資源簡介

第四章《物質結構 元素周期律》教學設計
第二節 元素周期律
專題1（實驗活動3） 同周期、同主族元素性質的遞變
課題： 同周期、同主族元素性質的遞變 課時 1 授課年級 高一
課標要求 以堿金屬和鹵族元素為例，了解同主族元素性質的遞變規律；以第三周期元素Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl為例，判斷同周期元素金屬性和非金屬性的遞變規律。
教材 分析 “元素周期律”是人教版（2019版）必修第一冊教材第四章第二節內容。該節內容是化學學習的重要基礎理論，也是中學化學教學的重要內容。通過本節內容的學習，進一步認識、理解元素化合物性質，并作為理論指導，為學生后續學習打下基本。 本節內容是在原子結構的基礎上建立起來的，因此，本章第一節原子結構與核外電子排布的內容是元素周期律的基礎，堿金屬元素的金屬性和鹵族元素的非金屬性變化規律，構建了同主族元素性質變化的相似性和遞變性規律，使學生初步認識了“位、構、性”的關系，本節則在此基礎上，以第三周期元素為代表，闡述元素性質的周期性變化，揭示同周期元素從金屬元素到非金屬元素性質的變化規律。學習族和周期元素性質的變化，可以使學生綜合認識元素性質的周期性變化規律，從而歸納出元素周期律，了解元素周期表和周期律的應用，對“位、構、性”的關系有進一步的認識。 本節教材內容仍是以原子結構為基礎呈現，第一節已經通過兩族元素初步建構了“位、構、性”的認知模型，本節應用認知模型，通過“思考與討論”和“探究”活動，引導學生思考并參與知識的建構。教材編寫充分體現了學科知識的邏輯性，重視推理、借助后續實驗和事實進行分析，應用演繹、歸納的方法，培養學生的邏輯思維能力。教材中核外電子排布、原子半徑、化合價的變化規律，都是應用歸納的方法由學生討論得出，元素的金屬性和非金屬性規律，則是在原子結構知識的基礎上先演繹，后通過演繹歸納得出。本節內容共分2課時完成，第1課時“元素性質的周期律變化規律”，教材主要研究第三周元素的性質變化，重在引導學生通過對第三周期元素的單質及化合物性質的遞變性研究，從中發現規律，歸納得出同周期元素性質的遞變規律，得出元素周期律的內容和本質。第2課時“元素周期表和周期律的應用”，體會元素在周期表中的位置、元素的原子結構、元素的性質三者之間的關系，學會運用元素周期表和周期律指導后續學習、科學研究和生產實踐。 為進一步認識同周期、同主族元素性質的遞變規律，結合教材“實驗活動3”內容，教學設計了專題1“同周期、同主族元素性質的遞變”。本課時主要是在回顧同周期、同主族元素性質的遞變規律的基礎上，通過選取鈉、鎂、鋁、溴、碘、氯等代表元素的單質及其化合物的相關實驗探究，驗證理論推測的正確性。實驗探究采用教師提供實驗用品，學生自主設計實驗方案，教師組織學生討論交流，評價實驗方案，再分組進行實驗的方式實施實驗方案的組織教學。學生通過實驗設計和實驗探究的過程，形成對同周期、同主族元素性質遞變性的深度認識和理解，進一步掌握比較元素金屬性和非金屬性強弱的基本方法，培養實驗設計、操作及觀察和分析能力，落實科學探究、證據推理、模型認知等化學核心素養。
教學目標 1.通過重點知識回顧，結合實驗探究，加深對同周期、同主族元素性質遞變規律的認識。 2.通過典型問題討論，核心知識深度理解及應用，進一步體會元素周期表和元素周期律在學習元素化合物知識中的重要作用。 3.通過討論交流，強化概念的理解，培養運用比較、歸納等方法對信息進行加工及數據處理的能力，促進證據推理與模型認知、科學探究與創新意識等學科核心素養的形成。
教學重、難點 重點：實驗探究同周期、同主族元素性質的遞變 難點：同周期、同主族元素性質的遞變原因分析
核心素養 宏觀辨識與微觀探析：通過觀察Na、Mg、Al分別與水、酸反應及新制氯水分別與NaBr、NaI溶液反應及NaI溶液與溴水反應的實驗現象，從微觀原子結構特點及變化分析化學反應的本質。 科學探究與創新意識：運用“判斷元素金屬性和非金屬性強弱的實驗方法”分析相關實驗方案，探究同周期、同主族元素金屬性和非金屬性的遞變規律。 證據推理與模型認知：通過對第三周期元素及鹵族元素性質的實驗探究及原因分析，利用推理分析，形成同周期、同主族元素性質遞變規律的模型認知。
