高一化學暑假專題(二)：元素周期律、周期表魯教版知識精講.doc

高一化學高一化學暑假專題 二 元素周期律 周期表暑假專題 二 元素周期律 周期表魯教版魯教版 本講教育信息本講教育信息 一 教學內(nèi)容 暑假專題 二 元素周期律 周期表 教學目的 1 熟悉元素周期律的內(nèi)容 2 熟悉元素周期表的結構及 位 性 構 的關系 二 教學重點 難點 元素周期表的結構 知識分析 一 元素周期律 1 隨原子序數(shù)的遞增 原子核外電子排布的變化規(guī)律 原子最外層電子數(shù)呈從 1 遞 增到 2 或 8 的周期性變化 2 隨原子序數(shù)遞增 原子半徑變化的規(guī)律 原子半徑呈從大到小的周期性變化 3 隨原子序數(shù)遞增 元素主要化合價變化的規(guī)律 元素的最高化合價呈從 1 7 O F 例外 負價從無到有 從 4 1 0 的周期性變化 1 元素周期律 元素的性質隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化 2 實質 元素原子結構的周期性變化決定了元素性質周期性變化 二 元素周期表的結構 1 元素周期表的含義及編排原則 編排原則 將元素按原子序數(shù)遞增由小到大的順序排列 將原子電子層數(shù)相同的元素 從左到右排成一橫行橫行 將不同橫行中原子的最外層電子數(shù)的相同的元素按電子層數(shù)遞增的 順序排成一縱行縱行 這樣得到的表叫元素周期表元素周期表 關系 元素周期表是元素周期律的具體表示形式 2 元素周期表的結構 1 周期 2 族 3 格 元素周期表由若干個格組成 以 Ag 元素所在的格為例 指出每個格內(nèi)都標出了哪些信 息 原子序數(shù) 元素符號 元素名稱 元素的相對原子質量等 4 區(qū) 找出元素周期表中金屬元素區(qū)域與非金屬元素區(qū)域的分界線 指出不同區(qū)域元素表現(xiàn) 出來的性質 左側金屬元素表現(xiàn)出 金屬性 右側非金屬元素表現(xiàn)出 非金屬性 分界線附近元素表現(xiàn)出 既表現(xiàn)出一定的金屬性 又表現(xiàn)出一定的非金屬性 5 系 鑭系 從 57 號元素鑭 La 到 71 號元素镥 Lu 原子結構和元素化學性質十分相似 這 15 種元素總稱為鑭系元素 錒系 從 89 號元素錒 Ac 到 103 號元素銠 Lr 原子結構和元素化學性質十分相 似 這 15 種元素總稱為錒系元素 3 元素周期表與原子結構的關系 1 在同一周期內(nèi)的元素 分析原子結構的變化規(guī)律 同周期 隨著原子序數(shù)的遞增 原子最外層電子數(shù)從 1 遞增到 2 或 8 2 在同一主族內(nèi)的元素 原子結構的變化規(guī)律 同主族元素 原子的最外層電子數(shù) 相同 隨著原子序數(shù)的增大 電子層數(shù)遞增 幾條重要規(guī)律 周期的序數(shù) 電子層數(shù) 主族的序數(shù) 原子最外層電子數(shù) 非金屬元素最高價和最底價的絕對值之和等于 8 原子序數(shù) 質子數(shù) 核電荷數(shù) 副族和 族最外層只有 1 2 個電子 最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的 2 倍或 3 倍 的元素 位于 2 周期 次外層電子數(shù)是 8 的元素位于 3 周期和第 IA IIA 族 其中 H Li Be 除外 歸納 歸納 原子半徑 離子半徑的大小如何判斷 1 同周期原子半徑 隨著原子序數(shù)的遞增 原子半徑依次減小 稀有氣體除外 同周期陰離子半徑 隨著原子序數(shù)的遞增 陰離子半徑依次減小 同周期陽離子半徑 