元素周期律（1、2、3課時）

1、第二節(jié) 元素周期律教學(xué)案我們已學(xué)習(xí)了元素周期表的結(jié)構(gòu)，那么這張表又有何意義呢?它反應(yīng)發(fā)元素之間的什么樣的內(nèi)在聯(lián)系？我們能否從其中總結(jié)出元素的某些性質(zhì)規(guī)律，以方便我們應(yīng)用，解決新的問題呢？原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的，原子核相對于原子很小，即在原子內(nèi)部，原子核外，有一個偌大的空間供電子運(yùn)動。如果核外只有一個電子，運(yùn)動情況比較簡單。對于多電子原子來講，電子運(yùn)動時是否會在原子內(nèi)打架呢？它們有沒有一定的組織性和紀(jì)律性呢？一、原子核外電子的排布1.核外電子圍繞著原子核在不同區(qū)域(電子層)作不規(guī)則的高速運(yùn)動2.電子按能量高低在核外分層排布。1234567KLMNOPQ由內(nèi)到外，能量逐漸 思考：由于原子中

2、的電子是處于原子核的引力場中，電子總是盡可能的從內(nèi)層排起當(dāng)一層充滿后在填充下一層。那么，每個電子層最多可以排布多少個電子呢？核外電子的分層排布，有沒有可以遵循的規(guī)律呢？下面請大家分析課本13頁表1-2，根據(jù)原子光譜和理論分析得出的核電荷數(shù)為1-20的元素原子核外電子層排布，看能不能總結(jié)出某些規(guī)律。3.核外電子排布的一般規(guī)律1）核外電子總是盡先排布在 的電子層里，然后由里向外從能量 的電子層逐步向能量 的電子層排布(即排滿K層再排L層，排滿L層才排M層)。2）每層電子不能超過 個；3）最外層電子不能超過 個(K層是最外層時不超過 個)，次外層電子不能超過 個，倒數(shù)第三層電子不能超過 個。 以上各

3、項是相互聯(lián)系的，不能孤立地理解、應(yīng)用其中的某一部分。練習(xí)1、判斷下列示意圖是否正確？為什么？2：某元素有3個電子層，最外層電子數(shù)是電子總數(shù)的1/6，該元素的元素符號是：_。3. A原子L層上的電子數(shù)等于次外層上的電子數(shù)也等于電子層數(shù)，A是 。4. B原子核外M層電子數(shù)是L層電子數(shù)的1/2,則B是 。 5. C原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的1.5倍。則C是 。 6. D原子的次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的1/4。則D是 。原子的核外電子排布，特別是最外層電子數(shù)決定著元素的主要化學(xué)性質(zhì)。從初中所學(xué)知識，我們知道，金屬元素的原子最外層電子數(shù)一般少于4個，在化學(xué)反應(yīng)中比較容易失去電子達(dá)到相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

4、；而非金屬元素的最外層一般多于4個電子，在化學(xué)反應(yīng)中易得到電子而達(dá)到8個電子的相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。原子得到或失去電子后的陰陽離子也可用結(jié)構(gòu)示意圖來表示。練習(xí)：寫出下列離子的離子結(jié)構(gòu)示意圖：Mg2+ F- Cl- Ca2+填寫教材P1415表格：科學(xué)探究一原子的最外層電子排布原子序數(shù) 電子層數(shù) 最外層電子數(shù) 達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時的最外層電子數(shù) 12 310 1118 結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的最外層電子排布呈現(xiàn) 變化。 原子序數(shù) 原子半徑的變化 310 1117 結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子半徑呈現(xiàn) 變化。 微粒半徑大小比較規(guī)律，一般情況下(稀有氣體除外):先看電子層數(shù),電子層數(shù)越多，則半徑

5、 ，如：Li Na K Rb Cs；I Br Cl F；Na Na+電子層數(shù)相同時，再看核電荷數(shù)，核電荷數(shù)越多,則半徑 ，如：Na Mg Al F O N C 電子層數(shù)和核電荷數(shù)都相同(同種元素)時,再看核外電子數(shù)(或最外層電子數(shù)),核外電子數(shù)(或最外層電子數(shù))越多，則半徑 ，如 Cl Cl- 練習(xí)：下列各組微粒半徑大小比較中，不正確的是（ ）A.r(K+) r(K) B. r(Mg2+) r(Na+) r(F-)C.r(Na+) r(Mg2+) r(Al3+) D.r(Cl -) r(F-) r(F)小結(jié):比較微粒半徑大小：三看：一看電子層數(shù)；二看核電荷數(shù)；三看核外電子數(shù)或最外層電子數(shù)（）對

