人教版必修第一冊4.2.1元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律教案

第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第二節(jié)元素周期律第1課時元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律【教學(xué)目標(biāo)】.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.以第三周期元素為例，了解了解元素的原子結(jié)構(gòu)、周期表中的位置與元素性質(zhì)的關(guān)系?！窘虒W(xué)重難點】重點：元素周期律的概念；理解其變化規(guī)律。難點：元素周期律的概念；理解其變化規(guī)律?！窘虒W(xué)過程】新課導(dǎo)入1869年門捷列夫提出第一張元素周期表，根據(jù)周期律修正了鋼、鈾、社、鈉等9種元素的原子量。他還預(yù)言了三種新元素及其特性并暫時取名為類鋁、類硼、類硅，這就是1871年發(fā)現(xiàn)的錢、1880年發(fā)現(xiàn)的銃和1886年發(fā)現(xiàn)的錯。這些新元素的原子量、密度和物理化學(xué)性質(zhì)都與門捷列夫的預(yù)言驚人相符，周期律的正確性由此得到了舉世公認(rèn)?！舅伎寂c討論】通過對堿金屬元素、鹵素的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的研究，我們已經(jīng)知道元素周期表中同主族元素的性質(zhì)有著相似性和遞變性。那么，周期表中同周期元素的性質(zhì)有什么變化規(guī)律呢？新課講授【板書】元素周期律一、元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律【思考與討論】觀察下面表格中的數(shù)據(jù)，思考并討論隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的核外電子排布、原子半徑和化合價各呈現(xiàn)什么規(guī)律性的變化？【講解】通過比較上面元素的原子核外電子排布，可以得到同周期元素的核外電子排布的規(guī)律：同周期由左向右，元素原子的最外層電子數(shù)逐漸增加（第一周期是1一2,第二周期和第三周期都是1-8)【講解】再比較上面元素的原子半徑(稀有氣體的半徑?jīng)]有可比性，所以不列出),可以得到同周期元素的原子半徑的變化規(guī)律：同周期由左向右，元素原子的半徑逐漸減小(不包括稀有氣體)【設(shè)疑】觀察下圖，判斷同周期和同主族元素原子半徑的變化規(guī)律，原子半徑最小的是？短周期主族元素中，原子半徑最大的是哪種元素？【講解】同主族元素由上向下元素原子的半徑逐漸增大，同周期元素由左向右，元素原子的半徑逐漸減小。H是所有原子中半徑最小的。【設(shè)疑】短周期主族元素中，原子半徑最大的是哪種元素？(Na)【思維建?！苛Ｗ影霃酱笮”容^的“四同”【講解】一“三看”法比較簡單粒子的半徑大小“一看”電子層數(shù):當(dāng)最外層電子數(shù)相同時，電子層數(shù)越多，半徑越大?！岸础焙穗姾蓴?shù)：當(dāng)電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大,半徑越小?！叭础焙送怆娮訑?shù)：當(dāng)電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時，核外電子數(shù)越多，半徑越大?！倦S堂練習(xí)】1、判斷下列粒子半徑大小(用或“心表示)。C1Br,SSiAL02"F-Na+Mg2+oCl-Cl,MgMg"KMg,SFo【講解】再比較上面元素的常見化合價，可以得到同周期元素的化合價的變化規(guī)律：同周期由左向右，元素的最高正價逐漸升高(+1—+7,。和F無最高正價);元素的最低負(fù)價由NA族的-4價逐漸升高至V0A族的T價【思考與討論】主族元素的最高正價數(shù)與最外層電子數(shù)有什么關(guān)系？主族非金屬元素的最高正價數(shù)與最低負(fù)價數(shù)有什么關(guān)系(除H、B、0、F外)？主族元素的最高正價數(shù)二最外層電子數(shù)最高正價數(shù)和最低負(fù)價絕對值之和二8【隨堂練習(xí)】見課件【過渡】根據(jù)上面的分析，我們可以看出隨著元素的原子序數(shù)遞增，元素原子的核外電子排布、原子半徑、元素化合價都呈現(xiàn)了周期性的變化，那么元素的金屬性和非金屬性是否也隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性變化呢？