學情分析 已經學習過同主族元素原子結構的相似性和遞變性等知識，了解元素金屬性和非金屬性強弱比較的一些基本方法，同時具備一定的對圖表信息加工、處理和實驗探究的能力，但對同周期、同主族元素性質的遞變性缺乏規律性和系統性的認識，對某些結論缺少實驗實證，科學的思維方法有待進一步形成。
教學過程
教學環節 教學活動 設計意圖
環節一、 情景導入 問題情境 【回顧1】如何從原子結構角度理解同周期主族元素性質的遞變性？ 【學生1】元素周期表中同周期主族元素從左至右，隨原子序數增加，原子半徑逐漸減小，原子核對最外層電子的吸引力逐漸增強，失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強，元素金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。 【回顧2】如何從原子結構角度理解同主族元素性質的遞變性？ 【學生2】同周期主族元素（除稀有氣體外），隨原子序數的增加，原子半徑逐漸減??；同主族元素的原子半徑，隨原子序數的增加，原子半徑逐漸增大，元素金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。 【預習1】金屬元素和非.金屬元素化合價有何規律？ 【學生1】金屬無（填“有”或“無”，下同）負化合價，非金屬既有正化合價又有負化合價，氟無正價，氧無最高正價；非金屬的負化合價一般只有一種，但正化合價可能有多種；原子序數為11～17的元素的最高化合價和最低化合價的變化規律是最高正價由+1到+7，最低負價由-4到-1、最高化合價和最低化合價的數值與原子核外最外層電子數的關系是最高化合價數=原子核外最外層電子數、最高化合價和最低化合價的絕對值之和等于8。 【預習2】元素金屬性和非金屬性判斷有哪些基本方法？ 【學生2】電子層數越多，最外層電子數越少，金屬性越強；金屬活動性順序表中越靠前的金屬性越強；單質與水或酸反應置換出氫越容易，金屬性越強；如金屬性 Na＞Mg ，最高價氧化物對應的水化物的堿性越強。如金屬性Na＞Mg，則堿性NaOH＞Mg(OH)2 。 【導入】前面通過我們對最典型的金屬元素（堿金屬）、最典型的非金屬元素（鹵族元素）的學習可知：同一主族元素，隨著元素原子序數的遞增，原子核對外層電子的吸引力逐漸減弱，元素的金屬性逐漸增強，而非金屬性逐漸減弱，同一周期元素從左到右，元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強，且呈周期性變化，本節課我們將在了解同周期、同主族元素性質的遞變規律的基礎上，進一步認識和理解同周期、同主族元素性質的遞變性，并通過實驗來進行驗證。 回顧舊知，預習新知，創設問題真實情境，激發學習興趣和探究的欲望。
環節二、 氧重點知識回顧與突破 活動一、同周期、同主族元素性質的遞變 【過渡】通過前面的學習我們知道元素周期表中，同周期元素性質呈現周期性變化規律，同主族元素性質具有相似性和遞變性。 【問題1】同周期、同主族元素性質有哪些變化規律？ 【教師】投影表格，引導、歸納總結。 【學生】思考、討論，填寫下表內容，展示交流。 項目同周期（左→右）同主族（上→下）原子結構核電荷數逐漸增大逐漸增大電子層數相同逐漸增多原子半徑逐漸減小逐漸增大離子半徑陽離子逐漸減小陰離子逐漸減小r（陰離子）＞r（陽離子）逐漸增大性質化合價最高正化合價由＋1→＋7（O、F除外）負化合價＝－（8－主族序數）相同， 最高正化合價＝主族序數（O、F除外）元素的金屬性和非金屬性金屬性逐漸減弱 非金屬性逐漸增強金屬性逐漸增強 非金屬性逐漸減弱離子的氧化性、還原性陽離子氧化性逐漸增強 陰離子還原性逐漸減弱陽離子氧化性逐漸減弱 陰離子還原性逐漸增強氣態氫化物穩定性逐漸增強逐漸減弱最高價氧化物對應的水化物的酸堿性堿性逐漸減弱 酸性逐漸增強堿性逐漸增強 酸性逐漸減弱
