元素周期律(第二課時(shí))

1、第二節(jié) 元素周期律(第二課時(shí))引言從上一節(jié)我們分析39、1117號(hào)元素的得失電子能力強(qiáng)弱知道：當(dāng)電子層數(shù)相同時(shí)，隨著元素原子序數(shù)的遞增，最外層電子數(shù)從1遞增到8，原子半徑逐漸減小，原子核對(duì)外層電子的吸引力逐漸增強(qiáng)，因而失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng)，即元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。那么，我們?nèi)绾斡脤?shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這個(gè)結(jié)論呢？這就是我們本節(jié)課所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。師請(qǐng)大家結(jié)合課前預(yù)習(xí)知識(shí)回答：判斷元素金屬性和非金屬性的依據(jù)。學(xué)生回答，教師板書判斷元素金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)：1.單質(zhì)跟水(或酸)反應(yīng)置換出氫的難易；2.最高價(jià)氧化物的水化物氫氧化物的堿性強(qiáng)弱。判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)：1.跟氫氣生

2、成氣態(tài)氫化物的難易程度以及氫化物的穩(wěn)定性；2.元素最高價(jià)氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱。師回答得很好。下面我們就按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，以1118號(hào)元素為例，來研究元素的金屬性和非金屬性的變化情況。為了使我們更好地理解本節(jié)課的內(nèi)容，請(qǐng)大家先填寫下表。投影填寫下列各元素的氣態(tài)氫化物、最高價(jià)氧化物及最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式：原子序數(shù)1112131415161718元素符號(hào)NaMgAlSiPSClAr氣態(tài)氫化物最高價(jià)氧化物eq oac(,11)11最高價(jià)氧化物的水化物eq oac(,12)12eq oac(,13)13eq oac(,14)14eq oac(,15)15eq oac(,16)16eq oac(

3、,17)17eq oac(,18)18注：“”不填。按序號(hào)依次填為：SiH4、PH3、H2S、HCl、Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、SO3、Cl2O7、NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3、H4SiO4、H3PO4、H2SO4、HClO4學(xué)生活動(dòng)、教師巡視在黑板糾正共性錯(cuò)誤，對(duì)畫線部分須做補(bǔ)充說明師一般，對(duì)于金屬元素我們主要研究其金屬性，對(duì)于非金屬元素我們主要研究其非金屬性。下面我們通過實(shí)驗(yàn)來研究Na、Mg、Al三種金屬元素的金屬性強(qiáng)弱。常溫演示實(shí)驗(yàn)51 +Na滴有酚酞的水 +Mg +Al師請(qǐng)大家分別描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(注意反應(yīng)現(xiàn)象的劇烈程度)生1.Na在常溫下，與水劇烈反應(yīng)

4、，浮于水面在水面四處游動(dòng)，同時(shí)產(chǎn)生大量無色氣體，溶液變紅。2.Mg在常溫下，與水的反應(yīng)無明顯現(xiàn)象；加熱時(shí)，鎂帶表面有大量氣泡出現(xiàn)，溶液變紅。3.Al在常溫或加熱下，遇水無明顯現(xiàn)象。注學(xué)生在描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)，常把“產(chǎn)生無色氣體”回答成“產(chǎn)生氫氣”；“與Mg反應(yīng)在常溫下現(xiàn)象不明顯”常易錯(cuò)答為“Mg與冷水不反應(yīng)”。教師根據(jù)具體情況進(jìn)行糾正。師上述現(xiàn)象說明了Na、Mg、Al的金屬性強(qiáng)弱順序怎樣？生Na的金屬性最強(qiáng)，Mg次之，Al最弱。師也即Na、Mg、Al的金屬性強(qiáng)弱順序?yàn)镹aMgAl板書金屬性NaMgAl師請(qǐng)大家預(yù)測一下，Mg、Al分別與稀鹽酸反應(yīng)時(shí)，現(xiàn)象是否會(huì)相同？應(yīng)該有什么區(qū)別？生Mg與鹽酸反應(yīng)要

