4.2.2元素周期表和元素周期律的應(yīng)用（教學設(shè)計）高一化學

第四章《物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律》教學設(shè)計第二節(jié)元素周期表律第二課時元素周期表和元素周期律的應(yīng)用課題：4.2.2元素周期表和元素周期律的應(yīng)用課時1授課年級高一課標要求體會元素周期律（表）在學習元素化合物知識與科學研究中的重要作用。通過族和周期的位置變量可以在不同元素的原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)之間建立關(guān)系，實現(xiàn)位構(gòu)性的相互關(guān)聯(lián)和推理。能利用元素在元素周期表中的位置和原子結(jié)構(gòu)，分析、預(yù)測、比較典型元素及其化合物的性質(zhì)，感受理論對實踐的指導(dǎo)作用。教材分析“元素周期律”是人教版（2019版）必修第一冊教材第四章第二節(jié)內(nèi)容。該節(jié)內(nèi)容是化學學習的重要基礎(chǔ)理論，也是中學化學教學的重要內(nèi)容。通過本節(jié)內(nèi)容的學習，進一步認識、理解元素化合物性質(zhì)，并作為理論指導(dǎo)，為學生后續(xù)學習打下基本。本節(jié)內(nèi)容是在原子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上建立起來的，因此，本章第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與核外電子排布的內(nèi)容是元素周期律的基礎(chǔ)，堿金屬元素的金屬性和鹵族元素的非金屬性變化規(guī)律，構(gòu)建了同主族元素性質(zhì)變化的相似性和遞變性規(guī)律，使學生初步認識了“位、構(gòu)、性”的關(guān)系，本節(jié)則在此基礎(chǔ)上，以第三周期元素為代表，闡述元素性質(zhì)的周期性變化，揭示同周期元素從金屬元素到非金屬元素性質(zhì)的變化規(guī)律。學習族和周期元素性質(zhì)的變化，可以使學生綜合認識元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律，從而歸納出元素周期律，了解元素周期表和周期律的應(yīng)用，對“位、構(gòu)、性”的關(guān)系有進一步的認識。本節(jié)教材內(nèi)容仍是以原子結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)呈現(xiàn)，第一節(jié)已經(jīng)通過兩族元素初步建構(gòu)了“位、構(gòu)、性”的認知模型，本節(jié)應(yīng)用認知模型，通過“思考與討論”和“探究”活動，引導(dǎo)學生思考并參與知識的建構(gòu)。教材編寫充分體現(xiàn)了學科知識的邏輯性，重視推理、借助后續(xù)實驗和事實進行分析，應(yīng)用演繹、歸納的方法，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。教材中核外電子排布、原子半徑、化合價的變化規(guī)律，都是應(yīng)用歸納的方法由學生討論得出，元素的金屬性和非金屬性規(guī)律，則是在原子結(jié)構(gòu)知識的基礎(chǔ)上先演繹，后通過演繹歸納得出。本節(jié)內(nèi)容共分2課時完成，第1課時“元素性質(zhì)的周期律變化規(guī)律”，教材主要研究第三周元素的性質(zhì)變化，重在引導(dǎo)學生通過對第三周期元素的單質(zhì)及化合物性質(zhì)的遞變性研究，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，歸納得出同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，得出元素周期律的內(nèi)容和本質(zhì)。第2課時“元素周期表和周期律的應(yīng)用”，體會元素在周期表中的位置、元素的原子結(jié)構(gòu)、元素的性質(zhì)三者之間的關(guān)系，學會運用元素周期表和周期律指導(dǎo)后續(xù)學習、科學研究和生產(chǎn)實踐。本課時為第2課“元素周期表和周期律的運應(yīng)用”，通過探究第三周期元素原子得失電子能力的強弱，進一步認識同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，通過整合同主族元素單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)，進一步認識同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，通過尋找新物質(zhì)、探礦等實例，了解元素周期表在哲學、指導(dǎo)生產(chǎn)實際和科學研究等方面的意義，探索科學探究、證據(jù)推理、模型認知等化學核心素養(yǎng)。教學目標1.通過對元素周期性變化規(guī)律的再認識，理解基于元素“位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)”認識元素性質(zhì)，基于“結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途”認識物質(zhì)性質(zhì)，基于元素性質(zhì)遞變的本質(zhì)原因認識物質(zhì)世界的基本方法。