隨著原子序數(shù)的遞增 陽離子半徑依次減小 例如 Na Mg Al Si Na Mg2 S Cl S2 Cl 2 同主族原子半徑 隨著電子層數(shù)的遞增 半徑增大 同主族陽離子半徑 隨著電子層數(shù)的遞增 半徑增大 同主族陰離子半徑 隨著電子層數(shù)的遞增 半徑增大 例 Li Na K Rb Cs F Cl Br I Li Na K Rb Cs F Cl Br Fe2 Fe3 Na Na S F Na Mg2 Al3 三 元素周期表與元素性質的關系 1 元素的金屬性和非金屬性 1 元素的金屬性是指元素原子 失電子 的能力 元素的非金屬性是指元素原子得電 子 的能力 注 不同元素的金屬性或非金屬性有強弱之分 但與得失電子的多少沒有直接聯(lián)系 而是與得失電子的能力有關 2 元素金屬性強弱的判斷依據(jù)有 單質與水或酸反應置換氫氣的難易程度 最高價氧化物的水化物堿性強弱 3 元素非金屬性強弱的判斷依據(jù)有 單質與氫氣化合的難易程度以及氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 最高價氧化物的水化物酸性強 弱 2 認識同周期元素性質的遞變 思考 第三周期元素原子的核外電子排布是如何遞變的 隨著原子序數(shù)的遞增 最外層電子數(shù)從 1 遞增到 8 嘗試根據(jù)元素原子的核外電子排布規(guī)律預測第三周期元素失電子能力或得電子能力的 相對強弱 隨著原子序數(shù)的遞增 原子失電子能力減弱 得電子能力增強 1 探究鈉 鎂 鋁原子失電子能力的相對強弱 實驗方法 比較鈉 鎂 鋁與水反應的難易程度 比較鎂和鋁與同濃度鹽酸反應的難易程度 比較鈉 鎂 鋁的最高價氧化物對應的水化物的堿性強弱 實驗結論 隨著原子序數(shù)的遞增 鈉 鎂 鋁的原子失電子的能力逐漸減弱 氫氧化納 氫氧化 鎂 氫氧化鋁的堿性逐漸減弱 2 探究硅 磷 硫 氯原子得電子能力的相對強弱 結論 Si P S Cl 原子得失電子能力順序為 得電子能力 Si P SP S Cl 綜合以上的對第三周期元素性質的探究 我們可以得出下列結論 從鈉到氯元素金屬 性逐漸減弱減弱 非金屬性逐漸增強增強 而氬為性質極其穩(wěn)定的稀有氣體 元素周期表第三周期 里這些元素及其化合物性質的遞變規(guī)律在其它周期同樣適合 3 同周期元素性質遞變的理論解釋 同周期的元素 原子的電子層數(shù)相同 原子核電荷數(shù)和最外層電子數(shù)隨著原子序數(shù)的 增加而增多 原子核與電子之間的相互作用逐漸增強 原子半徑逐漸減小 原子核對最外 層電子的吸引力逐漸增強 原子得電子能力逐漸增強 失電子的能力逐漸減弱 3 預測同主族元素的性質 1 同主族元素原子結構特點 相似性 原子最外層電子數(shù)相同 遞變性 從上到下 電子層數(shù)遞增 原子半徑逐漸增大 2 同主族元素性質的遞變和相似規(guī)律 同主族元素 由于從上到下電子層依次遞增 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 非金屬性逐漸減弱 同主族元素具有相似的化學性質 3 實例研究 鹵素原子 氧族 氮族等其它非金屬主族元素性質的遞變規(guī)律類似于鹵素 堿金屬元素 關于鈉 鉀與水反應的實驗探究 實驗步驟 將一小粒鈉加入盛水的燒杯中 將一小粒鉀加入盛水的燒杯中 并蓋上玻璃片 實驗現(xiàn)象 鈉與水迅速反應 鉀與水更劇烈反應 有火光 實驗結論 鉀 鈉都能與水劇烈反應 鉀比鈉更劇烈 根據(jù)鈉 鉀的性質 預測 A 族其它元素單質的性質 A 族元素的單質都是銀白色 固體 Cs 略帶金色光澤 熔點低 密度小 都能與 H2O O2 Cl2等發(fā)生化學反應 反應 