資源簡介

5.1.3元素周期律和元素周期表
（第3課時）
一、核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)
　1.了解元素周期表與元素周期律的應(yīng)用。
2.理解元素在周期表中的位置、元素原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)三者之間的關(guān)系，建立“位—構(gòu)—性”關(guān)系應(yīng)用的思維模型。
二、教學(xué)重難點
重點：理解元素在周期表中的位置、元素原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)三者之間的關(guān)系；
難點：理解元素在周期表中的位置、元素原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)三者之間的關(guān)系。
三、教學(xué)方法
探究法、總結(jié)歸納法、分組討論法等
四、教學(xué)過程
【導(dǎo)入】化學(xué)史話
門捷列夫在編寫元素周期表時留下了很多空格，他認(rèn)為這些空格應(yīng)由當(dāng)時未被發(fā)現(xiàn)的元素來填滿。其中在鋁元素下方的一個空格，門捷列夫稱它為“類鋁”。
在門捷列夫編制出元素周期表4年之后，布瓦博德朗（L. de Boisbaudran，1838—1912）首次通過電解獲得了約1 g的金屬鎵，并對其性質(zhì)作了初步的研究。門捷列夫得知后，大膽提出質(zhì)疑，認(rèn)為布瓦博德朗關(guān)于鎵的一些性質(zhì)測定并不完全正確，特別是其密度不應(yīng)是4.7 g·cm-3，而應(yīng)為5.9~6.0
g·cm-3。布瓦博德朗知悉后十分驚訝，因為當(dāng)時世界上只有他擁有金屬鎵。后來，布瓦博德朗將金屬鎵進(jìn)一步提純，重新測得其密度為5.96 g·cm-3，與門捷列夫的預(yù)測完全一致。門捷列夫所預(yù)言的類鋁、類硼和類硅3種元素，在此后的15年內(nèi)相繼被發(fā)現(xiàn)。令人驚訝的是，用實驗方法測定的元素的一些數(shù)據(jù)竟和門捷列夫的預(yù)言幾乎完全吻合。
【講解】元素周期表的應(yīng)用1：預(yù)測未知元素的主要性質(zhì)
元素的原子結(jié)構(gòu)決定了元素在周期表中的位置，而元素在周期表中的位置反映了元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)特點。我們可以根據(jù)元素在周期表中的位置，推測元素的原子結(jié)構(gòu)，預(yù)測未知元素的主要性質(zhì)。
【展示】化學(xué)史話
鉑被稱為“白金”，價格昂貴，用途廣泛，尤其可用于制造高級計算機(jī)的電路和精密儀器的部件，供不應(yīng)求。鉑在地殼中的含量僅約為1.5 ng·g-1。化學(xué)家和地質(zhì)學(xué)家根據(jù)元素周期表嘗試從金元素礦床中去尋找鉑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在世界著名的大金礦——南美的哥倫比亞金礦、非洲的阿扎尼亞金礦和歐亞大陸分界處的烏拉爾金礦中，都共生著大量的鉑，不僅有顆粒狀的單質(zhì)，還有質(zhì)量達(dá)上千克乃至幾千克的金屬塊。
【講解】元素周期表的應(yīng)用2：指導(dǎo)人們尋找新材料和稀有礦產(chǎn)
某元素通常與它的同族元素、同周期相鄰元素的性質(zhì)相似，在自然界往往以共生礦的形式存在。當(dāng)希望找到一種有價值的稀有元素時，就可以根據(jù)其在周期表中上下左右位置的元素，定向選擇那些地殼中含量較大或分布比較集中的元素的礦床，往往獲得事半功倍的效果。
【展示】化學(xué)史話
稀土資源的開發(fā)和利用
鑭系元素及鈧、釔共17種元素統(tǒng)稱為稀土元素，它們
的化學(xué)性質(zhì)十分相似，多共生在同一礦物中。因其在自然界含量小，又以氧化物或含氧酸鹽礦物共生的形式存在，故叫“稀土”。稀土是制造被稱為“靈巧炸彈”的精密制導(dǎo)武器、雷達(dá)和夜視鏡等各種武器裝備不可缺少的元素。我國是稀土資源大國，儲量約占世界儲量的80%。
