蘇教版化學(xué)課件專題5第一單元第1課時(shí)元素周期律

第1課時(shí)元素周期律專題52021內(nèi)容索引0102課前篇素養(yǎng)初探課堂篇素養(yǎng)提升素養(yǎng)目標(biāo)1.了解原子核外電子排布呈周期性變化的規(guī)律,能畫出1~20號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。2.通過(guò)對(duì)科學(xué)數(shù)據(jù)的分析,知道元素的原子半徑、主要化合價(jià)隨原子核外電子排布的周期性變化而呈周期性變化。3.通過(guò)對(duì)元素金屬性、非金屬性周期性變化的本質(zhì)分析,培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析的核心素養(yǎng)。課前篇素養(yǎng)初探【知識(shí)鋪墊】1.原子的構(gòu)成:原子是由居于原子中心的帶正電荷的原子核和核外帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成,原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成,質(zhì)子帶正電,中子不帶電。原子核所帶的正電荷與核外電子所帶的負(fù)電荷電量相等、電性相反,所以原子不帶電。核電荷數(shù)(Z)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù),質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)。2.繪出11~17號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖,并指出原子結(jié)構(gòu)上的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。原子結(jié)構(gòu)上的相同點(diǎn)是電子層數(shù)相同,不同點(diǎn)是最外層電子數(shù)不同,且最外層電子數(shù)隨著核電荷數(shù)的增大依次增多。【必備知識(shí)】1.原子序數(shù):化學(xué)家按照核電荷數(shù)由小到大的順序給元素編號(hào),這種編號(hào)叫原子序數(shù)。元素的原子序數(shù)在數(shù)值上等于該元素的核電荷數(shù)。2.最外層電子數(shù)呈周期性變化:除H、He外,元素原子最外層電子數(shù)重復(fù)出現(xiàn)從1遞增到8的周期性變化。3.原子半徑:隨著元素核電荷數(shù)遞增,原子半徑逐漸減小,且呈周期性變化。4.元素化合價(jià)呈周期性變化:最高正價(jià)隨原子核電荷數(shù)的遞增逐步升高,且呈周期性變化;最低負(fù)價(jià)逐步升高,也呈周期性變化。同一元素的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)之間的關(guān)系:最高正價(jià)+│最低負(fù)價(jià)│=8。5.元素金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù):單質(zhì)與水或酸反應(yīng)越劇烈,元素的金屬性越強(qiáng)

;最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng),元素的金屬性越強(qiáng)。6.元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù):單質(zhì)與氫氣化合越容易,元素的非金屬性越強(qiáng);氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性越強(qiáng),元素的非金屬性越強(qiáng);該元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),元素的非金屬性越強(qiáng)?！菊`判斷】判斷下列說(shuō)法是否正確,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”。(1)原子序數(shù)是根據(jù)元素相對(duì)原子質(zhì)量由小到大進(jìn)行排列的編號(hào)。(

)(2)隨著核電荷數(shù)由小到大,原子的最外層電子數(shù)逐漸增多。(

)(3)隨著原子序數(shù)的遞增,原子半徑逐漸減小。(

)(4)隨著原子序數(shù)的遞增,元素的化合價(jià)逐漸增高。(

)(5)元素的非金屬性強(qiáng)弱可依據(jù)元素氫化物的酸性強(qiáng)弱進(jìn)行判斷,酸性越強(qiáng),非金屬性越強(qiáng)。(

)×××××(6)元素的非金屬性強(qiáng)弱可依據(jù)其含氧酸的酸性進(jìn)行比較,酸性越強(qiáng)非金屬性越強(qiáng)。(

)(7)鋁、鎂與鹽酸的反應(yīng)中,鋁失去3個(gè)電子,鎂失去2個(gè)電子,所以鋁比鎂金屬性強(qiáng)。(

)(8)由于氫氧化鋁既能溶于強(qiáng)酸又能溶于強(qiáng)堿溶液,所以氫氧化鋁是兩性氫氧化物,鋁是兩性元素。(

)(9)元素周期律是元素原子核外電子排布隨著元素核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性變化的必然結(jié)果。(

)×××√課堂篇素養(yǎng)提升探究一最外層電子數(shù)、化合價(jià)、原子半徑的周期性變化【問(wèn)題探究】1.分析1~2、3~10、11~18號(hào)元素原子的最外層電子數(shù)變化,可以得出什么規(guī)律?核電荷數(shù)為1~18的元素原子最外層電子數(shù)提示

