資源簡介

第四章　元素周期律
第2節(jié)　元素周期性表和元素周期律的應(yīng)用（二課時）
“元素周期表”是必修一模塊第四章。新課程標(biāo)準(zhǔn)對本節(jié)內(nèi)容要求是：認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)與元素在元素周期表中位置的關(guān)系。知道元素和核素的含義，了解原子核外電子的排布。結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)事實(shí)認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律，構(gòu)建元素周期律。知道元素周期表的結(jié)構(gòu)，以第三周期的鈉、鎂、鋁、硅、硫、氯，以及堿金屬和鹵族元素為例，了解同周期和主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。給出的活動與探究建議是：查閱元素周期律的發(fā)現(xiàn)史料，討論元素周期律的發(fā)現(xiàn)對化學(xué)科學(xué)發(fā)展的重要意義。元素周期律這部分內(nèi)容始終是高中化學(xué)概念理論部分的重點(diǎn)內(nèi)容之一。在新課程中，更加關(guān)注概念理論知識的建構(gòu)過程和各部分知識間的聯(lián)系。課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或建議的核心教學(xué)活動凸現(xiàn)了概念理論的建構(gòu)過程，更注重科學(xué)學(xué)習(xí)方法的教育。
元素周期律是對元素性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化實(shí)質(zhì)的揭示，通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生對以前學(xué)過的知識進(jìn)行概括、綜合，實(shí)現(xiàn)由感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識，同時也會以此理論來指導(dǎo)后續(xù)學(xué)習(xí)，所以學(xué)好元素周期律是十分重要的。這一課時的內(nèi)容是：首先歸納周期和主族的性質(zhì)遞變規(guī)律，對元素周期表和元素周期律進(jìn)行整體分析，然后引導(dǎo)元素周期表和元素周期律的應(yīng)用，體現(xiàn)結(jié)構(gòu)、位置、性質(zhì)之間的相互聯(lián)系與有機(jī)統(tǒng)一關(guān)系。通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生對以前學(xué)過的知識進(jìn)行概括、綜合，實(shí)現(xiàn)由感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識，之后再以理性認(rèn)識指導(dǎo)后續(xù)學(xué)習(xí)實(shí)踐的跨越。
【宏觀辨識與微觀探析】
1、知道元素周期表的簡單分區(qū)。
【證據(jù)推理與模型認(rèn)知】
1、進(jìn)一步認(rèn)識元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式。
2、學(xué)會運(yùn)用元素周期表、元素周期律的有關(guān)知識，指導(dǎo)科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
3、通過元素周期律、元素周期表的應(yīng)用的探究，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任、證據(jù)推理與模型認(rèn)知能力。
1、對元素周期表結(jié)構(gòu)和規(guī)律的認(rèn)知。
2、金屬性和非金屬性的判斷和歸納。
3、對“位”“構(gòu)”“性”的認(rèn)識。
4、元素周期律在工農(nóng)業(yè)和研究中的應(yīng)用。
投影
【引入】門捷列夫作出這些偉大預(yù)言的科學(xué)依據(jù)是什么？
門捷列夫在研究元素周期表時，科學(xué)地預(yù)言了11種尚未發(fā)現(xiàn)的元素，為它們在周期表中留下了空位。例如，他認(rèn)為在鋁的下方有一個與鋁類似的元素“類鋁”，并預(yù)測了它的性質(zhì)。1875年，法國化學(xué)家發(fā)現(xiàn)了這種元素，將它命名為鎵。鎵的性質(zhì)與門捷列夫推測的一樣。門捷列夫還預(yù)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(xué)家文克勒發(fā)現(xiàn)，為了紀(jì)念他的祖國，將其命名為“鍺”。
一、元素的金屬性、非金屬性與元素在周期表中位置的關(guān)系
【過渡】認(rèn)真觀察下表，填空并畫出金屬與非金屬的交界線，標(biāo)出其附近的元素符號。
【總結(jié)】1、在元素周期表中，主族元素從上到下，從左到右，元素的金屬性和非金屬性存在著一定的遞變規(guī)律。
2、在金屬與非金屬分界線附件的元素既表現(xiàn)金屬元素的性質(zhì),又表現(xiàn)非金屬元素的性質(zhì)。
3、周期表的左下方是 性最強(qiáng)的元素，是 元素(放射性元素除外)；右上方是 性最強(qiáng)的元素，是 元素；最后一個縱行是 元素。
二、金屬性與非非金屬性的比較總結(jié)
1、金屬性的比較
比較金屬性的強(qiáng)弱，其實(shí)質(zhì)是看元素原子 電子的難易程度，越易 電子，金屬性越 。
(1)根據(jù)元素周期表判斷
①同一周期，從左到右，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的金屬性逐漸 ；
②同一主族，從上到下，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的金屬性逐漸 。
(2)根據(jù)元素單質(zhì)及其化合物的相關(guān)性質(zhì)判斷
①金屬單質(zhì)與水(或酸)反應(yīng)越劇烈，元素的金屬性 。如Zn與鹽酸反應(yīng)比Fe與鹽酸反應(yīng)更容易，則金屬性：Zn＞Fe；
②最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，元素的金屬性 。如堿性：NaOH＞Mg(OH)2，則金屬性：Na＞Mg；
③金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)。如Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，則金屬性：Zn＞Cu；