6、于同種元素：陽離子半徑 原子半徑（）對于電子層結(jié)構(gòu)相同的離子：核電荷數(shù)越大，則離子半徑越小。如 O2- F- Na+ Mg2+ Al3+；S2-Cl-K+ Ca2+元素化合價常見元素化合價的一般規(guī)律120號元素中，除了O、F外， 最高正價=最外層電子數(shù)； 最低負(fù)價與最高正價的關(guān)系為： 最高正價 + 最低負(fù)價= 8金屬元素?zé)o負(fù)價（除零價外，在化學(xué)反應(yīng)中只顯正價）；既有正價又有負(fù)價的元素一定是非金屬元素；氟元素?zé)o正價，氧元素?zé)o最高正價 。原子序數(shù) 最高正價 最低負(fù)價 特例12 310 1118 結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素的化合價呈現(xiàn) 變化。 原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)原子半徑的變化（不考慮稀

7、有氣體元素）最高或最低化合價的變化123101118結(jié)論隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的最外層電子數(shù)、原子半徑、化合價呈現(xiàn)周期性變化。核外電子排布、原子半徑和元素化合價的變化思考：我們知道，元素的化學(xué)性質(zhì)是由原子結(jié)構(gòu)決定的。那么，元素的金屬性和非金屬性是否也將隨元素原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)出周期性的變化呢？電子層數(shù) ，核電荷數(shù) 原子半徑 同周期元素 從左到右原子核對最外層電子的吸引力 原子失電子能力逐漸 ，得電子能力逐漸 元素原子半徑數(shù)據(jù)科學(xué)探究2：元表的性質(zhì)與其在周期表中位置的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)1：鎂與水的反應(yīng)現(xiàn) 象化學(xué)方程式實(shí)驗(yàn)2：鎂和鋁與鹽酸的反應(yīng)MgAl現(xiàn) 象化學(xué)方程式鈉、鎂、鋁(同周期的金屬)的性

8、質(zhì)鈉鎂鋁單質(zhì)與水（或酸）反應(yīng)與冷水反應(yīng)：反應(yīng) ，放出氫氣。與冷水反應(yīng) ,與沸水反應(yīng) 。與酸反應(yīng) ,都放出氫氣。與酸反應(yīng) ，放出氫氣。最高價氧化物對應(yīng)水化物堿性強(qiáng)弱NaOHMg(OH)2Al(OH)3Na Mg Al 金屬性逐漸 。小結(jié)：元素金屬性強(qiáng)弱的判斷金屬單質(zhì)與水(或酸)反應(yīng)置換出H2的難易程度(越易置換出氫氣，說明金屬性 )最高價氧化物的水化物氫氧化物的堿性強(qiáng)弱（堿性越強(qiáng)，則金屬性 ）金屬單質(zhì)之間的置換（金屬性 的置換金屬性 的）金屬活動性順序表（位置越靠前，說明金屬性 ）金屬陽離子氧化性的強(qiáng)弱（對應(yīng)金屬陽離子氧化性越弱，金屬性 ）14Si15P15S17Cl最高價氧化物氧化物的水化物及

9、其酸性強(qiáng)弱H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4單質(zhì)與H2反應(yīng)條件氣態(tài)氫化物及其穩(wěn)定性結(jié)論小結(jié)：元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷單質(zhì)與H2化合的難易程度（與H2化合越容易，說明非金屬性 ）形成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性（形成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，則非金屬性 ） 最高價氧化物的水化物最高價含氧酸酸性的強(qiáng)弱（酸性越強(qiáng)，說明非金屬性 ） 非金屬單質(zhì)之間的置換（非金屬性 的置換非金屬性 的）非金屬陰離子還原性的強(qiáng)弱（對應(yīng)非金屬陰離子還原性越弱，非金屬性 ） 小結(jié)：隨著原子序數(shù)的遞增元素原子的核外電子排布呈現(xiàn) 變化；元素原子半徑呈現(xiàn) 變化；元素化合價呈現(xiàn) 變化；元素的化學(xué)性質(zhì)呈現(xiàn) 變化；元素周期律：元素的性質(zhì)隨著元素

