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1、2022秋高中化學 第一章 物質結構 元素周期律 1.2.2 元素周期律學案 新人教版必修2 學習目標 1.掌握元素性質的遞變規(guī)律。 2.掌握元素周期表的應用。 學習過程 【復習回顧】 1.以第三周期為例,說明原子結構的變化規(guī)律? 2.通過原子結構核外電子排布的變化規(guī)律,預測第三周期元素金屬性、非金屬性強弱的變化規(guī)律。 一、同周期元素性質的變化規(guī)律 【實驗探究】 根據(jù)所給藥品:面積相同的鎂條和鋁條,金屬鈉,酚酞溶液,MgCl2溶液,鹽酸(1 mol·L-1),NaOH溶液,AlCl3溶液,蒸餾水,自己設計實驗證明鈉、鎂、鋁金屬性的強弱。(

2、先向老師展示自己的實驗方案后再做實驗。) 實驗一:金屬和水反應 實驗步驟: 實驗現(xiàn)象: 實驗結論: 實驗二:金屬和酸反應 實驗步驟: 實驗現(xiàn)象: 實驗結論: 實驗三:堿性強弱比較 實驗步驟: 實驗現(xiàn)象: 實驗結論: 結論: 【思考交流】 閱讀課本P16第3個表格,探究硅、磷、硫、氯非金屬性強弱。 結論: 小結:同周期元素,從左到右,金屬性逐漸　　　,非金屬性逐漸　　　　。? 元素的原子結構　　　元素在周期表中的位置,而元素在周期表中的位置又　　　了元素的原子結構,元素的原子結構　　　了元素的化學性質,而元素的化

3、學性質又　　　了元素的原子結構,同樣,知道元素在周期表中的位置也可以確定元素的化學性質,元素的化學性質也可以反映出元素在周期表中的位置。? 二、元素周期表的應用 1.在自然科學方面:元素周期表為發(fā)展物質結構理論提供了客觀依據(jù)。原子的電子層結構與元素周期表有密切關系,元素周期表為發(fā)展過渡元素結構、鑭系和錒系結構理論,甚至為指導新元素的合成,預測新元素的結構和性質都提供了線索。元素周期律和元素周期表在自然科學的許多部門,都是重要工具。 2.在生產(chǎn)中的某些應用。 (1)農(nóng)藥多數(shù)是含　　　　　　　　　　等元素的化合物。? (2)半導體材料都是周期表里　　　　　　　的元素,如Ge、Si、Ga、

4、Se等。? (3)催化劑的選擇:人們在長期的生產(chǎn)實踐中,已發(fā)現(xiàn)　　　對許多化學反應有良好的催化性能。目前人們已能用鐵、鎳熔劑作催化劑,使石墨在高溫和高壓下轉化為金剛石;石油化工方面,如石油的催化裂化、重整等反應,廣泛采用　　　作催化劑。? (4)耐高溫、耐腐蝕的特種合金材料的制取:在周期表里　　　　　　　元素,如鈦、鉭、鉬、鎢、鉻,具有耐高溫、耐腐蝕等特點。? 隨堂檢測 1.下列變化的比較,不正確的是(　　) A.酸性強弱:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3 B.原子半徑大小:Na>S>O C.堿性強弱:KOH>NaOH>LiOH D.還原性強弱:F->Cl->I

5、- 2.硒是人體肝臟和腎臟的組成元素之一,現(xiàn)在含有元素硒(Se)的保健品已經(jīng)進入市場,已知它與氧元素同族,與鉀元素同周期,關于硒的說法中不正確的是(　　) A.原子序數(shù)為34 B.最高價氧化物的水化物的分子式為H2SeO4 C.Se的非金屬性比Br弱 D.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性比硫化氫氣體強 3.下列說法中正確的是(　　) 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 C.HClO比H2SO4酸性強 D.甲、乙兩種非金屬元素與金屬鈉反應時,甲得電子的數(shù)目多,所以甲活潑 4.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:H3XO4

6、

7、,則A最外層有　　　　個電子。? 6.R、W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次遞增的同一短周期元素,下列說法一定正確的是(m、n均為正整數(shù))(　　) A.若R(OH)n為強堿,則W(OH)(n+1)也為強堿 B.若HnXOm為強酸,則Y是活潑非金屬元素 C.若Y的最低化合價為-2,則Z的最高正化合價為+6 D.若X的最高正化合價為+5,則五種元素都是非金屬元素 7.X、Y、Z三種元素原子具有相同的電子層數(shù),X的最高價氧化物對應水化物呈堿性,Y的最高價氧化物對應水化物呈酸性,而Z的最高價氧化物對應水化物呈兩性,則它們的原子序數(shù)逐漸增加的順序是(　　) A.X、Y、Z B.X、Z、Y C.Z