能力隨核電荷數(shù)的增加而增強 a 與 O2反應時 劇烈程度及產(chǎn)物不同 b 與水反應時劇烈程度不同 2M 2H2O 2MOH H2 M Li Na K Rb Cs 堿金屬的遞變性 小結 元素的金屬性和非金屬性的遞變概括起來如圖 注意周期表中的遞變規(guī)律 若 A B C 三元素位于周期表中如下圖位置 則原子半徑 C A B 金屬性 C A B 原子得電子的性質 C D A B 周期表中的相似規(guī)律 同主族元素性質相似 相鄰元素性質相似 對角線規(guī) 則 如上圖 A 與 D 位置的元素性質相似 總結元素 位 構 性 之間的關系 四 元素周期表在化學學習與研究中的重要作用 1 確定某些元素的原子結構 2 發(fā)現(xiàn)一些化學新元素 3 尋找新材料 1 在金屬元素和非金屬元素的交界處尋找半導體材料 2 從 IIIB 到 VIB 中尋找耐高溫 耐腐蝕的材料 3 在過渡元素中尋找優(yōu)良的催化劑 4 尋找合適的超導材料 磁性材料 4 指導探礦 地球上元素的分布跟它們在元素周期表中的位置有密切的關系 1 在地殼中 相對原子量較小的元素含量多 而相對原子質量較大的元素含量少 2 原子序數(shù)是偶數(shù)的元素 在地殼中的含量較多 是奇數(shù)的元素含量較少 3 地球表面的元素多數(shù)呈現(xiàn)高價態(tài) 巖層深處的元素多數(shù)呈低價態(tài) 4 堿金屬元素主要富集于 巖石圈的上層 親石元素 典型例題典型例題 例 1 元素的以下性質 隨著原子序數(shù)遞增不呈現(xiàn)周期性變化的是 A 化合價 B 原子半徑 C 元素的金屬性和非金屬性 D 相對原子質量 答案 D 解析 據(jù)元素周期律的內(nèi)容知 元素的化合價 原子半徑 金屬性和非金屬性都隨著 原子序數(shù)遞增呈現(xiàn)周期性變化 而相對原子質量一般隨原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)增大的變化趨 勢 絕不會出現(xiàn)周期性的變化 點評 應該說相對原子質量的大小與原子的實際質量的大小是一致的 而原子質量主 要集中在原子核上 即主要由質子數(shù)和中子數(shù)決定 則隨原子序數(shù)的遞增相對原子質量一 直呈現(xiàn)增大的變化趨勢就不難理解了 例 2 下列說法正確的是 A 常溫常壓下 只有一種元素的單質呈液體 B 周期表中的所有元素都是從自然界中發(fā)現(xiàn)的 C 過渡元素不全是金屬元素 D 常溫 常壓下 氣態(tài)單質的分子都是由非金屬元素的原子形成的 答案 D 解析 常溫 常壓下 Br2 Hg 都為液態(tài) A 不正確 周期表中 1 92 號元素天然存 在于自然界中 93 號以后的元素多是通過人工方法合成的 B 不正確 過渡元素全是金屬 元素 C 不正確 點評 對元素周期表中的常見元素的物理性質 化學性質應該熟練掌握 例 3 甲 乙兩種非金屬 甲比乙容易與 H2化合 甲原子與乙陰離子發(fā)生置換反應 甲的最高價氧化物對應水化物酸性比乙的最高價氧化物對應的水化物酸性強 與某金屬反應 時 甲原子得電子數(shù)目比乙的多 甲的單質熔沸點比乙低 能說明甲比乙得電子能力強的是 A 只有 B 只有 C D 答案 C 解析 是判斷得電子能力相對強弱常用的三種方法 錯在用得電子數(shù)目的多少 衡量得電子能力強弱 應比較原子得電子的難易程度 如得電子數(shù)目 N F 但得電子能力 NSi 點評 熟練掌握元素原子得電子能力強弱的依據(jù) 注意合理推測 如本題中的置換依 據(jù) 例 4 鎂 鋰在元素周期表中具有特殊 對角線 關系 它們的性質相似 例如 它們的 單質在過量氧氣中燃燒時均只生成正常的氧化物等 