高三化學(xué)教案：《元素周期律與元素周期表》教學(xué)設(shè)計(jì)

　　本文題目：高三化學(xué)教案：元素周期律與元素周期表

　　一.理解元素周期律及其實(shí)質(zhì)。

　　1.元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律叫做元素周期律。

　　2.元素原子核外電子排布的周期性變化(原子最外層電子數(shù)由1個(gè)增加到8個(gè)的周期性變化)決定了元素性質(zhì)的周期性變化(原子半徑由大到小、最高正價(jià)由+1遞增到+7、非金屬元素最低負(fù)價(jià)由-4到-1、元素金屬性逐漸減弱、非金屬性逐漸增強(qiáng))。

　　二.掌握證明元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

　　1.元素的金屬性是指元素的原子失去電子的能力。元素的金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)與水或酸反應(yīng)置換出氫越容易，最高價(jià)氫氧化物的堿性越強(qiáng);金屬性較強(qiáng)的金屬能把金屬性較弱的金屬從其鹽溶液中置換出來(K、Ca、Na、Ba等除外)。

　　2.元素的非金屬性是指元素的原子奪取電子的能力。元素的非金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)與氫氣化合越容易，形成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性越強(qiáng);非金屬性較強(qiáng)的非金屬能把金屬性較弱的非金屬從其鹽或酸溶液中置換出來(F2除外)

　　三.熟悉元素周期表的結(jié)構(gòu)，熟記主族元素的名稱及符號(hào)。

　　1.記住7個(gè)橫行，即7個(gè)周期(三短、三長(zhǎng)、一不完全)。

　　2.記住18個(gè)縱行，包括7個(gè)主族(ⅠA～ⅦA)、7個(gè)副族(ⅠB～ⅦB)、1個(gè)第Ⅷ族(第8、9、10縱行)和1個(gè)0族(即稀有氣體元素)。

　　3.記住金屬與非金屬元素的分界線(氫、硼、硅、砷、碲、砹與鋰、鋁、鍺、銻、釙之間)。

　　4.能推斷主族元素所在位置(周期、族)和原子序數(shù)、核外電子排布。

　　四.能綜合應(yīng)用元素在周期表中的位置與原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)的關(guān)系。

　　1.原子序數(shù)=原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù);周期數(shù)=原子核外電子層數(shù);主族數(shù)=原子最外層電子數(shù)=價(jià)電子數(shù)=元素最高正價(jià)數(shù)=8-?最低負(fù)價(jià)?。

　　2.同周期主族元素從左到右，原子半徑遞減，金屬性遞減、非金屬性遞增;同主族元素從上到下，原子半徑遞增，金屬性遞增、非金屬性遞減;位于金屬與非金屬元素分界線附近的元素，既表現(xiàn)某些金屬的性質(zhì)，又表現(xiàn)某些非金屬的性質(zhì)。

　　五.能綜合應(yīng)用同短周期、同主族元素性質(zhì)的遞變性及其特性與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

　　原子半徑、化合價(jià)、單質(zhì)及化合物性質(zhì)。

　　主族序數(shù)、原子序數(shù)與元素的最高正價(jià)及最低負(fù)價(jià)數(shù)同為奇數(shù)或偶數(shù)。

　　六.能綜合應(yīng)用元素周期表。

　　預(yù)測(cè)元素的性質(zhì);啟發(fā)人們?cè)谥芷诒碇幸欢▍^(qū)域內(nèi)尋找新物質(zhì)等。

　　七.典型試題。

　　1.同周期的X、Y、Z三種元素，已知它們的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是HXO4、H2YO4、H3ZO4，則下列判斷正確的是

　　A.含氧酸的酸性：H3ZO4 > H2YO4 > HXO4

　　B.非金屬性：X > Y > Z

　　C.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性按X、Y、Z順序由弱到強(qiáng)

　　D.元素的負(fù)化合價(jià)的絕對(duì)值按X、Y、Z順序由小到大

　　2.若短周期中的兩種元素可以可以形成原子個(gè)數(shù)比為2:3的化合物，則這兩種元素的原子序數(shù)差不可能是

　　A.1 B.3 C.5 D.6

　　3.已知短周期元素的離子：aA2+、bB+、cC3?、dD?都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則下列敘述正確的是

　　A.原子半徑：A > B > C > D B.原子序數(shù)：d > c > b > a

　　C.離子半徑：C > D > B > A D.單質(zhì)的還原性：A > B > C > D

　　4.1999年1月，俄美科學(xué)家聯(lián)合小組宣布合成出114號(hào)元素的一種同位素，該同位素原子的質(zhì)量數(shù)為298。以下敘述不正確的是

　　A.該元素屬于第七周期 B.該元素為金屬元素，性質(zhì)與82Pb相似

　　C.該元素位于ⅢA族 D.該同位素原子含有114個(gè)電子，184個(gè)中子

　　5.W、X、Y、Z四種短周期元素的原子序數(shù)X > W > Z > Y。W原子的最外層沒有p電子，X原子核外s電子與p電子數(shù)之比為1:1，Y原子最外層s電子與p電子數(shù)之比為1:1，Z原子核外電子中p電子數(shù)比Y原子多2個(gè)。Na、Mg、C、O。

