課時(shí)5從鋁制疏通劑說(shuō)起元素周期律（課件）高一化學(xué)

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化學(xué)

必修第一冊(cè)第六單元

物質(zhì)結(jié)構(gòu)

元素周期律A

元素周期律第5課時(shí)從鋁制疏通劑說(shuō)起

——元素周期律學(xué)習(xí)目標(biāo)和核心素養(yǎng)1.了解元素原子核外電子排布、原子半徑、主要化合價(jià)的周期性變化，認(rèn)識(shí)元素周期律并理解其實(shí)質(zhì)。2.會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究同周期元素性質(zhì)的變化規(guī)律，會(huì)比較元素的金屬性或非金屬性的強(qiáng)弱，促進(jìn)“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”化學(xué)核心素養(yǎng)的

發(fā)展。3、倡導(dǎo)真實(shí)問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)，開(kāi)展以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng)，積極組織學(xué)生探究活動(dòng)，讓學(xué)生設(shè)計(jì)“鈉、鎂、鋁金屬性和非金屬性大小的判斷”的實(shí)驗(yàn)，重視教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。教學(xué)目標(biāo)

核心素養(yǎng)你知道嗎？

解密固體管道疏通劑特有的“顆粒”可使產(chǎn)品與阻塞物充分作用疏通更高效等你知道嗎？

關(guān)于鋁的故事在19世紀(jì)以前，鋁被認(rèn)為是一種稀罕的貴金屬，價(jià)格比黃金還要貴。歷史上，法國(guó)皇帝拿破侖三世為了顯示自己的尊貴，用鋁做了一頂頭盔，成為轟動(dòng)一時(shí)的新聞。每逢盛大國(guó)宴，別人都用銀制餐具，而他獨(dú)自使用一套鋁制餐具。鋁的化學(xué)性質(zhì)比較活潑你知道嗎？

請(qǐng)同學(xué)說(shuō)說(shuō)它在周期表中的位置

堿金屬元素、鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上的相似性和遞變性？堿金屬元素鹵族元素LiNaKRbCsFrFClBrIAtTs非金屬性逐漸減弱金屬性逐漸增強(qiáng)單質(zhì)氧化性逐漸減弱單質(zhì)還原性逐漸增強(qiáng)得電子能力逐漸減弱失電子能力逐漸增強(qiáng)原子半徑逐漸增大核外電子層數(shù)逐漸增多核電荷數(shù)增加同一周期元素的性質(zhì)又有什么變化規(guī)律？01原子最外層電子排布的周期性變化原子最外層電子排布變化規(guī)律

位于元素周期表VIIA族(第17縱列)的元素氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)

Ts都能與Na、K、Ca、Mg等金屬化合成鹽，所以統(tǒng)稱(chēng)為鹵素(成鹽元素之意)。

鹵族元素(簡(jiǎn)稱(chēng)鹵族)是典型的非金屬元素，它們?cè)谧匀唤缰卸家曰蠎B(tài)存在。活動(dòng)一：繪制1—18號(hào)元素隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的最外層電子數(shù)變化折線圖。結(jié)合原子結(jié)構(gòu)示意圖，以核電荷數(shù)為橫坐標(biāo)、最外層電子數(shù)為縱坐標(biāo)，將1－18號(hào)元素的最外層電子數(shù)表示在坐標(biāo)系中，再將各點(diǎn)依次用光滑曲線連接起來(lái)。分析是否存在規(guī)律性？周期序號(hào)原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)結(jié)論第一周期1→211→2同周期由左向右元素的原子最外層電子數(shù)逐漸增加(1→8)第二周期3→10_______第三周期11→18_______規(guī)律：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的_______________________1→81→8核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化23隨著核電荷數(shù)的遞增，除H、He外元素原子的最外層電子數(shù)呈現(xiàn)從1到8的周期性變化。請(qǐng)同學(xué)們觀察表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(jià)各呈現(xiàn)什么規(guī)律性的變化？02原子半徑的變化規(guī)律活動(dòng)二：繪制1—18號(hào)元素隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子半徑變化的折線圖。原子半徑的變化規(guī)律隨著核電荷數(shù)的遞增，元素的原子半徑呈現(xiàn)由大到小的周期性變化原子半徑逐漸增大原子半徑逐漸減小03元素的主要化合價(jià)活動(dòng)三：繪制1—18號(hào)元素隨著原子序數(shù)的遞增，元素的最高正價(jià)、最低負(fù)價(jià)變化折線圖?；顒?dòng)三：繪制1—18號(hào)元素隨著原子序數(shù)的遞增，元素的最高正價(jià)、最低負(fù)價(jià)變化折線圖。隨著核電荷數(shù)的遞增，元素的最高正化合價(jià)呈現(xiàn)＋1到＋7(氧、氟除外)、最低負(fù)化合價(jià)呈現(xiàn)－4到－1的周期性變化。周期原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)原子半徑(除稀有氣體元素)最高或最低化合價(jià)變化一1~211~2—+1→0二3~10+1→+5-4→-1→0三11~18