8、、Y、X D.Y、Z、X 8.下列比較中正確的是(　　) A.離子的還原性:S2->Cl->Br->I- B.氧化性:F2>Cl2>S C.酸性:H2SO4>HClO4>H3PO4 D.非金屬性:F>Cl>S>O 9.制冷劑是一種易壓縮、易液化的氣體,液化后在冷凍機管內(nèi)循環(huán),蒸發(fā)時吸收熱量,使環(huán)境溫度降低,達到制冷的目的。歷史上,人們曾采用過乙醚、氨、氯甲烷等作制冷劑,但它們不是有毒,就是易燃,效果并不理想。于是,不斷有科學家根據(jù)元素及其化合物的遞變規(guī)律來開發(fā)新的制冷劑。請沿著科學家的探索軌跡回答下列問題: (1)科學家們首先研究了某些化合物的易燃性和毒性的變化趨勢。(以下填寫化

9、學式) ①氫化物的可燃性。第二周期:　　　>　　　>H2O>HF;第三周期:　　　>　　　>　　　>　　　。? ②化合物的毒性。第ⅤA族:PH3>NH3;第ⅥA族:H2S　　　H2O(填“>”或“<”,下同),CS2　　　CO2;ⅦA族:CCl4>CF4。? (2)盡管這種制冷劑因會破壞大氣中的臭氧層造成環(huán)境污染而逐漸被其他制冷劑所取代,但求助于元素周期表中元素及其化合物的　　　(填選項編號)變化趨勢來開發(fā)制冷劑的科學思維方法還是值得借鑒的。? ①毒性?、诜悬c?、垡兹夹浴、芩苄浴、蓊伾? 參考答案 學習過程 【復習回顧】 1.第三周期元素隨著核電荷數(shù)的增大,從左向右,最外層電子

10、數(shù)逐漸增多,最高正價逐漸增大,最低負價逐漸減小,原子半徑逐漸減小。 2.從左向右,隨著核電荷數(shù)的增大,原子核對最外層電子的吸引力增強,失電子能力逐漸減弱,得電子能力逐漸增強,即金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強。 一、同周期元素性質的變化規(guī)律 【實驗探究】 實驗一 實驗步驟:將小塊鈉、打磨去表面氧化膜的鎂、鋁分別投入裝有水的試管中,并對裝有鎂、鋁的兩個試管加熱。 實驗現(xiàn)象:鈉與水劇烈反應,鎂與冷水不反應,但與熱水可產(chǎn)生氣泡,鋁與熱水也不反應。 實驗結論:與水反應的劇烈程度為鈉>鎂>鋁。 實驗二 實驗步驟:將打磨好的鎂、鋁投入盛有2 mL 1 mol·L-1的鹽酸的試管中。 實

11、驗現(xiàn)象:二者均產(chǎn)生氣泡,但鎂比鋁反應更劇烈。 實驗結論:與酸反應的劇烈程度為鎂>鋁。 實驗三 實驗步驟:將氫氧化鈉溶液分別逐滴加入分別盛有氯化鎂溶液、氯化鋁溶液的試管中。 實驗現(xiàn)象:氯化鎂溶液中產(chǎn)生沉淀,繼續(xù)滴加,沉淀不溶解,氯化鋁溶液中產(chǎn)生沉淀,繼續(xù)滴加,沉淀溶解。 實驗結論:最高價氧化物對應水化物的堿性強弱為氫氧化鈉>氫氧化鎂>氫氧化鋁。 結論:鈉、鎂、鋁金屬性依次減弱。 【思考交流】 結論:硅、磷、硫、氯非金屬性依次增強。 小結:減弱　增強　決定　反映　決定　反映 二、元素周期表的應用 2.(1)Cl、P、S、N、As　(2)金屬與非金屬分界處　(3)過渡元素　過渡

12、元素　(4)從第ⅢB族到第ⅥB族的過渡 隨堂檢測 1.解析:F、Cl、I同主族,非金屬性依次減弱,對應離子的還原性依次增強,D錯。 答案:D 2.解析:硒在硫的下方,非金屬性比硫弱,所以氣態(tài)氫化物不如硫化氫穩(wěn)定。選D。 答案:D 3.解析:同周期元素從左向右,原子半徑依次減小,A錯;比較非金屬性要用最高價氧化物對應的水化物,HClO中的氯不是最高價,C錯;非金屬性強弱是得電子能力強弱,與得電子個數(shù)無關,D錯,選B。 答案:B 4.解析:由題目可知X、Y、Z三種元素同周期,原子序數(shù)依次遞增,所以原子半徑依次減小,得電子能力依次增強,氣態(tài)氫化物越來越穩(wěn)定。 答案:C 5.(1)

13、右　大　3　(2)左　小　4 6.解析:因R、W、X、Y、Z為同一周期且原子序數(shù)依次遞增的短周期元素,所以當R(OH)n為強堿時,W(OH)n+1不一定為強堿,如NaOH為強堿,Mg(OH)2、Al(OH)3等則不是強堿,A錯;若HnXOm為強酸,說明X為活潑非金屬,而Y的非金屬性大于X,則Y一定為活潑非金屬,B正確;若Y的最低價為-2,則Y的最高正價為+6,因此Z的最高正價大于6,C錯;若X的最高正價為+5,那么R、W也可能是金屬,D錯。 答案:B 7.解析:X、Y、Z三種元素原子具有相同的電子層數(shù)說明三種元素位于同一周期,X的最高價氧化物對應水化物呈堿性,而Z的最高價氧化物對應水化物呈兩性,說明X的金屬性大于Z的金屬性,X在Z左側,原子序數(shù)X　> (2)①②③