隨著元素核電荷數(shù)的遞增,除H、He外,元素原子最外層電子數(shù)重復(fù)出現(xiàn)從1遞增到8的周期性變化。2.分析3~9、11~17號(hào)元素原子半徑的變化,可以得出什么規(guī)律?提示

每隔一定元素,元素的原子半徑會(huì)出現(xiàn)由大變小的周期性變化。3~9號(hào)、11~17號(hào)元素都是隨著原子序數(shù)的增大,原子半徑逐漸減小。3.分析下表中1~18號(hào)元素最高正化合價(jià)或最低負(fù)化合價(jià)的變化,可以得出哪些規(guī)律?原子序數(shù)最高正價(jià)或最低負(fù)價(jià)的變化1~2+1~0;-1~03~10最高正價(jià):+1到+5;最低負(fù)價(jià):-4到-1到011~18最高正價(jià):+1到+7;最低負(fù)價(jià):-4到-1到0提示

元素最高正化合價(jià)等于元素原子最外層電子數(shù)(O、F除外),最低負(fù)價(jià)的數(shù)值=8-最外層電子數(shù)(金屬元素?zé)o負(fù)價(jià));最高正價(jià)從+1逐漸升高,最低負(fù)價(jià)從-4逐漸升高。隨著核電荷數(shù)的遞增,元素的主要化合價(jià)呈現(xiàn)周期性變化?！旧罨卣埂?.原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)電子層數(shù)相同的原子隨核電荷數(shù)遞增呈現(xiàn)的變化趨勢(shì)原子結(jié)構(gòu)原子半徑逐漸減小(稀有氣體除外)離子半徑陽(yáng)離子逐漸減小,陰離子逐漸減小,r(陰離子)>r(陽(yáng)離子)主要化合價(jià)最高正化合價(jià)由+1→+7(O、F除外)最低負(fù)價(jià)=最外層電子數(shù)-8(金屬元素?zé)o負(fù)價(jià))2.微粒半徑大小比較的方法

原子半徑(1)電子層數(shù)相同時(shí),隨原子序數(shù)遞增,原子半徑依次減小(稀有氣體除外)例如:r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)(2)最外層電子數(shù)相同時(shí),隨電子層數(shù)遞增原子半徑依次增大例如:r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)離子半徑(1)同種元素的離子半徑:陰離子大于原子,原子大于陽(yáng)離子,低價(jià)陽(yáng)離子大于高價(jià)陽(yáng)離子例如:r(Cl-)>r(Cl);r(Fe)>r(Fe2+)>r(Fe3+)(2)電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,核電荷數(shù)越大,半徑越小例如:r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)(3)帶相同電荷的離子,電子層數(shù)越多,半徑越大。例如:r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+);r(O2-)<r(Se2-)<r(Te2-)(4)所帶電荷數(shù)、電子層數(shù)均不同的離子可選一種離子參照比較。例如:比較r(K+)與r(Mg2+)可選r(Na+)為參照?？芍猺(K+)>r(Na+)>r(Mg2+)【素能應(yīng)用】典例1對(duì)于隨原子序數(shù)依次增大的11~17號(hào)元素,下列說(shuō)法不正確的是(

)A.原子半徑逐漸減小 B.電子層數(shù)逐漸增多C.最高正化合價(jià)逐漸增高 D.元素的非金屬性逐漸增強(qiáng)答案

B解析

隨原子序數(shù)的遞增,11~17號(hào)元素的原子半徑依次減小,A不符合題目要求;11~17號(hào)元素原子的電子層數(shù)相同,B符合題目要求;11~17號(hào)元素的最高正價(jià)從+1價(jià)到+7價(jià)依次升高,C不符合題目要求;11~17號(hào)元素的非金屬性逐漸增強(qiáng),D不符合題目要求。易錯(cuò)警示

關(guān)于元素化合價(jià)的周期性變化,要注意有些元素有多種價(jià)態(tài),隨原子序數(shù)遞增呈周期性變化的一般是最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)。變式訓(xùn)練

1-1X元素的陽(yáng)離子與Y元素的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),下列敘述正確的是(

