高中化學(xué)必修一 專題4.2.1 元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律

1、第四章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律第二節(jié) 元素周期律第1課時 元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律(1)結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)和實驗事實認識原子核外電子排布、元素最高化合價和最低化合價、原子半徑等隨元素原子序數(shù)遞增而呈周期性變化的規(guī)律。(2)以第三周期元素為例，認識同周期元素的金屬性、非金屬性等隨元素原子序數(shù)遞增而呈周期性變化的規(guī)律，建構(gòu)元素周期律?！緝?nèi)容分析】本節(jié)內(nèi)容的呈現(xiàn)，仍是以原子結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的。由于第一節(jié)已經(jīng)通過兩族元素初步建構(gòu)了“構(gòu)”“位”“性”的認識模型，本節(jié)應(yīng)用認識模型，通過“思考與討論”和“探究”活動，引導(dǎo)學(xué)生思考并參與知識的建構(gòu)。研究第三周期元素的性質(zhì)變化時，應(yīng)重在引導(dǎo)學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，所以一些知識是作為

2、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的載體編排進來的。例如，關(guān)于鋁的知識，課程標準并無明確要求，教材中是將其作為信息給出，目的是使學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)變化的趨勢，總結(jié)出規(guī)律。探究“第三周期元素性質(zhì)的遞變”過程中，應(yīng)用了預(yù)測方法模型，通過設(shè)計“問題提出一實驗(事實)驗證-結(jié)論分析”的探究思路,并運用比較、信息處理等方法，引導(dǎo)學(xué)生體驗探索規(guī)律的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法。【教學(xué)重點和難點】重點：元素周期律的含義和實質(zhì);難點：第三周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律【教學(xué)流程】思考：通過對堿金屬元素、鹵素的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的研究，我們已經(jīng)知道同主族元素的性質(zhì)有相似性和遞變性。那么，同一周期的元素結(jié)構(gòu)有什么相似性和遞變性？性質(zhì)又有什么變化規(guī)律？【學(xué)習(xí)任務(wù)一】

3、同一周期元素原子結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律思考與討論：觀察表4-5，思考并討論:隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的核外電子排布、原子半徑和化合價各呈現(xiàn)什么規(guī)律性的變化?在下圖中繼續(xù)畫出3-18號元素以原子序數(shù)為橫坐標、原子的最外層電子數(shù)為縱坐標的折線圖。觀察所畫圖形，你得到什么結(jié)論？在上圖中畫出以3-18號元素原子序數(shù)為橫坐標、元素的主要化合價（最高化合價和最低化合價）為縱坐標的折線圖（第二周期用紅筆，第三周期用藍筆）。觀察所畫圖形，你得到什么結(jié)論？ 規(guī)律：同周期，從左到右（隨著原子序數(shù)的遞增）， 最外層電子數(shù)：18 逐漸增加（第一周期除外）呈現(xiàn)周期性變化規(guī)律：同周期，從左到右（隨著原子序數(shù)的遞增），最高正價

4、：+1+7（O/F除外，第一周期除外） 最低化合價：-4-10 （第一周期除外）呈現(xiàn)周期性變化非金屬元素：最高正價+最低負價_ （O、F除外）將上述結(jié)論填入P102的表格中【設(shè)計意圖】通過折線圖的繪制，學(xué)生更能直觀地感受到元素原子結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律，更有利于學(xué)生的歸納總結(jié)。且通過自主動手，能更好落實證據(jù)推理和模型構(gòu)建素養(yǎng)。思考：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。那么元素的金屬性和非金屬性是否也隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化呢？【學(xué)習(xí)任務(wù)二】同一周期元素性質(zhì)的變化規(guī)律如何用事實證明？以第三周期為例，證明金屬性NaMgAl，非金屬性SiPSMgAl？盡可能提出多種方案。理論依據(jù)是什么？依據(jù)金屬性強弱比較方法-方案（

5、1）單質(zhì)與水反應(yīng)的難易程度（2）單質(zhì)與酸反應(yīng)的劇烈程度（3）最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強弱（4）金屬間的置換反應(yīng)2、設(shè)計反思：評價上述方案,哪些方案可行性高？ 條件、操作簡單，現(xiàn)象明顯 本實驗重在不同金屬的金屬性，為了使實驗更嚴謹，要注意控制哪些實驗條件？控制變量法：固體表面積、c鹽酸、溫度等單質(zhì)與水反應(yīng)的難易程度：NaMg【設(shè)計意圖】通過實驗探究，落實科學(xué)探究和實驗創(chuàng)新素養(yǎng)，通過歸納分析落實證據(jù)推理和模型認知素養(yǎng)。思考：通過實驗比較和信息獲取，你得出的結(jié)論是什么?與最初的推測一致嗎?由此,你對原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系又有哪些認識?根據(jù)實驗，可得出第三周期元素金屬性、非金屬性的遞變規(guī)律: 對

6、其他周期元素性質(zhì)進行研究,也可以得到相似的結(jié)論。元素周期律：元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化?！驹O(shè)計意圖】通過事實探討，落實證據(jù)推理和模型認知素養(yǎng)。【評價任務(wù)一】 【典例】a、b、c、d為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,a原子核外電子總數(shù)與b原子次外層的電子數(shù)相同;c所在周期數(shù)與族數(shù)相同;d與a同族,下列敘述正確的是()A.原子半徑:dcbaB.4種元素中b的金屬性最強C.c的氧化物的水化物是強堿D.d單質(zhì)的氧化性比a單質(zhì)的氧化性強【答案】B【評價任務(wù)二】(2020南通高一檢測)下列不能說明氯的非金屬性比硫強的事實是HCl比H2S穩(wěn)定HCl和H2S的水溶液前者的酸性強HClO4酸

7、性比H2SO4強Cl2能與H2S反應(yīng)生成S氯原子能得1個電子變成穩(wěn)定離子,而硫原子能得兩個電子Cl2與Fe反應(yīng)生成FeCl3,S與Fe反應(yīng)生成FeSA. B.C. D.【答案】C【評價任務(wù)三】【典例】(2020廈門高一檢測)短周期元素甲戊在元素周期表中的相對位置如表所示,下面判斷正確的是() A.原子半徑:丙丁丙C.氫氧化物堿性:丙丁戊D.最外層電子數(shù):甲乙【答案】C【評價任務(wù)四】(2020杭州高一檢測)下表為元素周期表中短周期的一部分,Y元素最高正價與最低負價的代數(shù)和為4,下列敘述正確的是()A.原子半徑:WXZYC.氫化物的熱穩(wěn)定性:WXD.氧化物對應(yīng)水化物的酸性:YcbaB.4種元素中b的金屬性最強C.c的氧化物的水化物是強堿D.d單質(zhì)的氧化性比a單質(zhì)的氧化性強【答案】B(2020南通高一檢測)下列不能說明氯的非金屬性比硫強的事實是HCl比H2S穩(wěn)定HCl和H2S的水溶液前者的酸性強HClO4酸性比H2SO4強Cl2能與H2S反應(yīng)生成S氯原子能得1個電子變成穩(wěn)定離子,而硫原子能得兩個電子Cl2與Fe反應(yīng)生成FeCl3,S與Fe反應(yīng)生成FeSA. B.C. D.【答案】C【典例】(2020廈門高一檢測)短周期元素甲戊在元素周期表中的相對位置如表所示,下面判斷正確的是() A.原子半徑:丙丁丙C.氫氧化物堿