2018-2019學年高中化學 專題1 微觀結構與物質的多樣性 第1單元 核外電子排布與周期律 第2課時 元素周期律學案 蘇教版必修2.doc

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第2課時　元素周期律 學習目標：1.認識原子結構的周期性變化。2.能夠以第3周期元素為例，說明同周期元素性質的遞變情況。(重點)3.體會元素周期律在學習元素化合物知識與科學研究中的重要作用。 [自 主 預 習探 新 知] 一、原子結構的周期性變化 1．原子序數 (1)概念：按核電荷數由小到大的順序給元素編號。 (2)數量關系：原子序數＝核電荷數＝質子數＝核外電子數。 2．元素原子最外層電子數的變化規(guī)律 結論：隨著元素原子序數的遞增，元素原子最外層電子數呈周期性變化。 3．原子半徑的周期性變化 電子層數相同的元素，隨著原子序數的遞增，原子半徑呈現由大到小的周期性變化。 二、元素周期律 1．元素化合價的周期性變化 2．化合價變化規(guī)律 隨著原子序數的遞增，元素的化合價呈周期性變化[每周期：最高正價：＋1→＋7(第2周期為＋5)，負價：－4→－1→0]。 微點撥：主族元素最高正化合價＝最外層電子數(O、F除外)，最低負化合價＝最外層電子數－8，|最高正化合價|＋|最低負化合價|＝8。 3．金屬性和非金屬性 (1)金屬性強弱比較 ①按表中實驗操作要求完成實驗，并填寫下表： 實驗操作 實驗現象 實驗結論 在250 mL燒杯中加入少量水，滴加兩滴酚酞溶液，再將一小塊金屬鈉投入燒杯中 鈉熔成小球，浮于水面，四處游動，有“嘶嘶”響聲，反應后溶液變紅 鈉與冷水反應劇烈，反應的化學方程式為2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ ①將一小段鎂條放入試管中，加入適量的水和酚酞溶液，觀察現象 ②加熱試管 加熱前，鎂條表面附著了少量無色氣泡，加熱至沸騰后，有較多的無色氣泡冒出，溶液變?yōu)榉奂t色 鎂與冷水幾乎不反應，能與熱水反應，反應的化學方程式為Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ 在兩支試管中分別加入鎂條和鋁片，再向試管中各加入2 mL 2 molL－1鹽酸 兩支試管內都有無色氣泡冒出，但放鎂條的試管中逸出氣體的速率較快 鎂、鋁都能置換出酸中的氫，但鎂更容易，反應的化學方程式為Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑，2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 由上述實驗可知：鈉、鎂、鋁置換出水(或酸)中的氫時，由易到難的順序是Na>Mg>Al。 ②鈉、鎂、鋁的最高價氧化物對應的水化物的堿性由強到弱的順序為NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3。 ③鈉、鎂、鋁的金屬性由強到弱的順序為Na>Mg>Al。 ④結論：元素金屬性越強，單質越易從水或酸中置換出氫，該元素最高價氧化物的水化物的堿性越強。 (2)非金屬性強弱比較 填寫下表空格： 元素 Si P S Cl 最高價氧化物的化學式 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 最高價氧化物對應水化物的化學式及酸性 H2SiO3 弱酸 H3PO4 中強酸 H2SO4 強酸 HClO4 酸性更強 單質與H2反應的條件 高溫 磷蒸氣與H2能反應 加熱 光照或點燃 氫化物的穩(wěn)定性 不穩(wěn)定 不穩(wěn)定 受熱分解 穩(wěn)定 分析上表，回答下列問題： ①硅、磷、硫、氯單質與氫氣化合時條件由易到難的順序為Cl>S>P>Si。 ②硅、磷、硫、氯最高價氧化物對應水化物的酸性由強到弱的順序為HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3。 ③硅、磷、硫、氯元素非金屬性由強到弱的順序為Cl>S>P>Si。 ④結論：元素金屬性越強，單質越易與H2反應形成氣態(tài)氫化物，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，該元素最高價氧化物的水化物的酸性越強。 4．元素周期律 (1)概念：元素的性質隨著元素核電荷數的遞增呈周期性變化的規(guī)律。 (2)實質：元素周期律是元素原子核外電子排布隨著元素核電荷數的遞增呈周期性變化的必然結果。 [基礎自測] 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”) (1)隨著原子序數的遞增，最外層電子排布均呈現由1個電子遞增至8個電子的周期性變化。(　　) (2)原子序數越大，原子半徑一定越小。(　　) (3)任何元素均有正價和負價。(　　) (4)元素非金屬性越強，其氧化物對應的水化物酸性越強。(　　) 【答案】　(1)　(2)　(3)　(4) 2．下列說法中不正確的是(　　) A．非金屬元素呈現的最高化合價不超過該元素的最外層電子數 B．非金屬元素呈現的最低化合價，其絕對值等于該元素原子的最外層電子數 C．金屬元素在化合物中只顯正價 D．同種元素的最高正價和最低負價的絕對值之和為8(O、F除外) B　[元素的最低負化合價的絕對值等于使原子達到8電子穩(wěn)定結構所需的電子數。] 3．對Na、Mg、Al的有關性質的敘述正確的是(　　) A．堿性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3 B．原子半徑：Na＜Mg＜Al C．金屬性：Na＜Mg＜Al D．