)A.原子序數(shù)X<YB.原子半徑X<YC.離子半徑X>YD.原子最外層電子數(shù)X<Y答案

D解析

X元素的陽(yáng)離子和Y元素的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則X元素的原子比Y元素的原子多一個(gè)電子層,X為金屬元素,最外層電子數(shù)較少,Y為非金屬元素,最外層電子數(shù)相對(duì)較多,故原子序數(shù)X>Y,原子最外層電子數(shù)X<Y,A錯(cuò)誤、D正確;原子半徑X>Y,B錯(cuò)誤;電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,所以離子半徑X<Y,C錯(cuò)誤。變式訓(xùn)練

1-2某元素X的原子有3個(gè)電子層,其氣態(tài)氫化物的化學(xué)式為H2X,下列敘述不正確的是(

)A.該元素的原子最外電子層上有6個(gè)電子B.該元素最高價(jià)氧化物的化學(xué)式為XO2C.該元素是非金屬元素D.該元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為H2XO4答案

B解析

根據(jù)元素X的氣態(tài)氫化物化學(xué)式為H2X可知,元素X顯-2價(jià),最高正化合價(jià)為+6價(jià),原子最外電子層有6個(gè)電子;最高價(jià)氧化物的化學(xué)式為XO3,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為H2XO4;存在氣態(tài)氫化物的元素為非金屬元素。探究二元素金屬性、非金屬性的周期性變化【問(wèn)題探究】1.哪些事實(shí)可以說(shuō)明鈉、鎂、鋁的金屬性強(qiáng)弱?提示

通過(guò)Na、Mg與水反應(yīng)的劇烈程度可以說(shuō)明Na、Mg的金屬性強(qiáng)弱;通過(guò)比較Mg、Al與酸反應(yīng)的劇烈程度可說(shuō)明Mg、Al的金屬性強(qiáng)弱;通過(guò)比較Na、Mg、Al最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱可說(shuō)明三種金屬元素的金屬性強(qiáng)弱。2.哪些事實(shí)可以說(shuō)明Si、P、S、Cl等元素的非金屬性強(qiáng)弱?提示

通過(guò)比較單質(zhì)與H2化合的難易程度,可得出元素非金屬性由強(qiáng)到弱順序Cl>S>P>Si;通過(guò)氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由弱到強(qiáng)順序SiH4<PH3<H2S<HCl,可說(shuō)明元素非金屬性由弱到強(qiáng)順序Si<P<S<Cl;由元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性由弱到強(qiáng)順序H4SiO4<H3PO4<H2SO4<HClO4,也可得出非金屬性由弱到強(qiáng)的順序Si<P<S<Cl。3.什么是兩性氫氧化物?舉例寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。提示

既能與酸反應(yīng)生成鹽和水又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物是兩性氫氧化物。氫氧化鋁是典型的兩性氫氧化物,Al(OH)3與鹽酸或NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O,Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O?！旧罨卣埂坑^察下表中11~17號(hào)元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì),找出變化規(guī)律,總結(jié)出元素金屬性、非金屬性的變化規(guī)律。原子序數(shù)1112131415161718元素符號(hào)NaMgAlSiPSClAr金屬單質(zhì)和水(或酸)反應(yīng)與冷水劇烈反應(yīng)與熱水較快反應(yīng);與鹽酸劇烈反應(yīng)與鹽酸反應(yīng)較快—稀有氣體元素非金屬單質(zhì)與氫氣反應(yīng)—高溫磷蒸氣與H2能反應(yīng)須加熱光照或點(diǎn)燃原子序數(shù)1112131415161718元素符號(hào)NaMgAlSiPSClAr最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸堿性NaOH強(qiáng)堿Mg(OH)2中強(qiáng)堿Al(OH)3兩性氫氧化物H4SiO4弱酸H3PO4中強(qiáng)酸H2SO4強(qiáng)酸HClO4最強(qiáng)酸

得失電子能力

失電子能力逐漸減弱,得電子能力逐漸增強(qiáng)元素性質(zhì)遞變

金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng)【素能應(yīng)用】典例2下列事實(shí)能說(shuō)明金屬A比金屬B更活潑的是(

)原子的最外層電子數(shù)比B原子的最外層電子數(shù)少原子的電子層數(shù)比B原子多C.1molA從酸中置換出的H2比1molB多D.常溫下,A能與酸反應(yīng)生成氫氣,而B不能答案

