高中化学人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律第二节 元素周期律第二课时学案设计

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律第二节 元素周期律第二课时学案设计，共10页。
[明确学习目标] 1.了解元素周期表中金属元素、非金属元素的分区。2.认识周期表是元素周期律的具体表现形式。3.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。


学生自主学习


元素周期表的分区及化合价规律


1．金属元素与非金属元素的分区及性质递变规律





在分界线附近的元素，既能表现出一定的eq \(□,\s\up4(07))金属性，又能表现出一定的eq \(□,\s\up4(08))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的应用


(1)主族元素的最高正化合价等于它所处的eq \(□,\s\up4(09))族序数，因为eq \(□,\s\up4(10))族序数与eq \(□,\s\up4(11))最外层电子(价电子)数相同。


(2)非金属元素的最高正化合价等于原子所能eq \(□,\s\up4(12))失去或偏移的最外层电子数，而它的负化合价则等于使原子达到eq \(□,\s\up4(13))8电子稳定结构所需eq \(□,\s\up4(14))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eq \(□,\s\up4(15))8(H、B、O、F除外)。


元素周期表和元素周期律的应用


1．对化学研究的指导作用


为新元素的发现及预测它们的eq \(□,\s\up4(01))原子结构和性质提供线索。如：Ba位于周期表中第6周期第ⅡA族，则可推知Ba有eq \(□,\s\up4(02))6个电子层，最外层电子数为eq \(□,\s\up4(03))2，其金属性比Caeq \(□,\s\up4(04))强，比Cseq \(□,\s\up4(05))弱，即与冷水反应时比Caeq \(□,\s\up4(06))剧烈，但比Cs与冷水反应要eq \(□,\s\up4(07))缓慢，碱性：CsOHeq \(□,\s\up4(08))>Ba(OH)2eq \(□,\s\up4(09))>Ca(OH)2。


2．指导其他与化学相关的科学技术








1．什么元素的金属性最强？什么元素的非金属性最强？它们分别位于元素周期表中的什么位置？


提示：元素周期表中左下角(放射性元素除外)元素铯为金属性最强的元素，而右上角(除惰性气体元素)元素氟为非金属性最强的元素。


2．第三周期元素R的氢化物的化学式为H2R，则该元素最高价氧化物对应水化物的化学式是什么？


提示：由分子式H2R可知R的化合价为－2价，且R位于第三周期，则R为S，S的最外层有6个电子，其最高化合价为＋6价，故其最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SO4。


3．有人提出Li的金属性与Mg更接近，你怎么认为？


提示：同一周期从左到右金属性减弱，所以金属性Na>Mg；而同一主族从上到下，金属性增强，所以Lic>b>a


B．4种元素中b的金属性最强


C．c的氧化物的水化物是强碱


D．d单质的氧化性比a单质的氧化性强


[批注点拨]





[解析] a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素，a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同，若b位于第二周期，则a为He元素，He元素不是主族元素，不符合题意；若b位于第三周期，则a为O元素，符合题意。c所在周期数与族数相同，且原子序数大于O元素，则c为Al元素。d与a同族，则d为S元素。b位于第三周期，且原子序数小于Al，则b可能为Na元素或Mg元素。同主族元素电子层数越多，原子半径越大，同周期元素的原子序数越大，原子半径越小，则原子半径：b>c>d>a，A错误；O和S都是非金属元素，而b无论是Na还是Mg，金属性都强于Al，所以4种元素中b的金属性最强，B正确；c的氧化物的水化物为Al(OH)3，Al(OH)3为两性氢氧化物，C错误；O和S为同主族元素，O的非金属性强于S，所以O2的氧化性比S单质的氧化性强，D错误。


[答案] B


[练1] 下列有关元素化合价的说法正确的是( )


A．主族元素的最高正价均等于其族序数


B．非金属元素的最低负价均等于最高正价－8


C．金属元素无负价、氟元素无正价


D．氯元素只有－1、＋1、＋5、＋7四种价态


答案 C


解析 氟元素没有正价，A错误；由氢元素的最低负价为－1可知，B错误；金属元素的原子不能得到电子，故没有负价，C正确；氯元素还有＋3、＋4等价态，D错误。


[练2] 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Y原子最外层只有2个电子，Z单质可制成半导体材料，W与X位于同一主族。下列叙述不正确的是( )


