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《元素周期律》学案

2010年03月23日 15:54 admin 点击:[]

第一单元   核外电子排布与周期律

 元素周期律

执教时间:              编印:          审核:      

【学习目标】

知识与技能: 

1.使学生了解元素原子核外电子排布,原子半径,主要化合价与元素金属性、非金属性的周期性变化。

2.通过对元素周期律的了解、掌握和应用,培养学生总结归纳及逻辑推理能力。

过程与方法:学生学会数据分析、信息加工和处理的方法;学生体验科学探究过程,培养科学研究的方法。

情感、态度与价值观:使学生了解辩证唯物主义理论联系实际的观点,量变、质变的观点。

【教学重点】原子的核外电子层排布,微粒半径变化规律。

【教学难点】元素金属性、非金属性的变化规律。

【自主学习】

由于目前我们已经发现的元素有一百多种,为了研究方便,人们习惯上对元素进行编号。由于在化学反应中          是不会变化的,所以人们按            由小到大的顺序进行编号,这种编号称为               。

 

所以,原子序数=              数=                数=                数。

一、元素原子的核外电子排布:

【观察思考】请同学们观察1-18号元素的原子结构示意图。完成下图:

原子序数

电子层数

最外层电子数

达到稳定结构时最外层电子数

1~2

 

 

 

3~10

 

 

 

11~18

 

 

 

结论:随着原子序数的递增,元素原子的核外电子排布呈现            变化

 

二、原子半径的变化:

【观察思考】请同学们观察教材P4的表1-2,完成图1-4,然后填写下表:

原子序数

原子半径的变化

3~9

从0.152 nm→        nm逐渐    

11~17

从        nm→0.099 nm  逐渐    

电子层数相同的元素的原子半径随着电子数的递增而           ;

一般来说:元素的原子半径随着电子层数递增而               。

结论:随着原子序数的递增,元素原子半径呈现          的变化。

【思考】元素原子的半径大小受哪些因素的影响呢?

①当原子的电子层数相同时,元素原子的半径大小,主要取决于         对外层电子的引力大小。随着原子序数的递增,原子核所带的正电荷数逐渐       ,核外电子所带的负电荷数也逐渐      ,两者之间的引力也在逐渐     ,所以,原子半径逐渐      。

②当原子的电子层数不同而最外层电子数相同时,半径的大小主要取决于          ,所以随原子序数的递增,电子层数逐渐           ,原子半径逐渐             。

 

三、元素化合价的变化:

【观察】请同学们认真回顾1~18号元素的最高正化合价和最低负化合价,分析化合价随着元素原子序数的递增有什么规律性的变化?

原子序数

化合价的变化

1~2

 

3~10

 

11~18

 

 

结论:随着原子序数的递增,元素化合价呈现           的变化

 

元素的最高正价=                数(O、F及稀有气体元素除外)

元素的负化合价(非金属具有)=                                  

【注意】随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布、原子半径(稀有气体除外)和化合价均呈现周期性变化。但是19号以后的元素,上述三个方面的变化规律虽比1到18号元素的要复杂些,但总的变化趋势是相同的。

 

四、元素的金属性和非金属性:

【观察】教材P5的“活动与探究1”,完成表1-3。

1、金属性的变化:

电子层数相同,随最外层电子数的增加,金属元素的金属性逐渐              。

判断依据:①与水或者酸反应,生成氢气的             ;

②最高价氧化物的水化物的      性的            ;

③金属性      的可以把金属性相对      的从盐溶液中置换出来。

 

2、非金属性的变化:

【观察】教材P6的“活动与探究2”的表1-4,

 

电子层数相同,随最外层电子数的增加,非金属元素的非金属性逐渐              。

判断依据:①与氢气发生化合反应的             ;

          ②对应气态氢化物稳定性的                ;

③最高价氧化物的水化物的      性的            ;

④非金属性      的可以把非金属性相对      的从盐溶液中置换出来。

在教材上完成P7的结论总结。(由学生发言)

 

【总结】

元素周期律:元素的         随着元素              的递增而呈现          变化的规律。

本质原因:元素周期律是元素                      随着元素                 的递增发生周期性变化的必然结果。

 

【随堂反馈】

1.某元素最高价氧化物对应水化物的化学式是H2XO3,这种元素的气态氢化物的分子式为

A.HX             B.H2X            C.XH3                   D..XH4

 

2.某元素气态氢化物化学式为RH4,此元素最高价氧化物对应水化物的化学式可能是

A.H2RO3      B..H2RO4          C.HRO3             D.H3RO4

 

3、X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有相同的电子层结构,下列叙述正确的是

A.X的原子序数比Y的小     B.X原子的最外层电子数比Y的多

C.X的原子半径比Y的小     D.X元素的最高正价一般比Y的低

4.某元素最高正价与负价绝对值之差为4,该元素的离子与跟其核外电子排布相同的离子形成的化合物是

A.K2S          B.MgO           C.MgS        D.NaF

5、电子层数相同的元素随着原子序数的递增,原子半径依次_____   __,核电荷数依次___   ___,核对最外层电子的引力依次___  ___,原子失去电子的能力逐渐______,得电子的能力逐渐___   __,所以金属性依次____  ___,非金属性依次__________。

 

6、HF、H2O、CH4、SiH4四种气态氢化物按稳定性由弱到强排列正确的是   

A.CH4<H2O<HF<SiH4               B.SiH4<HF<CH4<H2O

C.SiH4<CH4<H2O<HF                       D.H2O<CH4<HF<SiH4

 

7、已知X、Y、Z三种元素的原子核外具有相同的电子层数,且它们的最高价氧化物的水化物酸性依次增强,则下列判断正确的是

A.原子半径按X、Y、Z的顺序增大

B.阴离子的还原性按X、Y、Z顺序增强

C.单质的氧化性按X、Y、Z顺序减弱 

D.氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序增大

 

8、有三种金属元素a、b、c,在相同条件下,b的最高价氧化物的水化物的碱性比a的最高价氧化物的水化物的碱性强;a可以从c的盐溶液中置换出c。则这三种金属元素的金属性由强到弱的顺序是

A.a、b、c       B.b、a、c        C.b、c、a           D.c、b、a

 

9、同一主族的X、Y、Z三种元素,已知最高价氧化物对应水化物的酸性强弱是

H3XO4<H3YO4<H3ZO4,下列推断正确的是

                                 A.原子序数:X<Y<Z

                                 B.气态氢化物稳定性:XH3<YH3<ZH3

                                 C.元素的非金属性强弱:X>Y>Z

                                 D.电子层数:Y>X>Z

 

10、用“>”或“<”回答下列问题:

(1)酸性:H2CO3      H2SiO3,H2SiO3      H3PO4

(2)碱性:Ca(OH)2        Mg(OH)2,Mg(OH)2        Al(OH)3

(3)气态氢化物稳定性:H2O        H2S,H2S        HCl

(4)还原性:H2O      H2S,H2S      HCl

(5)酸性:H2SO4      H2SO3,HClO4      HClO

从以上答案中可以归纳出:

①元素的非金属性越强,其对应最高氧化物水化物的酸性越        ;

②元素的金属性越强,其对应最高氧化物水化物的碱性越        ;

③元素的        性越强,其对应气态氢化物的稳定性越        ;

④非金属性越强的元素生成的气态氢化物,其还原性越        ;

⑤同种非金属元素形成的含氧酸,其成酸元素价态越高,其酸性也越        

 

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