2019-2020年高中化学 1.2《元素周期律》教案 新人教版必修2.doc

2019-2020年高中化学 1.2元素周期律教案 新人教版必修2一、原子核外电子的排布 ：三条原则一图式1.原子核外电子的分层排布：在多个电子的原子里，核外电子是分层运动的，又叫电子分层排布电 子 层（n） 1 2 3 4 5 6 7 符 号 K L M N O P Q电子的 能量 由（低 ）-到（ 高 ）离 核 距 离 由（ 近）-到（ 远 ）电 子 最大容 量 2n2 个，由（ 少 ）-到（多） 2.核外电子排布的三条原则 电子一般总是尽先排在能量最 低 的电子层里，当能量低的电子层排满后依次进入能量较高的电子层。 各电子层最多容纳的电子数为 2n2 个 最外层电子数不超过 8 个（K层不超过 2 个），次外层电子数不超过 18 个， 倒数第三层电子数不超过 32 。 3.原子结构（或离子结构）示意图：120号元素283+13 【例如】 O Al Na Cl281+11+826287+17 原子结构示意图288+17 O2 Al3 Na Cl+828+1111128+13328 离子结构示意图 【知识拓宽】1. 电子数相同的粒子核外电子数分子阳离子阴离子2He、H2 Li、Be2H10Ne、HF、H2O、NH3、CH4Na、Mg2、Al3、 NH4、H3OOH、NH2、N3、O2、F18F2、HCl、H2S、PH3、Ar、H2O2、C2H6、N2H4、CH4O、SiH4K、Ca2S2、HS、Cl、P32.元素原子结构的特殊性的粒子（118号） （1）最外层电子数为 1 的原子有： H Li Na ；（2）最外层电子数为 2 的原子有： He Be Mg ；（3）最外层电子数跟次外层电子数相等的原子有： Be Ar ； 最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是： C ； 最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是： O ；最外层电子数是次外层电子数4倍的原子是： Ne ；（4）次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有： Li Si ；（5）内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有： Li P ；（6）电子层数与最外层电子数相等的原子有： H Be Al ；（7）电子层数是最外层电子数2倍的原子有： Li ；（8）最外层电子数是电子层数2倍的原子有： He C S ；（9）最外层电子数是电子层数3倍的原子是： O ；（10）原子核内无中子的原子 1H ； 3.等质子数的粒子 离子：9个质子的离子：F、OH、NH2 11个质子的离子：Na、H3O、NH4 17个质子的离子：HS、Cl 分子：14个质子：N2、CO、C2H2 16个质子：S、O24.等式量粒子 式量28： 式量78： 式量98： 式量32：【课后作业】1、下列所画原子结构示意图正确的是-（ D ）A、 B、 C、 D、2、某元素的核外有三个电子层，其最外层电子数是次外层电子数的一半，则此元素是（ C ） A.S B.C C.Si D.Cl 3、已知aXm+和bYn-的电子层结构相同，则下列关系式正确的是-（ A ） A. a=b+m+n B. a=b-m+n C. a=b+m-n D. a=b-m-n 4、和氖原子有相同的电子层结构的微粒是 -（ C ） A.He B. K C.F Cl 5、 -（ C ）A.大于 B.小于 C.等于 D.不能肯定6、核外电子排布相同的离子Am+和Bn-，两种元素的质子数，前者与后者的关系是 -（ A ）A大于 B小于 C等于 D不能肯定7、核外电子层结构相同的一组粒子是-（ C ）AMg2、Al3、Cl、Ne BNa、 F、 S2、Ar CK、 Ca2、 S2、Ar DMg2、Na、Cl、S28、在第n电子层中，当它作为原子的最外电子层时，能容纳的最多电子数与n-1层相同，当它作为原子的次外层时其电子数比n+1层最多容纳的电子数多10个，则此电子层是 （ C ）AK层 BL层 CM层 DN层9、一种粒子的质子数和电子数与另一种粒子的质子数和电子数相等，则下列关于两种粒子之间的关系说法错误的是-（ D ）A它们可能是同位素 B可能是不同分子 C可能是不同的离子 D可能是一种分子和一种离子10、下列叙述中，正确的是-（ D ）A.