④元素的原子對應(yīng)陽離子的氧化性越強(qiáng)，則元素的金屬性 。如氧化性：Mg2＋＞Na＋，則金屬性：Mg＜Na。
(3)根據(jù)金屬活動性順序判斷
一般來說，排在前面的金屬元素其金屬性比排在后面的強(qiáng)。如Fe排在Cu的前面，則金屬性：Fe＞Cu。
【注意】金屬性強(qiáng)弱的比較，關(guān)鍵是比較原子失去電子的難易，而不是失去電子數(shù)的多少。如Na失去一個電子，而Mg失去兩個電子，但Na的金屬性比Mg強(qiáng)。
2、非金屬性的比較
比較元素非金屬性的強(qiáng)弱，其實(shí)質(zhì)是看元素原子 電子的難易程度，越易 電子，非金屬性越 。
(1)根據(jù)元素周期表判斷
①同一周期，從左到右，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的非金屬性逐漸 ；
②同一主族，從上到下，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的非金屬性逐漸 。
(2)根據(jù)元素單質(zhì)及其化合物的相關(guān)性質(zhì)判斷
①非金屬單質(zhì)越易跟H2化合，其非金屬性 。如F2與H2在暗處即可反應(yīng)，Br2與H2在加熱條件下才能反應(yīng)，則非金屬性：F＞Br；
②氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，其非金屬性 。如穩(wěn)定性：HF＞HCl，則非金屬性：F＞Cl；
③最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，其非金屬性 。如酸性：H2SO4＞H3PO4，則非金屬性：S＞P；
④非金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)。如Cl2＋2KI=2KCl＋I(xiàn)2，則非金屬性：Cl＞I；
⑤元素的原子對應(yīng)陰離子的還原性越強(qiáng)，其非金屬性就 。如還原性：S2－＞Cl－，則非金屬性：Cl＞S。
三、元素的化合價與元素在周期表中的位置關(guān)系
主族元素的最高正化合價等于原子所能 的最外層電子數(shù)（價電子），而非金屬的最低負(fù)化合價則等于使原子達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)所需 的電子數(shù)。所以，非金屬元素的最高正化合價和它的最低負(fù)化合價的絕對值之和等于 。
(1)最高正化合價＝ 序數(shù)＝原子 電子數(shù)(O、F除外)。 (2)最高正化合價＋|最低負(fù)化合價|＝ 。
【歸納總結(jié)】元素金屬性、非金屬性遞變與其在周期表中的位置關(guān)系
堿性最強(qiáng)的是CsOH，酸性最強(qiáng)的含氧酸是HClO4。
四、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用
(1)指導(dǎo)其他與化學(xué)相關(guān)的科學(xué)技術(shù)
①在周期表中__________________，可以找到半導(dǎo)體材料。
②在__________中尋找催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料。
③尋找制取農(nóng)藥的元素 。
(2)元素周期表和元素周期律的理論應(yīng)用
① 預(yù)測元素的性質(zhì)
例1、鐳是第7周期第ⅡA族元素，下列關(guān)于鐳的性質(zhì)的描述中不正確的是(　　)
A.鐳比鈣金屬性更強(qiáng) B.氫氧化物呈兩性
C.在化合物中呈+2價 D.碳酸鹽難溶于水
② 比較元素的性質(zhì)
例2、下列說法正確的是( )
A. C、N、O、F原子半徑依次增大
B. NH3、H2O(g)、HF 穩(wěn)定性依次增強(qiáng)
C. HClO比H2SO4酸性強(qiáng)。
D.甲、乙兩種非金屬元素與金屬鈉反應(yīng)時，甲得電子的數(shù)目多，所以甲活潑。
例3、已知電子層數(shù)相同的三種元素X、Y、Z，其最高價含氧酸酸性：H3XO4A、原子半徑XB、得電子能力X、Y、Z逐漸減弱
C、單質(zhì)與氫氣反應(yīng)按照X、Y、Z順序越來越容易
D、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性按照X、Y、Z順序減弱
【歸納總結(jié)】“位”“構(gòu)”“性”總結(jié)
【歸納總結(jié)】元素周期律的應(yīng)用
【課堂練習(xí)】
1、下列說法錯誤的是（ ）
A.作半導(dǎo)體材料的元素大多數(shù)位于周期表中金屬元素和非金屬元素的
交界處
B.農(nóng)藥中常含有的元素通常在元素周期表的右上方區(qū)域內(nèi)
C.構(gòu)成催化劑的元素通常在元素周期表的左下方區(qū)域內(nèi)
D.在周期表過渡元素中尋找作耐高溫和耐腐蝕的合金材料的元素
2、X、Y是元素周期表第ⅦA族中的兩種元素。下列敘述能說明X的非金屬性比Y強(qiáng)的是（ ）
A.X原子的電子層數(shù)比Y原子的電子層數(shù)多
B.Y的單質(zhì)能將X從NaX的溶液中置換出來
C.X的單質(zhì)比Y的單質(zhì)更容易與氫氣反應(yīng)
D.同濃度下X的氫化物水溶液比Y的氫化物水溶液的酸性強(qiáng)
本節(jié)課屬于內(nèi)容較抽象，理論性強(qiáng)，教學(xué)必須具有嚴(yán)密的邏輯性，從課堂教學(xué)的結(jié)構(gòu)上，應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)出教材本身邏輯系統(tǒng)的要求；要重視理論推理。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，希望通過課堂討論的形式和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，多讓學(xué)生自主思考和交流，啟發(fā)學(xué)生動腦、動口、動手，主動積極地進(jìn)行學(xué)習(xí)，以提高他們的邏輯思維能力和語言表達(dá)能力，從而提高教學(xué)質(zhì)量。因此，在今后的教學(xué)中，我們只有不斷地反思自己，去偽存真，揚(yáng)長避短，方能提升自己、完善自己。從素養(yǎng)為本的課堂中提高學(xué)生宏觀辨識與微觀探析、證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)。

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