A．元素X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强


B．元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱


C．利用水可证明单质Y与单质Na的金属性相对强弱


D．原子半径的大小顺序：Y>Z>W>X


答案 B


解析 根据题设条件可推得X为O，Y为Mg，Z为Si，W为S。选项A，O、S同主族，O的非金属性大于S，所以H2O的稳定性大于H2S；选项B，Si、S同周期，S的非金属性大于Si，所以H2SO4酸性大于H2SiO3；选项C，Na能与冷水迅速反应产生H2，Mg与冷水反应缓慢，所以Na的金属性比Mg强；选项D，O元素在第二周期，Mg、Si、S在第三周期，所以O元素半径最小，同周期的Mg、Si、S的原子半径逐渐减小。


方法规律 元素“位、构、性”规律中的特例


(1)绝大多数原子的原子核是由质子和中子构成的，只有氢(eq \\al(1,1)H)无中子。


(2)元素周期表中的周期一般都是从金属元素开始，但第一周期例外，是从氢元素开始的。


(3)所有元素中，碳元素形成的化合物种类最多。


(4)非金属单质一般不导电，但石墨导电、晶体硅是半导体。


(5)非金属氧化物一般是酸性氧化物，但NO、CO等不是酸性氧化物。


(6)氟、氧无正价；在Na2O2中氧显－1价；在NaH中氢显－1价。





本章归纳总结


1.对于主族元素


(1)周期序数＝电子层数


(2)主族序数＝最外层电子数＝最高正价(其中，F、O无正价)。


2．金属与非金属分界线处的元素


(1)Al Ge Sb P； B Si As Te At


(2)在金属和非金属分界线附近的元素既有金属性，又有非金属性。


3．金属与非金属分界处半导体材料


过渡元素催化剂，耐高温、耐腐蚀的合金材料


周期表右上角制取农药的元素





学习效果检测


1．已知砷(As)为第ⅤA族元素，下列砷元素形成的化合物的化学式错误的是( )


A．氢化物：AsH3 B．最高价氧化物：As2O5


C．砷化钠：NaAs D．含氧酸：H3AsO4


答案 C


解析 砷的化合价为－3、＋3、＋5，根据化合价规则可知C错误。


2．关于短周期的两种元素组成的化合物XY3，下列说法错误的是( )


A．X和Y可能位于同一周期，也可能位于不同周期


B．X可能是金属，也可能是非金属


C．X和Y一定位于不同主族


D．化合物XY3溶于水，溶液可能显碱性


答案 C


解析 如果X为＋3价，为第ⅢA族元素，则Y为第ⅦA族元素；如果X为－3价，为第ⅤA族元素，则Y可以为第ⅠA族氢元素；如果X为＋6价，为第ⅥA族元素S，则Y可以为第ⅥA族元素O。


3．下面有关过渡元素的说法正确的是( )


A．新型高效催化剂多与过渡元素有关


B．高效低毒农药多与过渡元素有关


C．过渡元素中只有铁、锰等少数元素存在变价


D．大多数过渡元素的单质不能与酸反应


答案 A


解析 高效低毒农药多与元素周期表右上方的元素有关，B错误；过渡元素多数都具有变价，C错误；过渡元素最外电子层上的电子较少，具有较强的还原性，可与酸发生反应，D错误。


4．元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质。下列说法正确的是( )


A．同一元素不可能既表现金属性又表现非金属性


B．第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族族序数


C．短周期元素形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构


D．同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同


答案 B


解析 第三周期的Si元素，既有金属性，又有非金属性，故A错误；H＋最外层无电子，Li＋最外层2个电子，因此并非所有的短周期元素原子形成离子后，最外层都达到8电子稳定结构，故C错误；同主族元素的原子，化学性质有相似性，但并不完全相同，故D错误。


5．已知铍(Be)的原子序数为4。下列对铍及其化合物的叙述中，不正确的是( )


A．铍的原子半径大于硼的原子半径


B．氯化铍的分子式为BeCl2


C．氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的碱性弱


D．单质铍跟冷水反应产物为氢气


答案 D


解析 Be与B同为第二周期元素，原子序数BeB，A项正确；Be与Mg、Ca同为第ⅡA族元素，故在化合物中显＋2价，B项正确；原子序数Be