高中化學(xué)人教版第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第二節(jié)元素周期律【省一等獎(jiǎng)】

1-2-2元素周期表和元素周期律的應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：1、通過(guò)“實(shí)驗(yàn)探究”，“觀察思考”，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ约皩?duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析、處理和總結(jié)能力2、認(rèn)識(shí)元素的周期性變化是元素原子核外電子排布的周期性變化的必然結(jié)果，從而理解元素周期律的實(shí)質(zhì)過(guò)程與方法：1、學(xué)會(huì)運(yùn)用元素周期律和元素周期表指導(dǎo)探究化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)方法。2、通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)以前學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行概括、綜合，實(shí)現(xiàn)由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)；同時(shí)，也會(huì)以理論來(lái)指導(dǎo)后續(xù)學(xué)習(xí)情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過(guò)自學(xué)、思考、對(duì)比、實(shí)驗(yàn)等方法培養(yǎng)觀察、分析、推理、歸納等探究式學(xué)習(xí)能力教學(xué)重點(diǎn)：元素周期律的涵義教學(xué)難點(diǎn)：元素周期律的實(shí)質(zhì)教學(xué)過(guò)程：非金屬性增非金屬性增強(qiáng)FClBrI金屬性增強(qiáng)【引入】從上一節(jié)我們分析通過(guò)上一節(jié)課的我們對(duì)最典型的金屬元素（堿金屬）、最典型的非金屬元素（鹵族元素）的學(xué)習(xí)，3-9、11-17號(hào)元素的得失電子能力強(qiáng)弱可知：同一主族元素，隨著元素原子序數(shù)的遞增，原子核對(duì)外層電子的吸引力逐漸減弱，那么元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，而非金屬性逐漸減弱，那么同一周期元素的金屬性，非金屬性變化呈現(xiàn)周期性變化呢？假如我們要用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的假設(shè)，又應(yīng)從哪些方面著手呢？這就是我們本節(jié)課所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容?！景鍟?shū)】第二節(jié)元素周期律(二)【猜測(cè)】大家猜測(cè)一下第三周期元素的金屬性與非金屬性是如何變化的NaMgAlSiP金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)【回答】NaMgAlSiP金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)【提問(wèn)】我們從結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)怎樣解釋上述變化規(guī)律呢？【回答】同周期元素從左到右→電子層數(shù)相同、核電荷數(shù)增加→原子半徑減小→原子核的吸引能力增強(qiáng)→原子失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng)【講解】請(qǐng)大家結(jié)合課前預(yù)習(xí)知識(shí)回答，以及上一節(jié)課的學(xué)習(xí)，如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)判斷元素金屬性和非金屬性的依據(jù)?！就队靶〗Y(jié)】判斷元素金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)1、單質(zhì)跟H2O或H+置換出H的難易程度(反應(yīng)的劇烈程度)反應(yīng)越易，金屬性就越強(qiáng)2、最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性越強(qiáng)，金屬性就越強(qiáng)3、金屬間的置換反應(yīng)，單質(zhì)的還原性越強(qiáng)，金屬性就越強(qiáng)4、按金屬活動(dòng)性順序表，金屬性逐漸減弱5、金屬陽(yáng)離子的氧化性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)金屬的金屬性就越弱【投影小結(jié)】判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)1、單質(zhì)跟H2化合的難易程度，條件及生成氫化物的穩(wěn)定性。