資源簡介

第四章 物質結構 元素周期律
第二節 元素周期律
第2課時
【教學目標】
知識與技能
1.了解周期表中金屬元素、非金屬元素分區。
2.掌握元素化合價與元素在周期表中的位置關系。
過程與方法
1.自主學習。自主引導探究，分析化合價與元素在周期表中位置的關系。
2.歸納、比較。通過對前面所學知識的歸納比較，掌握“位、構、性”的關系。
情感態度與價值觀
培養學生辨證唯物主義觀點，培養學生科學創造品質以及理論聯系實際的能力。
【教學重難點】
重點：元素周期律和元素周期表的具體應用。
難點：元素周期律和元素周期表的具體應用。
【教學過程】
新課導入
【引入】門捷列夫在研究元素周期表時，科學地預言了11種尚未發現的元素，為它們在周期表中留下了空位。例如，他認為在鋁的下方有一個與鋁類似的元素“類鋁”，并預測了它的性質。1875年，法國化學家發現了這種元素，將它命名為鎵。鎵的性質與門捷列夫推測的一樣。門捷列夫還預測在硅和錫之間存在一種元素——“類硅”，15年后該元素被德國化學家文克勒發現，為了紀念他的祖國，將其命名為“鍺”。門捷列夫作出這些偉大預言的科學依據是什么？
新課講授
【板書】元素周期律
一、元素周期表的分區
【講解】1.元素周期表的金屬區和非金屬區
(1)分界線的劃分：沿著周期表中B、Si、As、Te、At和Al、Ge、Sb、Po之間畫一條斜線，斜線的左面是__非金屬___元素，右面是___金屬____元素。
(2)分界線附近的元素，既能表現出一定的金屬性，又能表現出一定的非金屬性，故元素的金屬性和非金屬性之間沒有嚴格的界線。
二、元素周期表和元素周期律的應用
【設疑】元素周期表中同周期和同主族元素的原子半徑的變化規律是什么？（同周期元素由左向右原子半徑依次減小（不包括稀有氣體），同主族元素由上向下原子半徑依次增大）
【設疑】所有元素中，原子半徑最小的元素是什么？（氫元素）短周期元素中，原子半徑最大的元素是什么？（Na）
【練習】A、B、C、D、E是核電荷數依次增大的五種短周期主族元素，原子半徑按D、E、B、C、A順序依次減小，B和E是同族，則下列推斷中不正確的是：
A．A、B、E一定不在同一周期 B．A、D可能在同一主族
C．C的最高氧化物的水化物可能顯堿性 D．C和D的單質可能化合成D2C2
【投影】第三周期元素化合價的變化表
【學生活動】觀察上圖，同學們歸納總結一下主族元素的最高正價和最低負價與元素原子的核外電子排布以及主族序數之間的關系？
【講解】根據上面的圖示，可以總結出來主族元素的化合價的規律有：
1.同周期由左向右主族元素的最高正價逐漸有+1價升高至+7價（O無最高正價，F無正價）
2.同主族元素的最高正價和最低負價相同（注意O和F）
3.主族元素的最高正價等于該元素原子de 最外層電子數，也等于其主族序數
4.非金屬元素的最高正價和最低負價的絕對值之和等于8（H的最低負價為-1）
【練習】某主族元素R的最高正化合價與負化合價的代數和為4，下列有關敘述正確的是
R一定是第四周期元素
B、R的氣態氫化物分子式為H2R
C、R的氣態氫化物比同周期其他元素的氣態氫化物穩定
D、R的氣態氫化物的水溶液顯堿性
答案 B
【練習】五種短周期元素的原子半徑、最高正化合價及負化合價見下表（ ）
元素代號 L M Q R T
原子半徑／nm 0.160 0.089 0.143 0.102 0.074
化合價 +2 +2 +3 +6，-2 -2
下列敘述正確的是
A．L的金屬性比M的金屬性弱
B．Q、T兩元素間可形成兩性化合物
C．T的單質是黃綠色氣體
D．L、R兩元素的簡單離子的核外電子數可能相等
答案 B
【設疑】同周期、同主族元素的金屬性和非金屬性變化的規律是什么？（同周期元素由左向右金屬性減弱，非金屬性增強；同主族元素由上向下金屬性增強非金屬性減弱）
【設疑】短周期元素金屬性最強的元素是什么？（Na）非金屬性最強的元素是什么？（F）
【學生活動】根據之前的學習，總結比較元素的非金屬性和金屬性強弱的方法。
【講解】證明金屬性強弱的方法有：
單質與水（或酸）反應生成氫氣的難易（金屬性越強反應越容易）
最高價氧化物的水化物——氫氧化物的堿性強弱（金屬性越強氫氧化物的堿性越強）
【講解】證明非金屬性強弱的方法有：
1、單質與氫氣反應生成氣態氫化物的難易（非金屬性越強反應越容易）
2、最高價氧化物的水化物的酸性強弱（非金屬性越強酸性越強）
3、氣態氫化物的穩定性（非金屬性越強氣態氫化物越穩定）
【設疑】短周期元素的最高價氧化物的水化物中酸性最強的是什么？（HClO4）？堿性最強的是什么？（NaOH）氣態氫化物穩定性最強的是什么？（HF）
【練習】已知鈹(Be)的原子序數為4。下列對鈹及其化合物的敘述中，不正確的是
鈹的原子半徑大于硼的原子半徑
B．氯化鈹分子的化學式為BeCl2
C．氫氧化鈹的堿性比氫氧化鈣的弱
D．單質鈹跟冷水反應迅速產生氫氣
答案 D
【練習】電子層數相同的三種元素X、Y、Z，它們最高氧化物對應的水化物的酸性由強到弱的順序是：HXO4>H2YO4>H3ZO4。下列判斷中不正確的是（ ）
A、原子序數：XY>Z
C、元素的非金屬性：X>Y>Z D、氣態氫化物的穩定性：X>Y>Z
答案 AB
【過渡】根據上面的總結，我們對于元素周期表和元素周期律的應用已經有了一個基本的認識。門捷列夫就是根據這樣的規律，對于還未發現的元素進行了預測，指導了化學學科的研究。下面我們來模擬一下門捷列夫的研究過程，嘗試著對未知元素進行預測。
【學生活動】根據元素周期表和元素周期律，互相交流討論，填寫下表：
元素名稱 硒 元素符號 Se
原子序數 34 金屬還是非金屬？
原子結構示意圖
最高正價 最低負價
常見中間價 氣態氫化物化學式
最高價氧化物 最高價氧化物對應水化物
與硫酸酸性比較 與硫化氫穩定性比較
【講解】在生產生活中，周期表和周期律還有更廣泛的應用。由于周期表中位置相近的元素的性質相似，所以在一定區域內尋找元素、發現物質的新用途是一種相當有效的方法。
【投影】在周期表中金屬和非金屬的分界處可以找到半導體材料，如硅、鍺、鎵等。
【投影】通常農藥所含的氟、氯、硫、磷、砷等元素在周期表中位置靠近，對這個區域內的元素進行研究，有助于研制出新品種的農藥。科學家還在過渡元素中尋找耐高溫、耐腐蝕的合金元素以及制造催化劑的元素。
【講解】2.元素推斷的應用模型
由元素原子或離子的核外電子排布推斷
由元素單質或化合物的性質(特性)推斷
（3）由元素在周期表中的位置推斷
三、元素在周期表中的位置、原子結構與性質的關系
【課堂小結】
【板書設計】
第二節 元素周期律
第2課時
二、元素周期表和元素周期律的應用
1.推測元素的位置、結構和性質
2.預測新元素
3.探測新元素

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