高一化學(xué)元素周期表和堿金屬元素.ppt

第一節(jié)元素周期表 第1課時(shí)元素周期表和堿金屬元素 課堂互動(dòng)講練 探究整合應(yīng)用 知能優(yōu)化訓(xùn)練 第1課時(shí) 課前自主學(xué)案 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 了解元素周期表的編排原則及結(jié)構(gòu) 2 能描述元素在周期表中的位置 3 了解堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 4 了解堿金屬元素化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性 學(xué)習(xí)目標(biāo) 課前自主學(xué)案 一 元素周期表的發(fā)展歷程1 第一張?jiān)刂芷诒?1 誕生 1869年 俄國(guó)化學(xué)家 首制 2 繪制依據(jù) 將元素按照 由小到大的順序排列 并將 相似的元素放在一個(gè)縱行 門捷列夫 相對(duì)原子質(zhì)量 化學(xué)性質(zhì) 2 元素周期表的演變 1 演變 隨著科學(xué)發(fā)展 為未知元素留下的空位先后被填滿 2 編排依據(jù) 由相對(duì)原子質(zhì)量改為原子的 二 現(xiàn)行元素周期表1 原子序數(shù) 1 含義 按照元素在周期表中的順序給元素編號(hào) 核電荷數(shù) 2 原子序數(shù)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系原子序數(shù) 3 周期表中元素的相關(guān)信息 核電荷數(shù) 質(zhì)子數(shù) 核外電子數(shù) 2 編排原則 電子層數(shù) 原子序數(shù) 電子層數(shù) 最外層電子數(shù) 3 結(jié)構(gòu) 1 周期 個(gè)數(shù) 元素周期表中有 個(gè)周期 特點(diǎn) 每一周期中元素的 相同 分類 短周期 包括 長(zhǎng)周期 包括 7 電子層數(shù) 第一 二 三周期 第四 五 六 七周期 2 族 個(gè)數(shù) 元素周期表中有 個(gè)縱行 但只有 個(gè)族 特點(diǎn) 元素周期表中主族元素的族序數(shù)等于其 分類 主族 在族序數(shù)后標(biāo)A 如周期表中第14個(gè)縱行表示為第 族 18 16 最外層電子數(shù) A 副族 在族序數(shù)后標(biāo)B 如周期表中第6個(gè)縱行表示為第 族 0族 最外層電子數(shù)為 He為 其化合價(jià)定為 第 族 周期表中第 縱行 常見族的特別名稱 第 A族 除氫 元素 第 A族 元素 0族 元素 B 8 2 0 8 9 10 堿金屬 鹵族 稀有氣體 思考感悟1 1 元素周期表中 周期序數(shù)由什么決定 主族族序數(shù)由什么決定 2 最外層電子數(shù)是2的元素一定為第 A族嗎 提示 1 周期序數(shù) 電子層數(shù) 主族族序數(shù) 最外層電子數(shù) 2 不一定 如He等 三 堿金屬元素1 原子結(jié)構(gòu) 1 相同點(diǎn) 堿金屬元素原子的最外層電子數(shù)相同 都有 個(gè)電子 2 不同點(diǎn) 核電荷數(shù)不同 電子層數(shù)不同 原子半徑不同 3 變化規(guī)律 隨著核電荷數(shù)的增加 堿金屬元素原子的電子層數(shù)逐漸 原子半徑逐漸 原子核對(duì)最外層電子的吸引力逐漸 1 增多 增大 減弱 2 化學(xué)性質(zhì) 1 由于結(jié)構(gòu)相似 所以它們的化學(xué)性質(zhì)相似 例如都能與氧氣以及水反應(yīng) 4Li O22Li2O 4Na O2 2Na O2 2Na 2H2O 2K 2H2O 2KOH H2 2 由于結(jié)構(gòu)不同 所以化學(xué)性質(zhì)有差異 