2022年高中化學（大綱版）第一冊 第五章物質結構元素周期律 第三節(jié)元素周期表(第二課時)

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1、2022年高中化學（大綱版）第一冊 第五章 物質結構 元素周期律 第三節(jié)元素周期表(第二課時) ［引言］上節(jié)課我們認識了元素周期表的結構，那么，我們如何根據元素周期表中各元素所在位置來認識各元素的性質，從而使我們更好地認識自然，并指導我們的社會實踐呢？這就是我們本節(jié)課所要講的主要內容。 ［板書］第三節(jié) 元素周期表（第二課時） 二、元素的性質與元素在周期表中位置的關系 ［師］我們知道，元素在周期表中的位置，由元素原子的結構決定，而元素原子的結構又決定了元素的性質，即元素的性質是元素在元素周期表中的位置的外在反映。因此，可以根據某元素在周期表中的位置，推測它的原子結構和某些性質；同樣

2、，也可以根據元素的原子結構，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與元素在周期表中位置的關系。（中學化學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系： ［師］請大家根據前面所學元素周期律的知識，回答下列問題： ［投影練習］ （1）電子層數越多原子半徑越 ① 核對電子引力越 ② 原子失電子能力越 ③ 得電子能力越 ④ 金屬性越 ⑤ 、非金屬性越 ⑥ 。 答案：①大 ②弱 ③強 ④弱 ⑤強 ⑥弱 （2）電子層數相同，質子數越多（即原子序數越大）原子半徑越

3、 ① 核對電子的引力越 ② 原子失電子能力越 ③ 得電子能力越 ④ 金屬性越 ⑤ 、非金屬性越 ⑥ 。 答案：①小 ②強 ③弱 ④強 ⑤弱 ⑥強 (3)元素周期表中：周期序數= ① ；主族序數= ② ；原子序數= ③ 。 答案：①電子層數 ②最外層電子數 ③核內質子數 ［師］請大家看下列元素的原子結構示意圖。 ［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相同。 ［問］它們是第幾周期的元素？ ［生

4、］第三周期！ ［師］請大家分析它們的原子結構，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雖然相同，但從左到右核電荷數依次增多，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］1.穩(wěn)定性強弱：H2S HCl 2.堿性強弱： NaOH Al(OH)3 3.酸性強弱： H3PO4

5、 H2SO4 答案：1.＜ 2.＞ 3.＜ ［師］請大家再看下面3組元素的原子結構示意圖。 ［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？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。 ［找一個同學在投影片上填上所缺元素符號］ ［師］請大家根據其原子結構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

6、，非金屬性逐漸減弱。 ［師］由此，我們可以得出以下結論： ［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 ［投影］ 1.穩(wěn)定性強弱：HF HCl HBr HI NH3 HF NH3 PH3 2.堿性強弱：KOH NaOH Mg(OH)2 3.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的遞變規(guī)律。副族元素性質的變化，規(guī)律比較復雜，中學化學

7、中，我們暫不討論。 ［師］請大家觀察附錄中的元素周期表。 ［學生活動］ ［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?？梢允刮覀兒苊黠@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格的界線，因此，位于分界線附近的元素，既能表現出一定的金屬性，又能表現出一定的非金屬性。 ［師］我們可以把以上的內容用表5—12的形式簡要地表示出來

8、［投影］ 表5—12 元素金屬性和非金屬性的遞變 ［師］請大家根據我們上面學過的知識，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)定存在的元素當中，銫（Cs）的金屬性是最強的。 ［投影練習］ 下

9、列性質的遞變中，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16大于Na的核電荷數11，故Na的原子半徑大于S，即三者順序為O＜S＜Na，A項正確；B項Li、K、Cs為同一主族元素，隨著原子序數的增加，金屬性逐漸增強，故有堿性強弱順序為：LiOH＜KOH＜CsOH，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

10、弱順序為：F＞N＞Si，故它們的氫化物穩(wěn)定性順序為：HF＞NH3＞SiH4，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系。 ［板書］2.元素化合價與元素在周期表中位置的關系。 ［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目的原子化合時所表現出來的一種性質。元素的化合價與原子的電子層結構，特別是與最外電子層中電子的數目有密切關系，因此，元素原子的最外電子層中的電子，也叫做價

11、電子。另外，有些元素的化合價與它們原子的次外層或倒數第三層的部分電子有關，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系。 ［師］請?zhí)顚懴卤淼目瞻滋? ［投影］ 主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 元素符號 Na Mg Al Si P S Cl 最外層電子數 最高正價 最低負價 ［學生回答，教師填寫］ 1 2 3 4 5 6 7 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 －4 －