两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同B.凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布C.两原子的核外电子排布相同，则一定属于同种元素D.不存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子+62411、1-18号元素中，最外层电子数是次外层电子数二倍的元素是 C ，原子结构示意图 ，能与氧形成的氧化物的化学式 CO 、 CO2 。12、各题中的物质均由核电荷数为1-10的元素组成，按要求填写化学式只有两个原子核和两个电子组成的分子是 H2 ；最外层分别为4个和6个电子的原子形成的化合物是 CO 、 CO2 ；最外层有5个电子的原子所形成的氢化物 NH3 ；由3个原子组成的电子总数为10的化合物是 H2O ；离子化合物AB中阴阳离子的电子层结构相同，则化合物AB是 LiH .13、A+、B、C、D四种微粒中均有氢原子，且电子总数均为10个。溶液中的A+和B在加热时相互反应可转化为C和D。则A+为 NH4 ，B为 OH ，C和D为 NH3 、 H2O 。 第二节元素周期律 第2课时二、元素周期律 核外电子层排布的周期性变化：根据118号元素原子结构示意图总结并找出规律。原子序数电子层数最外层电子数达到稳定结构时的最外层电子数1211 2231021 8811183 1 88随着原子序数的递增：每隔一定数目的元素，会重复出现原子“最外层电子从_1_个递增到_8_个的情况（K层由12），既原子核外电子排布呈现 周期 性的变化。2. 原子半径呈现周期性变化：元素符号HHe原子半径nm0.037元素符号LiBeBCNOFNe原子半径nm0.1520.0890.0820.0770.0750.0740.071元素符号NaMgAlSiPSClAr原子半径nm0.1860.1600.1430.1170.1100.1020.099随着原子序数的递增：元素原子半径：由大 小、大 小-呈现 周期 性变化。3.元素的主要化合价呈现周期性变化原子序数最高正价或最低负价的变化12+1310+1 +4 +5-4 -11118+1 +4 +5 +7-4 -1规律随着原子序数的递增：元素主要化合价也呈现 周期 性变化。4.元素的金属性和非金属性呈现周期性的变化【温故知新】元素的金属性、非金属性强弱判断依据。性 质强 弱 判 断 依 据金 属 性单质与水、与酸反应剧烈。 最高价氧化物的水化物的碱性强。非金属性与氢结合能力强。气态氢化物的稳定性强。.最高价氧化物的水化物的酸性强。.【实验探究】第三周期元素性质的比较【实验1】Mg、Al与稀盐酸反应的比较：取一小段镁带和一小片铝片，用砂纸磨去表面的氧化膜，分别放入两支试管中，各加入2mL 1molL1的盐酸。 金 属MgAl现 象反应剧烈，产生大量气泡不如镁剧烈，产生气泡反应方程式Mg2HCl=MgCl2H22Al6HCl=2AlCl33H2结 论 镁的金属性比铝强 【实验2】Mg、Al和水的反应的比较：分别取一小段镁带、铝条，用砂纸去掉表面的氧化膜，放入两支小试管中，加入23 ml水，并滴入两滴酚酞溶液。观察现象。过一会儿，分别用酒精灯给两试管加热至沸腾，并移开酒精灯，再观察现象。 金 属 NaMgAl与冷水反应现 象剧烈反应，产生大量气泡，溶液变红不反应不反应与沸水反应现 象缓慢反应，产生气泡，溶液变浅红色更缓慢，产生气泡，溶液变浅红色最高价氧化物对应的水化物碱性强弱NaOH 强碱Mg(OH)2中强碱Al(OH)3 两性 讨论 比较钠、镁、铝与水反应的难易程度：由易到难 比较钠、镁、铝与酸反应的难易程度：由易到难 比较钠、镁、铝的最高价氧化物的水化物（氢氧化物）的碱性：碱性： NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3规律：金属性 Na Mg Al （ 减弱 ）【资料】Si、P、S、Cl四种非金属元素性质的比较SiPSCl单质与氢气反应的条件高温磷蒸气与氢气能反应加热光照爆炸点燃反应气态氢化物稳定性极不稳定，在空气中自燃很不稳定 不稳定 稳 定最高价氧化物对应水化物的酸性H2SiO3弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4强酸（比H2SO4酸强）结论同周期从左到右，非金属性逐渐 增强 规律：第三周期元素： Na Mg Al Si P S Cl，（从左到右） 金属性逐渐 减弱 ， 非金属性逐渐 增强 。 