高中化学人教版第一章物质结构元素周期律第二节元素周期律 全国优质课

第一章物质结构元素周期律 第二节元素周期律（第1课时）【学习目标】1.通过阅读、交流、归纳知道电子层概念，电子层与电子能量的关系以及原子核外电子的排布规律；能正确写出1-20号元素原子的原子结构简图，知道原子核外电子排布的周期性变化。2.通过作图、分析、归纳1-18号元素原子半径、化合价的变化，知道原子半径和元素主要化合价的周期性变化；能初步比较微粒半径大小，学习分析问题的方法，体会结构决定性质的理念。【学习重点】原子核外电子排布、原子半径和元素主要化合价的周期性变化。【温馨提示】元素主要化合价与原子结构的关系可能是你的学习难点。【自主学习】旧知回顾：同主族元素随着原子核外电子层数的增加，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，它们得电子能力，非金属性，失电子能力，金属性。新知预习：1．阅读教材P13-14，回答下列问题：（1）什么是电子层？电子的能量与电子运动区域之间存在什么关系？（2）原子核外电子排布的原则是什么？2．完成P14“科学探究1”。【同步学习】情景导入：元素性质与原子结构有密切关系，主要与原子核外电子的排布，特别是最外层电子数有关。那么原子核外电子排布有什么规律呢？一、原子核外电子的排布活动一：探究原子核外电子的排布1．交流：“新知预习1（1）”。2．小结：不同电子层的表示及能量关系（填写下表）各电子层（由内到外）序号（n）1234567符号与原子核的距离能量3．交流：“新知预习1（2）”。4．小结：原子核外电子排布规律——“四最”（一个最低、三个最多）。5．阅读教材P13表1-2，归纳：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子数呈现的变化。对应练习1．下列有关原子核外电子排布的说法正确的是（A）A.电子总是尽先排布在能量最低的电子层里B.某原子M层上的电子数为L层上电子数的4倍C.所有微粒最外电子层电子数均不超过8个D.核外电子排布时排满K层排L层，排满L层排M层，排满M层排N层对应练习2．具有下列结构的原子，其元素一定属于ⅡA族元素的是（D）A．最外层电子数与次外层电子数相等的原子B．M层电子数为K层电子数一半的原子C．最外层有2个电子的原子D．M层电子数等于其内层电子数之和1/5的原子二、元素周期律活动二：探究原子半径、元素主要化合价随原子序数变化规律1．交流：“新知预习2”。2．仔细观察所给表格，完成表格填空，作出函数图象。3～9号元素LiBeBCNOFNe原子半径/pm1521118877706664—变化趋势11～17号元素NaMgAlSiPSClAr原子半径/pm18616014311711010499—变化趋势结论：随着原子序数的增加，原子半径呈变化。画出：函数图象（横坐标---原子序数，纵坐标---原子半径）原子半径（pm）200160原子半径（pm）2001601208040024681012141618原子序数 归纳小结：电子层数相同的元素，除稀有气体元素的原子半径（同周期主族元素）：；当原子的电子层数不同而最外层电子数相同时，元素的原子半径（同主族元素）：。3．完成表格填空，作出函数图象。3～9号元素LiBeBCNOFNe主要化合价（最高正价与最低负价）—变化趋势11～17号元素NaMgAlSiPSClAr主要化合价（最高正价与最低负价）—变化趋势结论：随着原子序数的增加，元素的主要化合价呈变化。画出：函数图象（横坐标---原子序数，纵坐标---元素的主要化合价）2424681012141618原子序数元素的主要化合价86420-2-4归纳小结：原子序数为11～17的元素的最高化合价和最低化合价的变化规律是。原子序数为11～17的元素的最高化合价和最低化合价的数值与原子核外最外层电子数的关系是。对应练习3．1～18号元素，随着原子序数的递增而呈现周期性变化的是（CD）A.电子层数B.核外电子数C.原子半径D.最外层电子数对应练习4．下列各组元素性质递变情况错误的是(C）、Be、B原子最外层电子数依次升高、S、Cl元素最高正化合价依次升高、C、N、O、F原子半径依次升高、Na、K的原子半径依次增大【反馈练习】1.在核电荷数为1-18的元素中，下列说法正确的是（B）A.最外层只有1个电子的元素一定是金属元素B.最外层有2个电子的元素不一定是金属元素C.最外层和次外层电子数相等的元素一定是金属元素D.最外层电子数为7的原子，最高正价为+72.短周期元素X的最高价氧化物的化学式为XO3，X处于元素周期表中（D）A．第2周期第ⅡA族B．第2周期第ⅢA族C．第3周期ⅣA族