2.通過討論交流，歸納總結(jié)，掌握利用元素周期律，推測元素單質(zhì)及其化合物性質(zhì)的基本方法，提高邏輯推理能力，發(fā)展證據(jù)推理與模型認知的化學核心素養(yǎng)。3.通過信息分析，問題探究，進一步認識和理解元素周期表是元素周期律的具體體現(xiàn)，體會元素周期律（表）在學習元素單質(zhì)及其化合物知識、科學研究中的重要作用。教學重、難點重點：同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律；元素“位、構(gòu)、性”三者之間的關(guān)系及應(yīng)用。難點：元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系及應(yīng)用。核心素養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析：從微觀上理解元素周期律的形成原因是原子核外電子排布的周期性變化結(jié)果。明確宏觀上的元素性質(zhì)（包括原子半徑、化合價、金屬性和非金屬性）與微觀上的原子核外電子排布之間的關(guān)系，理解結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)的基本規(guī)律。證據(jù)推理與模型認知：建立元素原子半徑、化合價、金屬性和非金屬性變化的微觀模型，理解根據(jù)該模型進行元素性質(zhì)推理的科學思想。科學精神與社會責任：學習元素周期律在化學研究中的具體應(yīng)用，培養(yǎng)學生的科學精神，理解化學在社會發(fā)展中的重要作用。學情分析初步掌握元素周期表中隨著原子序數(shù)遞增，元素原子核外電子排布的周期性變化，決定了元素的性質(zhì)（主要化合價、金屬性和非金屬性等）呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律，具備一定的證據(jù)推理與模型認知的核心核心素養(yǎng)和歸納總結(jié)的能力，但還未清晰建立元素在周期表中位、構(gòu)、性的關(guān)系模型及運用該模型解決實際問題的能力待進一步提高。教學過程教學環(huán)節(jié)教學活動設(shè)計意圖環(huán)節(jié)一、情景導(dǎo)入生活情境【回顧1】元素周期表中，同周期元素性質(zhì)有何遞變性？【學生】同周期元素從左到右，原子半徑逐漸減小，元素原子失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強，元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強?！净仡?】元素周期表中，同主族元素性質(zhì)有何遞變性？【學生】同主族元素從上到下，原子半徑逐漸增大，元素原子失電子能力逐漸增強，得電子能力逐漸減弱，元素的金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱?！绢A(yù)習1】元素周期表中，1～20號元素性質(zhì)有何變化規(guī)律？【學生】1～20號元素中,非金屬性最強的元素形成的單質(zhì)是F2，金屬性最強的元素形成的單質(zhì)是K，原子半徑最小的是H元素，最高正價與最低負價代數(shù)和為0的是C元素?！绢A(yù)習2】請舉例說明不同周期、不同主族元素金屬性和非金屬性的遞變規(guī)律。【學生1】金屬性：Mg>Al，Ca>Mg，則堿性：Ca(OH)2eq\a\vs4\al(>)Mg(OH)2eq\a\vs4\al(>)Al(OH)3；【學生2】非金屬性：C>Si，O>C，則氫化物穩(wěn)定性：H2Oeq\a\vs4\al(>)CH4eq\a\vs4\al(>)SiH4。【教師】評價、強調(diào)：已知鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律，可推知未學元素砹(At)的化合物的性質(zhì)HAt不穩(wěn)定，水溶液呈強酸性，AgAt不溶于水?！疽搿吭刂芷诒硎窃刂芷诼傻木唧w表現(xiàn)形式，是學習化學的一種重要工具。門捷列夫在研究元素周期表時，科學地預(yù)言了11種尚未發(fā)現(xiàn)的元素，為它們在周期表中留下了空位。例如，他認為在鋁的下方有一個與鋁類似的元素“類鋁”，并預(yù)測了它的性質(zhì)。1875年，法國化學家發(fā)現(xiàn)了這種元素，將它命名為鎵。鎵的性質(zhì)與門捷列夫推測的一樣。門捷列夫還預(yù)測在硅和錫之間存在一種元素——“類硅”，15年后該元素被德國化學家文克勒發(fā)現(xiàn)，為了紀念他的祖國，將其命名為“鍺”。本節(jié)課我們將進一步探究元素性質(zhì)、原子結(jié)構(gòu)和元素在周期表中的位置之間的密切關(guān)系，以及利用這些關(guān)系可以解決那些問題?；仡櫯f知，預(yù)習新知，創(chuàng)設(shè)化學史情境，激發(fā)學習興趣和探究的欲望。環(huán)節(jié)二、氧元素周期表與元素周期律的關(guān)系活活動一、金屬元素與非金屬元素的分區(qū)及性質(zhì)遞變規(guī)律【過渡】門捷列夫是根據(jù)同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律來預(yù)言未知元素的性質(zhì)的。