【思考與討論】根據(jù)第三周期元素原子的核外電子排布規(guī)律，推測該周期元素金屬性和非金屬性具有怎樣的變化規(guī)律？【講解】第三周期元素：Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl的電子層數(shù)相同，隨著核電荷數(shù)的遞增，原子半徑逐漸減小，導(dǎo)致失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強，因此，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。【學(xué)生活動】請將課本翻至95和97頁，閱讀課本下面的注釋?！就队啊竣僖话闱闆r下，元素的金屬性強弱可以從其單質(zhì)與水(或酸)反應(yīng)置換出氫的難易程度，以及他們的最高價氧化物的水化物一一氫氧化物的堿性強弱來判斷②一般情況下，元素的非金屬性強弱可以從其最高價氧化物的水化物的酸性強弱，或與氫氣生成氣態(tài)氫化物的難易程度及氫化物的穩(wěn)定性來判斷【設(shè)疑】如何證明Na、Mg、Al的金屬性逐漸減弱呢？【學(xué)生】(單質(zhì)與水(或酸)反應(yīng)的難易；最高價氧化物對應(yīng)的水化物一一氫氧化物的堿性強弱)?！緦嶒炋骄?】取一塊鎂條，除去表面的氧化膜，加入水，滴加酚St觀察現(xiàn)象;加熱溶液，再觀察現(xiàn)象?！局v解】常溫下鎂與水的反應(yīng)較緩慢，鎂條表面有一些紅色；加熱后反應(yīng)劇烈，A鎂條表面有大量氣泡，溶液變?yōu)榧t色。方程式為Mg+2HJ0=Mg(0H)2+H2to與金屬鈉相比較，該反應(yīng)明顯困難，說明鈉的金屬性強于鎂【實驗探究2】向氯化鋁溶液中加入氨水，將生成的沉淀分裝在兩個試管中，分別加入鹽酸和氫氧化鈉溶液，觀察現(xiàn)象?！局v解】向氯化鋁溶液中加入氨水，生成白色絮狀沉淀。反應(yīng)方程式為：A1”+3NH；,?H20=Al(OH)31+3NH；o向氫氧化鋁沉淀中加入鹽酸溶液，沉淀溶解,方程式為：Al(OI1)3+31C=Al"+3H20；向氫氧化鋁沉淀中加入氫氧化鈉溶液,沉淀溶解,方程式為：A1(OH"+0H=A1OJ+2H氫氧化鋁與酸堿都反應(yīng)生成鹽和水，所以氫氧化鋁是典型的兩性氫氧化物?！狙菔緦嶒灐繉⒙然X溶液換成氯化鎂溶液，重復(fù)上述實驗?！局v解】氯化鎂溶液中加入氨水得到氫氧化鎂白色沉淀，該沉淀加鹽酸溶解，加氫氧化鈉溶液不溶解?！究茖W(xué)事實】鈉、鎂、鋁是金屬元素，都能形成氫氧化物，NaOH是強堿，Mg(011)2是中強堿，而Al(0H)3是兩性氫氧化物，說明鈉鎂鋁的金屬性逐漸減弱。【結(jié)論】鈉、鎂、鋁的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性由強到弱的順序為Na0H>Mg(0H)2>Al(0H)3o鈉、鎂、鋁的金屬性由強到弱的順序為Na>Mg>Al?！倦S堂練習(xí)】下列說法能證明鉀元素比鎂元素金屬性強的是()A.金屬鉀與冷水劇烈反應(yīng)，鎂與冷水兒乎沒有現(xiàn)象。B.KOH的堿性比Mg(0H)2強C.金屬鉀與MgCL的水溶液反應(yīng)可置換出金屬鎂D.在化學(xué)反應(yīng)中，鉀失去1個電子，鎂失去2個電子【設(shè)疑】如何證明Si、P、S、Cl的非金屬性逐漸增強呢？【學(xué)生】(單質(zhì)與氫氣反應(yīng)生成氣態(tài)氫化物的難易以及氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性；最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強弱)【科學(xué)事實】【講解】硅、磷、硫、氯的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性依次增強，所以硅、磷、硫、氯的非金屬性逐漸增強?！窘Y(jié)論】在同一周期中，雖然各元素的原子核外電子層數(shù)相同，但由左向右，核電荷數(shù)依次遞增，原子半徑逐漸,失電子能力逐漸，得電子能力逐漸,因此金屬性逐漸,非金屬性逐漸?！倦S堂練習(xí)】下列說法能夠證明氯元素的非金屬性比硫元素強的是()A.氯氣與氫氣化合的條件比硫與氫氣化合的條件更容易HC1的酸性比H2s強HC1的穩(wěn)定性比H2s強HCW的酸性比