越易跟H2化合，生成氫化物越穩(wěn)定，說(shuō)明非金屬性就越強(qiáng)2、最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性越強(qiáng)，說(shuō)明非金屬性越強(qiáng)3、非金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)。單質(zhì)氧化性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)4、對(duì)應(yīng)陰離子的還原性越強(qiáng)，元素的非金屬性就越弱【過(guò)渡】下面，我們就按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)以11-18號(hào)元素為例，來(lái)研究同一周期元素的金屬性和非金屬性的變化情況。【過(guò)渡】從金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)里，我們來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究第三周期元素的金屬性和非金屬性強(qiáng)弱，請(qǐng)先填寫下表?！就队啊刻顚懴铝懈髟氐臍鈶B(tài)氫化物、最高價(jià)氧化物及最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式：原子序數(shù)1112131415161718元素符號(hào)NaMgAlSiPSClAr氣態(tài)氫化物------SiH4PH3H2SHCl---最高價(jià)氧化物Na2OMgOAl2O3SiO2P2O5SO3Cl2O7--對(duì)應(yīng)的水化物NaOHMg(OH)2Al(OH)3H4SiO4H3PO4H2SO4HClO4---【講解】一般，對(duì)于金屬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(guò)一系列探究性實(shí)驗(yàn)來(lái)探究本節(jié)的研究主題【板書(shū)】一、第三周期元素性質(zhì)變化規(guī)律【投影】實(shí)驗(yàn)一鈉、鎂、鋁與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)一】Mg、Al和水的反應(yīng)：分別取一小段鎂帶、鋁條，用砂紙去掉表面的氧化膜，放入兩支小試中，加入2~3ml水，并滴入兩滴酚酞溶液。觀察現(xiàn)象。過(guò)一會(huì)兒，分別用酒精燈給兩試管加熱至沸騰，并移開(kāi)酒精燈，再觀察現(xiàn)象。NaMgAl與冷水反應(yīng)現(xiàn)象化學(xué)方程式2Na+2H2O==2NaOH+H2↑與沸水反應(yīng)現(xiàn)象Mg帶表面有氣泡；Mg帶表面變紅化學(xué)方程式Mg+2H2O==Mg(OH)2↓+H2↑結(jié)論Na與冷水劇烈反應(yīng)，Mg只能與沸水反應(yīng)，Al與水不反應(yīng)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性強(qiáng)弱NaOH強(qiáng)堿Mg(OH)2中強(qiáng)堿Al(OH)3兩性(1)Na與水反應(yīng)的現(xiàn)象：常溫下，與H2O劇烈反應(yīng)，浮于水面并四處游動(dòng)，同時(shí)產(chǎn)生大量無(wú)色氣體，溶液變紅?！痉匠淌健?Na+2H2O==2NaOH+H2↑(2)放少許鎂帶于試管中，加2mL水，滴入2滴酚酞試液，觀察現(xiàn)象；過(guò)一會(huì)加熱至沸，再觀察現(xiàn)象?！粳F(xiàn)象】鎂與冷水反應(yīng)緩慢，產(chǎn)生少量氣泡，滴入酚酞試液后不變色。加熱后鎂與沸水反應(yīng)較劇烈，產(chǎn)生較多氣泡，溶液變?yōu)榧t色?！痉匠淌健縈g+2H2OMg(OH)2+H2↑【結(jié)論】鎂元素的金屬性比鈉弱(3)鋁與水反應(yīng)現(xiàn)象：在常溫下或加熱條件下，遇水無(wú)明顯現(xiàn)象，很難與水發(fā)生反應(yīng)?！具^(guò)渡】現(xiàn)在我們?cè)賮?lái)認(rèn)識(shí)一下，Na、Mg、Al的氧化物及其最高價(jià)氧化物的水化物的性質(zhì)?！咎釂?wèn)】Na2O、MgO、Al2O3分別屬于哪類氧化物？為什么？【知識(shí)回顧】堿性氧化物均為金屬氧化物，但金屬氧化物不一定是堿性氧化物。判斷堿性氧化物的標(biāo)準(zhǔn)是看該氧化物能否和酸反應(yīng)生成鹽和水。判斷酸性氧化物的標(biāo)準(zhǔn)是看該氧化物能否和堿反應(yīng)生成鹽和水。若某氧化物既能和酸反應(yīng)生成鹽和水，又能和堿反應(yīng)生成鹽和水，稱其為兩性氧化物。【講解】Na2O、MgO只與酸反應(yīng)生成鹽和水，屬堿性氧化物。