這節(jié)課我們來具體研究一下門捷列夫是如何進行推測的，元素周期律和元素周期表在化學研究中的具體的應(yīng)用又是什么?！締栴}1】閱讀教材P110頁4、5自然段，觀察圖43（如下圖），思考金屬元素與非金屬元素的分區(qū)及性質(zhì)有何遞變規(guī)律？可得到什么結(jié)論？【教師】投影表格，引導(dǎo)學生觀察、思考。族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA01234567【學生1】在元素周期表中，主族元素從上到下，從左到右，元素的金屬性和非金屬性存在著一定的遞變規(guī)律?！緦W生2】在金屬與非金屬分界線附件的元素既表現(xiàn)金屬元素的性質(zhì),又表現(xiàn)非金屬元素的性質(zhì)?！緦W生3】周期表的左下方是金屬性最強的元素，是堿金屬元素(放射性元素除外)；右上方是非金屬性最強的元素，是鹵族元素；最后一個縱行是0族元素?！窘處煛吭u價、強調(diào)：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→原子失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強【問題2】根據(jù)上圖中序號所示相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合元素周期律分析，在現(xiàn)有元素中金屬性和非金屬性最強的分別是什么元素？【學生1】由元素周期律可知，同一周期從左到右，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強；【學生2】同一主族自上而下，金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱?！緦W生3】金屬性最強的元素位于元素周期表的左下角，非金屬性最強的元素位于元素周期表的右上角，即金屬性最強的應(yīng)該為鈁元素，但由于鈁是放射性元素，在自然界中不能穩(wěn)定存在，所以一般認為銫的金屬性最強，氟的非金屬性最強?！窘處煛吭u價、補充。【問題3】總結(jié)歸納元素周期表中金屬元素與非金屬元素的分區(qū)有哪些特點及規(guī)律？【學生1】分界線：沿著元素周期表中硼、硅、砷、碲、砹與鋁、鍺、銻、釙的交界處畫一條虛線，即為金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)的分界線?！緦W生2】分界線附近元素既表現(xiàn)金屬元素的性質(zhì)，又表現(xiàn)非金屬元素的性質(zhì)。【學生3】各區(qū)位置：分界線左下方為金屬元素區(qū)，分界線右上方為非金屬元素區(qū)。自然界中最強的金屬是銫，最強的非金屬為氟?！窘處煛吭u價、強調(diào)：第二、三、四、五、六周期除過渡元素外，依次有2、3、4、5、6種金屬元素，有6、5、4、3、2種非金屬元素(含稀有氣體元素)?！緦?yīng)訓練1】元素周期表中某區(qū)域的一些元素多用于制造半導(dǎo)體材料，它們是（）A．左下方區(qū)域的金屬元素B．右上方區(qū)域的非金屬元素C．金屬元素和非金屬元素分界線附近的元素D．稀有氣體元素【答案】C【解析】A．元素周期表中有金屬元素和非金屬元素，其中金屬元素位于元素周期表的左邊，可以用來做導(dǎo)體材料，A項錯誤；B．非金屬元素一般位于元素周期表的右邊，氫元素除外，非金屬元素一般不導(dǎo)電，是絕緣體材料，B項錯誤；C．在金屬與非金屬元素交界處的元素大多數(shù)可用于制作半導(dǎo)體材料，C項正確；D．稀有氣體元素屬于非金屬元素，它們的性質(zhì)更穩(wěn)定，一般不用來做半導(dǎo)體材料，D項錯誤；答案選：C?！緦?yīng)訓練2】元素在周期表中的位置，反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)，下列說法正確的是()A．同一元素不可能既表現(xiàn)金屬性，又表現(xiàn)非金屬性B．第三周期元素的最高正化合價等于它所處的主族序數(shù)C．短周期元素形成離子后，最外層電子都達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D．同一主族元素的原子，最外層電子數(shù)相同，化學性質(zhì)完全相【答案】B【解析】處于元素周期表金屬與非金屬分界線附近的元素，既表現(xiàn)金屬性，又表現(xiàn)非金屬性，A錯誤；主族元素(F、O除外)的最高正化合價等于它所處的主族序數(shù)，也等于其最外層電子數(shù)，B正確；H＋的最外層電子數(shù)是0，C項錯誤；同一主族元素的原子最外層電子數(shù)雖相同，但是核電荷數(shù)、原子半徑不同，化學性質(zhì)不完全相同，D錯誤?；貧w教材，根據(jù)信息，形成元素周期表中同周期、同主族元素金屬性和非金屬性變化規(guī)律模型。利用同周期、同主族元素金屬性和非金屬性變化規(guī)律模型，認識金屬性和非金屬性最強元素。通過歸納總結(jié)，強化周期表規(guī)律性認識。。鞏固與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率?；顒佣?、元素的化合價與元素在周期表中的位置關(guān)系【過渡】通過上面的學習，我們了解了元素周期表中，金屬元素和非金屬元素的分區(qū)及同周期、同主族元素金屬性和非金屬性的變化規(guī)律，下面我們來探究主族元素的化合價與元素原子的核外電子排布以及主族序數(shù)之間的關(guān)系?！