【教師】評價、強調：元素周期表中同周期元素從左至右元素性質呈現周期性變化，同主族元素性質具有相似性和遞變性。 【問題2】根據結構決定性質，性質反映結構的思想，思考推測元素在周期表中的位置有哪些重要方法？ 【教師】講解：學習元素周期表之后，我們掌握了一種研究物質的重要思想，即“結構決定位置，結構決定性質”，若能夠確定未知元素在周期表中的位置，就可以確定它的結構和性質。 【教師】設問：由原子序數如何推測周期數和族序數？ 【學生1】對于長周期的元素，用原子序數減去比它小且臨近的稀有氣體的原子序數，即為該元素所在的縱列數(如果得到的數值大于18，再減去14即為該元素所在的縱列數)。 【學生2】由縱列數與族數的對應關系可推出族數；被減的那個稀有氣體所在的周期數加上1，即為該元素所在的周期數。 【教師】追問：如何推測相鄰元素的原子序數？ 【學生1】同一周期，根據是否存在副族元素，ⅡA、ⅢA族元素原子序數差可能為1、11、25。 【學生2】同一主族，相鄰元素原子序數差可能為2、8、18、32。具體規律是在ⅠA、ⅡA族，同主族相鄰元素原子序數差等于原子序數小的元素所在周期的元素種數。其他族(包含過渡元素和ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0族元素)，同族相鄰元素原子序數差等于原子序數大的元素所在周期的元素種數。 【教師】評價、補充。 【對應訓練1】能用于比較硫、氯兩種元素非金屬性強弱的是（　?。?A．熔點：S＞Cl2 B．酸性：HClO4＞H2SO4 C．相對原子質量：Cl＞S D．氧化性：HClO＞H2SO3 【答案】B 【解析】A．單質的沸點屬于物理性質，與元素的非金屬性無關，不能判斷非金屬性強弱，故A錯誤；B．最高價氧化物對應的水化物酸性越強，其元素的非金屬性越強，可以判斷非金屬性強弱，故B正確；C．相對原子質量不能判斷元素非金屬強弱，故C錯誤；D．HClO、H2SO3的氧化性強弱不能比較Cl、S元素非金屬性強弱，故D錯誤。故選：B。 【對應訓練2】下列說法不正確的是（　　） A．ⅠA族元素的金屬性一定比ⅡA族元素的金屬性強 B．鍺和硅都可用作半導體材料 C．同周期主族元素（除零族元素）的原子半徑從左到右逐漸減小 D．1mol氣態氫化物斷鍵所需能量由大到?。篐F＞HCl＞HBr＞HI 【答案】 A 【解析】A.同周期ⅠA族元素的金屬性比ⅡA族元素的金屬性強，不是同周期無此規律，如Ca比Na的金屬性強，故A錯誤；B.鍺和硅均位于金屬與非金屬的交界處，則都可用作半導體材料，故B正確； C.同周期從左向右電子層相同，質子數增大，則同周期主族元素（除零族元素）的原子半徑從左到右逐漸減小，故C正確；D.非金屬性越強，對應氫化物越穩定，則斷裂化學鍵吸收的能量越大，即1mol氣態氫化物斷鍵所需能量由大到?。篐F＞HCl＞HBr＞HI，故D正確；故選：A。 通過對比分析，深度理解同周期、同主族元素性質遞變的規律及原因，培養證據推理與某些認知的化學核心素養。 基于元素“位置-結構-性質”認識元素性質，“結構-性質-用途”認識物質性質，元素性質的本質原因認識物質，提升推理及分析、解決問題的能力。 檢測與評價，發現問題，調控課堂，提高效率。
活動二、探究元素“位、構、性”的關系 【過渡】原子結構決定元素在周期表中的位置和性質，元素在周期表中的位置反映了元素的原子結構和元素的性質。 【問題1】結合所學知識，思考判斷元素金屬性、非金屬性強弱的方法有哪些？ 【教師】設問：元素金屬性強弱的判斷方法有哪些？ 【學生1】從元素原子結構判斷：當最外層電子數相同時，電子層數越多，原子半徑越大，越易失電子，金屬性越強；當電子層數相同時，核電荷數越多，越難失電子，金屬性越弱。 【學生2】根據金屬活動性順序表判斷：一般來說，排在前面的金屬元素其金屬性比排在后面的強。 【學生3】從元素單質及其化合物的相關性質判斷：金屬單質與水或酸反應越劇烈，元素金屬性越強；最高價氧化物對應水化物的堿性越強，元素金屬性越強。 【學生4】根據離子的氧化性強弱判斷：離子的氧化性越強，則對應金屬元素的金屬性越弱。 【教師】追問：元素非金屬性強弱的判斷方法有哪些？ 【學生1】從元素原子的結構判斷：當電子層數相同時，核電荷數越多，非金屬性越強；當最外層電子數相同時，核電荷數越多，非金屬性越弱。 【學生2】從元素單質及其化合物的相關性質判斷：單質越易跟H2化合，生成的氫化物也就越穩定，氫化物的還原性也就越弱，其非金屬性也就越強；最高價氧化物對應水化物的酸性越強，其非金屬性越強。