例如金屬鋰與氧氣反應(yīng)只生成普通的氧化物 金屬鈉與氧氣反應(yīng)生成普通的氧化物 和過氧化物 2Na2O Na2O2 2NaOH H2 Li2O Na2O Na2O2 3 結(jié)構(gòu)有變化規(guī)律 所以化學(xué)性質(zhì)也有變化規(guī)律 例如鈉和鉀與水反應(yīng)的劇烈程度 鉀強(qiáng)于鈉 堿金屬單質(zhì)從鋰到銫 逐漸增強(qiáng) 3 物理性質(zhì)堿金屬在物理性質(zhì)上也表現(xiàn)出一些相似性和規(guī)律性 除銫外 其余堿金屬都是 硬度都比較 有延展性 密度都比較小 熔點(diǎn)也比較 導(dǎo)熱 導(dǎo)電性很好 并且堿金屬元素從上至下 單質(zhì)的熔 沸點(diǎn)逐漸 密度呈現(xiàn)逐漸 的趨勢(shì) 金屬性 銀白色 小 低 降低 增大 思考感悟2 堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)的遞變性對(duì)堿金屬的性質(zhì)有什么影響 提示 隨著核電荷數(shù)的增加 原子核對(duì)最外層電子的引力逐漸減弱 最外層電子越來(lái)越易失去 性質(zhì)越來(lái)越活潑 1 下列說(shuō)法正確的是 元素周期表中有7個(gè)橫行 也就是7個(gè)周期 元素周期表中有9個(gè)橫行 分為7個(gè)周期 元素周期表中有18個(gè)縱行 也就是18個(gè)族A 僅 B C D 僅 解析 選A 不要認(rèn)為在元素周期表下面展開的鑭系 錒系是周期表的兩行 它們應(yīng)分別處于周期表的第6和第7橫行 周期表中的8 9 10三個(gè)縱行為第 族 其余則是每個(gè)縱行各為一個(gè)族 2 已知某原子的結(jié)構(gòu)示意圖為 下列說(shuō)法正確的是 A 該元素位于第二周期第 A族B 該元素位于第二周期第 族C 該元素位于第三周期第 A族D 該元素位于第三周期0族解析 選C 由該原子的結(jié)構(gòu)示意圖可確定該元素原子序數(shù)為12 應(yīng)為鎂元素 位于第三周期第 A族 3 2011年黃石高一檢測(cè) 下列各組比較不正確的是 A 鋰與水反應(yīng)不如鈉與水反應(yīng)劇烈B 還原性 K Na Li 故K可以從NaCl溶液中置換出金屬NaC 熔 沸點(diǎn) Li Na KD 堿性 LiOH NaOH KOH 解析 選B 鋰的活潑性比鈉弱 與水反應(yīng)不如鈉劇烈 故A正確 還原性 K Na Li 但K不能從NaCl溶液中置換出Na 而是先與H2O反應(yīng) 故B錯(cuò)誤 堿金屬元素從Li到Cs 熔 沸點(diǎn)逐漸降低 即Li Na K Rb Cs 故C正確 從Li到Cs 堿金屬元素的金屬性逐漸增強(qiáng) 對(duì)應(yīng)最高價(jià)氧化物的水化物的堿性依次增強(qiáng) 即堿性 LiOH NaOH KOH RbOH CsOH 故D正確 課堂互動(dòng)講練 1 周期 2 族 3 過渡元素元素周期表中從 B到 B共10個(gè)縱行 包括了第 族和全部副族元素 共60多種元素 全部為金屬元素 統(tǒng)稱為過渡元素 特別提醒 元素周期表中主 副族的分界線 1 第 A族與第 B族之間 即第2 3列之間 2 第 B族與第 A族之間 即第12 13列之間 2011年北京海淀區(qū)高一檢測(cè) 若把元素周期表原先的主副族及族號(hào)取消 由左至右改為18列 如堿金屬元素為第1列 稀有氣體元素為第18列 按此規(guī)定 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 雙選 A 只有第2列元素的原子最外層有2個(gè)電子B 第14列元素形成的化合物種類最多C 第3列元素種類最多D 第16 17列元素都是非金屬元素 解析 本題考查元素周期表的結(jié)構(gòu) 解決本題的關(guān)鍵在于熟記周期表的結(jié)構(gòu) 答案 AD 