締栴}1】閱讀教材P111頁第3自然段，結(jié)合下表，思考主族元素的最高正價和最低負價與元素原子的核外電子排布以及主族序數(shù)之間的關(guān)系？【教師】投影表格，引導(dǎo)分析?！緦W生1】同周期由左向右主族元素的最高正價逐漸有+1價升高至+7價（O和F一般不呈現(xiàn)正價）【學生2】同主族元素的最高正價和最低負價相同（注意O和F）【學生3】主族元素的最高正價等于該元素的原子最外層電子數(shù)，也等于其主族序數(shù)【學生4】非金屬元素的最高正價和最低負價的絕對值之和等于8（H的最低負價為1）【教師】評價、強調(diào)：主族元素的最高正化合價等于原子所能失去的最外層電子數(shù)（價電子），而非金屬的最低負化合價則等于使原子達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)所需得到的電子數(shù)。所以，非金屬元素的最高正化合價和它的最低負化合價的絕對值之和等于8?！締栴}2】閱讀教材P111頁“標注①”，思考什么是價電子？具體內(nèi)容是什么？【學生1】定義：可在化學反應(yīng)中發(fā)生變化、與元素的化合價有關(guān)的電子（或\t"s://baike.so/doc/_blank"原子核外電子中能與其他原子\t"s://baike.so/doc/_blank"相互作用形成\t"s://baike.so/doc/_blank"化學鍵的\t"s://baike.so/doc/_blank"電子）?！緦W生2】具體內(nèi)容：主族元素的價電子就是最外層電子，過渡元素的價電子包括最外層電子及次外層或倒數(shù)第三層的部分電子。一般來說，原子的價電子數(shù)愈少，活性就愈高?！窘處煛吭u價、補充?！緦?yīng)練習1】X、Y、Z、M、Q、R皆為前20號元素，其原子半徑與主要化合價的關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤是（）A．Q位于第三周期IA族B．X、Y、Z三種元素組成的化合物可能是鹽或堿C．Z與M的最高價氧化物對應(yīng)水化物均為強酸D．簡單離子半徑：M>Q+>R2+【答案】D【解析】X、Y、Z、M、Q、R皆為前20號元素，根據(jù)原子半徑與主要化合價的關(guān)系圖，X有+1價，其原子半徑最小，則X為H；Y只有2價，則Y為O；M存在+7、1價，則M為Cl；Z存在+5、3價，其原子半徑小于Cl，而大于O，則Z為N元素；Q只有+1價，R只有+2價，且原子半徑R＞Q＞M(Cl)，則R為Ca，Q為Na元素，以此分析解答。根據(jù)上述分析可知，X為H，Y為O，Z為N，M為Cl，Q為Na，R為Ca元素。A．Na的原子序數(shù)為11，在周期表中位于第三周期ⅠA族，故A正確；B．X、Y、Z三種元素組成的化合物可為HNO3、NH3?H2O或NH4NO3，分別為酸、堿、鹽，故B正確；C．Z為N、M為Cl，Z與M的最高價氧化物對應(yīng)水化物分別為硝酸、高氯酸，均為強酸，故C正確；D．一般而言，電子層數(shù)越多，半徑越大，電子層數(shù)相同，原子序數(shù)越大，半徑越小，則簡單離子半徑：M＞R2+＞Q+，故D錯誤；故選D?！緦?yīng)練習2】砷為第4周期第ⅤA族元素，根據(jù)它在周期表中的位置推測，砷不可能具有的性質(zhì)是（）A．砷的非金屬性比磷弱 B．可以存在3、+3、+5等多種化合價C．As2O5對應(yīng)水化物的酸性比H3PO4弱 D．AsH3比NH3穩(wěn)定【答案】D【解析】A．同主族從上到下非金屬性逐漸減弱，砷與磷同主族，且砷在磷的下一周期，則砷的非金屬性比磷弱，故A正確；B．砷與氮元素同主族，氮元素的化合價有3、+3、+5價，則As可以存在3、+3、+5等多種化合價，故B正確；C．同主族從上到下非金屬性逐漸減弱，最高價含氧酸的酸性逐漸減弱，則As2O5對應(yīng)水化物的酸性比H3PO4弱，故C正確；D．同主族從上到下非金屬性逐漸減弱，元素對應(yīng)的氫化物的穩(wěn)定性降低，則NH3比AsH3穩(wěn)定，故D錯誤；故答案選D。結(jié)合數(shù)據(jù)信息，歸納總結(jié)同周期元素化合價變化規(guī)律，培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認知的化學核心素養(yǎng)。創(chuàng)設(shè)問題情境，促進概念的深度理解。鞏固與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率?；顒尤?、判斷金屬性與非非金屬性強弱的方法【過渡】根據(jù)元素周期表中元素金屬性和非金屬性變化規(guī)律，結(jié)合所學知識，我們可以得到比較元素的非金屬性和金屬性強弱的一些方法?！締栴}1】思考討論金屬性強弱的實質(zhì)是什么？比較元素金屬性強弱的方法有哪些？【學生】比較金屬性的強弱，其實質(zhì)是看元素原子失去電子的難易程度，其原子越易失去電子，該元素的金屬性越強?！窘處煛孔穯枺罕容^元素金屬性強弱有哪些基本的方法？【學生1】根據(jù)元素周期表判斷:同一周期，從左到右，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的金屬性逐漸減弱；同一主族，從上到下，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的金屬性逐漸增強。