是具有相同________(即核电荷数)的同一类原子的总称。
由此可知同种元素原子的原子核内质子数一定________,但中子数______________。
例如氢元素原子的原子核内质子数与中子数的情况如表:特别提醒(1)元素是宏观概念,只论种数不论个数,其存在形式有游离态和化合态,如H2中的H与HCl中的H虽然存在形式不同,但都属于氢元素。
第四章元素周期律第1节原子结构与元素周期表“元素周期表”是必修一模块第四章。
新课程标准对本节内容要求是:认识原子结构、元素性质与元素在元素周期表中位置的关系。
知道元素和核素的含义,了解原子核外电子的排布。
结合有关数据和实验事实认识原子结构、元素性质呈现周期性变化的规律,构建元素周期律。
知道元素周期表的结构,以第三周期的钠、镁、铝、硅、硫、氯,以及碱金属和卤族元素为例,了解同周期和主族元素性质的递变规律。
给出的活动与探究建议是:查阅元素周期律的发现史料,讨论元素周期律的发现对化学科学发展的重要意义。
元素周期律这部分内容始终是高中化学概念理论部分的重点内容之一。
在新课程中,更加关注概念理论知识的建构过程和各部分知识间的联系。
课程标准规定或建议的核心教学活动凸现了概念理论的建构过程,更注重科学学习方法的教育。
【宏观辨识与微观探析】1、知道核外电子能量高低与分层排布的关系。
2、能够根据核外电子排布规律写出常见简单原子的原子结构示意图。
3、能说出元素周期表的编排原则及其结构。
4、能根据原子序数确定元素在周期表中的位置。
5、知道元素、核素的含义。
【科学态度与社会责任】1、了解原子结构模型演变。
2、了解元素周期表的发展历史。
1、核外电子排布规律写出常见简单原子的原子结构示意图。
2、能说出元素周期表的编排原则及其结构。
3、知道元素、核素、同位素的含义。
投影、电脑视频【引入】丰富多彩的物质世界是由一百多种元素组成。
那么这些元素之间有什么内在联系吗?它们是如何相互结合形成多种多样的物质呢?原子结构与元素周期表之间有什么样的关系呢?【科学史话】原子结构模型的演变【提问】原子由什么构成?什么叫质量数?质量数=质子数+中子数【板书】……【讲解】一、原子结构1.电子层(1)概念:在多电子原子里,把电子运动的的区域简化为的壳层,称作电子层。
(2)不同电子层的表示及能量关系a、在多电子原子里,电子的能量不同。
b、在离核近的区域运动的电子的能量较低,在离核远的区域运动的电子的能量较高。
第四章物质结构元素周期律第一节原子结构与元素周期表〔第四课时〕【教学目标】1.初步了解碱金属和卤族元素的结构特点。
2.以碱金属和卤族元素为例,通过实验探究从宏观层面归纳同主族元素性质变化规律。
3.结合原子结构,从微观角度探析元素性质变化规律的实质,并找出原子结构与元素性质的关系。
【教学重难点】元素周期表中同主族元素性质与原子结构的关系、同主族元素性质的递变规律【教学过程】[复习]1.元素的化学性质由什么决定?2.元素分为金属元素和非金属元素,一般情况下,金属元素和非金属元素常表现什么性质?3.什么是碱金属元素?什么是卤族元素?4.钠可以与水、O2反响,钠与氧气在常温和加热条件下反响得到的产物分别是什么?[学生活动]思考并答复。
元素的化学性质由元素原子的最外层电子数决定的。
一般地,金属元素原子最外层电子数<4,容易失电子,具有金属性。
非金属元素原子最外层电子数>4,容易得电子,具有非金属性。
碱金属元素是第ⅠA族除H之外的非常活泼的金属元素,在自然界都以化合态存在,包括锂、钠、钾、铷、铯、钫。
卤族元素是指第ⅦA族的元素,包括氟、氯、溴、碘。
钠与氧气在常温和加热条件下反响得到的产物分别为氧化钠、过氧化钠。
[师]我们知道原子的最外层电子数决定该原子元素的化学性质,那么也就是说最外层电子数相同的原子的元素应具有相似的化学性质,那么这节课我们以碱金属、卤族元素为例,探究原子结构与元素性质的关系。
[板书]一、碱金属元素的认知[◕活动一]请学生认识碱金属元素原子的结构特点,并发现规律。
[生]碱金属元素的结构特点:最外层电子数都为1;从左到右,核电荷数逐渐增加,电子数逐渐增多,原子半径逐渐增大。
[◕活动二]根据钠与氧气的性质预测钾的化学性质,学生分组进行钾与氧气反响实验,在实验过程中提醒学生注意观察:钾在燃烧前是否熔化,熔化后的钾的颜色和光泽,燃烧时有无烟和焰,烟、焰及固体产物的颜色等。
[生]现象:钾与氧气反响:先熔化成小球,后燃烧,紫色火焰,反响比钠更剧烈,得到黄色固体;钠与氧气反响:先熔化成小球,后燃烧,反响剧烈,火焰呈黄色,生成淡黄色固体。
第二节元素周期律核心微网络素养新目标,1.认识1~18号元素原子结构特征。
2.以第三周期为例,学会从不同角度分析元素性质的周期性变化。
3.理解元素周期律的含义。
4.学会元素周期表和元素周期律的实际应用。
[预习新知]一、元素周期律1.主族元素的周期性变化规律内容同周期(从左到右) 同主族(从上到下)原子结构电子层数相同依次增大最外层电子数依次增加1个相同原子半径逐渐减小逐渐增大元素的性质金属性逐渐减弱逐渐增强非金属性逐渐增强逐渐减弱主要化合价一般,最高正价:+1→+7,负化合价:-4→-1最高正价数=主族序数(O、F除外),负化合价=主族序数-8化合物的性质最高价氧化物对应水化物酸性逐渐增强碱性逐渐减弱酸性逐渐减弱碱性逐渐增强氢化物稳定性逐渐增强还原性逐渐减弱稳定性逐渐减弱还原性逐渐增强2.元素周期律二、元素周期表和元素周期律的应用1.金属元素和非金属元素的分区及性质递变规律族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA01234567位于周期表中金属和非金属元素分界线附近的元素(如Al、Si等)既能表现金属性,又能表现非金属性。