对其它周期元素性质进行研究，也可得到类似的结论。【结论】在元素周期表中：同一周期从左到右，金属性逐渐 减弱 ，非金属性逐渐 增强 。元素周期律：（1）定义：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化，这一规律叫做元素周期律。（2）实质：原子结构（原子核外电子排布）的周期性变化。【知识拓展】1. 微粒半径大小的比较（1）原子半径大小比较：根据元素周期表中的位置判断 同一周期从左到右：原子半径 减小 ； 同一主族从上到下：原子半径 增大 。 讨论：电子层数（n值）越大，原子半径一定越大吗？（答： 不一定 ）例1原子半径： Li Be B C N O F Na Mg Al Si P S Cl 半径均比 Li 小 （2）离子半径 阳离子半径 小 于相应的原子半径。 阴离子半径 大 于相应的原子半径。 同一主族从上到下：离子半径 增大 。 同一周期：阴离子半径 大 于阳离子半径。 电子层结构相同的离子：核电荷越大，半径越 小 。 例2 比较半径，按由大到小排序：S、 Cl、 Ca ： Ca S Cl ；S2、Cl、Ca2： S2 Cl Ca2 ；Na 、Mg 、 Al 、S 、 Cl ： Na Mg Al S Cl ；Na、Mg2、Al3、S2、Cl ： S2 Cl Na Mg2 Al 。例3 aX m+、bY n+、c Z n-、d R m- （m n）四种微粒的电子层结构相同。原子序数由大到小的顺序： a b c d ；离子半径由达到小的顺序： d R m- c Z n- bY n+ aX m+ 。 a 与b 的关系：a = b + mn ； a 与 c 的关系：a = c + m + n ； b 与d 的关系：b = d + m + n 。 2.主族元素的电子排布规律（判断主族）最外层3-7 个电子的：是与最外层电子数相应的主族元素；最外层1-2 个电子的：不能确定，再看次外层： 若次外层8个电子：是与最外层电子数相应的主族元素； 若次外层9-18个电子：是过渡元素 。例4下列元素中，一定属于主族元素的有- （ADE） 元 素 A B C D E 最外层电子数 5 1 2 3 2 次外层电子数 18 18 14 8 8 2个 主族元素的次外层电子数可能为 8个18个3.原子序数差规律 (1)AA族元素：同一主族上下相邻两元素的原子序数之差与 上 面的元素所在周期的元素数目相同。(2) AA族元素：同一主族上下相邻两元素的原子序数之差与 下 面的元素所在周期的元素数目相同。 例5 A 周期元素数目 第一周期 1 H -2 种 原子序数差：2 第二周期 3Li -8种 原子序数差：8 第三周期 11Na-8种 例6 A 周期元素数目 第二周期 9F- 8 种 原子序数差：8 第三周期 17Cl -8种 原子序数差：18 第四周期 35Br-18种4.同周期的A和A族元素的原子序数差: 第2、3周期（短周期）元素原子序数都相差 1 ； 第4、5周期（短周期）元素原子序数都相差 11 ； 第6、7周期（短周期）元素原子序数都相差 25 ；【随堂练习】1.元素X原子的最外层有3个电子，元素Y原子的最外层有6个电子，这两种元素形成的化合物的化学式可能是-( B ) A.XY2 B.X2Y3 C.X3Y2D.X2Y 2.用元素符号回答原子序数1118号(惰性元素除外)的元素的有关问题。 (1)最高价氧化物的水化物碱性最强的是 Na 。(2)最高价氧化物的水化物酸性最强的是Cl 。 (3)最容易生成氢化物且最稳定的是Cl。 （4）原子半径最大的是 Na ；最小的是 Cl 。3.从原子序数11依次增加到17，下列所叙递变关系错误的是-( A ) A.电子层数逐渐增多B.原子核吸引电子的能力逐渐增强C.最高正价数值逐渐增大D.从硅到氯负价从-4-1 4. 已知X、Y、Z为三种原子序数相连的元素，最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱是：HXO4H2YO4H3ZO4。则下列说法不正确的是-（DB） A.气态氢化物的稳定性：HXH2YZH3 B.非金属活泼性：YXZ C.单质的氧化性：X2Y2Z2 D.原子最外电子层上电子数相等5. 稳定性强弱：HF HClHBr HI ， NH3 PH3 碱性强弱：KOH NaOH Mg(OH)2 酸性强弱：HClO4 HBrO4， HNO3 H3PO4 6.