2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第1章原子結(jié)構(gòu)元素周期律第2節(jié)第1課時(shí)元素周期律教案魯科版必修第二冊

PAGE7-第1課時(shí)元素周期律發(fā)展目標(biāo)體系構(gòu)建1.通過分析短周期核外電子排布、原子半徑、化合價(jià)的周期性改變規(guī)律，相識元素周期律的內(nèi)容和實(shí)質(zhì)。2.能利用元素周期律分析、預(yù)料、比較元素的性質(zhì)，培育“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的學(xué)科素養(yǎng)一、元素性質(zhì)的改變規(guī)律1．原子序數(shù)(1)含義：元素在元素周期表中的序號。(2)與其他量的關(guān)系原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)。2．原子核外最外層電子數(shù)的改變規(guī)律原子序數(shù)最外層電子數(shù)1～21→23～101→811～181→8結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的最外層電子數(shù)呈周期性改變3.元素原子半徑的改變規(guī)律原子序數(shù)原子半徑的改變規(guī)律3～9大→小11～17大→小結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的半徑呈周期性改變微點(diǎn)撥：(1)氫原子的半徑在全部原子半徑中最小。(2)稀有氣體元素原子半徑的測量依據(jù)與其他原子半徑的測量依據(jù)不同，數(shù)據(jù)沒有比較的價(jià)值。4．元素化合價(jià)的改變規(guī)律原子序數(shù)元素主要化合價(jià)1～2＋1→03～10＋1→＋5、－4→－1→011～18＋1→＋7、－4→－1→0結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素的主要化合價(jià)呈周期性改變二、元素周期律1．內(nèi)容隨著元素原子序數(shù)的遞增，元素原子的最外層電子數(shù)、原子半徑、元素的化合價(jià)等均呈現(xiàn)周期性改變。2．含義元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈周期性改變，這個(gè)規(guī)律叫作元素周期律。3．實(shí)質(zhì)元素的原子核外電子排布呈周期性改變的必定結(jié)果。1．推斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)原子序數(shù)與原子的核電荷數(shù)肯定相等。 ()(2)原子序數(shù)與離子的核外電子數(shù)肯定相等。 ()(3)原子序數(shù)相同的原子是同一種原子。 ()(4)隨著元素相對原子質(zhì)量的遞增，元素的性質(zhì)呈周期性改變。 ()[答案](1)√(2)×(3)×(4)×2．下列各組元素性質(zhì)遞變狀況錯(cuò)誤的是()A．N、O、F的最高化合價(jià)依次上升B．Li、Be、B原子的最外層電子數(shù)漸漸增多C．P、S、Cl的原子半徑依次減小D．Li、Na、K的原子半徑依次增大A[A項(xiàng)，F(xiàn)沒有正價(jià)，O無最高正價(jià)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Li、Be、B原子的最外層電子數(shù)分別為1、2、3，原子的最外層電子數(shù)漸漸增多，正確；C項(xiàng)，同周期主族元素從左到右原子半徑漸漸減小，P、S、Cl的原子半徑依次減小，正確；D項(xiàng)，同主族元素從上而下原子半徑漸漸增大，Li、Na、K的原子半徑依次增大，正確。]3．隨著原子序數(shù)的遞增，下列不呈周期性改變的是()A．化合價(jià) B．原子半徑C．最外層電子數(shù) D．相對原子質(zhì)量D[隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的最外層電子數(shù)、原子半徑、元素的化合價(jià)等均呈周期性改變，D選項(xiàng)符合題意。]元素的主要化合價(jià)(素養(yǎng)養(yǎng)成——宏觀辨識與微觀探析)隨著原子序數(shù)的遞增，元素常見化合價(jià)的改變規(guī)律(元素主要化合價(jià)包括最高化合價(jià)和最低化合價(jià))見下圖：(1)你能依據(jù)推想出該元素的最高正化合價(jià)和最低負(fù)化合價(jià)嗎？提示：能。最高正化合價(jià)為＋6價(jià)，最低負(fù)化合價(jià)為－2價(jià)。(2)的最高正化合價(jià)與最低負(fù)化合價(jià)之間有什么關(guān)系？提示：|＋6|＋|－2|＝8。1．元素最高價(jià)與最低價(jià)的關(guān)系元素最高化合價(jià)＝最外層電子數(shù)(O、F除外)最低化合價(jià)＝最外層電子數(shù)－8|最高化合價(jià)|＋|最低化合價(jià)|＝82．常見元素化合價(jià)的特點(diǎn)(1)H：＋1、－1、0價(jià)，如H2O、NaH、H2。(2)F：－1、0價(jià)，如NaF、F2。(3)O：常見有－2、－1、0價(jià)，如CaO、Na2O2、O2，O無最高正價(jià)。