【學生2】根據(jù)元素單質(zhì)及其化合物的相關(guān)性質(zhì)判斷：金屬單質(zhì)與水(或酸)反應(yīng)越劇烈，元素的金屬性越強。如Zn與鹽酸反應(yīng)比Fe與鹽酸反應(yīng)更容易，則金屬性：Zn＞Fe；最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強，元素的金屬性越強。如堿性：NaOH＞Mg(OH)2，則金屬性：Na＞Mg；金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)。如Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，則金屬性：Zn＞Cu；元素的原子對應(yīng)陽離子的氧化性越強，則元素的金屬性越弱。如氧化性：Mg2＋＞Na＋，則金屬性：Mg＜Na?！緦W生3】根據(jù)金屬活動性順序判斷:一般來說，排在前面的金屬元素其金屬性比排在后面的強。如Fe排在Cu的前面，則金屬性：Fe＞Cu?！窘處煛吭u價、強調(diào)：金屬性強弱的比較，關(guān)鍵是比較原子失去電子的難易，而不是失去電子數(shù)的多少。如Na失去一個電子，而Mg失去兩個電子，但Na的金屬性比Mg強。【問題2】討論非金屬性強弱的實質(zhì)是什么？比較元素非金屬性強弱的方法有哪些？【學生】比較非金屬性的強弱，其實質(zhì)是看元素原子得到電子的難易程度，越易得到電子，非金屬性越強?！窘處煛孔穯枺罕容^元素非金屬性強弱有哪些基本的方法？【學生1】根據(jù)元素周期表判斷：同一周期，從左到右，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的非金屬性逐漸增強；同一主族，從上到下，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的非金屬性逐漸減弱。【學生2】根據(jù)元素單質(zhì)及其化合物的相關(guān)性質(zhì)判斷：非金屬單質(zhì)越易跟H2化合，其非金屬性越強。如F2與H2在暗處即可反應(yīng)，Br2與H2在加熱條件下才能反應(yīng)，則非金屬性：F＞Br；氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，其非金屬性越強。如穩(wěn)定性：HF＞HCl，則非金屬性：F＞Cl；最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強，其非金屬性越強。如酸性：H2SO4＞H3PO4，則非金屬性：S＞P；非金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)。如Cl2＋2KI=2KCl＋I2，則非金屬性：Cl＞I；元素的原子對應(yīng)陰離子的還原性越強，其非金屬性就越弱。如還原性：S2－＞Cl－，則非金屬性：Cl＞S?！窘處煛吭u價、強調(diào)：短周期主族元素的最高價氧化物的水化物中酸性最強的是高氯酸（HClO4），堿性最強的是氫氧化鈉（NaOH），氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性最強的是氫氟酸（HF）?！緦?yīng)練習1】碲(Te)是52號元素，位于周期表中VIA族，處于金屬區(qū)與非金屬區(qū)的交界線上。下列敘述錯誤的是（）A．碲的單質(zhì)具有半導(dǎo)體的性能B．碲化氫(H2Te)比H2S更穩(wěn)定C．碲可在空氣中燃燒生成二氧化碲(TeO2)D．H2TeO4的酸性比H2SO4弱【答案】B【解析】A．碲處于金屬區(qū)與非金屬區(qū)的交界線上，其單質(zhì)具有半導(dǎo)體的性能，A正確；B．碲的非金屬性比硫弱，則其簡單氫化物的穩(wěn)定性比H2S弱，B錯誤；C．硫與碲在同一主族，硫可在空氣中燃燒生成二氧化硫，則碲可在空氣中燃燒生成二氧化碲(TeO2)，C正確；D．碲的非金屬性比硫弱，則其最高價氧化物的水化物H2TeO4的酸性比硫的最高價氧化物的水化物H2SO4弱，D正確；故選B?！緦?yīng)練習2】請運用元素周期表的有關(guān)理論分析判斷，下面幾種元素及其化合物性質(zhì)的推斷中正確的是()A．鉈(Tl)的氧化物的水化物可能具有兩性B．砹(At)為無色固體，HAt不穩(wěn)定，AgAt具有感光性，且不溶于水C．硫酸鍶(SrSO4)是難溶于水的白色固體D．H2Se是無色、有毒、比H2S穩(wěn)定的氣體【答案】C【解析】同主族元素從上到下金屬性增強，Tl的金屬性大于Al的金屬性，則鉈(Tl)的氧化物的水化物為強堿，故A錯誤；同主族元素從上到下非金屬性減弱，且化合物性質(zhì)相似，則砹(At)為有色固體，HAt不穩(wěn)定，AgAt具有感光性，且不溶于水，故B錯誤；硫酸鋇、硫酸鈣均不溶于水，則硫酸鍶(SrSO4)是難溶于水的白色固體，故C正確；非金屬性：S＞Se，可知H2Se是無色、有毒、不如H2S穩(wěn)定的氣體，故D錯誤。通過討論交流，深度理解元素性性和非金屬性強弱的實質(zhì)，為比較元素金屬性和非金屬性強弱提供理論依據(jù)。提供歸納總結(jié)，全面掌握判斷元素金屬性和非金屬性強弱的基本方法。培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認知的化學核心素養(yǎng)。鞏固與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率。