結(jié)論：

規(guī)律：1~81~8大→小大→小+1→+7-4→-1→0(O和F無(wú)+6、+7最高正價(jià))最低負(fù)價(jià)由ⅣA族-4價(jià)升高至ⅦA族-1價(jià)最高正價(jià)＋|最低負(fù)價(jià)|＝8同一周期隨著原子序數(shù)的遞增，原子最外層電子數(shù)從1到8(或2)依次增加，原子半徑依次減小，最高或最低化合價(jià)也依次增加。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、元素化合價(jià)呈周期性變化最高正價(jià)從＋1升至＋723完成課本P108思考與討論通過(guò)上面的討論我們知道，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(jià)都呈現(xiàn)周期性的變化。根據(jù)第三周期元素原子核外電子排布規(guī)律，推測(cè)該周期元素金屬性和非金屬性具有怎樣的變化規(guī)律？04第三周期元素性質(zhì)的遞變第三周期元素性質(zhì)的遞變NaMgAlSiPSCl電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)增大，半徑減小失電子能力減弱，得電子能力增強(qiáng)金屬性減弱，非金屬性增強(qiáng)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明實(shí)驗(yàn)一：取一小段鎂條，用砂紙除去表面的氧化膜，放到試管中。向試管中加入2mL水，并滴入2滴酚酞溶液，觀察現(xiàn)象。過(guò)一會(huì)兒，加熱試管至液體沸騰，觀察現(xiàn)象。與鈉和水的反應(yīng)相比，鎂和水的反應(yīng)難易程度如何?生成了什么物質(zhì)?如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明三者金屬性的強(qiáng)弱？鈉、鎂、鋁元素金屬性的相對(duì)強(qiáng)弱試劑和儀器：鎂條、鋁片、蒸餾水、酚酞、2mol/L鹽酸；試管、鑷子、砂紙實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論金屬性Na>Mg>Al

從實(shí)驗(yàn)事實(shí)探究同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律實(shí)驗(yàn)二：向試管中加入2mL1mol/LAlCl3溶液，然后滴加氨水，直到不再產(chǎn)生白色絮狀A(yù)l(OH)3沉淀為止。將Al(OH)3沉淀分裝在兩支試管中，向一支試管中滴加2mol/L鹽酸，向另一支試管中滴加2mol/LNaOH溶液。邊滴加邊振蕩，觀察現(xiàn)象。用2mL1mol/LMgCl2溶液代替AlCl3溶液做上述實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象，并進(jìn)行比較。從實(shí)驗(yàn)事實(shí)探究同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律實(shí)驗(yàn)操作

沉淀溶解情況沉淀________沉淀________沉淀_____沉淀_______相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________________________________________________________________________

實(shí)驗(yàn)結(jié)論金屬性：Mg___Al逐漸溶解逐漸溶解溶解不溶解Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋NaOH=NaAl(OH)4＋2H2OMg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O>兩性氫氧化物與酸、堿都反應(yīng)，生成鹽和水的氫氧化物Al(OH)3

+3H+==Al3++3H2OAl(OH)3

+OH-==Al(OH)4－鈉、鎂、鋁的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性

NaOHMg(OH)2Al(OH)3分類(lèi)強(qiáng)堿中強(qiáng)堿(屬于弱堿)_____________堿性強(qiáng)弱NaOH___Mg(OH)2___Al(OH)3結(jié)論金屬性：Na___Mg___Al兩性氫氧化物>>>>元素的金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)判斷元素的金屬性（元素的原子失電子的能力）強(qiáng)弱的依據(jù)：通常情況下，①元素的金屬性越強(qiáng)，它的單質(zhì)越容易從水或酸中置換出氫；②元素的金屬性越強(qiáng)，該元素最高價(jià)氧化物的水化物的堿性越強(qiáng)。你能依據(jù)第三周期元素金屬性的研究方法繼續(xù)研究第三周期元素非金屬性的遞變規(guī)律嗎？

硅、磷、硫、氯元素非金屬性的相對(duì)強(qiáng)弱元素SiPSCl單質(zhì)與氫氣的反應(yīng)高溫下反應(yīng)磷蒸汽與氫氣能反應(yīng)加熱時(shí)反應(yīng)光照或點(diǎn)燃時(shí)發(fā)生爆炸而化合氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性SiH4不穩(wěn)定PH3不穩(wěn)定H2S受熱分解HCl穩(wěn)定最高價(jià)氧化物的水化物酸性強(qiáng)弱H4SiO4弱酸H3PO4中強(qiáng)酸H2SO4強(qiáng)酸HClO4酸性更強(qiáng)判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)非金屬性Si<P<S<Cl判斷元素非金屬性（元素的原子得電子的能力）強(qiáng)弱的依據(jù)：通常情況下，①元素非金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)越容易與氫氣化合形成氣態(tài)氫化物，且氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定；②元素非金屬性越強(qiáng)，該元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)。原子序數(shù)1112131415161718元素符號(hào)NaMgAlSiPSClAr單質(zhì)和水(或酸）反應(yīng)情況冷水劇烈熱水較快鹽酸劇烈鹽酸較快

高溫磷蒸氣與H2能反應(yīng)須加熱光照或點(diǎn)燃爆炸化合NaOH強(qiáng)堿Mg(OH)2中強(qiáng)堿Al(OH)3兩性氫氧化物H4SiO4弱酸H3PO4中強(qiáng)酸H2SO4強(qiáng)酸HClO4最強(qiáng)酸稀有氣體元素非金屬單質(zhì)與氫氣反應(yīng)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性金屬性和非金屬性遞變金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸減弱，非金屬性