(4)金屬元素只有正價(jià)。(5)非金屬元素既有正價(jià)又有負(fù)價(jià)(F除外)，非金屬元素的正價(jià)一般相差2，如Cl有＋1、＋3、＋5、＋7價(jià)；S有＋4、＋6價(jià)；C有＋2、＋4價(jià)?！纠?】X元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物為H3XO4，則它對應(yīng)的氣態(tài)氫化物為()A．HX B．H2XC．XH4 D．XH3D[X元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物為H3XO4，說明X的最高價(jià)為＋5，則其負(fù)價(jià)為5－8＝－3，氫化物的化學(xué)式是XH3。]元素化合價(jià)的“三個(gè)二”(1)二“特別”：F無正價(jià)，O無最高正價(jià)。(2)二“只有”：金屬只有正價(jià)，只有非金屬才有負(fù)價(jià)。(3)二“等式”：對于主族元素，最高正價(jià)＝最外層電子數(shù)，|最低負(fù)價(jià)數(shù)值|＋|最高正價(jià)數(shù)值|＝8(除H、O、F外)。1．下列各組元素中，按最高正價(jià)遞增的依次排列的是()A．C、N、O、F B．K、Mg、C、SC．H、He、Li、Be D．P、S、Cl、ArB[依據(jù)元素的最高正化合價(jià)在數(shù)值上一般等于其最外層電子數(shù)及特別元素的化合價(jià)來分析各選項(xiàng)。A項(xiàng)，C：＋4價(jià)，N：＋5價(jià)，O無最高正價(jià)，F(xiàn)無正價(jià)；B項(xiàng)，K：＋1價(jià)，Mg：＋2價(jià)，C：＋4價(jià)，S：＋6價(jià)；C項(xiàng)，H：＋1價(jià)，He無最高正價(jià)，Li：＋1價(jià)，Be：＋2價(jià)；D項(xiàng)，P：＋5價(jià)，S：＋6價(jià)，Cl：＋7價(jià)，Ar無最高正價(jià)。]2．某元素最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的肯定值之差為4，該元素的離子跟與其核外電子排布相同的離子形成的化合物是()A．K2S B．MgSC．Na2O D．NaFA[元素最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的肯定值之差是4，設(shè)該元素最高正價(jià)為x，依據(jù)最高正價(jià)＋|最低負(fù)價(jià)|＝8，則：x－(8－x)＝4，解得x＝6，即該元素的最高正價(jià)為＋6價(jià)。K2S中硫元素的最高正價(jià)是＋6價(jià)，硫離子核外有18個(gè)電子，鉀離子核外也有18個(gè)電子，A符合題意；MgS中硫元素的最高正價(jià)是＋6價(jià)，硫離子核外有18個(gè)電子，鎂離子核外有10個(gè)電子，B不符合題意；Na2O中氧元素沒有最高正價(jià)，C不符合題意；NaF中氟元素沒有正價(jià)，D不符合題意。]微粒半徑大小的比較方法(素養(yǎng)養(yǎng)成——證據(jù)推理與模型認(rèn)知)(1)如何比較H、Li、Na、K元素原子半徑的大?。刻崾荆篐、Li、Na、K原子的電子層數(shù)依次增多，半徑依次增大。(2)如何比較Na＋、Mg2＋、Al3＋半徑的大??？提示：Na＋、Mg2＋、Al3＋的電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)增大，半徑依次減小。影響微粒半徑的因素有：電子層數(shù)、核電荷數(shù)、核外電子數(shù)。一般地，電子層數(shù)越多，微粒半徑越大；電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，原子核對外層電子的吸引力越大，半徑越小；當(dāng)電子層數(shù)、核電荷數(shù)相同時(shí)，核外電子數(shù)越多，電子之間的斥力使半徑趨于增大，故當(dāng)電子層數(shù)、核電荷數(shù)相同時(shí)，核外電子數(shù)越多，半徑越大。在比較微粒半徑時(shí)，一般先看電子層數(shù)，再看核電荷數(shù)，后看核外電子數(shù)。1．一看電子層數(shù)電子層數(shù)不同、最外層電子數(shù)相同時(shí)，電子層數(shù)越多，半徑越大；如r(F)<r(Cl)<r(Br)<r(I)，r(F－)<r(Cl－)＜r(Br－)<r(I－)。2．二看核電荷數(shù)電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，半徑越??；如r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(S)>r(Cl)，r(S2－)>r(Cl－)>r(K＋)>r(Ca2＋)。3．三看核外電子數(shù)核電荷數(shù)相同時(shí)，電子數(shù)越多，半徑越大；如r(Na＋)<r(Na)，r(Cl－)>r(Cl)。【例2】Na＋、Mg2＋、F－、O2－四種離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則四種元素原子半徑由大到小的依次是()A．Mg>Na>F>O B．O>F>Mg>NaC．Na>Mg>O>F D．