元素周期表 講義-高一上學期化學蘇教版（2020）必修第一冊

課題：5.2元素周期表及其應用教學目的要求：1.掌握元素周期表的編排原則及結構。2．知道同主族、同周期元素原子核外電子排布，元素化學性質的遞變規(guī)律。3．了解元素周期表中金屬元素、非金屬元素的分布。4．了解元素周期表的意義及應用。教學重點：從原子結構說明元素在周期表中的位置、及其化學性質遞變規(guī)律教學難點：從原子結構說明元素在周期表中的位置、及其化學性質遞變規(guī)律教學過程教師活動學生活動【課前回顧】隨著核電荷數(shù)的增多元素的原子半徑規(guī)律？元素的主要化合價規(guī)律？元素的金屬性和非金屬性規(guī)律？對應的氫化物穩(wěn)定性、水化物酸堿性的規(guī)律？2.什么是元素周期律？3.作業(yè)講評舊知鞏固提問學生作業(yè)講解思考回答記錄筆記教學過程教師活動學生活動【導入】元素周期表中顯示了不同的顏色，你知道這些用不同顏色區(qū)分的化學元素都有著怎樣的不同含義嗎？這節(jié)課我們將一起來探討這幅元素周期表中的秘密！【新授】一、元素周期表（一）元素周期表的出現(xiàn)與演變（二）現(xiàn)行元素周期表的編排原則與結構1.編排原則相同量遞變量橫行電子層數(shù)從左到右原子序數(shù)遞增豎列最外電子層電子數(shù)從上到下電子層數(shù)遞增元素周期表有7個橫行，18個縱行。每一個橫行叫做一個周期，每一個縱列叫做一個族（8、9、10三個縱列共同組成第）Ⅷ族。虛線左下方是金屬元素，虛線右上方是非金屬元素，最右一個縱列是稀有氣體元素。2.元素周期表的結構（1）周期(即行)：類別周期序數(shù)起止元素包括元素種數(shù)核外電子層數(shù)短周期11H～2He2123Li～10Ne82311Na～18Ar83長周期419K～36Kr184537Rb～54Xe185655Cs～86Rn326787Fr～118Og327導入新課提問知識講解板書觀察元素周期表聽講思考閱讀P120[科學史話]觀察P120圖5-5元素周期表思考回答記錄筆記教學過程教師活動學生活動每一周期中元素的電子層數(shù)相同，從左到右原子序數(shù)遞增，周期的序數(shù)就是該周期元素所具有的電子層數(shù)。（2）族(18列，16個族)①主族：由短周期元素和長周期元素共同構成的族，叫做主族，族序數(shù)后標A；②副族：完全由長周期元素構成的族，叫做副族，族序數(shù)后標B（除第Ⅷ族）。③0族：稀有氣體元素的原子最外層電子數(shù)為8（第一周期的氦最外層電子數(shù)為2），元素的化學性質不活潑，通常難與其他物質發(fā)生化學反應，把它們的化合價定為0，叫做0族。④常見族的別稱族別名ⅠA族(除氫外)堿金屬元素ⅦA族鹵族元素0族稀有氣體元素3.元素周期表與原子結構的兩個重要關系：元素周期表eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(周期序數(shù)＝電子層數(shù),主族序數(shù)＝最外層電子數(shù)))原子結構二、元素周期表中元素性質的遞變規(guī)律（一）堿金屬元素原子結構和性質的相似性與遞變性1.結構、性質的相似性重點講解板書要點講解記錄筆記筆記批注聽講教學過程教師活動學生活動（1）物理性質：元素Li、Na、K、Rb、Cs(原子序數(shù)增大)相同點除銫外，其余都呈銀白色，硬度小，延展性好，密度比較小，熔點也比較低，導電、導熱性強（2）單質及化合物性質的遞變性結構及性質規(guī)律原子半徑eq\o(→,\s\up10(LiNaKRbCs),\s\do4(原子半徑逐漸增大))單質的還原性eq\o(→,\s\up10(LiNaKRbCs),\s\do4(單質還原性逐漸增強))與水反應的劇烈程度eq\o(→,\s\up10(LiNaKRbCs),\s\do4(與H2O反應越來越劇烈))最高價氧化物對應水化物的堿性eq\o(→,\s\up14(LiOHNaOHKOHRbOHCsOH),\s\do5(堿性逐漸增強))ⅠA族元素金屬性強弱隨著原子序數(shù)的遞增而增強。