《元素周期律和元素周期表(1)》名師課件

第一章第二節(jié)元素周期律和元素周期表（1）高一年級化學(xué)主講人尚榮榮北京市豐臺區(qū)豐臺第二中學(xué)復(fù)習(xí)回顧元素周期表是科學(xué)史上最卓著的發(fā)現(xiàn)之一！2019年元素周期表誕生150周年——“國際化學(xué)元素周期表年”為什么說“元素周期表是科學(xué)史上最卓著的發(fā)現(xiàn)之一”？118種元素排列的依據(jù)是什么？元素周期表中蘊(yùn)含著哪些奧秘？聯(lián)想質(zhì)疑核心任務(wù)——探尋不同元素之間的內(nèi)在聯(lián)系和變化規(guī)律元素周期律元素周期律初探任務(wù)：尋找零散的元素信息之間的變化規(guī)律？元素周期律初探任務(wù)：尋找零散的元素信息之間的關(guān)聯(lián)和變化規(guī)律大多同學(xué)思路：按初中學(xué)過的順序進(jìn)行排序HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSCl

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發(fā)現(xiàn)：核電荷數(shù)、相對原子質(zhì)量遞增課前探索：教材第11頁【活動?探究】請大家打開教材到11頁，展示你課前進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的結(jié)果。1.變量太多，不知如何確定自變量處理表格數(shù)據(jù)時(shí)學(xué)生困惑核電荷數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)相對原子質(zhì)量原子半徑最高化合價(jià)最低化合價(jià)2.半徑數(shù)據(jù)復(fù)雜，很難觀察出規(guī)律處理表格數(shù)據(jù)時(shí)學(xué)生困惑舉例：隨著溫度的升高，KNO3的溶解度增大。方法導(dǎo)引：規(guī)律——自變量和因變量的關(guān)系自變量因變量方法導(dǎo)引：如何梳理變量關(guān)系發(fā)現(xiàn)規(guī)律？確定自變量選取因變量，尋找自變量和因變量的關(guān)系描述變化規(guī)律發(fā)現(xiàn)、表達(dá)變化關(guān)系(柱狀圖、折線圖等)數(shù)學(xué)中研究函數(shù)的思路評價(jià)典型數(shù)據(jù)分析圖甲同學(xué)數(shù)據(jù)處理：點(diǎn)評：電子層數(shù)并不是引起最外層電子數(shù)變化的自變量！不可盲目尋找變量關(guān)系！要關(guān)注自變量應(yīng)是引起因變量發(fā)生變化的最根本的量。乙同學(xué)數(shù)據(jù)處理：點(diǎn)評：電子層數(shù)與原子半徑存在關(guān)聯(lián)，但同一自變量下對應(yīng)多個(gè)不同的因變量，說明還有其他因素在影響原子半徑，電子層數(shù)不是最根本的自變量。丙同學(xué)數(shù)據(jù)處理：點(diǎn)評：體現(xiàn)了隨著元素種類的變化最外層電子呈現(xiàn)規(guī)律性變化困惑：橫坐標(biāo)對應(yīng)的自變量到底是什么？丙同學(xué)數(shù)據(jù)處理：周期性變化核電荷數(shù)？相對原子質(zhì)量？尋找自變量依據(jù)：自變量是引起其他量發(fā)生變化的最根本的量尋找自變量元素的相對原子質(zhì)量元素的相對原子質(zhì)量是其各種核素的相對原子質(zhì)量分別與各種核素在自然界里的含量的乘積之和核素的種類質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)核素的含量原子序數(shù)=核電荷數(shù)尋找自變量核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))決定元素種類總結(jié)：尋找元素性質(zhì)變化規(guī)律中自變量的方法自變量是引起其他量發(fā)生變化的最根本的量基于結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，自變量應(yīng)為結(jié)構(gòu)變量以核電荷數(shù)為自變量，最外層電子數(shù)、化合價(jià)、原子半徑為因變量描述規(guī)律——最外層電子數(shù)變化規(guī)律規(guī)律：隨著原子序數(shù)的遞增，原子最外層電子數(shù)從1→8周期性變化(1、2號元素除外)。描述規(guī)律——主要化合價(jià)(最高價(jià)、最低價(jià))變化規(guī)律規(guī)律：隨著原子序數(shù)的遞增，元素的最高化合價(jià)呈現(xiàn)+1→+7(O、F除外)的周期性變化。元素的最低化合價(jià)呈現(xiàn)從-4→-1的周期性變化。描述規(guī)律——原子半徑變化規(guī)律規(guī)律：隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑由大到小周期性變化(稀有氣體元素原子除外)。元素周期律元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)周期性變化。周期性的直觀表達(dá)周期性排布周期函數(shù)思考：如何排列這些元素來體現(xiàn)最外層電子排布周期性變化規(guī)律？在排列之中體現(xiàn)最外層電子排布周期性變化規(guī)律思考：如何排列這些元素來體現(xiàn)常見化合價(jià)周期性變化規(guī)律？在排列之中體現(xiàn)主要化合價(jià)周期性變化規(guī)律He元素位置更能體現(xiàn)性質(zhì)的變化規(guī)律思考：如何排列這些元素來體現(xiàn)原子半徑的周期性變化規(guī)律？在排列之中體現(xiàn)原子半徑周期性變化規(guī)律在排列中體現(xiàn)周期性變化規(guī)律最外層電子數(shù)、原子半徑、化合價(jià)的周期性變化規(guī)律排布規(guī)則電子層數(shù)相同的元素放在同一橫行——周期最外層電子數(shù)相同的元素放在同一縱列——族原子結(jié)構(gòu)角度論證元素周期律原子結(jié)構(gòu)角度論證元素周期律質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))核外電子數(shù)最外層電子周期性排布化合價(jià)周期性變化=增大原子半徑電子層數(shù)核電荷數(shù)原子結(jié)構(gòu)角度論證原子半徑的周期性變化規(guī)律

