2024新教材高中化學(xué)第1章原子結(jié)構(gòu)元素周期律第2節(jié)元素周期律和元素周期表第1課時(shí)元素周期律教案魯科版第二冊(cè)

PAGE3-第1課時(shí)元素周期律核心素養(yǎng)發(fā)展重點(diǎn)學(xué)業(yè)要求結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)(半徑、化合價(jià))相識(shí)原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)呈周期性改變的規(guī)律，建構(gòu)元素周期律。能用原子結(jié)構(gòu)說(shuō)明元素性質(zhì)(半徑、化合價(jià))及其遞變規(guī)律。學(xué)生自主學(xué)習(xí)1.原子序數(shù)元素在eq\o(□,\s\up4(01))元素周期表中的序號(hào)，其數(shù)值等于原子核內(nèi)的eq\o(□,\s\up4(02))質(zhì)子數(shù)或原子核外的eq\o(□,\s\up4(03))電子數(shù)。2．元素周期律元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈eq\o(□,\s\up4(04))周期性改變的規(guī)律。(1)元素原子最外層電子的排布呈現(xiàn)eq\o(□,\s\up4(05))周期性改變：最外層電子數(shù)由1遞增到eq\o(□,\s\up4(06))8(若K層為最外層，則由1遞增到eq\o(□,\s\up4(07))2)。(2)隨著原子序數(shù)的遞增，元素的原子半徑呈eq\o(□,\s\up4(08))周期性改變。在核外電子層數(shù)相同的狀況下，隨著原子序數(shù)的遞增原子半徑漸漸eq\o(□,\s\up4(09))減小。(3)隨著原子序數(shù)的遞增，元素的化合價(jià)呈現(xiàn)eq\o(□,\s\up4(10))周期性改變。最高正化合價(jià)從＋1到eq\o(□,\s\up4(11))＋7(O無(wú)最高正價(jià)、F無(wú)正價(jià))，最低負(fù)化合價(jià)從eq\o(□,\s\up4(12))－4到eq\o(□,\s\up4(13))－1(H、He除外)。3．元素周期律的實(shí)質(zhì)元素性質(zhì)的周期性改變是元素原子eq\o(□,\s\up4(14))核外電子排布呈周期性改變的必定結(jié)果。課堂互動(dòng)探究一、原子核外電子排布、原子半徑的改變規(guī)律對(duì)于電子層數(shù)相同的原子，為什么其核電荷數(shù)越多，原子半徑越?。刻崾荆涸雍藥д姾?，電子帶負(fù)電荷，核電荷數(shù)越多，原子核對(duì)核外電子的引力越大，原子半徑越小。微粒半徑大小的比較微粒半徑大小主要是由電子層數(shù)、核電荷數(shù)和核外電子數(shù)確定的。(1)同周期——“序大徑小”(稀有氣體元素除外)同周期，從左到右，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑漸漸減?。簉(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)。(2)同主族——“序大徑大”同主族，從上到下，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑漸漸增大：r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)，r(Li＋)<r(Na＋)<r(K＋)<r(Rb＋)<r(Cs＋)。(3)同元素同種元素的粒子——電子數(shù)越多，粒子半徑越大：r(Na＋)<r(Na)；r(Cl－)>r(Cl)；r(Fe3＋)<r(Fe2＋)<r(Fe)。(4)同結(jié)構(gòu)——“序大徑小”電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小：r(O2－)>r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)。學(xué)問(wèn)拓展(1)氫原子的半徑在全部原子半徑中最小。(2)稀有氣體元素原子半徑的測(cè)量依據(jù)與其他原子半徑的測(cè)量依據(jù)不同，數(shù)據(jù)沒(méi)有比較的價(jià)值。1．下列有關(guān)原子序數(shù)的說(shuō)法不正確的是()A．原子序數(shù)＝原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)＝原子核外的電子數(shù)B．簡(jiǎn)潔陽(yáng)離子的原子序數(shù)＝陽(yáng)離子核外電子數(shù)＋電荷數(shù)C．簡(jiǎn)潔陰離子的原子序數(shù)＝陰離子核外電子數(shù)－電荷數(shù)D．