2.元素化合价与其在周期表中的位置关系3.元素周期表和元素周期律的应用[即学即练]1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,简单离子半径也逐渐减小( )(2)第二周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7( )(3)元素的原子得电子越多,非金属性越强;失电子越多,金属性越强( )(4)原子最外层电子数大于3(小于8)的元素一定是非金属元素( )(5)元素的非金属性越强,其氧化物对应的水化物酸性越强( )(6)元素的非金属性越强,气态氢化物越稳定,其水溶液的酸性越强( )(7)P的非金属性强于Si,H3PO4比H2SiO3的酸性强( )(8)元素周期表中位于金属与非金属元素分界线附近的元素属于过渡元素( )答案:(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√(8)×2.下列关于元素周期律的叙述正确的是( )A.随着元素原子序数的递增,原子最外层电子数总是从1到8重复出现B.随着元素原子序数的递增,元素最高正价从+1到+7重复出现C.随着元素原子序数的递增,元素的最低负价从-7到-1重复出现D.金属元素无负化合价,随着元素原子序数的递增,元素最低负价从-4到-1重复出现解析:第一周期中原子最外层电子数从1到2,故A项错;第二周期最高正价从+1到+5,B项错误;元素的最低负价为-4价,没有-7价,故C项错误。
答案:D3.下列各组元素性质或原子结构递变情况错误的是( )A.Li、Be、B原子最外层电子数依次增多B.P、S、Cl元素最高正化合价依次升高C.N、O、F最高正化合价依次增大D.Na、K、Rb的电子层数依次增多解析:O、F无正价。
答案:C4.元素性质呈现周期性变化的根本原因是( )A.原子半径呈周期性变化B.元素化合价呈周期性变化C.电子层数逐渐增加D.元素原子的核外电子排布呈周期性变化答案:D5.在第三周期元素中,除稀有气体元素外:(1)原子半径最小的元素是________(填元素符号)。
(2)金属性最强的元素是________(填元素符号)。
(3)最高价氧化物对应水化物酸性最强的是________(用化学式回答,下同)。
(4)最不稳定的气态氢化物是________。
(5)最高价氧化物对应水化物碱性最强的是________。
(6)氧化物中具有两性的是________________________________________________________________________。
解析:(1)第三周期元素从左到右原子半径逐渐减小,原子半径最小的是Cl。
(2)金属性最强的元素在最左边,应为Na。
(3)非金属性最强的元素,其最高价氧化物对应水化物的酸性最强,氯的非金属性最强,其对应的酸是HClO4。
(4)非金属性最弱的元素Si的气态氢化物最不稳定。
(5)金属性最强的Na对应的NaOH的碱性最强。
(6)铝的氧化物Al2O3具有两性。
答案:(1)Cl (2)Na (3)HClO4(4)SiH4(5)NaOH (6)Al2O3技能素养目标一元素周期律的具体应用[例1] X、Y两元素是同周期的非金属主族元素,如果X原子半径比Y的大,下面说法正确的是( )A.最高价氧化物对应水化物的酸性,X的比Y的强B.X的非金属性比Y的强C.X的阴离子比Y的阴离子还原性强D.X的气态氢化物比Y的稳定【解析】X原子半径比Y的大,说明X在Y的左边,原子序数X比Y小,X的非金属性比Y的弱,因此最高价氧化物对应水化物的酸性X比Y的弱,X的阴离子比Y的阴离子还原性强,X的气态氢化物不如Y的稳定。
【答案】 C[提升1] 已知33As、35Br位于同一周期。
下列关系正确的是( )A.原子半径:As>Cl>PB.热稳定性:HCl>AsH3>HBrC.还原性:As3->S2->Cl-D.酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4解析:As与P同主族,P与Cl同周期,原子半径As>P>Cl,A项错;Cl与Br同主族,As 与Br同周期,热稳定性,HCl>HBr>AsH3,B项错;元素非金属性越强,其阴离子的还原性越弱,即离子的还原性:As3->S2->Cl-,C项正确;非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,所以酸性强弱为:H2SO4>H3PO4>H3AsO4,D项错误。
答案:C简单粒子半径大小的比较方法“一看”电子层数:当电子层数不同时,电子层数越多,半径越大。
“二看”核电荷数:当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。
“三看”核外电子数:当电子层数和核电荷数均相同,即同种元素的不同粒子,核外电子数越多,半径越大。
[核心能力]与元素周期律相关的“四个”周期性变化1.元素原子核外电子排布的周期性变化规律:随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布呈现由1到8的周期性变化(第一周期除外)。