如H2SO4的酸性強于H3PO4，說明S的非金屬性比P強； 【學生3】非金屬單質間的置換反應，例如：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，說明氯的非金屬性比碘強； 【學生4】元素的原子對應陰離子的還原性越強，元素的非金屬性就越弱。如S2－的還原性比Cl－強，說明Cl的非金屬性比S強。 【教師】評價、強調：金屬性強弱的比較，關鍵是比較原子失去電子的難易，而不是失去電子數目的多少。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。 【問題2】元素的“位置、結構、性質”之間有何關系及其應用 【學生1】元素的原子結構決定元素在周期表中的位置及性質，性質反映結構，元素性質反映在周期表中的位置，利用元素在周期表中的位置可以推導元素的原子結構和元素的性質。 【教師】強調、投影：元素的原子結構、其在周期表中的位置及元素的性質(位、構、性)三者之間的關系可用下圖表示： 【教師】追問：應用“位置、結構、性質”三者的關系解答問題時要注意哪些問題？ 【學生1】熟練掌握四個關系式：電子層數＝周期序數;最外層電子數＝主族序數;主族元素的最高正價＝族序數(O、F除外);最低負價＝主族序數－8。 【學生2】熟練掌握周期表中的一些特殊規律：各周期元素種數第一到第六周期(分別為2、8、8、18、18、32);稀有氣體元素原子序數(分別為2、10、18、36、54、86)和所在周期(分別在一到六周期);同族上下相鄰元素原子序數的關系(相差2、8、18、32等各種情況);同周期第ⅡA族與第ⅢA族元素原子序數差值(有1、11、25等情況)。 【學生3】熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性質的遞變規律：元素的金屬性、非金屬性;氣態氫化物的穩定性;最高價氧化物對應水化物的酸堿性。 【學生4】熟悉1～20號元素原子結構特點及其規律。如原子核中無中子的原子是H；最外層有1個電子的元素：H、Li、Na、K；外層有2個電子的元素：He、Be、Mg、Ca；最外層電子數等于次外層電子數的元素：Be、Ar；外層電子數是次外層電子數2倍的元素是C；是次外層3倍的元素是O；電子層數與最外層電子數相等的元素：H、Be、Al；電子總數為最外層電子數2倍的元素是Be；次外層電子數是最外層電子數2倍的元素有Li、Si；內層電子總數是最外層電子數2倍的元素有Li、P；電子層數是最外層電子數2倍的元素有Li、Ca；外層電子數是電子層數2倍的元素：He、C、S；最外層電子數是電子層數3倍的元素是O等。 【教師】評價、強調：記住原子結構的特殊性對做題很有幫助，應用時應注意幾個概念：最外層電子數、最內層電子數、內層電子數、次外層電子數、電子層數、核電荷數等。 【對應訓練1】下列有關性質的比較，不能用元素周期律解釋的是（ ） A．非金屬性：Cl＞S B．熱穩定性：Na2CO3＞NaHCO3 C．酸性：HNO3>H2CO3 D．金屬性：K>Na>Li 【答案】B 【解析】A．周期元素從左到右，非金屬性依次減弱，則非金屬性：Cl＞S，能用元素周期律解釋，A錯誤；B．碳酸氫鹽易分解，碳酸鹽難分解，所以熱穩定性：Na2CO3＞NaHCO3，不能用元素周期律解釋，B正確；C．元素的非金屬性越強，對應的最高價氧化物的水化物的酸性越強，非金屬性：N＞C，則酸性：HNO3>H2CO3，能用元素周期律解釋，C錯誤；D．周期元素從上到下，金屬性依次增強，則金屬性：K>Na>Li，能用元素周期律解釋，D錯誤；故選B。 【對應訓練2】短周期的主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如表所示，下列有關說法正確的是（　?。?XYZW
A．X的簡單氫化物有可能與Z、W的氫化物反應 B．Y的單質、氧化物均只能與強堿反應，不能與酸反應 C．Z的最高價氧化物對應的水化物一定是強酸 D．X、Y、Z、W四種元素中可能有兩種為金屬元素 【答案】A 【解析】A.由分析可知X可為N元素，對應氫化物為氨氣，可與氯化氫、硫化氫等反應，故A正確；B.Y可為Al，對應的氧化物為氧化鋁，為兩性氧化物，可與強堿、強酸溶液反應，故B錯誤；C.如Z為P元素，則對應的最高價氧化物對應的水化物為中強酸，故C錯誤；D.如Y為Si，則X為N、Z為O、W為Cl，都為非金屬性，如Y為Al，則X為C、Z為P、W為S，有一種金屬，故D錯誤；故選：A。 通過深度思考，熟練掌握元素金屬性和非金屬性強弱的判斷方法，為后續實驗探究提供理論依據。 進一步明確元素“位、構、性之間的關系”，形成探究元素性質的認知模型和科學探究的方法，提高推理能力、分析問題和解決問題的能力。 鞏固與評價，發現問題，調控課堂，提高效率。