O>F>Na>MgC[Na＋、Mg2＋、F－、O2－四種離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則原子序數(shù)：Mg>Na>F>O，Na、Mg同周期，F(xiàn)、O同周期，且Na、Mg處于F、O的下一周期。比較微粒半徑大小一般先看電子層數(shù)，電子層數(shù)越多半徑越大，電子層數(shù)相同時(shí)，原子序數(shù)越大半徑越小，故原子半徑：Na>Mg>O>F，C項(xiàng)正確。]比較微粒半徑時(shí)，首先要確定微粒間的相同點(diǎn)，即電子層數(shù)、核電荷數(shù)、核外電子排布是否相同，再利用規(guī)律進(jìn)行比較，反之，也可由微粒半徑大小推斷元素關(guān)系。1．下列微粒半徑的比較中，正確的是()A．r(Na＋)>r(Na) B．r(Cl－)>r(Cl)C．r(Ca2＋)>r(Cl－) D．r(Mg)>r(Na)B[同一種元素：r陽離子<r原子<r陰離子，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；Ca2＋和Cl－核外電子排布相同，因原子序數(shù)Ca>Cl，則半徑r(Ca2＋)<r(Cl－)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Na和Mg兩種原子的核外電子層數(shù)相同，因原子序數(shù)Mg>Na，故半徑r(Mg)<r(Na)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]2．X和Y兩元素的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，X元素的陽離子半徑大于Y元素的陽離子半徑；Z和Y兩元素的原子核外電子層數(shù)相同，Z元素的原子半徑小于Y元素的原子半徑。X、Y、Z三種元素原子序數(shù)的關(guān)系是()A．X>Y>Z B．Y>X>ZC．Z>X>Y D．Z>Y>XD[已知電子層結(jié)構(gòu)相同的陽離子，核電荷數(shù)多的則半徑小，具有相同電子層數(shù)的原子，隨著原子序數(shù)增大，原子半徑減小。依據(jù)題意，X和Y兩元素的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，X元素的陽離子半徑大于Y元素的陽離子半徑，則X的原子序數(shù)小于Y的原子序數(shù)；Z和Y兩元素的原子核外電子層數(shù)相同，且Z元素的原子半徑小于Y元素的原子半徑，則Z的原子序數(shù)大于Y的原子序數(shù)。由此得出三種元素原子序數(shù)的關(guān)系為Z>Y>X。]1．原子序數(shù)3～10的元素，隨著核電荷數(shù)的遞增而漸漸增大的是()A．電子層數(shù) B．電子數(shù)C．原子半徑 D．化合價(jià)B[原子序數(shù)3～10的元素，原子的電子層數(shù)都為兩層，A錯(cuò)誤；除了10號稀有氣體元素原子外，3～9號元素原子的核電荷數(shù)越大，原子半徑越小，C錯(cuò)誤；因氧無最高正價(jià)、氟無正價(jià)，D錯(cuò)誤。]2．(素養(yǎng)題)已知下列元素的原子半徑：原子NSOSi半徑r/10－100.701.060.661.17依據(jù)以上數(shù)據(jù)，磷原子的半徑可能是()A．0.80×10－10m B．1.10×10－C．1.20×10－10m D．0.70×10－B[Si、P、S三種元素位于同一周期，原子半徑Si>P>S，故磷的原子半徑在1.06×10－10～1.17×10－10m之間，3．下列說法中正確的是()A．同一周期元素的原子半徑越小越簡潔失去電子B．元素的最高化合價(jià)與元素原子核外電子排布有關(guān)C．從Li→F，Na→Cl，元素的最高化合價(jià)均呈現(xiàn)從＋1價(jià)→＋7價(jià)的改變D．電子層數(shù)相同的元素，原子的最外層電子數(shù)均從1到8呈現(xiàn)周期性改變B[同一周期元素，原子序數(shù)越大，半徑越小(稀有氣體元素除外)，得電子實(shí)力越強(qiáng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；O一般不顯正價(jià)，F(xiàn)無正價(jià)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；第1周期元素原子的最外層電子數(shù)從1到2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]4．下列各元素性質(zhì)遞變狀況中，錯(cuò)誤的是()A．Li、Be、B原子最外層電子數(shù)依次增多B．N、O、F元素最高正化合價(jià)依次上升C．Mg、Al、Si原子半徑依次減小D．P、S、Cl元素的最低負(fù)化合價(jià)依次為－3、－2、－1B[Li、Be、B最外層電子數(shù)由1遞增到3，故A正確；N最高正價(jià)為＋5價(jià)，O無最高正價(jià)，F(xiàn)無正價(jià)，故B不正確；Mg、Al、Si電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越多，半徑越小，故C正確；P、S、Cl最低負(fù)化合價(jià)從－3到－1，故D正確。]5．已知X、Y為原子序數(shù)在1～18之間的兩種元素，原子序數(shù)X>Y，且X、Y的最高正化合價(jià)與其最低化合價(jià)肯定值相等，填寫下列空白(用元素符號或化學(xué)式填空)：(1)X