Al2O3既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水，屬兩性氧化物?！具^(guò)渡】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。其中NaOH是強(qiáng)堿，Mg(OH)2是難溶于H2O的中強(qiáng)堿，Al(OH)3是兩性氫氧化物?！局v解】由以上我們可以知道，【板書(shū)】堿性強(qiáng)弱：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3【提問(wèn)】上述現(xiàn)象說(shuō)明了Na、Mg、Al的金屬性強(qiáng)弱順序怎樣？【板書(shū)】金屬性：Na>Mg>Al【講解】請(qǐng)大家預(yù)測(cè)一下，Mg、Al分別與稀鹽酸反應(yīng)時(shí)，現(xiàn)象是否會(huì)相同呢？若不同，應(yīng)有什么樣的區(qū)別？【回答】Mg與鹽酸反應(yīng)要比Al劇烈【講解】實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，下面，我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證?！就队啊繉?shí)驗(yàn)二、取鋁片和鎂帶，擦去氧化膜，分別和2mL1mol/L鹽酸反應(yīng)。【實(shí)驗(yàn)二】Mg、Al與稀鹽酸反應(yīng)比較MgAl現(xiàn)象反應(yīng)迅速，放出大量的H2反應(yīng)方程式結(jié)論Mg、Al都很容易與稀鹽酸反應(yīng)，放出H2，但Mg比Al更劇烈【講解】從剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象我們可知，Mg與稀鹽酸的反應(yīng)，比Al與稀鹽酸的反應(yīng)要?jiǎng)×业枚啵瑫r(shí)放出大量的熱。說(shuō)明大家預(yù)測(cè)的是正確的。根據(jù)Na、Mg、Al三者金屬性可推出，Na與鹽酸反應(yīng)將會(huì)更劇烈，甚至發(fā)生爆炸，請(qǐng)大家寫出反應(yīng)方程式?！就队啊縈g+2HCl==MgCl2+H2↑2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑2Na+2H＋==2Na＋+H2↑Mg+2H＋==Mg2＋+H2↑2Al+6H＋==2Al3＋+3H2↑【現(xiàn)象】鎂與鋁均能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡。但鎂反應(yīng)更劇烈【總結(jié)】Na、Mg、Al與水反應(yīng)越來(lái)不越劇烈，對(duì)應(yīng)氧化物水化物的堿性越來(lái)越弱，金屬性逐漸減弱?！具^(guò)渡】我們?cè)傺芯康谌芷诘姆墙饘賁i、P、S、Cl的非金屬性的強(qiáng)弱?！举Y料】總結(jié)【講解】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(shū)】非金屬性：Si<P<S<Cl【講解】請(qǐng)大家根據(jù)我們剛學(xué)過(guò)的判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)，分別從幾個(gè)方面進(jìn)行分析，首先我們從氫化物的角度分析SiPSCl單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的條件高溫磷蒸氣與氫氣能反應(yīng)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)的水化物（含氧酸）酸性強(qiáng)弱H2SiO3弱酸H3PO4中強(qiáng)酸H2SO4強(qiáng)酸HClO4強(qiáng)酸（比H2SO4酸性強(qiáng)）結(jié)論第三周期的非金屬Si、P、S、Cl的非金屬性逐漸增強(qiáng)【板書(shū)】氫化物的穩(wěn)定性：SiH4<PH3<H2S<HCl【講解】從最高價(jià)氧化物的水化物方面分析【板書(shū)】酸性強(qiáng)弱：H4SiO4<H3PO4<H2SO4<HClO4【講解】因18號(hào)元素Ar是一種稀有氣體元素，一般情況下難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此，不研究它的性質(zhì)【講解】綜上所述，可以從11-18號(hào)元素性質(zhì)的變化中得出如下結(jié)論第三周期元素NaMgAlSiPSCl，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)?！局v解】如果我們對(duì)其他元素進(jìn)行同樣的研究，也會(huì)得出類似的結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化；元素原子半徑呈現(xiàn)周期性變化；元素化合價(jià)呈現(xiàn)周期性變化；元素的化學(xué)性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化。