原子序數(shù)＝相對(duì)原子質(zhì)量－中子數(shù)答案D解析依據(jù)原子序數(shù)的定義可知，A正確；原子失去電子形成陽(yáng)離子，故簡(jiǎn)潔陽(yáng)離子的原子序數(shù)＝陽(yáng)離子核外電子數(shù)＋電荷數(shù)，B正確；原子得到電子形成陰離子，故簡(jiǎn)潔陰離子的原子序數(shù)＝陰離子核外電子數(shù)－電荷數(shù)，C正確；原子序數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝質(zhì)量數(shù)－中子數(shù)，D錯(cuò)誤。2．已知1～20號(hào)元素的離子aA2＋、bB＋、cC2－、dD－都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則下列敘述正確的是()A．原子半徑：A>B>C>DB．離子半徑：C2－>D－>B＋>A2＋C．原子序數(shù)：d>c>b>aD．原子最外層電子數(shù)：A>B>D>C答案B解析原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝原子核外電子數(shù)，aA2＋、bB＋、cC2－、dD－的電子層結(jié)構(gòu)相同，即核外電子數(shù)相同，依據(jù)離子電荷的多少及正負(fù)，推知原子電子層數(shù)：A＝B>C＝D，原子序數(shù)：a>b>d>c，原子最外層電子數(shù)：B<A<C<D。當(dāng)電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越多，原子半徑越小，結(jié)合電子層數(shù)A＝B>C＝D，所以原子半徑：B>A>C>D。當(dāng)電子層結(jié)構(gòu)相同時(shí)，核電荷數(shù)越多，離子半徑越小，推知離子半徑C2－>D－>B＋>A2＋。綜上可知只有B正確。規(guī)律方法微粒半徑比較要三看：首先看層，層少半徑小；同層看核，核大半徑?。煌丝磧r(jià)，價(jià)高半徑小。二、元素化合價(jià)的改變規(guī)律分析1～18號(hào)元素的最高正化合價(jià)與最低負(fù)化合價(jià)的肯定值之差是6、4、2時(shí)分別是什么元素？提示：最高正化合價(jià)＝原子最外層電子數(shù)(O、F除外)，最高正化合價(jià)＋最低負(fù)化合價(jià)的肯定值＝8。最高正化合價(jià)與最低負(fù)化合價(jià)的肯定值之差是6、4、2時(shí)分別對(duì)應(yīng)的元素為Cl、S、N和P元素。1．元素化合價(jià)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系(1)隨著原子序數(shù)的遞增，主族元素的主要化合價(jià)呈現(xiàn)周期性的改變(正價(jià)＋1→＋7，負(fù)價(jià)－4→－1)。(2)主族元素最高正化合價(jià)數(shù)＝原子最外層電子數(shù)(O、F除外)。(3)非金屬元素：最低負(fù)化合價(jià)＝原子最外層電子數(shù)－8(H、稀有氣體除外)。(4)非金屬元素：最高正化合價(jià)＋|最低負(fù)化合價(jià)|＝8(氫元素是2，稀有氣體、O、F除外)。2．一些典型元素的化合價(jià)(1)H元素的化合價(jià)有＋1、－1、0價(jià)。如H2O、NaH、H2。(2)F元素、O元素沒(méi)有正價(jià)。(3)金屬元素只有正價(jià)，無(wú)負(fù)價(jià)；非金屬元素既有正價(jià)，又有負(fù)價(jià)(F、O除外)。(4)若主族元素原子的最外層電子數(shù)(元素族序數(shù))為奇數(shù)，則變價(jià)元素的化合價(jià)一般為一系列的奇數(shù)，如：Cl有－1、＋1、＋3、＋5、＋7；N有－3、＋1、＋3、＋5，但還有＋2、＋4。(5)若主族元素原子的最外層電子數(shù)(元素族序數(shù))為偶數(shù)，則變價(jià)元素的化合價(jià)一般為一系列的偶數(shù)，如：S有－2、＋4、＋6；C有－4、＋2、＋4。(6)多數(shù)非金屬有變價(jià)，如O元素常見(jiàn)化合價(jià)為－2、－1、0價(jià)。3．元素周期律的實(shí)質(zhì)(1)除原子半徑和元素的化合價(jià)以外，元素的其他性質(zhì)，如金屬單質(zhì)的還原性、非金屬單質(zhì)的氧化性、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性等也呈現(xiàn)周期性改變。(2)原子核外電子排布的周期性改變確定了元素性質(zhì)的周期性改變，即元素周期律的實(shí)質(zhì)是元素性質(zhì)周期性改變，是核外電子排布呈現(xiàn)周期性改變的必定結(jié)果。3．某主族元素的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為4，則該元素原子的最外層電子數(shù)為()A．4 B．5C．6 D．7答案C解析設(shè)該元素的最高正價(jià)為x，最低負(fù)價(jià)為y，則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＋y＝4,x＋|y|＝8))，解得x＝6，y＝－2，因此該原子的最外層電子數(shù)為6。4．某元素X的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式是H2