環(huán)節(jié)三、元素周期表和周期律的應(yīng)用活活活動一、根據(jù)元素周期表和周期律預(yù)測元素的性質(zhì)【過渡】根據(jù)上面的總結(jié)，我們對于元素周期表和元素周期律的應(yīng)用已經(jīng)有了一個基本的認識了。門捷列夫就是根據(jù)這樣的規(guī)律，對于還未發(fā)現(xiàn)的元素進行了預(yù)測，知道了化學學科的研究。下面我們來模擬一下門捷列夫的研究過程，嘗試著對未知元素進行預(yù)測?！締栴}1】討論根據(jù)元素周期表中同周期、同主族元素性質(zhì)的相似性和遞變性，完成表格內(nèi)容。【教師】投影表格，引導(dǎo)分析?！緦W生】思考討論，完成表格內(nèi)容，展示交流：性質(zhì)同周期同主族原子半徑減小增大得失電子能力得增強，失減弱得減弱，失增強金屬性、非金屬性金減弱，非增強金增強，非減弱單質(zhì)氧化性、還原性氧增強，還減弱氧減弱，還增強單質(zhì)溶沸點金屬升高，非金屬降低金屬降低，非金屬升高最高價氧化物水化物酸堿性酸性增強，堿性減弱酸性減弱，堿性增強氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性增強減弱【教師】評價、補充。【問題2】根據(jù)元素周期表和元素周期律，預(yù)測元素“硒（Se）”的相關(guān)性質(zhì)，并填寫下表內(nèi)容?！窘處煛客队氨砀?，引導(dǎo)分析?！緦W生】完成表格內(nèi)容，展示交流：元素名稱硒元素符號Se原子序數(shù)34金屬還是非金屬？非金屬原子結(jié)構(gòu)示意圖最高正價+6最低負價2常見中間價0、+2、+4氣態(tài)氫化物化學式H2Se最高價氧化物SeO3最高價氧化物對應(yīng)水化物H2SeO4與硫酸比較酸性H2SO4>H2SeO4與硫化氫比較穩(wěn)定性H2S>H2Se【教師】評價、補充完善。【對應(yīng)練習1】如圖是元素周期表的一部分，關(guān)于元素X、Y、Z的敘述正確的是（）A．Y的最高價氧化物對應(yīng)的水化物是強酸B．X、Y的氣態(tài)氫化物的水溶液的酸性：X>YC．Z的單質(zhì)在常溫下是固體，可與鐵粉反應(yīng)D．Z所在的周期中含有26種元素【答案】A【解析】由圖可知，X為N元素，Y為S元素，Z為Br元素。A．由上述分析可知，Y為S元素，S元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為硫酸，硫酸是強酸，故A正確；B．X的氣態(tài)氫化物的水溶液為氨水，氨水是堿，Y的氣態(tài)氫化物的水溶液為氫硫酸，則酸性：氫硫酸>氨水，即Y>X，故B錯誤；C．由上述分析可知，Z為Br元素，常溫下溴單質(zhì)為液體，故C錯誤；D．Z為Br元素，位于第四周期，第四周期含有18種元素，故D錯誤；故答案選A?！緦?yīng)練習2】下列比較中正確的是（）A．離子的還原性：S2－＞Cl－＞Br－＞F－B．熱穩(wěn)定性：HF＞HCl＞H2SC．酸性：HClO＞H2SO4＞H3PO4D．堿性：Al(OH)3＞Mg(OH)2＞Ca(OH)2【答案】B【解析】A項，元素的非金屬性F＞Cl＞S＞Br，非金屬性越強其單質(zhì)的氧化性越強，對應(yīng)的離子還原性越弱，則離子還原性：S2－＞Br－＞Cl－＞F－，錯誤；B項，元素的非金屬性F＞Cl＞S，氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性HF＞HCl＞H2S，正確；C項，非金屬性Cl＞S＞P，元素的非金屬性越強，對應(yīng)的最高價氧化物的水化物的酸性越強，即酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4，HClO不是最高價的含氧酸，是弱酸，其酸性比硫酸弱，錯誤；D項，金屬性：Ca＞Mg＞Al，元素的金屬性越強，對應(yīng)的最高價氧化物的水化物的堿性越強，即酸性：Al(OH)3＜Mg(OH)2＜Ca(OH)2，錯誤。通過歸納和總結(jié)，形成對元素周期表中同周期、同主族元素去化合物性質(zhì)變化規(guī)律的全面認識和理解。嘗試利用元素周期律知識，推測未知（或不熟悉）元素的性質(zhì)。鞏固與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率?；罨罨顒佣⒃刂芷诒砗椭芷诼傻膽?yīng)用【過渡】在生產(chǎn)生活中，周期表和周期律還有更廣泛的應(yīng)用。由于周期表中位置相近的元素的性質(zhì)相似，所以在一定區(qū)域內(nèi)尋找元素、發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的新用途是一種相當有效的方法。【問題1】閱讀教材P111頁內(nèi)容，思考如何根據(jù)元素周期表和周期律尋找新物質(zhì)？【學生1】在金屬與非金屬分界線附近尋找半導(dǎo)體材料，如：Si、Ge、Ga等；【教師】投影、強調(diào)：、【學生2】研究氟、氯、硫、磷附近的元素，制造新品種農(nóng)藥；【教師】投影、強調(diào)：【學生3】在過渡元素中尋找制造催化劑和耐高溫、耐腐蝕合金的元素，如：Fe、Ni、Pd等?！窘處煛客队?、強調(diào)：鈀鉑銠合金催化劑鈀鉑銠合金催化劑【問題2】討論如何根據(jù)元素周期表和周期律指導(dǎo)新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)？