環節三、 實驗探究同周期、同主族元素性質的遞變 活 活活動一、實驗探究同主族元素性質的遞變性 【過渡】化學實驗可以為理論推測提供直接實證，下面我們以鹵族元素為例，通過實驗來驗證同主族元素性質的遞變。 【教師】投影展示： 【實驗儀器】 試管、試管夾、試管架、量筒、膠頭滴管、酒精燈、白色點滴板、鑷子、砂紙、火柴。 【實驗藥品】 鎂條、新制的氯水、溴水、NaBr溶液、NaI溶液、MgCl2溶液、AlCl3溶液、1 mol·L－1NaOH溶液、酚酞溶液。 【問題1】按照下面實驗步驟完成相關實驗，觀察實驗現象，思考實驗原理是什么？ 【教師】強調實驗步驟：在點滴板的3個孔穴中分別滴入3滴NaBr溶液、NaI溶液和新制的氯水，然后向NaBr溶液和NaI溶液中各滴入3滴新制的氯水。 【學生1】完成實驗，并匯報實驗現象：滴入淺黃綠色的氯水后，NaBr溶液呈橙色，NaI溶液呈褐色。 【學生2】板書：化學方程式：2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2，2NaI＋Cl2===2NaCl＋I2。 【問題2】按照下面實驗步驟完成相關實驗，觀察實驗現象，分析實驗原理，由此可以得到什么結論？ 【教師】強調實驗步驟：在點滴板的兩個孔穴中分別滴入3滴NaI溶液和溴水，然后向NaI溶液中滴入3滴溴水。 【學生1】完成實驗，并匯報實驗現象：NaI溶液由無色變為褐色。 【學生2】板書：化學方程式：2NaI＋Br2===2NaBr＋I2。 【教師】評價、強調：鹵族元素的單質的氧化性是Cl2>Br2>I2，鹵族元素的非金屬性是Cl>Br>I。 【對應訓練1】根據元素周期律分析，下列推斷正確的是 A．砹(At)是第ⅥA族元素，砹化銀是可溶于水的白色沉淀 B．由HClO4可類推出氟元素也存在HFO4 C．硒是第ⅥA族元素，硒化氫是無色、有毒、比硫化氫穩定的氣體 D．在氧氣中燃燒，鉀的燃燒產物比鈉的燃燒產物更復雜 【答案】D 【解析】A．At位于ⅦA族元素，根據同主族元素性質具有相似性和遞變性，砹化銀是難溶于水的有色沉淀，故A錯誤；B．氟元素沒有正價，不存在HFO4，故B錯誤；C．硒位于ⅥA族元素，硒的非金屬性比硫的非金屬性弱，因此硒化氫的不如硫化氫穩定，故C錯誤；D．鉀比鈉活潑，且兩者均屬于非?；顫姷慕饘賳钨|，鉀在氧氣中燃燒得到產物比鈉燃燒產物復雜，故D正確；答案為D。 【對應訓練2】下列事實能作為對應判斷依據的是（ ） A．鋅和鉀分別投入CuCl2溶液中，鋅能置換出銅，鉀不能，判斷金屬活動性：Zn>K B．SiO2為酸性氧化物，判斷SiO2不能與任何酸發生反應 C．酸性：H3PO4>HClO，判斷磷的非金屬性強于氯 D．根據反應2F2+2H2O=4HF+O2，判斷非金屬性：F>O 【答案】D 【解析】A．鉀單質會與水反應，生成氫氧化鉀和氫氣，生成的氫氧化鉀與氯化銅反應生成氫氧化銅，A錯誤；B．二氧化硅可與氫氟酸反應，B錯誤；C．次氯酸不是氯的最高價含氧酸，C錯誤；D．氧化性，氧化劑＞氧化產物，D正確；故答案為：D。 通過實驗探究，獲取同主族元素性質遞變性的實證，培養宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知的化學核心素養。 檢測與評價，發現問題，調控課堂，提高效率。