下列说法中正确的是-（ A ） A非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数 B非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数 C最外层有2个电子的原子都是金属原子 D最外层有5个电子的原子都是非金属原子7.某主族元素R的最高正价与最低负化合价的代数和为4，由此可以判断 -（ D ）A.R一定是第四周期元素 B.R一定是A族元素C.R的气态氢化物比同族其他元素气态氢化物稳定 D.R气态氢化物化学式为H2R8.按粒子的半径从小到大顺序排列的是-( AC )A.Cl,S,P B.N,O,F C.Al3+,Mg2+,Na+ D.K,Na,Li9下列元素的单质中，与水反应最剧烈的是- ( D )（A）Na （B）Mg （C）Al （D）K10下列气态氢化物稳定性最强的是-( A )（A）HF （B）NH3 （C）PH3 （D）H2S【课后作业】1.下列的氢氧化物中，碱性最强的是 -（ C ）A、 Ca(OH)2 B、 NaOH C、 RbOH D、Al(OH)32.在高温超导体中，铊(T1)是其中成分之一，已知铊是铝的同族元素，关于铊的下列性质判断中可能错误的是-（ C ）A、是银白色质软的金属 B、形成3价的化合物C、T1(OH)3是两性氢氧化物 D、单质铊的还原性比单质铝强3.砷为第4周期第A族元素，根据它在周期表中的位置推测，砷不可能具有的性质是（ AD）A、AsH3比NH3稳定 B、可以存在-3、+3、+5等多种化合价C、As2O5对应水化物的酸性比H3PO4弱 D、砷的还原性比磷弱 4.下列说法正确的是-（ B ）A、金属元素不能得电子，不显负价，故金属元素不能形成阴离子 B、P、S、Cl元素最高正化合价依次升高C、B、C、N、O、F原子半径依次增大 D、Li、Na、K、Rb的氧化物对应水化物的碱性依次减弱5.能说明A元素的金属性比B元素的金属性强的是 -（ C ）A、A原子失电子的数目比B原子多 B、A元素的最高正价比B元素的最高正价要高C、均失去1个电子，A比B需要的能量少D、A比B的原子序数大6.下列各组微粒中，核外电子层结构相同的是-（CD ）A.Mg2+、Al3+、Cl-、Ne B.Na+、F-、S2-、ArC.K+、Ca2+、S2-、Ar D.Mg2+、O2-、Na+、F-7.运用元素周期律分析下面推断，其中错误的是-（ D ）A铍(Be)的氧化物的水化物可能具有两性B砹(At)为有色固体，HAt不稳定，AgAt感光性很强，但不溶于水也不溶于酸C硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体D硒化氢(H2Se)是有色、有毒的气体，比H2S稳定8.碱性强弱介于KOH和Mg(OH)2之间的氢氧化物是- （ AC ） ANaOH BAl(OH)3 CCa(OH)2 DRbOH9.X、Y是元素周期表中的两种元素。下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是-（ C ） A、 X原子的电子层比Y原子的电子层数多B、 X的氢化物的沸点比Y的氢化物的沸点低C、 X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定D、 Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来10.有一种碘和氧的化合物可以称为碘酸碘（提示：碘酸的化学式为HIO3）,其中碘元素呈+3,+5两种价态,则这种化合物的化学式为 -（ D ）(A) I2O4 (B) I3O5 (C) I4O7 (D) I4O911.已知短周期元素的离子aA2、bB、cC3、dD都具有相同的电子层结构则下列叙述正确的是-（ C ）A原子半径 ABDC B原子序数 dcbaC离子半径 CDBA D原子结构的最外层电子数目 ABDC12.具有相同电子层结构的三种粒子A2、B2、C下列分析正确的是 -（ BC ）A原子序数关系是CBA B粒子半径关系是B2-A2+CC一定是稀有气体元素的一种原子 D原子半径关系是ACB13.A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素，A和B的最高价氧化物对应的水化物均呈碱性，且碱性BA，C和D的气态氢化物的稳定性CD；E是这五种元素中原子半径最小的元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是-（ C ）A.A、B、C、D、E B.E、C、D、B、A C.B、A、D、C、E D.C、D、A、B、E285+1514.A、B、C、D 4种元素的原子序数均小于18，其最高正价数依次为1、4、5、7，已知B的原子核外次外层电子数为2。