誤區(qū)警示 因?qū)υ刂芷诒斫Y(jié)構(gòu)不熟悉 誤認(rèn)為 最外層有2個(gè)電子的元素只有 A族且為金屬元素 事實(shí)上2號(hào)He在0族且為稀有氣體元素 另外多數(shù)過渡元素原子的最外層也有2個(gè)電子 因此符合條件的元素可在 A族 0族 副族 以及第 族 既可為金屬元素 還可為稀有氣體元素 變式訓(xùn)練1A B C為短周期元素 在周期表中所處的位置如圖所示 A C兩元素的原子核外電子數(shù)之和等于B原子的質(zhì)子數(shù) B原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相等 1 A B C三種元素的名稱分別為 2 B位于元素周期表中第 周期 第 族 3 C的原子結(jié)構(gòu)示意圖為 C的單質(zhì)與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為 4 寫出A的氣態(tài)氫化物與B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式 解析 依題意 A B C為短周期元素 從A B C的相對(duì)位置看 A C只能處在第二周期 而B處在第三周期 設(shè)A的原子序數(shù)為x 1 則C為x 1 B為x 8 則有 x 1 x 1 x 8 x 8 所以A B C的原子序數(shù)分別為7 16 9 對(duì)應(yīng)的元素分別為N S F 答案 1 氮硫氟 2 三 A 3 F2 H2 2HF 4 2NH3 H2SO4 NH4 2SO4 1 堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu) 1 堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)的相同點(diǎn) 最外層都只有1個(gè)電子 在反應(yīng)中易失去一個(gè)電子 表現(xiàn)出還原性 2 堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn) 核電荷數(shù)不同 電子層數(shù)不同 原子半徑不同 3 堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)的遞變規(guī)律 隨著核電荷數(shù)的增多 它們的電子層數(shù)逐漸增多 原子半徑逐漸增大 原子核對(duì)最外層電子的束縛能力越來(lái)越弱 失電子的能力越來(lái)越強(qiáng) 2 堿金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的相似性及遞變性 1 相似性 用R表示堿金屬元素 2 遞變性 與O2反應(yīng)從Li Cs 與O2反應(yīng)越來(lái)越劇烈 產(chǎn)物越來(lái)越復(fù)雜 如Li與O2反應(yīng)只能生成Li2O Na與O2反應(yīng)還可以生成Na2O2 而K與O2反應(yīng)能夠生成KO2等 與H2O 或酸 的反應(yīng)從Li Cs 與H2O 或酸 反應(yīng)越來(lái)越劇烈 如K與H2O反應(yīng)可能會(huì)發(fā)生輕微爆炸 Rb與Cs遇水發(fā)生劇烈爆炸 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性堿性 LiOH NaOH KOH RbOH CsOH 特別提醒 Na K與鹽溶液的反應(yīng) 因Na K等很活潑的金屬易與H2O反應(yīng) 故當(dāng)Na K投入到鹽溶液中時(shí) 不是從溶液中置換出相對(duì)不活潑的金屬 而是先與水發(fā)生反應(yīng)生成堿與氫氣 然后生成的堿再與鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng) 若不符合復(fù)分解反應(yīng)的條件 