D解析

比較金屬的活潑性不能根據(jù)最外層電子數(shù)的多少,如Li的最外層電子數(shù)比Ca少,但不如Ca活潑,Na的最外層電子數(shù)比Al少,Na比Al活潑,A項(xiàng)錯(cuò)誤;比較金屬的活潑性不能根據(jù)原子電子層數(shù)的多少,如Li的電子層數(shù)比Al少,但Li比Al活潑,B項(xiàng)錯(cuò)誤;比較金屬的活潑性不能根據(jù)生成氫氣的多少來(lái)判斷,例如1

mol

Al與酸反應(yīng)生成的H2比1

mol

Mg與酸反應(yīng)生成的H2多,但Mg的活潑性比Al強(qiáng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;常溫時(shí),A能與酸反應(yīng)生成氫氣,而B不能,說(shuō)明A更易失去電子,金屬A肯定比金屬B的活潑性強(qiáng),D項(xiàng)正確。易錯(cuò)警示

元素金屬性、非金屬性的強(qiáng)弱與元素原子得失電子數(shù)目的多少無(wú)關(guān),只與得失電子的難易有關(guān)。變式訓(xùn)練

2-1下列相關(guān)性質(zhì)遞變的敘述正確的是(

)、Mg、Al在反應(yīng)中失去電子數(shù)依次增多,元素金屬性依次增強(qiáng)、P、S元素的最高正價(jià)依次降低、N、O的原子半徑依次減小、Mg、Al最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性依次增強(qiáng)答案

C解析

Na、Mg、Al的金屬性強(qiáng)弱與反應(yīng)中原子失去電子的數(shù)目無(wú)關(guān),A項(xiàng)錯(cuò)誤;Si、P、S元素的最高正價(jià)依次升高,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C、N、O的原子半徑依次減小,C項(xiàng)正確;Na、Mg、Al最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性依次減弱,D項(xiàng)錯(cuò)誤。變式訓(xùn)練

2-2下列各組物質(zhì)的性質(zhì)比較,不正確的是(

)A.原子半徑:K>Cl>NaB.熱穩(wěn)定性:HF>H2O>PH3C.酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4D.堿性:KOH>NaOH>Mg(OH)2答案

A解析

原子的電子層數(shù)越多,原子半徑越大,電子層數(shù)相等時(shí),原子半徑隨著原子序數(shù)的遞增而減小,所以半徑大小順序是K>Na>Cl,A項(xiàng)錯(cuò)誤;元素非金屬性越強(qiáng),其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,非金屬性:F>O>P,因此氫化物的穩(wěn)定性:HF>H2O>PH3,B項(xiàng)正確;非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),非金屬性:Cl>S>P,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性HClO4>H2SO4>H3PO4,C項(xiàng)正確;金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng),金屬性:K>Na>Mg,因此最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性:KOH>NaOH>Mg(OH)2,D項(xiàng)正確。

素養(yǎng)脈絡(luò)

隨堂檢測(cè)1.元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)周期性變化的根本原因是(

)A.元素的原子半徑呈周期性變化B.元素的化合價(jià)呈周期性變化C.元素原子的電子層數(shù)呈周期性變化D.元素原子的核外電子排布呈周期性變化答案

D解析

隨著原子序數(shù)的遞增,元素性質(zhì)呈周期性變化的根本原因是元素原子的核外電子排布呈周期性變化。2.1~18號(hào)元素的離子aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的電子層結(jié)構(gòu),下列敘述正確的是(

)A.原子半徑A>B>D>CB.原子序數(shù)D>C>B>AC.離子半徑C3->D->B+>A2+D.單質(zhì)的還原性A>B>D>C答案

C解析

aA2+、bB+、cC3-、dD-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則原子序數(shù)存在a-2=b-1=c+3=d+1,即原子序數(shù)大小順序是A>B>D>C。A、B電子層數(shù)多于C、D,電子層數(shù)越多,原子半徑越大;電子層數(shù)相同的原子,原子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小;所以原子半徑大小順序是B>A>C>D,A錯(cuò)誤。原子序數(shù)大小順序是A>B>D>C,B錯(cuò)誤。電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,離子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小,原子序數(shù)大小順序是A>B>D>C,所以離子半徑大小順序是C3->D->B+>A2+,C正確。元素的金屬性越強(qiáng),其單質(zhì)的還原性越強(qiáng),這幾種元素金屬性強(qiáng)弱順序是B>A>C>D,D錯(cuò)誤。3.已知:A、B兩元素的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),A元素的陰離子半徑大于B元素的陰離子半徑,C和B兩元素的原子核外電子層數(shù)相同,C元素的原子半徑大于