蘇教版化學課件專題5第一單元第1課時元素周期律

第1課時元素周期律專題52021內(nèi)容索引0102課前篇素養(yǎng)初探課堂篇素養(yǎng)提升素養(yǎng)目標1.了解原子核外電子排布呈周期性變化的規(guī)律,能畫出1~20號元素的原子結構示意圖。2.通過對科學數(shù)據(jù)的分析,知道元素的原子半徑、主要化合價隨原子核外電子排布的周期性變化而呈周期性變化。3.通過對元素金屬性、非金屬性周期性變化的本質(zhì)分析,培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析的核心素養(yǎng)。課前篇素養(yǎng)初探【知識鋪墊】1.原子的構成:原子是由居于原子中心的帶正電荷的原子核和核外帶負電荷的電子構成,原子核由質(zhì)子和中子構成,質(zhì)子帶正電,中子不帶電。原子核所帶的正電荷與核外電子所帶的負電荷電量相等、電性相反,所以原子不帶電。核電荷數(shù)(Z)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù),質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)。2.繪出11~17號元素的原子結構示意圖,并指出原子結構上的相同點和不同點。原子結構上的相同點是電子層數(shù)相同,不同點是最外層電子數(shù)不同,且最外層電子數(shù)隨著核電荷數(shù)的增大依次增多?！颈貍渲R】1.原子序數(shù):化學家按照核電荷數(shù)由小到大的順序給元素編號,這種編號叫原子序數(shù)。元素的原子序數(shù)在數(shù)值上等于該元素的核電荷數(shù)。2.最外層電子數(shù)呈周期性變化:除H、He外,元素原子最外層電子數(shù)重復出現(xiàn)從1遞增到8的周期性變化。3.原子半徑:隨著元素核電荷數(shù)遞增,原子半徑逐漸減小,且呈周期性變化。4.元素化合價呈周期性變化:最高正價隨原子核電荷數(shù)的遞增逐步升高,且呈周期性變化;最低負價逐步升高,也呈周期性變化。同一元素的最高正價與最低負價之間的關系:最高正價+│最低負價│=8。5.元素金屬性強弱的判斷依據(jù):單質(zhì)與水或酸反應越劇烈,元素的金屬性越強

;最高價氧化物對應水化物的堿性越強,元素的金屬性越強。6.元素非金屬性強弱的判斷依據(jù):單質(zhì)與氫氣化合越容易,元素的非金屬性越強;氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性越強,元素的非金屬性越強;該元素最高價氧化物對應水化物的酸性越強,元素的非金屬性越強。【正誤判斷】判斷下列說法是否正確,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)原子序數(shù)是根據(jù)元素相對原子質(zhì)量由小到大進行排列的編號。(

)(2)隨著核電荷數(shù)由小到大,原子的最外層電子數(shù)逐漸增多。(

)(3)隨著原子序數(shù)的遞增,原子半徑逐漸減小。(

)(4)隨著原子序數(shù)的遞增,元素的化合價逐漸增高。(

)(5)元素的非金屬性強弱可依據(jù)元素氫化物的酸性強弱進行判斷,酸性越強,非金屬性越強。(

)×××××(6)元素的非金屬性強弱可依據(jù)其含氧酸的酸性進行比較,酸性越強非金屬性越強。(

)(7)鋁、鎂與鹽酸的反應中,鋁失去3個電子,鎂失去2個電子,所以鋁比鎂金屬性強。(

)(8)由于氫氧化鋁既能溶于強酸又能溶于強堿溶液,所以氫氧化鋁是兩性氫氧化物,鋁是兩性元素。(

)(9)元素周期律是元素原子核外電子排布隨著元素核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性變化的必然結果。(

)×××√課堂篇素養(yǎng)提升探究一最外層電子數(shù)、化合價、原子半徑的周期性變化【問題探究】1.分析1~2、3~10、11~18號元素原子的最外層電子數(shù)變化,可以得出什么規(guī)律?核電荷數(shù)為1~18的元素原子最外層電子數(shù)提示