12、3 －2 －1 ［問］根據上表回答，主族元素的族序數與元素原子的最外層電子數及最高正化合價有什么關系？ ［生］相等。 ［師］據此，我們有以下結論： ［板書］主族序數=最外層電子數=主族元素最高正價數 ［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］1.主族元素的最高正化合價一般等于其 序數，非金屬元素的負化合價等

13、于 。 答案：主族 8－主族序數或8－最高正價 2.鹵族元素的原子最外層上的電子數是 ，其中，非金屬性最強的是 。鹵素的最高價氧化物對應水化物的化學式是 （以X表示鹵素）。 答案：7 F HXO4 ［注：教師需補充說明，氟元素無最高價氧化物及其水合物，因為氟元素無正化合價］ ［師］從上面的學習，我們可以認識到：元素在周期表中的位置，反映了該元素的原子結構和一定的性質。因此，可以根據某元素在周期表中的位置，推測它的原子結構和某些性質；同樣也可以根據元素的原子結構，推測它在周期表中的位置及性質。我們可以用

14、下圖來表示它們之間的這種關系。 ［板書］ ［師］這樣，我們就可以利用元素的性質，它在周期表中的位置和它的原子結構三者之間的密切關系，來指導我們對化學的學習和研究。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P107有關“元素周期律和元素周期表的意義”的內容，并進行總結。 ［板書］三、元素周期律和元素周期表的意義 ［學生活動］ ［師］由我們所閱讀的內容，可得出元素周期律及元素周期表的意義，主要表現在以下幾個方面： ［投影板書］1.是學習和研究化學的一種重要工具。 2.為新元素的發(fā)現及預測它們的原子結構和性質提供了新的線

15、索。 3.啟發(fā)人們在周期表中一定的區(qū)域內，尋找新的物質。 4.為自然科學中的量變引起質變規(guī)律提供了有力的論據。 ［師］請大家分別舉例說明。 ［生甲］如我們學習堿金屬時，主要是以Na為代表物來學的，而銣、銫卻沒有見過，但我們可根據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］我們還可以預見，銣和銫與水的反應一定劇烈得很，所以，做實驗時首先要做好安全保護工作。 ［生丙］從課本P109表5—13可以看出，人們?yōu)?13、115、117號元素留下了空位，并根據其相鄰元素的性質去發(fā)現和研究它們。 ［生?。莞鶕r藥多數是含F、Cl

16、、S、P等元素的化合物，而在一定區(qū)域內尋找新的農藥。 ［生戊］在周期表里金屬與非金屬的接界處尋找半導體材料，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的許多部門，如化學、物理學、生物學、地球化學等方面，都是重要的工具！ ［小結］本節(jié)課我們重點學習了元素的性質與元素在周期表中位置的關系，并了解了它們的意義所在，希望大家在以后的化學學習中，能很好地運用元素周期表來指導我們的學習，并使它成為我們學習中的益友。 ［布置作業(yè)］課本習題：一、2、3、7，三、1、2、3，四。 ●板

17、書設計 第三節(jié) 元素周期表（第二課時） 二、元素的性質與元素在周期表中位置的關系 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系 主族序數=最外層電子數=主族元素最高正價數 ｜最高正價｜+｜最低負價｜=8 ●教學說明 本節(jié)課的教學內容，從課本上看，似乎很好理解，但要讓學生真正意識到元素周期表是學習和研究化學的工具，并能真正成為其學習中的助手（即很好的運

18、用）就不那么容易了。往往是理論性的結論都理解，真正操作起來卻道路曲折，這就要求教師在教學的過程中對學生進行最優(yōu)化的啟發(fā)和引導，把教學的重點放在培養(yǎng)學生分析、推理的能力上面，并結合一定的練習，幫助學生學會運用元素周期表。學生在運用時最易犯的毛病就是關注共性有余，重視個性不足，在學習中的直接表現就是機械地套用。于是，教學組織的好壞就成了本節(jié)課成敗的關鍵。 基于以上考慮，以展示元素原子結構示意圖、分析元素化合價、復習元素周期律為基礎，組織學生進行分析、推理、討論，以使學生更好地參與；在得出結論以后又進行了相關的練習，以鞏固所學知識。這樣，可以使他們更深刻地理解和運用元素周期表，并為他們以后的學習打下堅實的基礎。