鹵族元素鹵素單質及其化合物在生活中的用途：牙膏中添加氟化鈉可降低患蛀牙的概率，具有強氧化性的氯氣可用于自來水和泳池殺菌消毒，碘酒在醫(yī)療中用于傷口的消毒等。（2）相似性：鹵族元素最外層電子數(shù)均為7，最低負化合價均為－1，在自然界中全部以化合態(tài)形式存在。（3）遞變性：①由置換反應Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2（靜置后，液體分層，上層接近無色，下層呈橙紅色），Cl2＋2I－=2Cl－＋I2（下層呈紫紅色），Br2＋2I－=2Br－＋I2（下層呈紫紅色），可知單質氧化性Cl2>Br2>I2；陰離子的還原性I－>Br－>Cl－。結論：Cl2→Br2→I2氧化性逐漸減弱，相應鹵素離子還原性逐漸增強重點講解提問板書重點講解板書閱讀表5-6實驗現(xiàn)象討論回答完成P121[交流討論]回答完成P122[基礎實驗]記錄筆記教學過程教師活動學生活動②結構及其他化學性質的遞變性結構及化學性質規(guī)律原子半徑eq\o(→,\s\up9(FClBrI),\s\do3(原子半徑逐漸增大))與H2化合的難易程度eq\o(→,\s\up9(F2Cl2Br2I2),\s\do3(與H2化合越來越難))氫化物的穩(wěn)定性eq\o(→,\s\up9(HFHClHBrHI),\s\do3(穩(wěn)定性逐漸減弱))最高價氧化物對應的水化物的酸性eq\o(→,\s\up9(HClO4HBrO4HIO4),\s\do3(酸性逐漸減弱))注意：因為F2能與H2O發(fā)生反應(2F2＋2H2O=4HF＋O2)，所以F2不能從其他鹵化物的鹽溶液中置換出鹵素單質。元素周期表中的性質遞變規(guī)律1.同一主族元素性質的遞變規(guī)律同一主族元素的原子最外層電子數(shù)相同，隨著核電荷數(shù)的遞增，電子層數(shù)逐漸增加，原子半徑逐漸增大，原子失電子的能力逐漸增強，獲得電子的能力逐漸減弱，元素的金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱。2．同一周期元素(稀有氣體除外)性質的遞變規(guī)律同一周期元素(稀有氣體元素除外)的原子，核外電子層數(shù)相同，隨著核電荷數(shù)的遞增，最外層電子數(shù)逐漸增加，原子半徑逐漸減小，原子失去電子的能力逐漸減弱，得到電子的能力逐漸增強，從左到右金屬性逐重點講解提問知識講解記錄筆記思考回答記錄筆記教學過程教師活動學生活動漸減弱，非金屬性逐漸增強。元素周期表的左下方是金屬性最強的元素(鈁)，右上方是非金屬性最強的元素(氟)。堿性最強的是FrOH，酸性最強的含氧酸是HClO4。3.金屬與非金屬分界線由于元素的金屬性和非金屬性之間沒有嚴格的界線，因此，位于分界線附近的元素，既能表現(xiàn)出一定的金屬性，又能表現(xiàn)出一定的非金屬性，物理性質和化學性質介于金屬和非金屬之間，它們的單質質地一般較脆，外表有金屬光澤，大多可用來作半導體材料。三、元素周期表的應用1．根據(jù)同周期、同主族元素性質的遞變規(guī)律判斷元素性質的強弱(或大小)。2．應用于元素“位置—結構—性質”的相互推斷。3．尋找新材料和稀有礦產(chǎn)。4．尋找新物質(1)在金屬與非金屬分界線附近尋找半導體材料。(2)研究氟、氯、硫、磷附近元素，制造新農藥。(3)在過渡元素中尋找各種優(yōu)良的催化劑(如鉑、鎳等)和耐高溫、耐腐蝕的合金材料(如鈦、鉬等)。知識講解板書知識梳理記錄筆記觀察P122圖5-6記錄筆記教學過程教師活動學生活動【總結】同周期(左→右)同主族(上→下)結構電子層結構電子層數(shù)相同遞增最外層電子數(shù)遞增(1～8或2)相同核電荷數(shù)遞增遞增性質原子半