單質的還原性：Al＞Mg＞Na A　[同周期元素從左到右最高價氧化物對應的水化物堿性減弱：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，故A正確；同周期元素從左到右原子半徑減?。篘a>Mg>Al，故B錯誤；同周期元素從左到右金屬性減弱：Na>Mg>Al，故C錯誤；同周期元素從左到右單質的還原性減弱：Alr(原子)：r(H－)>r(H)； ②r(原子)>r(陽離子)：r(H)>r(H＋)； ③r(低價陽離子)>r(高價陽離子)：r(Fe2＋)>r(Fe3＋)。 (2)電子層數相同，核電荷數越大，原子半徑越小。 r(Li)>r(Be)>r(B)>r(C)>r(N)>r(O)>r(F)； r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)。 (3)最外層電子數相同，電子層數越多，原子或離子半徑越大： r(Li)r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)；r(S2－)>r(Cl－)>r(K＋)>r(Ca2＋)。 判斷元素金屬性、非金屬性的強弱 [背景材料] [思考交流] (1)在化學反應中，金屬原子失電子越多，該金屬的金屬性越強，這句話正確嗎？試舉例說明。 【提示】　不正確。金屬性強弱的比較，是比較原子失去電子的難易，而不是失去電子的多少。如化學反應中，Na失去一個電子，而Al失去三個電子，但Na的金屬性強于Al的。 (2)能否根據HCl的酸性比H2S的強的事實推斷氯的非金屬性比硫的強？ 【提示】　不能。因為非金屬性應根據最高價氧化物對應水化物的酸性強弱判斷，或者根據氫化物穩(wěn)定性判斷。 判斷元素非金屬性強弱的4個誤區(qū) (1)比較元素金屬性、非金屬性強弱不能根據最外層電子數的多少或電子層數的多少，而應根據得失電子的難易程度。 (2)不能通過物質的物理性質，如熔沸點、溶解性等方面比較元素金屬性或非金屬性強弱。 (3)氫化物的穩(wěn)定性越強或還原性越弱，則元素的非金屬性越強，不能認為氫化物的酸性越強，元素的非金屬性越強。 (4)最高價氧化物的水化物酸性越強，元素非金屬性越強，不能認為某元素氧化物的水化物酸性越強，元素的非金屬性越強。 [當 堂 達 標固 雙 基] 題組1　粒子半徑大小的比較 1．下列粒子半徑大小比較正確的是(　　) A．原子半徑：F>Cl B．原子半徑：鈉>硫>氯 C．離子半徑：S2－O>F，D錯；同主族元素從上到下原子(離子)半徑依次增大，即：LiCa2＋>Mg2＋，A、B錯；核外電子排布相同的離子，核電荷數越大，半徑越小，C對。 ] 1．比較原子半徑的方法如下： (1)具有相同電子層數的原子，隨原子序數的遞增，原子半徑逐漸減小。 (2)具有相同最外層電子數的原子，隨著電子層數的增加，原子半徑逐漸增大。 (3)比較電子層數和最外層電子數都不同的原子半徑找對照原子比較。 2．離子半徑比較時，先確定相關離子是屬于哪種情況，再依據相關規(guī)律比較。 (1)離子所帶電荷相同、電子層數不同：電子層數越多半徑越大； (2)離子電子層結構相同、核電荷數不同：核電荷數越大半徑越??； (3)離子所帶電荷、電子層結構均不相同：找對照離子進行比較。 題組2　元素化合價 3．以下有關元素化合價的說法不正確的是(　　) A．元素的化合價主要取決于元素原子的最外層電子數 B．非金屬元素的最高正價等于原子所能失去或偏移的最外層電子數 C．稀有氣體元素化學性質很不活潑，很難與其他物質反應，通常把它們的化合價看作零 D．第2、3周期元素的化合價中都是正價從＋1→＋7，負價從－4→－1 D　[第2周期中的O元素的最高正價不是＋6價，而F元素無正價。] 4．某元素的最高正價與最低負價的代數和為4，則該元素原子的最外層電子數為(　　) 【導學號：13572005】 A．4 B．5 C．6 D．7 C　[設該元素的最高正價為x，最低負價為y，則解得x＝6，y＝－2，因此該原子的最外層電子數為6。] 元素化合價小結 (1)H元素的化合價有＋1、－1、0價。 (2)F元素只有負價無正價。 (3)O元素有正價但無最高正價。 (4)金屬元素只有正價無負價。 (5)非金屬元素既有正價又有負價(F除外)。 (6)稀有氣體元素的化合價看作0。 題組3　元素金屬性、非金屬性強弱的判斷 5．用“>”或“<”回答下列問題： 【導學號：13572006】 (1)酸性：H2SO4______H4SiO4，H4SiO4______H3PO4； (2)堿性：Ca(OH)2______Mg(OH)2______Al(OH)3； (3)氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：H2S______PH3，H2S______HCl； (4)還原性：H2O________H2S，H2S________HCl。 從以上答案中可以歸納出： ①元素的非金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物的酸性越________； ②元素的金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物的堿性越________； ③元素的非金屬性越強，其對應氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越________； ④非金屬性越強的元素形成的氣態(tài)氫化物的還原性越________。 【解析】　根據元素周期律判斷元素金屬性、非金屬性強弱，再由此判斷其單質及其化合物的性質。 【答案】　(1)>　<　(2)>　>　(3)>　< (4)<　>?、購姟、趶姟、蹚姟、苋?