隨著元素核電荷數(shù)的遞增,除H、He外,元素原子最外層電子數(shù)重復出現(xiàn)從1遞增到8的周期性變化。2.分析3~9、11~17號元素原子半徑的變化,可以得出什么規(guī)律?提示

每隔一定元素,元素的原子半徑會出現(xiàn)由大變小的周期性變化。3~9號、11~17號元素都是隨著原子序數(shù)的增大,原子半徑逐漸減小。3.分析下表中1~18號元素最高正化合價或最低負化合價的變化,可以得出哪些規(guī)律?原子序數(shù)最高正價或最低負價的變化1~2+1~0;-1~03~10最高正價:+1到+5;最低負價:-4到-1到011~18最高正價:+1到+7;最低負價:-4到-1到0提示

元素最高正化合價等于元素原子最外層電子數(shù)(O、F除外),最低負價的數(shù)值=8-最外層電子數(shù)(金屬元素無負價);最高正價從+1逐漸升高,最低負價從-4逐漸升高。隨著核電荷數(shù)的遞增,元素的主要化合價呈現(xiàn)周期性變化。【深化拓展】1.原子結構與性質(zhì)電子層數(shù)相同的原子隨核電荷數(shù)遞增呈現(xiàn)的變化趨勢原子結構原子半徑逐漸減小(稀有氣體除外)離子半徑陽離子逐漸減小,陰離子逐漸減小,r(陰離子)>r(陽離子)主要化合價最高正化合價由+1→+7(O、F除外)最低負價=最外層電子數(shù)-8(金屬元素無負價)2.微粒半徑大小比較的方法

原子半徑(1)電子層數(shù)相同時,隨原子序數(shù)遞增,原子半徑依次減小(稀有氣體除外)例如:r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)(2)最外層電子數(shù)相同時,隨電子層數(shù)遞增原子半徑依次增大例如:r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)離子半徑(1)同種元素的離子半徑:陰離子大于原子,原子大于陽離子,低價陽離子大于高價陽離子例如:r(Cl-)>r(Cl);r(Fe)>r(Fe2+)>r(Fe3+)(2)電子層結構相同的離子,核電荷數(shù)越大,半徑越小例如:r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)(3)帶相同電荷的離子,電子層數(shù)越多,半徑越大。例如:r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+);r(O2-)<r(Se2-)<r(Te2-)(4)所帶電荷數(shù)、電子層數(shù)均不同的離子可選一種離子參照比較。例如:比較r(K+)與r(Mg2+)可選r(Na+)為參照?？芍猺(K+)>r(Na+)>r(Mg2+)【素能應用】典例1對于隨原子序數(shù)依次增大的11~17號元素,下列說法不正確的是(

)A.原子半徑逐漸減小 B.電子層數(shù)逐漸增多C.最高正化合價逐漸增高 D.元素的非金屬性逐漸增強答案

B解析

隨原子序數(shù)的遞增,11~17號元素的原子半徑依次減小,A不符合題目要求;11~17號元素原子的電子層數(shù)相同,B符合題目要求;11~17號元素的最高正價從+1價到+7價依次升高,C不符合題目要求;11~17號元素的非金屬性逐漸增強,D不符合題目要求。易錯警示

關于元素化合價的周期性變化,要注意有些元素有多種價態(tài),隨原子序數(shù)遞增呈周期性變化的一般是最高正價和最低負價。變式訓練

1-1X元素的陽離子與Y元素的陰離子具有相同的電子層結構,下列敘述正確的是(

)A.原子序數(shù)X<YB.原子半徑X<YC.離子半徑X>YD.原子最外層電子數(shù)X<Y答案

D解析

X元素的陽離子和Y元素的陰離子具有相同的電子層結構,則X元素的原子比Y元素的原子多一個電子層,X為金屬元素,最外層電子數(shù)較少,Y為非金屬元素,最外層電子數(shù)相對較多,故原子序數(shù)X>Y,原子最外層電子數(shù)X<Y,A錯誤、D正確;原子半徑X>Y,B錯誤;電子層結構相同的離子,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,所以離子半徑X<Y,C錯誤。變式訓練