10、 的遞增而呈現(xiàn) 的變化。元素性質(zhì)的周期性變化實(shí)質(zhì)：是元素原子的 的周期性變化。練習(xí)：1、已知A為A族元素，B為A族元素，它們的原子序數(shù)分別為m和n，且A、B為同一周期元素，則下列關(guān)系式中錯誤的是（ ）。A. n=m+1 B. n=m+11 C.n=m+25 D. n=m+102、主族元素R可形成兩種氯化物:RCla、RClb，它們化學(xué)式式量相差71。（1）求a和b的關(guān)系（2）RCla中氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85.3%，而RClb中氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為77.45%，求R的相對原子量。三、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用 (1)同周期元素：同周期，電子層數(shù)相同，即原子序數(shù)越大，原子半徑越 ，核對電子的引力越 ，原子

11、失電子能力越 ，得電子能力越 ，金屬性越 、非金屬性越 。(2)同主族元素：同主族，電子層數(shù)越多原子半徑越 ,核對電子引力越 ,原子失電子能力 ,得電子能力 ,金屬性越 、非金屬性越 。1.元素的金屬性和非金屬性與元素在周期表中的遞變關(guān)系元素的位、構(gòu)、性三者之間的關(guān)系及其應(yīng)用結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置（1）結(jié)構(gòu) 位置，位置 結(jié)構(gòu) 核電荷數(shù) 原子序數(shù) 電子層數(shù) 周期序數(shù) 最外層電子數(shù) 主族序數(shù)（2）結(jié)構(gòu) 性質(zhì)，性質(zhì) 結(jié)構(gòu)元素的金屬性、非金屬性強(qiáng)弱最外層電子數(shù) 主族元素的最高正價數(shù) 負(fù)價數(shù)+ 最外層電子數(shù) 8原子得失電子的能力最外層電子數(shù)和原子半徑單質(zhì)的氧化性、還原性（3）性質(zhì) 位置，位置 性質(zhì)：同周期：從左到

12、右，遞變性 同周期、同主族元素結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的遞變規(guī)律及金屬元素、非金屬元素的分區(qū)： 分界線左邊是 ，分界線右邊是 ，最右一個縱行是稀有氣體元素。見下圖：AAAAAAA012B3AlSi4GeAs5SbTe6PoAt7根據(jù)同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律可推知：金屬性最強(qiáng)的元素是 ,位于 ，非金屬性最強(qiáng)的元素是 ,位于 。位于分界線附近的元素既有 ，又有 ，如Al、Si、Ge等。2、主族元素的化合價與位置、結(jié)構(gòu)的關(guān)系 （1）最高正價數(shù)主族序數(shù)最外層電子數(shù)（2）最低負(fù)價數(shù)主族序數(shù) 8 最外層電子數(shù) 83、元素周期律的應(yīng)用和意義（1）元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式，是學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要工具。（2

13、）可預(yù)測或推測元素的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)（3）在科學(xué)研究和生產(chǎn)上也有廣泛的應(yīng)用（4）在哲學(xué)方面，元素周期律揭示了元素原子核電荷數(shù)遞增引起元素性質(zhì)發(fā)生周期性變化的事實(shí)，有力地論證了事物變化的量變引起質(zhì)變的規(guī)律性。練習(xí)：1、下列遞變情況不正確的是： A. Na、Mg、Al最外層電子數(shù)依次增多，其單質(zhì)的還原性依次減弱 B. P、S、Cl最高正價依次升高，對應(yīng)氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性增強(qiáng) C. C、N、O原子半徑依次增大 D. Na、K、Rb氧化物的水化物堿性依次增強(qiáng)2、同一橫行X、Y、Z三種元素，已知最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性是 HXO4 H2YO4 H3ZO4，則下列說法判斷錯誤的是 A.陰離子半徑X Y

14、Z B.氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性HX H2Y ZH3 C.元素的非金屬性X Y Z D.單質(zhì)的氧化性X Y Z3、原子序數(shù)118號元素中：（1）與水反應(yīng)最劇烈的金屬是_；（2）與水反應(yīng)最劇烈的非金屬單質(zhì)是_；（3）在室溫下有顏色的氣體單質(zhì)是_；（4）在空氣中容易自燃的單質(zhì)名稱是_；（5）除稀有氣體外，原子半徑最大的元素是_；（6）原子半徑最小的元素是_；（7）氣態(tài)氫化物水溶液呈堿性的元素是_；（8）氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的化學(xué)式是_；（9）最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性最強(qiáng)的元素是_。4、在Na、K、O、N、CLi、F、H八種元素中，原子半徑由小到大的順序?yàn)開。5、某元素的最高正價與負(fù)價的代數(shù)和為4,則該元素