5、比Al與鹽酸反應(yīng)劇烈。師實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的惟一標(biāo)準(zhǔn)。下面，我們通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行驗(yàn)證。演示實(shí)驗(yàn)52 +Mg條1 mol/L鹽酸 +Al條同時(shí)讓附近的學(xué)生用手摸一下試管的外壁，請(qǐng)這位同學(xué)告訴大家，兩支試管的溫度是否一樣？生與Mg反應(yīng)的試管壁溫度高，與Al反應(yīng)的試管壁溫度低。師從剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象我們可知，Mg與稀HCl的反應(yīng)劇烈得多，同時(shí)放出大量的熱。這說明大家的預(yù)測是正確的。根據(jù)Na、Mg、Al三者的金屬性強(qiáng)弱順序，我們可推知，Na與HCl反應(yīng)將會(huì)更劇烈，甚至發(fā)生爆炸。請(qǐng)大家寫出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式。學(xué)生活動(dòng)，教師巡視，并糾正錯(cuò)誤2Na+2H2O=2NaOH+H2 Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2M

6、g+2HCl=MgCl2+H2 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2過渡那么，Na、Mg、Al的氧化物及最高價(jià)氧化物的水化物的性質(zhì)怎樣呢？師在初中，我們?cè)蜒趸锓譃樗嵝匝趸锖蛪A性氧化物。那么，Na2O、MgO、Al2O3分別屬哪類化合物呢？生甲Na2O、MgO、Al2O3均為堿性氧化物。生乙Na2O、MgO為堿性氧化物，Al2O3為兩性氧化物。師生乙的回答是正確的。那么，到底什么是兩性氧化物呢？請(qǐng)大家閱讀課本P101有關(guān)兩性氧化物的知識(shí)，并分別寫出Al2O3與鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。已知Al2O3與NaOH反應(yīng)生成的鹽叫偏鋁酸鈉(NaAlO2)。把NaAlO2寫于黑板上學(xué)生活

7、動(dòng)教師板書兩性氧化物：既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O師請(qǐng)把自己書寫的化學(xué)方程式與黑板上的相對(duì)照。師那么，Na、Mg、Al對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物是：NaOH、 Mg(OH)2、Al(OH)3。Al(OH)3會(huì)不會(huì)也像Al2O3一樣具有兩性呢？下面我們通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行研究。演示實(shí)驗(yàn)531 mol/L AlCl3+3 mol/L NaOH 制取Al(OH)3Al(OH)3+3 mol/L H2SO4Al(OH)3+6 mol/L NaOH師請(qǐng)大家描述以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。生AlCl3和Na

8、OH溶液相遇有白色絮狀沉淀生成，該沉淀既能溶于H2SO4，又能溶于NaOH。師回答得很好。上述實(shí)驗(yàn)證明，Al(OH)3與Al2O3一樣，顯兩性。講述像Al(OH)3這樣既能跟酸起反應(yīng)，又能與堿起反應(yīng)的氫氧化物，叫兩性氫氧化物。請(qǐng)大家寫出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式。板書兩性氫氧化物：既能跟酸起反應(yīng)，又能跟堿起反應(yīng)的氫氧化物。AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O師NaOH是我們熟知的強(qiáng)堿，Al(OH)3顯兩性，那么Mg(OH)2的堿性與NaOH和Al(OH)3相比怎樣呢？生Mg(OH

9、)2的堿性應(yīng)弱于NaOH，強(qiáng)于Al(OH)3。師十分正確。Mg(OH)2屬中強(qiáng)堿。由此我們可得出如下結(jié)論：講解并板書堿性強(qiáng)弱 NaOHMg(OH)2Al(OH)3思考Mg(OH)2是否會(huì)溶于NaOH?學(xué)生思考后回答甲不會(huì)。乙會(huì)。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證取一盛有MgCl2溶液的試管，向其中滴加6 mol/L NaOH溶液，直至過量，出現(xiàn)的白色沉淀不會(huì)消失。過渡上面我們研究了1118號(hào)元素中金屬元素的金屬性。下面我們來研究非金屬元素的非金屬性。師請(qǐng)大家根據(jù)原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)，判斷下列元素的非金屬性強(qiáng)弱。板書Si P S Cl與學(xué)生共同得出非金屬性的強(qiáng)弱SiPSCl板書非金屬性的強(qiáng)弱 SiPSCl師請(qǐng)大家根據(jù)我們剛學(xué)習(xí)