D．第3周期ⅥA族3.下列有关原子结构和元素周期律的表述正确的是（C）①原子序数为15的元素的最高化合价为＋3②ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素③第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6④原子序数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族A.①②B.①③C.②④D.③④4.下列微粒半径大小比较正确的是（B）A.Na+<Mg2+<Al3+<O2-B.S2->Cl->Na+>Al3+C.Na<Mg<Al<SD.Cs<Rb<K<Na5．今有A、B两种原子，A原子的M层比B原子的M层少3个电子，B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍。则A、B分别是（D）A．He和BB．C和ClC．Na和SiD．C和Al6．原子序数大于4

的主族元素A和B的离子Am+和Bn-它们的核外电子排布相同，据此推断：元素A

和B

所属周期序数之差为；元素A

和B

的原子序数之差为；元素B

和A

的最高化合价之差为。【归纳梳理】1．同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐。其主要原因是由于核电荷数的增加使原子核对电子的引力增加而带来原子半径的趋势于增加电子后电子间斥力增大带来原子半径的趋势。2．同主族元素从上到下，原子半径逐渐。其主要原因是由于电子层数，电子间的斥力使原子半径。3．微粒半径的比较方法（1）首先看微粒的电子层数，电子层越多则微粒半径一般；（2）电子层数相同时再看微粒的核电荷数，核电荷数越大则微粒的半径一般；（3）电子层数和核电荷数都相同，则看最外层电子数。最外层电子数多，半径；反之，半径。【课后巩固】教材作业：P19习题8、11。提高训练：1．下列各组元素中，按最高正价递增顺序排列的是（B）A．C．N、O、FB．K、Mg、C．S C．F、Cl、Br、I D．Li、Na、K、Rb2．有人认为在元素周期表中，位于ⅠA族的氢元素，也可以放在ⅦA族，下列物质能支持这种观点的是(C)A．HF B．NH4Cl C．NaH D．H2O23．两种短周期元素X和Y，可以组成化合物XY3，当Y的原子序数为m时，X的原子序数为（

B）①m－4

②m+4

③m+8

④m－2

⑤m+6A．①②④⑤

B．①②③⑤

C．①②③④

D．①②③④⑤

4．根据中学化学教材所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是(C)A．K层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等B．L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等C．L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等D．M层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等5．已知某粒子的结构示意图为：．试回答：（1）当x-y=10时，该粒子为原子（填“原子”、“阳离子”或“阴离子”）。（2）当y=8时，阳离子或阴离子可能为（填离子符号）：K+、Cl-、Ca2+、S2-。（3）写出y=3与y=7的元素最高价氧化物对应水化物间发生反应的离子方程式__Al(OH)3+3H+Al3++3H2O。6．已知An+、B(n+1)+、Cn-、D(n+1)-都具有相同的电子层结构，则A、B、C、D的原子半径由大到小的顺序是A>B>D>C，离子半径由大到小的顺序是D(m+1)->Cn->An+>B(n+1)+，原子序数由大到小的顺序是C>D>B>A。7．W，X，Y，Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，其中W的原子核内没有中子，Y的原子最外层数是内电子层数的3倍，Y与Z能生成常见的离子化合物Z2Y和Z2Y2，X与Y能形成两种化合物，其相对分子质量之比为7：11。请回答：