1-2某元素X的原子有3個電子層,其氣態(tài)氫化物的化學式為H2X,下列敘述不正確的是(

)A.該元素的原子最外電子層上有6個電子B.該元素最高價氧化物的化學式為XO2C.該元素是非金屬元素D.該元素最高價氧化物對應水化物的化學式為H2XO4答案

B解析

根據(jù)元素X的氣態(tài)氫化物化學式為H2X可知,元素X顯-2價,最高正化合價為+6價,原子最外電子層有6個電子;最高價氧化物的化學式為XO3,最高價氧化物對應水化物的化學式為H2XO4;存在氣態(tài)氫化物的元素為非金屬元素。探究二元素金屬性、非金屬性的周期性變化【問題探究】1.哪些事實可以說明鈉、鎂、鋁的金屬性強弱?提示

通過Na、Mg與水反應的劇烈程度可以說明Na、Mg的金屬性強弱;通過比較Mg、Al與酸反應的劇烈程度可說明Mg、Al的金屬性強弱;通過比較Na、Mg、Al最高價氧化物對應水化物的堿性強弱可說明三種金屬元素的金屬性強弱。2.哪些事實可以說明Si、P、S、Cl等元素的非金屬性強弱?提示

通過比較單質(zhì)與H2化合的難易程度,可得出元素非金屬性由強到弱順序Cl>S>P>Si;通過氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由弱到強順序SiH4<PH3<H2S<HCl,可說明元素非金屬性由弱到強順序Si<P<S<Cl;由元素最高價氧化物對應水化物酸性由弱到強順序H4SiO4<H3PO4<H2SO4<HClO4,也可得出非金屬性由弱到強的順序Si<P<S<Cl。3.什么是兩性氫氧化物?舉例寫出相關反應的化學方程式。提示

既能與酸反應生成鹽和水又能與強堿溶液反應生成鹽和水的氫氧化物是兩性氫氧化物。氫氧化鋁是典型的兩性氫氧化物,Al(OH)3與鹽酸或NaOH溶液反應的化學方程式為:Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O,Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O。【深化拓展】觀察下表中11~17號元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì),找出變化規(guī)律,總結出元素金屬性、非金屬性的變化規(guī)律。原子序數(shù)1112131415161718元素符號NaMgAlSiPSClAr金屬單質(zhì)和水(或酸)反應與冷水劇烈反應與熱水較快反應;與鹽酸劇烈反應與鹽酸反應較快—稀有氣體元素非金屬單質(zhì)與氫氣反應—高溫磷蒸氣與H2能反應須加熱光照或點燃原子序數(shù)1112131415161718元素符號NaMgAlSiPSClAr最高價氧化物對應水化物的酸堿性NaOH強堿Mg(OH)2中強堿Al(OH)3兩性氫氧化物H4SiO4弱酸H3PO4中強酸H2SO4強酸HClO4最強酸

得失電子能力

失電子能力逐漸減弱,得電子能力逐漸增強元素性質(zhì)遞變

金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強【素能應用】典例2下列事實能說明金屬A比金屬B更活潑的是(

)原子的最外層電子數(shù)比B原子的最外層電子數(shù)少原子的電子層數(shù)比B原子多C.1molA從酸中置換出的H2比1molB多D.常溫下,A能與酸反應生成氫氣,而B不能答案