A、C原子的核外次外层电子数为8。D元素的最高价氧化物对应的水化物是已知含氧酸中最强的酸。则：+1128A、B、C、D分别是 Na 、 C 、 P 、 Cl 。 A的离子结构示意图为 ，C的原子结构示意图为 。C、D的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序为： PH3 HCl (写化学式，用“”表示强弱)。15.下表为元素周期表的一部分。族周期AAAAAAA一二三四28183+31(1) 表中元素_F_的非金属性最强；元素_K_的金属性最强；元素_Br_的单质室温下呈液态(填写元素符号)； (2) 表中元素的原子结构示意图是_ _ ,元素符号是：Ga ；(3) 表中元素氢化物的稳定性顺序为_HF _HCl _HBr_(填写化学式，下同)；(4) 表中元素和最高价氧化物对应水化物的酸性：_HClO4 _H2SO4_。第二节 元素周期律 第3课时三、元素周期表、元素周期律的应用 1.元素的金属性、非金属性与元素在周期表中位置的关系规律： 周期表中金属、非金属之间 并没有 严格的界线。在分界线附近的元素既能表现出一定的 金属 性又能变出一定的 非金属 性。金属性最强的在周期表的 左下方 ，是 Fr ；非金属性最强的在周期表的 右上方 ，是 F 。2. 元素的化合价与元素在周期表中位置的关系（对于主族元素） 最高正价数 = 族序数 = 最外层电子数 负 价 数 = 8族序数 = 8最外层电子数 非金属元素：最高正化合价和它的负化合价的绝对值之和等于 8 。同周期、同主族元素的结构、性质递变规律周期表中位置同周期（左右）同主族（上下）原子结构核电荷数 电子层数 相同 最外层电子数 相同原子半径 性质主要化合价 相同元素金属性 元素非金属性 单质氧化性 单质还原性 最高价氧化物对应水化物的酸性 最高价氧化物对应水化物的碱性 气态氢化物的稳定性 3. 元素周期律、元素周期表的指导意义（1）是学习、研究化学的重要工具。（2）为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。（3）对于其它相关的科学技术有指导作用：在周期表的一定区域内寻找元素，发现物质 的新用途。 例如：在 金属与非金属的分界处 可以找到半导体材料，如 硅、锗 等；在 氟、氯、硫、磷等位置靠近的区域 能找到制造农药的材料，如含 砷、磷的有机农药 ；在 过渡元素中 寻找到作催化剂，耐高温，耐腐蚀的合金材料。 【随堂练习】1.Ra（镭）是原子序数最大的第A族元素，下列说法不正确的是-（ D ）A、 原子半径是第A族中最大的B、 遇冷水能剧烈反应C、 位于第七周期D、 Ra(OH)2是两性氢氧化物 2.在周期表中金属和非金属的分界线附近能找到 -（ C ）A、制农药的元素 B、制催化剂的元素C、做半导体的元素 D、制耐高温合金材料的元素3.元素X原子的最外层有3个电子，元素Y原子的最外层有6个电子，这两种元素形成的化合物的化学式可能是（元素X、Y都为主族元素）-（ B ）A、XY2 B、X2Y3 C、X3Y2 D、X2Y4.某元素X的气态氢化物化学式为H2X，下面的叙述不正确的是-（ B ）A、该元素的原子最外电子层上有6个电子 B、该元素最高正价氧化物的化学式为XO2C、该元素是非金属元素 D、该元素最高正价氧化物对应水化物的化学式为H2XO45.下列各化合物，阳离子与阴离子半径之比最小的是-（A ）（A）LiI （B）LiF （C）NaCl （D）KBr6.Y元素最高正价与负价的绝对值之差是4，Y元素与M元素形成离子化合物，并在水中电离出电子层结构相同的离子，该化合物是-（D ）（A）KCl （B）Na2S （C）Na2O （D）K2S7.A、B均为原子序数120的元素，已知A的原子序数为n，A2+离子比B2-离子少8个电子，则B的原子序数是-（A ）（A）n4 （B）n6 （C）n8 （D）n108.X和Y两元素组成化合物A和B， A的化学式为XY2，其中X占44.1%，B中X占34.5%，则B的化学式为-（C ）（A）X2Y （B）XY （C）XY3 （D）X3Y