2024新教材高中化学第1章原子结构元素周期律第2节元素周期律和元素周期表第1课时元素周期律教案鲁科版第二册

PAGE3-第1课时元素周期律核心素养发展重点学业要求结合有关数据(半径、化合价)相识原子结构、元素性质呈周期性改变的规律，建构元素周期律。能用原子结构说明元素性质(半径、化合价)及其递变规律。学生自主学习1.原子序数元素在eq\o(□,\s\up4(01))元素周期表中的序号，其数值等于原子核内的eq\o(□,\s\up4(02))质子数或原子核外的eq\o(□,\s\up4(03))电子数。2．元素周期律元素的性质随着元素原子序数的递增而呈eq\o(□,\s\up4(04))周期性改变的规律。(1)元素原子最外层电子的排布呈现eq\o(□,\s\up4(05))周期性改变：最外层电子数由1递增到eq\o(□,\s\up4(06))8(若K层为最外层，则由1递增到eq\o(□,\s\up4(07))2)。(2)随着原子序数的递增，元素的原子半径呈eq\o(□,\s\up4(08))周期性改变。在核外电子层数相同的状况下，随着原子序数的递增原子半径渐渐eq\o(□,\s\up4(09))减小。(3)随着原子序数的递增，元素的化合价呈现eq\o(□,\s\up4(10))周期性改变。最高正化合价从＋1到eq\o(□,\s\up4(11))＋7(O无最高正价、F无正价)，最低负化合价从eq\o(□,\s\up4(12))－4到eq\o(□,\s\up4(13))－1(H、He除外)。3．元素周期律的实质元素性质的周期性改变是元素原子eq\o(□,\s\up4(14))核外电子排布呈周期性改变的必定结果。课堂互动探究一、原子核外电子排布、原子半径的改变规律对于电子层数相同的原子，为什么其核电荷数越多，原子半径越小？提示：原子核带正电荷，电子带负电荷，核电荷数越多，原子核对核外电子的引力越大，原子半径越小。微粒半径大小的比较微粒半径大小主要是由电子层数、核电荷数和核外电子数确定的。(1)同周期——“序大径小”(稀有气体元素除外)同周期，从左到右，随着原子序数的递增，原子半径渐渐减小：r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)。(2)同主族——“序大径大”同主族，从上到下，随着原子序数的递增，原子半径渐渐增大：r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)，r(Li＋)<r(Na＋)<r(K＋)<r(Rb＋)<r(Cs＋)。(3)同元素同种元素的粒子——电子数越多，粒子半径越大：r(Na＋)<r(Na)；r(Cl－)>r(Cl)；r(Fe3＋)<r(Fe2＋)<r(Fe)。(4)同结构——“序大径小”电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小：r(O2－)>r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)。学问拓展(1)氢原子的半径在全部原子半径中最小。(2)稀有气体元素原子半径的测量依据与其他原子半径的测量依据不同，数据没有比较的价值。1．下列有关原子序数的说法不正确的是()A．原子序数＝原子核内的质子数＝原子核外的电子数B．简洁阳离子的原子序数＝阳离子核外电子数＋电荷数C．简洁阴离子的原子序数＝阴离子核外电子数－电荷数D．原子序数＝相对原子质量－中子数答案D解析依据原子序数的定义可知，A正确；原子失去电子形成阳离子，故简洁阳离子的原子序数＝阳离子核外电子数＋电荷数，B正确；原子得到电子形成阴离子，故简洁阴离子的原子序数＝阴离子核外电子数－电荷数，C正确；原子序数＝质子数＝质量数－中子数，D错误。2．已知1～20号元素的离子aA2＋、bB＋、cC2－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是()A．原子半径：A>B>C>DB．离子半径：C2－>D－>B＋>A2＋C．原子序数：d>c>b>aD．原子最外层电子数：A>B>D>C答案B解析原子序数＝核电荷数＝原子核外电子数，aA2＋、bB＋、cC2－、dD－的电子层结构相同，即核外电子数相同，依据离子电荷的多少及正负，推知原子电子层数：A＝B>C＝D，原子序数：a>b>d>c，原子最外层电子数：B<A<C<D。当电子层数相同时，核电荷数越多，原子半径越小，结合电子层数A＝B>C＝D，所以原子半径：B>A>C>D。当电子层结构相同时，核电荷数越多，离子半径越小，推知离子半径C2－>D－>B＋>A2＋。综上可知只有B正确。规律方法微粒半径比较要三看：首先看层，层少半径小；同层看核，核大半径小；同核看价，价高半径小。二、元素化合价的改变规律分析1～18号元素的最高正化合价与最低负化合价的肯定值之差是6、4、2时分别是什么元素？提示：最高正化合价＝原子最外层电子数(O、F除外)，最高正化合价＋最低负化合价的肯定值＝8。最高正化合价与最低负化合价的肯定值之差是6、4、2时分别对应的元素为Cl、S、N和P元素。1．元素化合价与原子结构的关系(1)随着原子序数的递增，主族元素的主要化合价呈现周期性的改变(正价＋1→＋7，负价－4→－1)。(2)主族元素最高正化合价数＝原子最外层电子数(O、F除外)。(3)非金属元素：最低负化合价＝原子最外层电子数－8(H、稀有气体除外)。(4)非金属元素：最高正化合价＋|最低负化合价|＝8(氢元素是2，稀有气体、O、F除外)。2．一些典型元素的化合价(1)H元素的化合价有＋1、－1、0价。如H2O、NaH、H2。(2)F元素、O元素没有正价。(3)金属元素只有正价，无负价；非金属元素既有正价，又有负价(F、O除外)。(4)若主族元素原子的最外层电子数(元素族序数)为奇数，则变价元素的化合价一般为一系列的奇数，如：Cl有－1、＋1、＋3、＋5、＋7；N有－3、＋1、＋3、＋5，但还有＋2、＋4。(5)若主族元素原子的最外层电子数(元素族序数)为偶数，则变价元素的化合价一般为一系列的偶数，如：S有－2、＋4、＋6；C有－4、＋2、＋4。(6)多数非金属有变价，如O元素常见化合价为－2、－1、0价。3．元素周期律的实质(1)除原子半径和元素的化合价以外，元素的其他性质，如金属单质的还原性、非金属单质的氧化性、气态氢化物的稳定性等也呈现周期性改变。(2)原子核外电子排布的周期性改变确定了元素性质的周期性改变，即元素周期律的实质是元素性质周期性改变，是核外电子排布呈现周期性改变的必定结果。3．某主族元素的最高正价与最低负价的代数和为4，则该元素原子的最外层电子数为()A．4 B．5C．6 D．7答案C解析设该元素的最高正价为x，最低负价为y，则eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＋y＝4,x＋|y|＝8))，解得x＝6，y＝－2，因此该原子的最外层电子数为6。4．某元素X的最高价氧化物对应水化物的化学式是H2