【學生1】根據(jù)同周期、同主族元素性質(zhì)的相似性和遞變性，預(yù)測新元素的發(fā)現(xiàn)及原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)?！窘處煛孔穯枺赫堫A(yù)測118（Og）號元素可能具有哪些性質(zhì)？【學生2】118（Og）號元素：第七周期第0族、原子結(jié)構(gòu)示意圖、是一種人工合成的化學元素、氣體元素，化學性質(zhì)很不活潑、屬于稀有氣體一類、Og具放射性，其原子十分不穩(wěn)定。【教師】評價、補充?！締栴}3】探究如何根據(jù)元素周期表和周期律中元素“位、構(gòu)、性”的關(guān)系比較元素的性質(zhì)？【教師】提問：以鹵族元素、氧族元素未例，如何比較最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性、氫化物的穩(wěn)定性及陰離子的還原性強弱？【學生】根據(jù)同周期、同主族元素性質(zhì)的相似性和遞變性，可以比較元素的性質(zhì)。酸性HClO4>HBrO4>H2SeO4;穩(wěn)定性H2Se<HBr<HCl;還原性Se2－>Br－>Cl－等?！窘處煛吭u價、強調(diào)并投影：元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式，根據(jù)元素“位、構(gòu)、性”的關(guān)系可以比較元素的性質(zhì)。如圖：【對應(yīng)練習1】下列說法錯誤的是（）A．作半導(dǎo)體材料的元素大多數(shù)位于周期表中金屬元素和非金屬元素的交界處B．農(nóng)藥中常含有的元素通常在元素周期表的右上方區(qū)域內(nèi)C．構(gòu)成催化劑的元素通常在元素周期表的左上方區(qū)域內(nèi)D．在過渡元素中可以尋找作耐高溫和耐腐蝕的合金材料的元素【答案】C【解析】A．鍺、硅、砷化鎵、磷化鎵等常用作半導(dǎo)體材料，其所含元素大多數(shù)位于周期表中金屬元素和非金屬元素的交界處，A正確；B．農(nóng)藥中常含有氟、氯、硫、磷等元素，它們通常在元素周期表的右上方區(qū)域內(nèi)，B正確；C．構(gòu)成催化劑的元素通常為過渡元素，它們位于元素周期表的過渡區(qū)域內(nèi)，C錯誤；D．耐高溫和耐腐蝕的合金材料中常含有鉻、鎳，它們在過渡元素中，所以可以在過渡元素中尋找耐高溫和耐腐蝕的合金材料，D正確；故選C。【對應(yīng)練習2】下表顯示了元素周期表中的一部分，其中①⑦為短周期元素，已知③與氫元素能組成生活中最常見的化合物，有關(guān)敘述錯誤的是（）①②③④⑤⑦⑥A．最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性：①<②B．③與氫元素形成10電子化合物呈中性C．離子半徑：⑤>④D．⑦位于金屬與非金屬分界線附近，可作半導(dǎo)體材料【答案】C【解析】③與氫元素能組成生活中最常見的化合物，應(yīng)為H2O，故③為H，根據(jù)元素在周期表中的位置：②為N，①為C，④為Na，⑤為Mg，⑦為Si，⑥為Cl。A．①為C，②為N，同周期從左往右非金屬性增強，故非金屬性N>C，最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性：H2CO3<HNO3，A正確；B．③與氫元素形成10電子化合物為H2O，呈中性，B正確；C．④為Na，⑤為Mg，核外電子排布相同，核電荷數(shù)越大半徑越小，故離子半徑Na+>Mg2+，C錯誤；D．⑦為Si，位于金屬與非金屬分界線附近，可作半導(dǎo)體材料，D正確；故選C。應(yīng)用元素周期表和周期律相關(guān)知識，解決生產(chǎn)、生活、科研等方面的實際問題，培養(yǎng)科學探究精神，落實社會責任的化學核心素養(yǎng)。利用所學知識，推測未知元素及其化合物的性質(zhì)，體驗科學探究的過程與方法。鞏固與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率。環(huán)節(jié)四、課后鞏固作業(yè)設(shè)計1．（易）教材作業(yè)：P112頁練習3、4、5、6、72．（易）應(yīng)用元素周期律分析下列推斷，其中錯誤的是（）①電子層數(shù)相同的元素的最高正價隨原子序數(shù)的增大而升高②電子層數(shù)為2的非金屬元素的氣態(tài)氫化物溶于水后，水溶液均為酸性③原子核外有3層電子的金屬元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物，其堿性隨原子序數(shù)的增大而減弱A．①② B．①③ C．②③ D．只有③【答案】A【解析】O無最高正價，F(xiàn)無正價，①錯誤；氮元素的氫化物是氨，水溶液呈堿性，②錯誤。原子核外有3層電子指第三周期的金屬元素，同周期隨著原子序數(shù)增大，金屬性減弱，金屬元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性也減弱，③正確；故選：A。3．（易）科學家根據(jù)元素周期律和原子結(jié)構(gòu)理論預(yù)測原子序數(shù)為114的元素位于第7周期IVA族，稱為類鉛元素。下面關(guān)于它的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)預(yù)測正確的是（）A．類鉛元素原子的最外層電子數(shù)為6 B．