2.元素原子半径的周期性变化规律:随着原子序数的递增,元素的原子半径呈现由大到小的周期性变化。
3.元素主要化合价的周期性变化规律:随着原子序数的递增,元素的最高正化合价呈现+1→+7,最低负化合价呈现-4→-1的周期性变化。
4.元素金属性、非金属性的周期性变化(1)Na、Mg、Al金属性的比较Na Mg Al规律(同周期从左到右)单质与水(或酸)与冷水剧烈反与冷水几乎不反与酸反应较快,从水或酸中置换a.常温下Y的单质呈固态,R的单质呈气态b.稳定性:XR>YX4c.最高价氧化物对应的水化物的酸性:HRO4>H2YO3(4)根据表中数据推测Y的原子半径的范围:________nm<r Y<________nm。
(5)甲、乙是上述部分元素的最高价氧化物对应的水化物,且甲+乙―→丙+水,则丙的化学式为________(写一种即可)。
解析:由题中所给信息可知,X为H,Y为Si,Z为Na,M为O,R为Cl,根据原子半径和Q的主要化合价为+3,可知Q为Al。
(4)由同周期元素原子半径的递变规律,知r Cl<r Si<r Al,所以0.099 nm<r Si<0.143 nm。
(5)题中元素的最高价氧化物对应的水化物能相互反应生成水:NaOH+Al(OH)3===NaAlO2+2H2O,所以丙为NaAlO2(其它合理答案也可)答案:(1)第三周期第ⅦA族互为同位素(2)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑(3)Cl bc (4)0.099 0.143 (5)NaAlO2在比较元素的性质时,有时需要借助参照物,如比较Ca(OH)2和Al(OH)3的碱性大小,可借助镁,三种元素在周期表中的位置如图,故金属性是Ca>Mg>Al,故碱性是Ca(OH)2>Mg(OH)2>Al(OH)3。
镁铝钙[核心能力]“位、构、性”三者关系(1)原子结构――→决定元素在周期表中的位置。
原子结构⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫最外层电子数=主族序数电子层数=周期数位置。
(2)原子结构――→决定元素的化学性质。
原子结构⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫最外层电子数越少,电子层数越多,越易失电子,还原性越强最外层电子数越多,电子层数越少,越易得电子,氧化性越强性质。
(3)元素在周期表中的位置――→体现或推测原子结构和元素性质。
解读“位、构、性”学考评价1.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。
下列说法正确的是( )A.同一元素不可能既表现金属性又表现非金属性B.第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族族序数C.短周期元素形成离子后,最外层都达到8电子稳定结构D.同一主族的元素的原子,最外层电子数相同,化学性质完全相同解析:第三周期的Al元素,既有金属性,又有非金属性,故A错误;H+最外层无电子,Li+最外层2个电子,因此并非所有的短周期元素原子形成离子后,最外层都达到8电子稳定结构,故C错误;同主族元素的原子,化学性质有相似性,但并不完全相同,故D错误。
答案:B2.某元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2XO3。
这种元素的气态氢化物的化学式是( )A.HX B.H2XC.XH3 D.XH4解析:由H2XO3知X呈+4价,则最外层有4个电子,其最低负价为-4价,氢化物为XH4,故选D。
答案:D3.已知短周期主族元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示,下列说法正确的是( )A.原子半径:Z>Y>XB.X元素位于第二周期C.气态氢化物的稳定性:X>Y>ZD.最高价氧化物对应的水化物的酸性:Y>Z>X解析:由X、Y、Z为短周期元素及三者位置可推测X元素位于第二周期,B正确;原子半径Z>X>Y,A错误;非金属性越强,对应的气态氢化物越稳定,最高价氧化物对应的水化物酸性越强,因非金属性Y>X>Z,则气态氢化物稳定性Y>X>Z,最高价氧化物对应水化物的酸性Y>X>Z(X、Y不是O、F),若X、Y为O、F则无最高价氧化物,C、D错误。
答案:B4.下列排列顺序正确的是( )①热稳定性:H2O>HF>H2S②还原性:F-<Cl-<Br-<I-③酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4④碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3A.①③ B.②④C.①④ D.②③解析:①中O、F属于同周期元素,氢化物的稳定性:HF>H2O;②F、Cl、Br、I属于同一主族,其简单阴离子的还原性逐渐增强,即还原性F-<Cl-<Br-<I-;③P、S、Cl属于同周期元素,其最高价氧化物的水化物的酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4;④因金属性Na>Mg>Al,所以碱性NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3。