10、過的判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)，做如下練習(xí)：板書氫化物穩(wěn)定性強(qiáng)弱順序 SiH4 PH3 H2S HCl酸性強(qiáng)弱順序 H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4學(xué)生活動(dòng)請(qǐng)學(xué)生說出結(jié)果，教師把“”“”填在上述板書中適當(dāng)?shù)奈恢脦熣?qǐng)大家預(yù)言一下，H2與S生成H2S易，還是H2與Cl2生成HCl易？Si與H2？P與H2呢？生應(yīng)是H2與Cl2生成HCl易，H2與S反應(yīng)次之，P與H2反應(yīng)困難，Si與H2反應(yīng)更難。師大家對(duì)Si、P、S、Cl元素氫化物的穩(wěn)定性強(qiáng)弱順序及其最高價(jià)氧化物的水化物酸性強(qiáng)弱的判斷是否正確？剛才的預(yù)言是否準(zhǔn)確呢？請(qǐng)大家參考正確答案，閱讀課本P101和P102上的有關(guān)內(nèi)容。學(xué)生活動(dòng)，

11、閱讀課本師本節(jié)課我們的研究結(jié)論可用以下兩表來表示。投影展示表59、510表59 鈉、鎂、鋁的性質(zhì)比較性質(zhì)NaMgAl單質(zhì)與水（或酸）的反應(yīng)情況與冷水劇烈反應(yīng)放出氫氣與冷水反應(yīng)緩慢，與沸水迅速反應(yīng)，放出氫氣，與酸劇烈反應(yīng)放出氫氣與酸迅速反應(yīng)放出氫氣最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱NaOH強(qiáng)堿Mg(OH)2中強(qiáng)堿Al(OH)3兩性氫氧化物表510 硅、磷、硫、氯的性質(zhì)比較性質(zhì)SiPSCl非金屬單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的條件高溫磷蒸氣與氫氣能反應(yīng)須加熱光照或點(diǎn)燃時(shí)發(fā)生爆炸而化合最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱H4SiO4弱酸H3PO4中強(qiáng)酸H2SO4強(qiáng)酸HClO4比H2SO4更強(qiáng)的酸師因?yàn)?8號(hào)元素氬是一種稀

12、有氣體元素，一般情況不難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。因此，我們不研究它的性質(zhì)。師綜上所述，我們可以從1118號(hào)元素性質(zhì)的變化中得出如下結(jié)論：講解并板書Na Mg Al Si P S Cl Ar金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng) 稀有氣體元素師如果我們對(duì)其他元素也進(jìn)行同樣的研究，也會(huì)得出類似的結(jié)論。同時(shí)，也證實(shí)了我們上一節(jié)的推測：元素的金屬性和非金屬性隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化。元素周期律即元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化，在此也得以很好的體現(xiàn)。投影練習(xí)用元素符號(hào)回答原子序數(shù)1118號(hào)的元素的有關(guān)問題(課本P1031)(1)除稀有氣體外，原子半徑最大的是 。(2)最高價(jià)氧化物的水化