W，X，Y，Z分别为H、C、O、Na，Z在元素周期表中的位置是__第三周期ⅠA族___。（第2课时）【学习目标】1．通过预习、设计实验方案、实验探究、阅读比较归纳同周期元素金属性、非金属性变化规律，会比较元素金属性、非金属性的强弱。进一步发展抽象、归纳以及演绎、推理能力。2．通过归纳认识元素周期律，理解元素周期律的实质，认识量变质变规律。【学习重点】同周期元素金属性、非金属性变化规律。【温馨提示】依据“位-构-性”关系研究元素周期律的方法可能是你的学习难点。【自主学习】旧知回顾：1．可从哪些方面比较钠与钾的金属性强弱？2．比较卤素元素非金属强弱的方法有哪些？新知预习：1．运用结构与性质的关系，预测第三周期主族元素金属性、非金属性变化。2．设计实验方案证明钠、镁、铝金属性的强弱。3．设计实验证明硫与氯非金属性的强弱。【同步学习】二、元素周期律活动一：探究同周期元素金属性的变化规律1．交流：“旧知回顾1”和“新知预习1、2”。2．分组实验：完成教材P15“科学探究1．实验”，并将实验现象、化学方程式填写在教材上。对比实验：将一小段铝用砂纸擦去表面的氧化膜，放入试管中。向试管中加入2mL水，并滴入2滴酚酞溶液。观察现象。过一会儿加热试管至水沸腾。观察现象。3．交流：教材P16“科学探究2．讨论”。4．归纳小结：（1）同周期从左至右主族元素金属性逐渐。（2）判断元素金属性强弱的依据有：对应练习1．下列叙述中，能肯定A的金属性比B的金属性强的是（D）A．A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少B．A原子的电子层数比B原子的电子层数多C．等物质的量的A、B与足量的酸反应产生的氢气A更多D．常温下，A能从水中置换出氢气，而B不能活动二：探究同周期元素非金属性的变化规律1．交流：“旧知回顾2”和“新知预习3”。2．阅读教材P16“科学探究3、4”，填写下表：原子序数14151617元素符号单质与氢气反应的难易从左到右由到气态氢化物化学式稳定性从左到右逐渐最高价氧化物化学式最高价氧化物对应的水化物化学式酸性强弱单质氧化性变化规律元素非金属性变化规律3．归纳小结：（1）同周期从左至右主族元素非金属性逐渐。（2）判断元素非金属性强弱的依据有：（3）元素周期律是指：。元素周期律的实质是：。对应练习2．下列叙述能说明氯元素非金属性比硫元素强的是(C)①HCl的溶解度比H2S大②HCl的酸性比H2S强③HCl的稳定性比H2S强④HCl的还原性比H2S强⑤HClO的酸性比H2SO4弱⑥Cl2与铁反应生成FeCl3，而S与铁反应生成FeS⑦Cl2能与H2S反应生成S⑧在周期表中Cl处于S同周期的右侧⑨还原性：Cl－<S2－A．③④⑤⑦⑧⑨ B．③⑥⑦⑧ C．③⑥⑦⑧⑨ D．①②③④⑤⑥⑦⑧⑨【反馈练习】1．元素的以下性质中，随着原子序数递增不呈周期性变化的是(A)A．相对原子质量 B．化合价C．原子半径 D．元素的金属性和非金属性2．元素性质呈现周期性变化的根本原因是(B)A．元素的相对原子质量逐渐增大 B．元素的核外电子排布呈周期性变化C．元素的核电荷数逐渐增大 D．元素的化合价呈周期性变化3．下列关于元素周期律的相关叙述中正确的是(B)A．随着元素原子序数的递增，原子最外层电子数总是从1～8重复出现B．元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化C．随着原子序数的递增，元素的最高正化合价从＋1到＋7，负价从－7到－1重复出现D．在短周期元素中，随着原子序数的递增，同一周期元素原子半径逐渐增大4．下列关于11～17号元素性质的比较中，正确的是(D)①元素的最高正化合价依次升高②元素的非金属性逐渐增强③元素的金属性逐渐减弱④元素的最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强A．只有①② B．只有③④C．全都不正确 D．全都正确5．现有部分短周期元素的原子结构如下表：元素编号元素原子结构X原子结构示意图为Y最外层电子数是次外层电子数的2倍Z原子核内含有12个中子，且其离子的结构示意图为(1)写出X的元素符号：____________，元素Y的最简单氢化物的化学式为______________。(2)Z元素原子的质量数为。(3)X和Z两种元素的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为__________________。(4)Y和Z两种元素的最高价氧化物发生氧化还原反应的化学方程式为__________________________。6．实验室通过简单的“试管实验”，即可探究元素金属性、非金属性的强弱。请你选用下列试剂，根据实验要求完成下表。试剂：①镁条②铝条③AlCl3溶液④MgCl2溶液⑤NaOH溶液⑥氯水⑦溴水⑧NaBr溶液实验方案(只填写选用试剂序号)实验现象结论反应的离子方程式(1)_______一支试管中有白色沉淀生成，另一支试管中先生成白色沉淀，后白色沉淀消失金属性：Mg＞AlMg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓___________________________________________(2)_______溶液由无色变为橙黄色非金属性：Cl＞Br________________________【归纳梳理】填写下表：项目递变规律（同周期主族元素从左到右）递变规律（同主族元素从上到下）与结构相关最外层电子数原子半径阳（阴）离子半径原子核对最外层电子的引力最高正价或负价与金属性相关原子失电子能力金属性单质的还原性阳离子的氧化性最高价氧化物对应的水化物（碱）的碱性与非金属性相关原子得电子能力非金属性单质的氧化性（一般）阴离子的还原性和气态氢化物还原性形成气态氢化物难易气态氢化物的稳定性最高价氧化物对应的水化物（酸）酸性【课后巩固】教材作业：P19习题1、3、4、5、7。提高训练：1．X和Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于y元素的阳离子半径；Z和Y两元素的原子核外电子层数相同，Z元素的原子半径小于Y元素的原子半径。X、Y、Z三种元素原子序数的关系是(D)＞Y>Z ＞X＞Z ＞X＞Y ＞Y＞X2．X、Y、Z三种元素的电子层数相同，其最高价氧化物对应水化物酸性由强到弱的顺序是HZO4>H2YO4>H3XO4,下列判断不正确的是