電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，原子核對最外層電子的引力越大，原子半徑越小。原子結(jié)構(gòu)角度論證原子半徑的周期性變化規(guī)律

最外層電子數(shù)相同時(shí)，電子層數(shù)越多，最外層電子離原子核越遠(yuǎn)，原子半徑越大。原子結(jié)構(gòu)角度論證原子半徑的周期性變化規(guī)律原子半徑電子層數(shù)核電荷數(shù)元素原子得失電子能力發(fā)現(xiàn)關(guān)聯(lián)元素原子得失電子能力是否也存在周期性變化規(guī)律呢？電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，原子核對最外層電子的引力越大，得電子能力越強(qiáng)，失電子能力越弱。當(dāng)最外層電子數(shù)相同時(shí)，電子層數(shù)越多，最外層電子離原子核越遠(yuǎn)，原子核對最外層電子的引力越小，得電子能力越弱，失電子能力越強(qiáng)。原子結(jié)構(gòu)角度發(fā)現(xiàn)得失電子能力的周期性變化規(guī)律發(fā)現(xiàn)規(guī)律元素原子得電子能力從弱→強(qiáng)呈現(xiàn)周期性變化元素原子失電子能力從強(qiáng)→弱呈現(xiàn)周期性變化在排列中體現(xiàn)周期性規(guī)律原子核外電子排布周期性變化原子半徑、化合價(jià)、得失電子能力的周期性變化背景：原子是不可再分的實(shí)心球體；相對原子質(zhì)量是認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)的唯一數(shù)據(jù)。與歷史對話：門捷列夫的周期表與歷史對話：門捷列夫的偉大——空位預(yù)言未知元素現(xiàn)代元素周期表“元素周期表是科學(xué)史上最卓著的發(fā)現(xiàn)之一”原子結(jié)構(gòu)元素性質(zhì)原子核核外電子電子層數(shù)最外層電子數(shù)質(zhì)子中子化合價(jià)原子半徑元素在周期表中的位置原子序數(shù)周期族核電荷數(shù)得失電子能力描述規(guī)律論證規(guī)律尋找自變量發(fā)現(xiàn)規(guī)律模型化表達(dá)規(guī)律隨著原子序數(shù)的遞增，最外層電子數(shù)、化合價(jià)、原子半徑呈現(xiàn)周期性變化規(guī)律自變量是引起其他量發(fā)生變化的最根本的量例題：已知下列元素的原子半徑：根據(jù)以上數(shù)據(jù)，推測P原子的半徑可能是()A.0.080nmB.0.106nmC.0.120nmD.0.070nm元素NSOSi原子半徑(nm)0.0750.1020.0730.111例題：已知下列元素的原子半徑：根據(jù)以上數(shù)據(jù)，推測P原子的半徑可能是()最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)：N<P原子半徑：N<PP原子半徑>0.075nm元素NSOSi原子半徑(nm)0.0750.1020.0730.111例題：已知下列元素的原子半徑：根據(jù)以上數(shù)據(jù)，推測P原子的半徑可能是()電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)：Si<P<S原子核對最外層電子的引力：Si<P<S原子半徑：Si>P>S元素NSOSi原子半徑(nm)0.0750.1020.0730.111例題：已知下列元素的原子半徑：元素NSOSi原子半徑(nm)0.0750.1020.0730.111根據(jù)以上數(shù)據(jù)，推測P原子的半徑可能是()A.0.080nmB.0.106nmC.0.120nmD.0.070nmB綜合考慮：P原子半徑0.102nm~0.111nm例題：下列各組元素，原子半徑依次增大，最高正價(jià)依次降低的是()A.Al、Mg、NaB.N、O、FC.Ar、Cl、SD.Cl、P、Si+1+2+3電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)減小，原子核對最外層電子的引力減小，原子半徑增大A例題：下列各組元素，原子半徑依次增大，最高正價(jià)依次降低的是()A.Al、Mg、NaB.N、O、FC.Ar、Cl、SD.Cl、P、SiO、F沒有最高正價(jià)電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)增大，原子核對最外層電子的引力增大，原子半徑減小A例題：下列各組元素，原子半徑依次增大，最高正價(jià)依次降低的是()A.Al、Mg、NaB.N、O、FC.Ar、Cl、SD.Cl、P、Si稀有氣體的半徑測量標(biāo)準(zhǔn)特殊，不具有可比性稀有氣體穩(wěn)定