則只發(fā)生金屬與水的反應(yīng) 下列對(duì)堿金屬元素性質(zhì)的敘述中 正確的是 雙選 A 都是銀白色的柔軟金屬 除銫外 密度都比較小B 單質(zhì)在空氣中燃燒生成的都是過氧化物C 堿金屬單質(zhì)與水劇烈反應(yīng)生成堿和氫氣D 單質(zhì)的熔 沸點(diǎn)隨著原子序數(shù)的增加而升高 解析 本題主要考查堿金屬元素的性質(zhì) 除銫外 堿金屬單質(zhì)均為銀白色金屬 質(zhì)軟 有延展性 密度較小 A項(xiàng)正確 堿金屬單質(zhì)在空氣中燃燒時(shí) 活潑性不同 其產(chǎn)物亦不同 Li生成Li2O Na生成Na2O2 K Rb Cs則生成較復(fù)雜的氧化物 B項(xiàng)錯(cuò)誤 堿金屬單質(zhì)性質(zhì)活潑 都能與水劇烈反應(yīng)生成堿和氫氣 C項(xiàng)正確 堿金屬單質(zhì)的熔 沸點(diǎn)隨著原子序數(shù)的增加而逐漸降低 D項(xiàng)錯(cuò)誤 答案 AC 規(guī)律方法 堿金屬元素的個(gè)體差異在分析堿金屬元素單質(zhì)及其化合物有關(guān)題目時(shí) 既要注意應(yīng)用堿金屬元素的相似性 遞變性 還要注意其個(gè)體差異 1 Na K通常保存在煤油中 Li通常用石蠟密封 2 堿金屬還原性最強(qiáng)的是Cs 還原性最弱的是Li 3 堿金屬陽(yáng)離子氧化性最弱的是Cs 最強(qiáng)的是Li 4 堿金屬元素只有Li與O2反應(yīng)的產(chǎn)物為L(zhǎng)i2O一種 其他元素與O2反應(yīng)的產(chǎn)物至少有兩種 5 堿金屬元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物中只有LiOH微溶 其他均為易溶于水的強(qiáng)堿 6 堿金屬元素從Li Cs 密度逐漸增大 但K的密度小于Na 解析 選C 根據(jù)堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖 可以看出堿金屬元素原子最外層都只有一個(gè)電子 原子半徑逐漸增大 在化學(xué)反應(yīng)中容易失去一個(gè)電子表現(xiàn)出強(qiáng)還原性 它們與水反應(yīng)的劇烈程度逐漸增強(qiáng) 堿金屬元素中 隨著原子序數(shù)的增大 元素的金屬性增強(qiáng) 對(duì)應(yīng)陽(yáng)離子的氧化性減弱 金屬鋰在氧氣中燃燒只生成普通氧化物 4Li O22Li2O 比較元素金屬性的強(qiáng)弱 其實(shí)質(zhì)是看元素原子失去電子的能力 越易失電子 金屬性越強(qiáng) 1 從元素原子結(jié)構(gòu)判斷 1 當(dāng)最外層電子數(shù)相同時(shí) 電子層數(shù)越多 原子半徑越大 越易失電子 金屬性越強(qiáng) 即 同一主族 自上至下 元素金屬性逐漸增強(qiáng) 2 當(dāng)電子層數(shù)相同時(shí) 核電荷數(shù)越多越難失電子 金屬性越弱 以后學(xué) 即 同一周期 自左至右 元素金屬性逐漸減弱 2 從元素單質(zhì)及其化合物的相關(guān)性質(zhì)判斷 1 金屬單質(zhì)與水或酸反應(yīng)越劇烈 元素金屬性越強(qiáng) 2 最高價(jià)氧化物的水化物的堿性越強(qiáng) 元素金屬性越強(qiáng) 3 根據(jù)金屬活動(dòng)性順序判斷一般來(lái)說(shuō)排在前面的金屬元素其金屬性比排在后面的強(qiáng) 4 根據(jù)離子的氧化性強(qiáng)弱判斷離子的氧化性越強(qiáng) 則對(duì)應(yīng)金屬元素的金屬性越弱 如 氧化性Cu2 Fe2 則金屬性Cu Fe 特別提醒 1 以上各規(guī)律反之仍成立 如某金屬元素金屬性越強(qiáng) 則單質(zhì)與水 或酸 反應(yīng)就越劇烈 