活 活活動二、實驗探究同周期元素性質的遞變性 【過渡】下面我們繼續第三周期元素元素鈉、鎂、鋁為例，通過實驗來驗證同周期元素性質的遞變。 【問題1】按照下面實驗步驟完成鈉、鎂分別與水反應的實驗，觀察實驗現象，分析實驗原理，由此可以得到什么結論？ 【教師】強調實驗步驟①：向盛有冷水的燒杯中加入一塊綠豆粒大小的鈉塊，用砂紙打磨掉鎂條表面的氧化物，向盛有冷水的試管中加入一小塊已用砂紙打磨好的鎂條，并分別滴入3滴酚酞溶液，觀察現象。 【學生1】完成實驗，并匯報實驗現象：加入鈉的燒杯中鈉浮在水面上，熔成小球，四處游動，發出響聲，溶液變紅色，加入鎂的試管內鎂條表面產生少量氣泡，鎂條周圍溶液變為淺紅色。 【學生2】板書化學方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑。 【教師】強調實驗步驟②：向一支試管加入少量冷水，并加入一小塊已用砂紙打磨好的鎂條，用酒精燈加熱至沸騰，滴入3滴酚酞溶液，然后觀察現象。 【學生】完成實驗，并匯報實驗現象：有較多的無色氣泡冒出，溶液變為淺紅色。 【教師】追問：通過上述實驗可以得出什么結論？ 【學生】與水反應的劇烈程度：Na>Mg，金屬性：Na>Mg。鎂與熱水反應速率比冷水快。 【問題2】按照下面實驗步驟完成可溶性鎂鹽和可溶性鋁鹽分別與NaOH溶液反應的實驗，觀察實驗現象，分析實驗原理，由此可以得到什么結論？ 【教師】強調實驗步驟①：向一支試管中加入少量MgCl2溶液，然后逐滴滴加1 mol·L－1 NaOH溶液直至過量，觀察現象。 【學生1】完成實驗，并匯報實驗現象：產生白色沉淀。 【學生2】板書：化學方程式：MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl。 【教師】強調實驗步驟②：向另一支試管中加入少量AlCl3溶液，然后逐滴滴加1 mol·L－1 NaOH溶液直至過量，觀察現象。 【學生1】完成實驗，并匯報實驗現象：先產生白色沉淀，后白色沉淀溶解。 【學生2】板書：化學方程式：AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl， Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]。 【教師】追問：通過上述實驗，可以得出什么結論？ 【學生1】Mg(OH)2不溶于NaOH溶液； 【學生2】Al(OH)3溶于NaOH溶液，顯兩性； 【學生3】堿性：Mg(OH)2>Al(OH)3；金屬性：Mg>Al。 【學生4】綜合以上實驗可得出：同一主族元素，從上到下，隨著原子序數的增加，非金屬性逐漸減弱，相應的金屬性逐漸增強。 同一周期元素，從左至右，隨著原子序數的增加，金屬性逐漸減弱，相應的非金屬性逐漸增強。 【教師】評價、補充。 【問題3】根據上述實驗現象、原理及結論，結合所學知識回答實驗中所用氯水為什么要用新制的？ 【學生】氯水中存在Cl2＋H2O＝HCl＋HClO的反應，氯水久置隨著HClO的分解，會使更多的Cl2與水反應，最終久置的氯水會變為稀鹽酸，沒有氯氣分子。 【問題4】通過本實驗活動，你對原子結構與元素性質的關系及元素周期律(表)有什么新的認識？ 【學生】結構決定性質，同周期或同主族的原子半徑呈現周期性變化，元素的性質也呈現周期性變化。 【問題5】為了比較氯與碳元素的非金屬性強弱，可否用鹽酸與碳酸鈉反應生成了二氧化碳，得出非金屬性氯大于碳？原因是什么？ 【學生】否，比較非金屬性強弱應該比較最高價氧化物對應水化物的酸性強弱，而鹽酸是HCl的水溶液，不是氯元素的最高價氧化物對應水化物的水溶液。 【教師】評價、肯定。 【對應訓練1】已知鋇的活動性介于鈉和鉀之間，下列敘述正確的是(　　) A．鋇與水反應不如鈉與水反應劇烈 B．鋇可以從KCl溶液中置換出鉀 C．氧化性：K＋>Ba2＋>Na＋ D．堿性：KOH>Ba(OH)2>NaOH 【答案】D 【解析】A中由于鋇的活動性比鈉強，所以鋇與水反應比鈉與水反應更劇烈，故A錯；B中鋇的活動性不如鉀且其先與水發生反應，故不能置換出鉀，故B錯；C中由于金屬性：K>Ba>Na，所以氧化性為Na＋>Ba2＋>K＋，故C錯；D中元素的金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物的堿性越強，故KOH>Ba(OH)2>NaOH，D正確。 【對應訓練2】如圖所示的五種元素中，W、X、Y、Z為短周期元素，這四種元素原子的最外層電子數之和為22。下列說法正確的是(　　) XYWZT