13、物堿性最強(qiáng)的是 。(3)最高價(jià)氧化物的水化物呈兩性的是 。(4)最高價(jià)氧化物的水化物酸性最強(qiáng)的是 。(5)能形成氣態(tài)氫化物且最穩(wěn)定的是 。答案：(1)Na (2)Na (3)Al (4)Cl (5)Cl注：此處(2)、(3)、(4)、(5)分別容易錯(cuò)填為：NaOH、Al(OH)3、HClO4、HCl小結(jié)本節(jié)課我們用實(shí)驗(yàn)及推理的方式重新鞏固了元素周期律，同時(shí)認(rèn)識(shí)了兩性氧化物和兩性氫氧化物兩個(gè)概念。布置作業(yè)1.課本習(xí)題二、1、6、72.寫出Al2O3、Al(OH)3分別與強(qiáng)酸強(qiáng)堿反應(yīng)的離子方程式。3.模仿本書附錄，畫一張?jiān)刂芷诒?，下?jié)課上課時(shí)帶上。(不用寫外圍電子構(gòu)型)參考練習(xí)1.從原子序數(shù)11

14、依次增加到17，下列所敘遞變關(guān)系錯(cuò)誤的是( )A.電子層數(shù)逐漸增多 B.原子半徑逐漸增大C.最高正價(jià)數(shù)值逐漸增大 D.從硅到氯負(fù)價(jià)從-4-1答案：AB2.已知X、Y、Z為三種原子序數(shù)相連的元素，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性相對(duì)強(qiáng)弱是：HXO4H2YO4H3ZO4。則下列說法正確的是A.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HXH2YZH3B.非金屬活潑性：YXZC.原子半徑：XYZD.原子最外電子層上電子數(shù)的關(guān)系：Y=(X+Z)解析：本題的關(guān)鍵信息是：“最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱”。這說明，這三種元素為成酸元素，應(yīng)顯非金屬性。由于其原子序數(shù)相連，意味著其有相同的電子層數(shù)(即周期數(shù))，然后利用有關(guān)知識(shí)，不難

15、推出，正確答案為A、D。答案：AD3.用原子結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)說明元素性質(zhì)隨原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化的原因。答案：元素的化學(xué)性質(zhì)主要由原子的最外層電子數(shù)決定。從核外電子的排布情況可知，原子的最外層電子數(shù)隨原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化。從鋰到氖，原子的最外層電子數(shù)由1個(gè)依次遞增到8個(gè)；從鈉到氬，原子的最外層電子數(shù)也由1個(gè)依次遞增到8個(gè)。也就是說，每隔一定數(shù)目的元素，就出現(xiàn)與前面元素具有相同最外層電子排布的情況，從而表現(xiàn)出相似的化學(xué)性質(zhì)。所以，元素原子的核外電子排布呈周期性變化，從而也決定了元素性質(zhì)的周期性變化。板書設(shè)計(jì)第二節(jié) 元素周期律(第二課時(shí))判斷元素金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)：1.單質(zhì)跟水(或酸)反應(yīng)置

16、換出氫的難易。2.元素最高價(jià)氧化物的水化物氫氧化物的堿性強(qiáng)弱。金屬性 NaMgAl堿性強(qiáng)弱NaOHMg(OH)2Al(OH)3判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)：1.跟氫氣生成氣態(tài)氫化物的難易程度及氫化物的穩(wěn)定性。2.元素最高價(jià)氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱。非金屬性 SiPSCl氫化物穩(wěn)定性 SiH4PH3H2SHCl酸性強(qiáng)弱順序H4SiO4H3PO4H2SO4HClO4Na Mg Al Si P S Cl Ar金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng) 稀有氣體副板書兩性氧化物：既能和酸反應(yīng)生成鹽和水，又能和堿起反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O兩性氫氧化物：既能跟酸起反應(yīng)，又能跟堿起反應(yīng)的氫氧化物。AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2OAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O關(guān)于兩性氧化物和氫氧化物的知識(shí)，理解起來并不難，學(xué)生在此處極易出現(xiàn)的錯(cuò)誤是，Al2O3、Al(OH)3與堿反應(yīng)的方程式易寫錯(cuò)，因此特意布置了作業(yè)2。給學(xué)生布置作業(yè)3的目的是：為下一節(jié)課元素周期表的講授做基礎(chǔ)，預(yù)先沒告訴學(xué)生制表目的，則其在繪制元素周期表時(shí)，自然會(huì)有各種各樣的疑問，包括為什么老師要讓我