下列有關鋰的性質敘述不正確的是 A Li2SO4能溶于水 B LiOH 是易溶于水 受熱不分解的強堿 C Li 遇濃硫酸不產(chǎn)生 鈍化 現(xiàn)象 D Li2CO3受熱分解 生成 Li2O 和 CO2 答案 B 解析 由 Mg Mg OH 2 MgCO3 MgSO4的性質推測相應的鋰及其化合物的性質 MgSO4易溶于水 Mg OH 2是難溶 易分解的中強堿 Mg 與濃 H2SO4能發(fā)生反應 MgCO3受熱易分解是已學知識 點評 本題屬信息遷移題 注意題目由已知的 熟悉的到未知的合理知識遷移 模擬試題模擬試題 一一 選擇題 1 兩種元素原子的核外電子層數(shù)之比與最外層電子數(shù)之比相等 則在周期表的前 10 號 元素中 滿足上述關系的元素有 A 1 對B 2 對C 3 對D 4 對 2 已知某元素的最高化合價的值是其最低化合價絕對值的 3 倍 且其最高價氧化物的相 對分子質量與其氣態(tài)氫化物的相對分子質量之比是 2 35 1 則該元素是 A 碳B 磷C 硫D 氧 3 下列元素中 不屬于過渡元素的是 A 汞元素 B 鈾元素C 鑭系元素 D 鉛元素 4 下列說法中錯誤的是 A 任何原子及其離子 都是核外電子層數(shù)等于該元素在元素周期表中的周期序數(shù) B 在元素周期表中 從 B 族到 B 族的 10 個縱行中 所有的元素都是金屬元素 C 除氦以外的所有稀有氣體 原子的最外層電子數(shù)都是 8 D 凡是同種元素的同位素 其各項物理性質 化學性質都相同 5 X Y 兩種元素的原子 當它們分別獲得一個電子后都形成稀有氣體的電子層結構時 X 放出的能量大于 Y 那么下列推斷中不正確的是 A X 的還原性大于 Y B Y 的氧化性小于 X C X 的原子序數(shù)小于 Y D X 的還原性小于 Y 6 下列粒子半徑大小比較正確的是 A Na Mg2 Al3 Cl Na Al3 C Na Mg Al S D Ca Rb KD A B B 原子序數(shù) C D B A C 離子半徑 D C B A D 單質的還原性 B A C D 二 填空題 11 在下列各元素組中 除一種元素外 其余都可以按某種共性歸屬一類 請選出各組 的例外元素 并將該組其它元素的可能歸屬 按所給類型的編號填入表內(nèi) 歸屬類型 主族元素 過渡元素 同周期元素 同族元素 金屬元素 非金屬元素 12 A B C 三種短周期元素中 A 元素原子的最外層電子數(shù)為 2 B 元素原子的最高價 與負價的絕對值之差為 4 C 元素原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的 3 倍 請用 A B C 的元素符號回答 1 這三種元素組成的化合物可能是 2 B 元素形成的氣態(tài)氫化物的化學式是 3 B C 元素形成的化合物可能是 13 A B C D 四種元素的原子序數(shù)均小于 18 其最高正價數(shù)依次為 1 4 5 7 已 知 B 原子核外次外層電子數(shù)為 2 A C 原子的核外次外層電子數(shù)為 8 D 元素最高價氧化 物對應的水化物是已知含氧酸中最強酸 則 1 A B C D 分別是 2 A 的離子結構示意圖為 C 的原子結構示意圖為 3 C 的最高價氧化物對應的水化物與 A 的氫氧化物可生成 種鹽 其化學 式分別為 可不填滿 也可補充 4 C D 的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性由強到弱的順序為 三 計算題 14 已知某主族元素 X 的原子核內(nèi)質子數(shù)和中子數(shù)之比為 在含該金屬陽離子的 溶液中 該金屬陽離子的濃度為 0 8mol