【講解】綜上所述，我們可以得到結(jié)論：【板書(shū)】同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律：從左到右，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)【板書(shū)】3、元素周期律（1）定義：元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化，這條規(guī)律叫做元素周期律。（2）實(shí)質(zhì)：原子核外電子排布的規(guī)律性變化?！就队靶〗Y(jié)】元素金屬性和非金屬性的遞變【講解】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)的元素是銫（Cs）,位于第6周期第ⅠA族（左下角），非金屬性最強(qiáng)的元素是氟（F),位于第2周期第ⅦA族（右上角）。位于分界線附近的元素既有一定的金屬性，又有一定的非金屬性，如Al、Si、Ge等【小結(jié)】元素周期律具有重要的應(yīng)用和意義。首先，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。其次，可預(yù)測(cè)或推測(cè)元素的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。再次，在科學(xué)研究和生產(chǎn)上也有廣泛的應(yīng)用。而且，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。位構(gòu)位構(gòu)性【講解】原子結(jié)構(gòu)周期性變化（核外電子排布、原子半徑）決定元素性質(zhì)周期性變化（元素的化合價(jià)、元素的金屬性、元素的非金屬性）可歸納出元素周期律【過(guò)渡】通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)感覺(jué)到元素周期律、元素周期表的重要性，那么，它在實(shí)際應(yīng)用中有哪些用途呢？（看書(shū)自學(xué)）【板書(shū)】4、元素周期律、元素周期表的應(yīng)用（一）元素的金屬性、非金屬性與元素在周期表中位置的關(guān)系認(rèn)真觀察下表，填空并畫(huà)出金屬與非金屬的交界線，標(biāo)出其附近的元素符號(hào)。金屬性逐漸IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA01非金屬性逐漸非金屬性逐漸234567金屬性逐漸1、Ra（鐳）是原子序數(shù)最大的第ⅡA族元素，下列說(shuō)法不正確的是（）A、原子半徑是第ⅡA族中最大的B、遇冷水能劇烈反應(yīng)C、位于第七周期D、Ra(OH)2是兩性氫氧化物2、下列事實(shí)能說(shuō)明金屬性Na＞Mg的是：A、Na最外層有一個(gè)電子，Mg最外層有2個(gè)電子；B、Na能與冷水反應(yīng)，而Mg不能；C、堿性NaOH＞Mg(OH)2D、Na能從MgCl2的溶液中把Mg置換出來(lái)；3.下列事實(shí)能說(shuō)明非金屬性Cl＞S的是：A、Cl2比S易與H2化合B、HCl比H2S穩(wěn)定C、酸性HCl＞H2SD、Cl的最高正價(jià)為+7，S的最高正價(jià)為+64、下列遞變規(guī)律不正確的是 （）A．Na．Mg、Al還原性依次減弱 B．I2、Br2、Cl2氧化性依次增強(qiáng)C．C、N、O原子半徑依次增大 D．P、S、Cl最高正價(jià)依次升高5、.堿性強(qiáng)弱介于KOH和Mg(OH)2之間的氫氧化物是A．NaOHB．Al(OH)3C．Ca(OH)2D．6、下列敘述中，肯定a金屬比b金屬活潑性強(qiáng)的是（）A．a(chǎn)原子的最外層電子數(shù)比B原子的最外層電子數(shù)少B．a(chǎn)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H+生成的H2比1molb從酸中置換H+生成的H2多D．常溫時(shí)，A能從水中置換出氫，而B(niǎo)不能7、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(jià)氧化物對(duì)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順序增強(qiáng)8、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(shuō)法正確的是（）A．原子半徑:A>BB．原子序數(shù):A>BC．離子半徑:A2+>B3+D．質(zhì)量數(shù):A>B板書(shū)設(shè)計(jì)：一、同周期元素原子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1、金屬性：Na>Mg>Al2、堿性強(qiáng)弱：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)33、非金屬性：Si<P<S<Cl4、氫化物的穩(wěn)定性：SiH