【講解】元素周期表的應(yīng)用3：制備具有特定性質(zhì)的新物質(zhì)
在金屬和非金屬的分界線附近尋找半導(dǎo)體材料（如鍺、硅、硒等）
在過渡元素（副族和Ⅷ族）中尋找各種優(yōu)良的催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料。過渡元素中，釩、鉑、銠、銀所組成的物質(zhì)是化工生產(chǎn)中常用的催化劑。位于第六周期ⅥB族的鎢是熔點最高的金屬，位于第四周期ⅣB族的鈦，密度小、耐高溫、耐腐蝕，適用于制造火箭發(fā)動機(jī)殼體、人造衛(wèi)星殼體等。
【講解】元素綜合推斷
1．推斷元素性質(zhì)的基本依據(jù)
(1)同主族元素最外層電子數(shù)相同，性質(zhì)具有相似性
(2)同周期、同主族元素的性質(zhì)具有遞變性
2．元素推斷的思維模型
3．元素綜合推斷的一般思路
確定陌生物質(zhì)的核心元素在周期表中的位置
↓
依據(jù)遞變規(guī)律和同主族元素的相似性進(jìn)行推測判斷
↓
利用學(xué)過的元素及其化合物的性質(zhì)預(yù)測其相鄰元素的性質(zhì)
【例】短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如圖所示，其中T所處的周期數(shù)與主族序數(shù)相等。
請回答下列問題：
(1)W在周期表中的位置是________，Q、R、T三種元素原子半徑由大到小的順序是________
________________ (用元素符號表示)，Q的最高價氧化物的化學(xué)式為________，R的簡單氫化物分子中的電子數(shù)為________。
(2)元素的原子得電子能力：Q________W(填“強(qiáng)于”或“弱于”)。
(3)原子序數(shù)比R多1的元素有一種氫化物能分解為它的另一種氫化物，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。
【生】　(1)第三周期ⅥA族　Al＞C＞N　CO2　10
(2)弱于
(3)2H2O22H2O＋O2↑
【課堂小結(jié)】師生共同完成。
元素周期表的應(yīng)用
元素綜合推斷
【課堂練習(xí)】
現(xiàn)有下列短周期元素的數(shù)據(jù)(已知Be的原子半徑為0.089 nm)：
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
原子半徑/nm 0.074 0.160 0.152 0.110 0.099 0.186 0.075 0.082
最高化合價 ＋2 ＋1 ＋5 ＋7 ＋1 ＋5 ＋3
最低化合價 －2 －3 －1 －3
(1)⑧號元素在周期表中的位置是________；上述元素處于同一主族的有________(用元素符號表示)。
(2)元素①和⑥能形成兩種化合物，寫出其中較穩(wěn)定的化合物與水反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。
(3)含鋰材料在社會中廣泛應(yīng)用，如各種儲氫材料(Li2NH等)、便攜式電源材料(LiCoO2等)。根據(jù)下列要求回答問題：
①Li和Li作核反應(yīng)堆最佳熱載體，LiH和LiD用作高溫堆減速劑。下列說法正確的是________(填字母，下同)。
A.Li和Li互為同位素
B.Li和Li屬于同種核素
C.LiH和LiD的化學(xué)性質(zhì)不同
D.LiH和LiD是同種物質(zhì)
②下列說法不正確的是________。
A．堿性：Be(OH)2＜LiOH＜NaOH＜KOH
B．微粒半徑：K＞Na＞Li＞Li＋
C．氧化性：Li＋＜Na＋＜K＋＜Rb＋＜Cs＋
D．金屬性：Cs＞Rb＞K＞Na＞Li＞Be
答案　(1)第二周期ⅢA族　Li和Na，N和P
(2)2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑
(3)①AD?、贑

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