高中第一节 元素周期表教案及反思

年级

高一

科目

化学

主备教师

日期

课题

 第二节  元素周期律

课时

3课时

教案

    教学目标：掌握元素周期律在化学学习中应用。

教学重点：熟悉元素的原子结构和元素性质的周期性变化。理解元素周期律的内容和实质。

教学难点：理解元素周期律的内容和实质及元素周期律的应用。

 [目标导航]　1.知道元素周期表的简单分区。2.进一步认识元素周期表是元素周期律的具体表现形式。3.了解元素的原子结构、周期表中的位置与元素性质的关系。4.体会元素周期表和元素周期律在科学研究和工农业生产中的指导意义。

一、元素周期表的分区及元素化合价规律

1．金属元素与非金属元素的分区及性质递变规律

请填写出图中序号所示内容。

①增强　②减弱　③增强　④增强　⑤Al　⑥Si　⑦金属　⑧非金属

点拨　1.周期表的左下方是金属性最强的元素(钫)，右上方是非金属性最强的元素(氟)。碱性最强的是FrOH，酸性最强的含氧酸是HClO4。

2．由于元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线，因此，位于分界线附近的元素，既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性。

2．元素的化合价与元素在周期表中的位置之间关系

主族元素的最高正化合价等于原子所能失去或偏移的最外层电子数，而非金属的负化合价则等于使原子达到8电子稳定结构所需得到的电子数。所以，非金属元素的最高正化合价和它的负化合价的绝对值之和等于8。

(1)最高正化合价＝族序数＝原子最外层电子数(O、F除外)

(2)最高正化合价＋最低负化合价绝对值＝8。

【议一议】

1．判断正误：

(1)根据元素周期律可知金属性最强的是钫，非金属性最强的是氦。(　　)

(2)金属不可能具有非金属性，非金属不可能具有金属性。(　　)

(3)锗元素属于金属元素，但也具有一定的非金属性。(　　)

答案　(1)×　(2)×　(3)√

二、元素周期表和元素周期律的应用

1．根据同周期、同主族元素性质的递变规律判断元素性质的强弱(或大小)。

2．应用于元素“位置—结构—性质”的相互推断。

3．预测新元素

为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供线索。

4．寻找新物质

(1)在金属与非金属分界线附近寻找半导体材料。

(2)研究氟、氯、硫、磷附近元素，制造新农药。

(3)在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。

【议一议】

2．将下面左右两侧对应内容连线：

答案　

元素位置、原子结构、元素性质之间的关系

【例】　如图是元素周期表的一部分，

关于元素X、Y、Z的叙述正确的是(　　)

①X的气态氢化物与Y的最高价氧化物对应的水化物能发生反应生成盐　②Y、Z的气态氢化物的水溶液的酸性：Y<Z　③Z的单质在常温下是液体，可与铁粉反应　④Z的原子序数比Y大19　⑤Z所在的周期中含有32种元素

A．①②③④  B．①②③④⑤

C．只有③  D．只有①④

答案　A

解析　根据元素周期表的结构，可知R为He，X为N，Y为S，Z为Br；2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4，氢硫酸的酸性小于氢溴酸；Br2在常温下是液体，能与铁粉反应；Br的原子序数为35，S的原子序数为16；Br处于第四周期，该周期包括18种元素。

规律总结

同一元素的“位、构、性”关系

元素的原子结构决定了元素在周期表中的位置和元素的主要性质，元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的主要性质，故三者之间可相互推断。

即：元素的原子结构元素在周期表中的位置元素的主要性质。

1．结构与位置互推是解题的基础

(1)掌握四个关系式。

①电子层数＝周期数。

②质子数＝原子序数。

③主族元素原子最外层电子数＝主族序数。

④主族元素的最高正价＝族序数，

最低负价＝主族序数－8。

(2)熟练掌握周期表中的一些特殊规律。

①各周期元素种类数(分别为2、8、8、18、18、32、26)。

②稀有气体元素原子序数(分别为2、10、18、36、54、86)和所在周期(分别在一到六周期)。

③同族上下相邻元素原子序数的关系(相差2、8、18、32等各种情况)。

④同周期ⅡA族与ⅢA族元素原子序数差值(有1、11、25等情况)。

2．性质与位置互推是解题的关键

熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，主要包括：

①原子半径。

②元素的主要化合价。

③元素的金属性、非金属性。

④单质的氧化性、还原性。

⑤气态氢化物的稳定性。

⑥最高价氧化物对应水化物的酸碱性。

⑦金属从H2O或酸中置换H2的难易程度

3．结构和性质的互推是解题的要素

(1)电子层数和最外层电子数决定元素原子的金属性和非金属性强弱。

(2)同主族元素最外层电子数相同，化学性质相似。

(3)正确推断原子半径和离子半径的大小及结构特点。

(4)判断元素金属性和非金属性强弱。

变式训练　(双选) 已知同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是HZO4>H2YO4>H3XO4，下列判断正确的是(　　)

A．原子半径按X、Y、Z的顺序逐渐减小

B．单质的氧化性按X、Y、Z的顺序减弱

C．三种元素阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序增强

D．气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序增强

答案　AD

解析　同周期X、Y、Z三种元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序是HZO4>H2YO4>H3XO4，知X、Y、Z的原子序数为X<Y<Z。同周期元素从左到右单质的氧化性逐渐增强，阴离子的还原性逐渐减弱，原子半径逐渐减小，气态氢化物的稳定性逐渐增强，可知正确选项为AD。

随堂检测　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1. 短周期中三种元素a、b、c在周期表中的位置如图，下列有关这三种元素的叙述正确的是 (　　)

A．a是一种活泼的非金属元素

B．c的最高价氧化物的水化物是一种弱酸

C．b的氢化物很稳定

D．b元素的最高化合价为＋7价

答案　C

2．(双选)关于元素周期表，下列叙述中正确的是     (　　)

A．在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素

B．在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温和耐腐蚀材料的元素

C．在过渡元素区域可以寻找制备新型农药材料的元素

D．非金属性最强的元素在元素周期表的最右上角

答案　AB

3．下列说法正确的是             (　　)

A．在元素周期表中金属与非金属分界线左边的元素均为金属元素

B．Na、Mg、Al的还原性依次减弱

C．F、Cl、Br的非金属性依次增强

D．NaOH、KOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱

答案　B

4．锗(Ge)是第四周期第ⅣA族元素，处于元素周期表中金属区与非金属区的交界线上，下列叙述正确的是                                                                                                                                             (　　)

A．锗是一种金属性很强的元素

B．锗的单质具有半导体的性能

C．锗化氢(GeH4)稳定性很强

D．锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸

答案　B

5．下表是周期表中的一部分，根据A～I在周期表中的位置，用元素符号或化学式回答下列问题：

(1)表中元素，化学性质最不活泼的是________，只有负价而无正价的是________，氧化性最强的单质是________，还原性最强的单质是________；

(2)最高价氧化物的水化物中碱性最强的是________，酸性最强的是________，呈两性的是________。

答案　(1)Ne　F　F2　Na

(2)NaOH　HClO4　Al(OH)3

课后反思

元素周期律是一个抽象而且逻辑规律很强的知识点，只有真正理解层层规律的前因后果，才能掌握好元素周期规律。因此在归纳规律的过程中要慢一点引导思考到位，加深学生理解，然后熟练应用。

元素周期律的应用主要是位、构、性之间的关系要能够熟练互推，因此对元素周期表也要熟练过关。