A．X、Y、Z三種元素最低價氫化物的沸點依次升高 B．由X、Y和氫三種元素形成的化合物中只有共價鍵 C．T元素的氫化物的沸點一定高于同主族元素其他元素的氫化物的沸點 D．T元素的單質具有半導體的特性，T與Z元素可形成化合物TZ4 【答案】D 【解析】設Y原子的最外層電子數為x，根據表中的位置可得(x－1)＋(x－2)＋x＋(x＋1)＝22，解得x＝6，且W、X、Y、Z均為短周期元素，故Y為O，X為N，W為Si，Z為Cl，與W同主族的T為Ge。H2O和NH3分子間均能形成氫鍵，而HCl分子間不能形成氫鍵，故HCl的沸點最低，A錯誤；由N、O和H三種元素形成的化合物可以是NH4NO3，而NH4NO3中既有共價鍵又有離子鍵，B錯誤；與Ge同主族的碳元素形成的氫化物可以是碳原子數不同的烴類，故Ge的氫化物的沸點不一定高于碳的氫化物，C錯誤；Ge位于元素周期表中金屬元素與非金屬元素的分界線附近，其單質具有半導體特性，Ge最高價為＋4價，與氯元素可形成化合物GeCl4，D正確。 通過實驗探究，獲取同周期元素性質遞變性的實證，培養宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知的化學核心素養。 通過問題探究，深度理解同周期、同主族元素性質遞變性的原因，形成元素周期律。 檢測與評價，發現問題，調控課堂，提高效率。
環節四、課后鞏固 作業設計 1．（易）下列關于元素周期表和元素周期律的說法正確的是（ ） A．透明陶瓷材料硒化鋅是由主族元素和副族元素形成的化合物 B．元素的性質隨著相對原子質量的增加而呈周期性變化 C．同一主族元素的原子，最外層電子數相同，化學性質也完全相同 D．第二周期元素從Li到F，非金屬性逐漸減弱 【答案】A 【解析】A．硒是VIA族元素，而鋅是IIB族元素，所以硒化鋅是由主族元素和副族元素形成的化合物，故A正確；B．元素的性質隨著核外電子排布的周期性變化而呈周期性的變化，故B錯誤；C．同一主族元素的原子，最外層電子數相同，化學性質相似，并具有遞變性，不完全相同，故C錯誤；D．第二周期元素從Li到F，非金屬性逐漸增強，故D錯誤；故選：A。 2.（易）F、Si、P和Cl均為短周期主族元素，下列說法正確的是（ ） A．非金屬性：F>Cl B．原子半徑：r（P）>r（Si） C．元素的最高化合價：Si>Cl D．最高價氧化物對應水化物的酸性：H3PO4>HClO4 【答案】A 【解析】A．同一主族從上到下，元素的非金屬性逐漸減弱，則非金屬性：F>Cl，故A正確；B．同一周期從左到右元素的原子半徑逐漸減小，則原子半徑：r（P）H2YO4>H3ZO4，則下列判斷錯誤的是（ ） A．原子半徑：X>Y>Z B．氣態氫化物的穩定性：HX>H2Y>ZH3 C．非金屬性：X>Y>Z D．陰離子的還原性：Z3->Y2->X- 【答案】A 【解析】電子層數相同的三種元素X、Y、Z位于同一周期，已知最高價氧化物對應水化物的酸性依次減弱，則X、Y、Z分別位于第ⅦA、ⅥA、ⅤA族，在周期表中從左向右的相對位置依次是Z、Y、X，據此分析作答。A．同周期元素從左到右，原子半徑逐漸減小，所以原子半徑：XH2Y>ZH3，B正確；C．同周期元素從左到右，非金屬性逐漸增強，所以非金屬性：ZNa+，故A錯誤；B．O和Na可形成過氧化鈉，既含離子鍵又含共價鍵，故B錯誤；C．常溫下鎂與水不易反應，故C錯誤；D．O的非金屬性強于S，非金屬性越強，簡單氣態氫化物越穩定，故D正確；故選：D。 7.（難）下列事實能作為對應判斷依據的是（ ） A．鋅和鉀分別投入CuCl2溶液中，鋅能置換出銅，鉀不能，判斷金屬活動性：Zn>K B．SiO2為酸性氧化物，判斷SiO2不能與任何酸發生反應 C．酸性：H3PO4>HClO，判斷磷的非金屬性強于氯 D．根據反應2F2+2H2O=4HF+O2，判斷非金屬性：F>O 【答案】D 【解析】A．鉀單質會與水反應，生成氫氧化鉀和氫氣，生成的氫氧化鉀與氯化銅反應生成氫氧化銅，A錯誤；B．二氧化硅可與氫氟酸反應，B錯誤；C．次氯酸不是氯的最高價含氧酸，C錯誤；D．氧化性，氧化劑＞氧化產物，D正確；故答案為：D。 8．（中）現有短周期元素A、B、C、D、E，其原子序數的大小順序為A＞C＞D＞E＞B。A、C、D位于同一周期，E原子最外層電子數是次外層電子數的3倍，B原子比E原子少2個電子。A元素的單質0.015mol與足量鹽酸完全反應時，有2.709×1022個電子發生轉移。 (1)A位于元素周期表的第_____周期第____族，E位于第_____周期第______族。 (2)B單質在E單質中完全燃燒生成的化合物的結構式為： ______________________________________。 (3)寫出A、C、D的最高價氧化物對應水化物的化學式，并比較其酸堿性強弱： _______________________________________。 【答案】三 ⅢA 二 ⅥA O=C=O 堿性NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3 【解析】由E原子最外層電子數是次外層電子數的3倍可知E為O，由B原子比E原子少2個電子可知B為C，由原子序數大小順序可知A、C、D位于第三周期，由0.015molA與鹽酸反應時，轉移電子的物質的量為0.045mol可知A為Al，則C為Mg，D為Na，據此分析；根據上述分析，A為Al，B為C，C為Mg，D為Na，E為O， (1)根據上述分析，A為Al，Al位于第三周期ⅢA族；E為O，位于第二周期ⅥA族；故答案為三；ⅢA；二；ⅥA； (2)C在O2中完全燃燒的產物是CO2，CO2的結構式為O=C=O；故答案為O=C=O； (3)A、C、D的最高價氧化物對應水化物的化學式分別為Al(OH)3、Mg(OH)2、NaOH，根據金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物的堿性越強，同周期從左向右金屬性減弱，金屬性Na＞Mg＞Al，其最高價氧化物對應水化物的堿性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3；故答案為堿性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3。 及時鞏固、消化所學，促進對必備知識的理解和掌握，評價教學效果，為后期優化教學方案提供依據，培養分析問題和解決問題等關鍵能力。
課堂總結
板書 設計 第二節 元素周期律 專題1（實驗活動3） 同周期、同主族元素性質的遞變 一、同周期、同主族元素性質的遞變 1、同主族：從上到下，隨原子序數遞增，元素原子的電子層數逐漸增多，失電子能力逐漸增強，得電子能力逐漸減弱，則元素的金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱。 2、同周期：從左至右，隨原子序數（核電荷數）遞增，原子半徑逐漸減小，失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強，則元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。 二、實驗探究同周期、同主族元素性質的遞變 1、單質間的置換：活潑單質（元素金屬性或非金屬性強）置換不活潑單質（元素金屬性或非金屬性若）。 2、單質與水、酸反應：與水或酸反應越劇烈，元素金屬性（或非金屬性）越強。 3、最高價氧化物對應水化物酸堿性強弱：酸（堿）性越強，元素非金屬性（金屬性）越強。
教學 反思 本課時以第ⅠA、ⅦA及第三周期元素為例，先從理論上回顧同周期、同主族元素原子結構特點，決定了元素在周期表中的位置及元素性質的遞變規律，建立元素周期表中元素“位、構、性”的關系及元素推斷的基本方法。再通過實驗探究，來證明同周期、同主族元素，隨核電荷數的遞增，元素的金屬性和非金屬性變化規律。實驗探究，教師先提供實驗用品，由學生自主設計實驗教學探究，教師再組織學生交流、評價實驗方案，最后以分組實驗的方式實施實驗方案。同主族元素的遞變性，通過對比鹵速單質的氧化性或簡單陰離子的還原性來比較非金屬性的強弱，同周期元素性質的遞變，通過鈉、鎂、鋁的金屬性強弱來驗證。在實驗驗證的基礎上，進一步得出同周期、同主族元素性質的遞變規律，體驗元素金屬性和非金屬性強弱判斷的方法及過程。同時，實驗設計還進行了微型化處理（點滴板），可以最大程度地降低實驗對環境的影響，同時，實驗在白色背景的襯托下，可以使實驗現象更加明顯。

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