15、的最外層電子數(shù)為: A、4 B、5 C、6 D、76、某元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式為HXO4，這種元素的氣態(tài)氫化物的化學(xué)式是 A、HX B、H2X C、XH3 D、XH47、堿性強(qiáng)弱介于KOH和Mg(OH)2之間的氫氧化物是 （ ） ANaOH BAl(OH)3 CCa(OH)2 DRbOH8、下列物質(zhì)中，既能與強(qiáng)酸又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的是（ ） Na2CO3NaHCO3Al2O3Al(OH)3AB C D3.下列各組元素中，按最高正價遞增順序排列的是（ ） ACN、O、F BK、Mg、CS CF、Cl、Br、I DLi、NaK、Rb4. AB均為原子序數(shù)120的元素，已知A的原子序數(shù)為n，

16、A2+離子比B2離子少8個電子，則B的原子序數(shù)是（ ）An+4 Bn+6 Cn+8 Dn+105.下列敘述中，肯定a金屬比b金屬活潑性強(qiáng)的是（ ）Aa原子的最外層電子數(shù)比B原子的最外層電子數(shù)少Ba原子電子層數(shù)比b原子的電子層數(shù)多C1mol a 從酸中置換H+生成的H2比1 mol b從酸中置換H+生成的H2多D常溫時，A能從水中置換出氫，而B不能9、A、B、C三種元素的原子具有相同的電子層數(shù)，它們相同物質(zhì)的量的原子獲得相同物質(zhì)的量的電子時釋放出的能量是ACB,則它們原子序數(shù)大小順序是（ ） ABCABABCCBCDACB10、元素周期律是指元素的性質(zhì)隨_的遞增，而呈_性變化的規(guī)律。11、A、B

17、兩種元素的原子，當(dāng)它們分別獲得1個電子形成稀有氣體原子的電子層結(jié)構(gòu)時，A放出的能量大于B。下列敘述中正確的是（ ） AA的氧化性小于B BB的還原性大于A CA的還原性大于B DA的氧化性大于B12、根據(jù)硼在周期表中的位置，推測硼的最高價含氧酸化學(xué)式不可能是（ ） AH2BO4 BH3BO3 CHBO2DH2B4O713、已知X、Y、Z元素的原子具有相同的電子層數(shù)，且原子序數(shù)依次增大，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性依次增強(qiáng)，則下列判斷正確的是（ ） A.原子半徑按X、Y、Z依次增大 B.陰離子的還原性按X、Y、Z順序增強(qiáng) C.單質(zhì)的氧化性按X、Y、Z順序增強(qiáng) D.氫化物的穩(wěn)定性按X、Y、Z順序

18、增強(qiáng)14、下列半徑最大的微粒是 （ ）A. F B. Mg2+ C. Cl- D. Ca2+15、A和B是前三周期的元素，它們的離子A2+和B3+具有相同的核外電子層結(jié)構(gòu)，下列說法正確的是 （ ）A. 原子半徑:AB B. 原子序數(shù):AB C. 離子半徑:A2+B3+ D. 質(zhì)量數(shù):AB120號元素中的某些元素的特性1、與水反應(yīng)最激烈的金屬是K，非金屬是F。2、原子半徑最大的是K，最小的是H。3、單質(zhì)硬度最大的，熔、沸點(diǎn)最高的，形成化合物品種最多的，正負(fù)化合價代數(shù)和為零且氣態(tài)氫化物中含氫百分率最高的元素是C。4、氣體密度最小的，原子核中只有質(zhì)子沒有中子的，原子序數(shù)、電子層數(shù)、最外層電子數(shù)三者均相等的是H。5、氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的，只有負(fù)價而沒有正價的，無含氧酸的非金屬元素是F。6、最高氧化物對應(yīng)的水化物酸性最強(qiáng)的是CI，堿性最強(qiáng)的是K。7、空氣中含量最多的，氣態(tài)氫化物在水中的溶解度最大，其水溶液呈現(xiàn)堿性的是N。8、單質(zhì)