最高價(jià)氧化物的水化物堿性越強(qiáng) 2 金屬性強(qiáng)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Na失去一個(gè)電子 而Mg失去兩個(gè)電子 但Na的金屬性比Mg強(qiáng) 2011年廣州高一檢測(cè) 下列敘述中肯定能說(shuō)明金屬A比金屬B活潑性強(qiáng)的是 A A原子最外層電子數(shù)比B原子的最外層電子數(shù)多B A原子電子層數(shù)比B原子的電子層數(shù)多C 1molA從酸中置換生成的H2比1molB從酸中置換生成的H2多D 常溫時(shí) A能從酸中置換出氫 而B不能 解析 比較金屬的活潑性強(qiáng)弱時(shí)應(yīng)根據(jù)失去電子的難易程度 而不應(yīng)根據(jù)最外層電子數(shù)的多少 應(yīng)根據(jù)與水 或酸 反應(yīng)的劇烈程度 而不應(yīng)根據(jù)產(chǎn)生H2的量的多少 更不應(yīng)根據(jù)原子電子層數(shù)的多少 故A B C錯(cuò)誤 D正確 答案 D 誤區(qū)警示 該題是出錯(cuò)率較高的題目之一 而錯(cuò)選主要集中在A或C上 即兩種誤解 1 誤認(rèn)為金屬原子的最外層電子數(shù)越多 金屬性越強(qiáng) 2 誤認(rèn)為等量的金屬與酸反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的H2越多 金屬性越強(qiáng) 正解 Na Al最外層電子數(shù)分別為1 3 1molNa與1molAl與酸 足量 反應(yīng)產(chǎn)生H2的量分別為0 5mol 1 5mol 但金屬性 Na Al 因此要牢記應(yīng)根據(jù)金屬失去電子的難易程度比較其金屬性強(qiáng)弱 變式訓(xùn)練3下列事實(shí)不能用于判斷金屬性強(qiáng)弱的是 A 金屬間發(fā)生的置換反應(yīng)B 1mol金屬單質(zhì)在反應(yīng)中失去電子的多少C 金屬元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱D 金屬元素的單質(zhì)與水 或酸 反應(yīng)置換出氫氣的難易程度 解析 選B 金屬單質(zhì)在反應(yīng)中失去電子的多少 不能作為判斷金屬性強(qiáng)弱的依據(jù) 如1molAl反應(yīng)失去的電子比1molMg多 但Al的金屬性比Mg弱 1molNa反應(yīng)失去的電子比1molCa少 但Ca的金屬性比Na弱 探究整合應(yīng)用 1 現(xiàn)有鈉 鎂 鋁 鉀四種金屬單質(zhì) 稀鹽酸 水 酚酞試液和試管等用品 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明 金屬性 K Na Mg Al 簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 2 已知鉀能與氧氣反應(yīng) 而且反應(yīng)比鈉更劇烈 鋰與氧氣的反應(yīng)不如鈉劇烈 生成氧化鋰 在室溫時(shí) 銣和銫遇到空氣就會(huì)立即燃燒 鉀 銣等堿金屬與氧氣反應(yīng) 生成比過氧化物更復(fù)雜的氧化物 由此得出堿金屬活潑性 取同樣大小的鋰塊和鈉塊除去表面雜質(zhì) 分別投入裝有等體積的蒸餾水的兩只燒杯里 各滴加幾滴酚酞試液 觀察到的現(xiàn)象是 3 在分別裝有0 1mol L 1的氯化鋁 0 1mol L 1的氯化鎂溶液的A B兩支試管中 分別逐滴加入氫氧化鈉溶液至過量 A試管的現(xiàn)象是 離子方程式為 B試管的現(xiàn)象是 離子方程式為 由此得出 Al OH 3 Mg OH 2 NaOH的堿性強(qiáng)弱關(guān)系是 Na Mg Al的還原性關(guān)系是 解析 金屬性可以通過金屬與水或酸反應(yīng)快慢判斷 其他條件相同時(shí)