其常見價態(tài)為＋4、4C．它的金屬性比鉛強 D．它的原子半徑比鉛小【答案】C【解析】A．114的元素位于第7周期IVA族，因此其原子最外層電子數(shù)為4，故A錯誤；B．金屬元素沒有負化合價，故B錯誤；C．同一主族從上到下，元素的金屬性逐漸增強，故114號類鉛元素是一種典型的金屬元素，且其金屬性比鉛強，故C正確；D．同一主族從上到下，元素的原子半徑逐漸增大，所以該元素的原子半徑比鉛大，故D錯誤；答案選C。4．（中）部分短周期元素的原子半徑及主要化合價如下，根據(jù)表中信息，判斷以下敘述正確的是（）元素代號LMQRT原子半徑/nm主要化合價+2+3+2+6、22A．氫化物的穩(wěn)定性為H2T<H2RB．單質(zhì)與稀鹽酸反應(yīng)的劇烈程度為L<QC．M與T形成的化合物具有兩性D．最高價氧化物水化物的堿性M>L【答案】C【解析】L和Q的化合價都為+2價，應(yīng)為周期表第ⅡA族，根據(jù)半徑關(guān)系可知Q為Be，L為Mg；R和T的化合價都有2價，應(yīng)為周期表第ⅥA族元素，R的最高價為+6價，應(yīng)為S元素，T無正價，應(yīng)為O元素；M的化合價為+3價，應(yīng)為周期表第ⅢA族元素，根據(jù)M原子半徑大于R小于L可知應(yīng)和L同周期，為Al元素，結(jié)合元素周期律知識解答該題。根據(jù)以上分析可知L、M、Q、R、T分別是Mg、Al、Be、S、O。則A．非金屬性O(shè)＞S，非金屬性越強，氫化物越穩(wěn)定，所以氫化物的穩(wěn)定性為H2O＞H2S，A錯誤；B．金屬性Mg＞Be，則Mg與酸反應(yīng)越劇烈，則相同條件下單質(zhì)與稀鹽酸反應(yīng)的劇烈程度為Q＜L，B錯誤；C．M與T形成的化合物是氧化鋁，氧化鋁是兩性氧化物，溶于強酸、強堿，C正確；D．金屬性Mg大于Al，故最高價氧化物水化物的堿性氫氧化鎂大于氫氧化鋁，D錯誤；答案選C。5．（中）元素的原子結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)和在周期表中的位置。下列說法正確的是（）A．元素原子的最外層電子數(shù)等于元素的最高化合價B．元素核外電子排布時，先排滿K層，再排L層，先排滿M層，再排N層C．P、S、Cl得電子能力和最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性均依次增強D．元素周期表中位于金屬和非金屬分界線附近的元素屬于過渡元素【答案】C【解析】A．第二周期的元素O、F無正價，故A錯誤；B．多電子原子中，在離核較近的區(qū)域內(nèi)運動的電子能量較低，元素核外電子排布時，先排滿K層，再排L層，L層排滿后、再排M層，但N層有些電子能量較低，所以M層排了8個電子、沒有排滿時會先有2個電子排N層，故B錯誤；C．P、S、Cl同周期，且原子序數(shù)依次增大，非金屬性遞增，得電子能力和最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性均依次增強，故C正確；D．位于金屬和非金屬分界線附近的元素，表現(xiàn)一定的金屬性與非金屬性，而過渡元素包含副族元素與第Ⅷ族元素，故D錯誤；答案選C。6．（易）元素周期表中的金屬和非金屬元素的分界線處用虛線表示。下列說法正確的是()A．事物的性質(zhì)總在不斷的發(fā)生明顯的變化B．緊靠虛線兩側(cè)的元素都是兩性金屬元素C．可在虛線附近尋找半導(dǎo)體材料(如Ge、Si等)D．可在虛線的右上方尋找耐高溫材料【答案】C【解析】同族元素的性質(zhì)是相似的，同周期元素的性質(zhì)是遞變的，A項錯誤；緊靠虛線兩側(cè)的元素既表現(xiàn)金屬性又表現(xiàn)非金屬性，但沒有兩性金屬元素這一說法，B項錯誤；耐高溫材料應(yīng)該在過渡元素中尋找，D項錯誤。7．（難）X、Y、Z、M是四種短周期主族元素，其中X、Y位于同一主族，Y與M、X與Z位于同一周期。X原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，Z原子的核外電子數(shù)比X原子的少1。M是同周期主族元素中半徑最大的。下列說法錯誤的是A．X、Y、Z的最簡單氫化物中，X的最簡單氫化物沸點最高B．四種元素簡單離子的半徑大小為Y＞X＞Z＞MC．Y的最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學式可表示為HYO3D．X、Y、M可以組成多種化合物【答案】BC【解析】X、Y、Z、M是4種短周期元素，X原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，X原子有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，則X為O元素，X、Y位于同一主族，則Y為S元素；Z原子的核外電子數(shù)比X原子少1，又X與Z位于同一周期，則Z為N元素；M是同周期中半徑最大的元素，應(yīng)處于IA族元素，由Y與M同一周期，則M為Na元素。A項，X為O元素，H2O常溫下為液體，而氨氣、硫化氫為氣態(tài)，故水的沸點最高，正確；B項，離子的核外電子層數(shù)越多半徑越大，S2－半徑最大，Na＋、O2－、N3－核外電子排布相同，其核電核數(shù)越大，離子半徑越小，則四種元素簡單離子的半徑由大到小依次為Y(S2－)＞Z(N3－)＞X(O2－)＞M(Na＋)，錯誤；C項，S的最高價氧化物對應(yīng)水化物的化