D解析

比較金屬的活潑性不能根據(jù)最外層電子數(shù)的多少,如Li的最外層電子數(shù)比Ca少,但不如Ca活潑,Na的最外層電子數(shù)比Al少,Na比Al活潑,A項錯誤;比較金屬的活潑性不能根據(jù)原子電子層數(shù)的多少,如Li的電子層數(shù)比Al少,但Li比Al活潑,B項錯誤;比較金屬的活潑性不能根據(jù)生成氫氣的多少來判斷,例如1

mol

Al與酸反應生成的H2比1

mol

Mg與酸反應生成的H2多,但Mg的活潑性比Al強,C項錯誤;常溫時,A能與酸反應生成氫氣,而B不能,說明A更易失去電子,金屬A肯定比金屬B的活潑性強,D項正確。易錯警示

元素金屬性、非金屬性的強弱與元素原子得失電子數(shù)目的多少無關,只與得失電子的難易有關。變式訓練

2-1下列相關性質(zhì)遞變的敘述正確的是(

)、Mg、Al在反應中失去電子數(shù)依次增多,元素金屬性依次增強、P、S元素的最高正價依次降低、N、O的原子半徑依次減小、Mg、Al最高價氧化物對應水化物的堿性依次增強答案

C解析

Na、Mg、Al的金屬性強弱與反應中原子失去電子的數(shù)目無關,A項錯誤;Si、P、S元素的最高正價依次升高,B項錯誤;C、N、O的原子半徑依次減小,C項正確;Na、Mg、Al最高價氧化物對應水化物的堿性依次減弱,D項錯誤。變式訓練

2-2下列各組物質(zhì)的性質(zhì)比較,不正確的是(

)A.原子半徑:K>Cl>NaB.熱穩(wěn)定性:HF>H2O>PH3C.酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4D.堿性:KOH>NaOH>Mg(OH)2答案

A解析

原子的電子層數(shù)越多,原子半徑越大,電子層數(shù)相等時,原子半徑隨著原子序數(shù)的遞增而減小,所以半徑大小順序是K>Na>Cl,A項錯誤;元素非金屬性越強,其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,非金屬性:F>O>P,因此氫化物的穩(wěn)定性:HF>H2O>PH3,B項正確;非金屬性越強,其最高價氧化物對應水化物的酸性越強,非金屬性:Cl>S>P,最高價氧化物對應水化物的酸性HClO4>H2SO4>H3PO4,C項正確;金屬性越強,其最高價氧化物對應水化物的堿性越強,金屬性:K>Na>Mg,因此最高價氧化物對應水化物的堿性:KOH>NaOH>Mg(OH)2,D項正確。

素養(yǎng)脈絡

隨堂檢測1.元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)周期性變化的根本原因是(

)A.元素的原子半徑呈周期性變化B.元素的化合價呈周期性變化C.元素原子的電子層數(shù)呈周期性變化D.元素原子的核外電子排布呈周期性變化答案

D解析

隨著原子序數(shù)的遞增,元素性質(zhì)呈周期性變化的根本原因是元素原子的核外電子排布呈周期性變化。2.1~18號元素的離子aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的電子層結構,下列敘述正確的是(

)A.原子半徑A>B>D>CB.原子序數(shù)D>C>B>AC.離子半徑C3->D->B+>A2+D.單質(zhì)的還原性A>B>D>C答案

C解析

aA2+、bB+、cC3-、dD-具有相同的電子層結構,則原子序數(shù)存在a-2=b-1=c+3=d+1,即原子序數(shù)大小順序是A>B>D>C。A、B電子層數(shù)多于C、D,電子層數(shù)越多,原子半徑越大;電子層數(shù)相同的原子,原子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小;所以原子半徑大小順序是B>A>C>D,A錯誤。原子序數(shù)大小順序是A>B>D>C,B錯誤。電子層結構相同的離子,離子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小,原子序數(shù)大小順序是A>B>D>C,所以離子半徑大小順序是C3->D->B+>A2+,C正確。元素的金屬性越強,其單質(zhì)的還原性越強,這幾種元素金屬性強弱順序是B>A>C>D,D錯誤。3.已知:A、B兩元素的陰離子具有相同的電子層結構,A元素的陰離子半徑大于B元素的陰離子半徑,C和B兩元素的原子核外電子層數(shù)相同,C元素的原子半徑大于