　　(1)X元素的單質(zhì)與Z、Y所形成的化合物反應(yīng)，其化學(xué)反應(yīng)方程式是___________ ___________2Mg+CO2?點(diǎn)燃 ?2MgO+C。 Mg(OH)2 < NaOH

　　(2)W、X元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱為__________ < __________(填化學(xué)式)。這四種元素原子半徑的大小為_____ > _____ > _____ > _____(填元素符號(hào))。Na > Mg > C > O。

　　6.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明鈹元素的氫氧化物(難溶于水)是兩性氫氧化物，并寫出有關(guān)的化學(xué)方程式。Be(OH)2+H2SO4?BeSO4+2H2O;Be(OH)2+2NaOH?Na2BeO2+2H2O。

　　7.制冷劑是一種易被壓縮、液化的氣體，液化后在管內(nèi)循環(huán)，蒸發(fā)時(shí)吸收熱量，使環(huán)境溫度降低，達(dá)到制冷目的。人們?cè)�采用過乙醚、NH3、CH3Cl等作制冷劑，但它們不是有毒，就是易燃。于是科學(xué)家根據(jù)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律來開發(fā)新的制冷劑。

　　據(jù)現(xiàn)有知識(shí)，某些元素化合物的易燃性、毒性變化趨勢(shì)如下：

　　(1)氫化物的易燃性：第二周期_____ > _____ > H2O、HF;

　　第三周期SiH4 > PH3 > _____ > _____。

　　(2)化合物的毒性：PH3 > NH3;H2S_____H2O;CS2_____CO2;CCl4 > CF4(填>、<、=)。

　　于是科學(xué)家們開始把注意力集中在含F(xiàn)、Cl的化合物上。

　　(3)已知CCl4的沸點(diǎn)為76.8℃，CF4的沸點(diǎn)為-128℃，新制冷劑的沸點(diǎn)范圍應(yīng)介于其間。經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)試驗(yàn)，一種新的制冷劑氟利昂CF2Cl2終于誕生了，其它類似的還可以是__________

　　(4)然而，這種制冷劑造成了當(dāng)今的某一環(huán)境問題是________________。但求助于周期表中元素及其化合物的_____變化趨勢(shì)來開發(fā)制冷劑的科學(xué)思維方法是值得借鑒的。

　　① 毒性 ② 沸點(diǎn) ③ 易燃性 ④ 水溶性 ⑤ 顏色

　　A.①②③ B.②④⑤ C.②③④ D.①②⑤

　　八.拓展練習(xí)。

　　1.下列敘述正確的是

　　A.同周期元素中，ⅦA族元素的原子半徑最大

　　B.ⅥA族元素的原子，其半徑越大，越容易得到電子

　　C.室溫時(shí)，零族元素的單質(zhì)都是氣體

　　D.所有主族元素的原子，形成單原子離子時(shí)的化合價(jià)和它的族序數(shù)相等

　　2.有人認(rèn)為在元素周期表中，位于ⅠA族的氫元素，也可以放在ⅦA族，下列物質(zhì)能支持這種觀點(diǎn)的是

　　A.HF B.H3O+ C.NaH D.H2O2

　　3.某元素原子最外層只有1個(gè)電子，下列事實(shí)能證明其金屬性比鉀強(qiáng)的是

　　A.其單質(zhì)跟冷水反應(yīng)，發(fā)生劇烈爆炸 B.其原子半徑比鉀原子半徑大

　　C.其單質(zhì)的熔點(diǎn)比鉀的熔點(diǎn)低 D.其氫氧化物能使氫氧化鋁溶解

　　4.短周期元素X和Y可形成原子個(gè)數(shù)比為2:3，且X呈最高價(jià)態(tài)，Y的原子序數(shù)為n，則X的原子序數(shù)不可能是

　　A.n+5 B.n+3 C.n-3 D.n-11

　　5.原子序數(shù)為x的元素E與周期表中A、B、C、D四種元素上下左右緊密相鄰，則A、B、C、D四種元素的原子序數(shù)之和不可能的是(鑭系、錒系元素除外)

　　A.4x B.4x+6 C.4x+10 D.4x+14

　　6.X和Y屬短周期元素，X原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半，Y位于X的前一周期，且最外層只有一個(gè)電子，則X和Y形成的化合物的化學(xué)式可表示為

　　A.XY B.XY2 C.XY3 D.X2Y3

　　7.國(guó)際無機(jī)化學(xué)命名委員會(huì)在1988年作出決定：把長(zhǎng)式周期表原有的主、副族及族號(hào)取消，由左至右按原順序改為18列。按這個(gè)規(guī)定，下列說法中正確的是

　　A.第3列元素種類最多，第14列元素形成的化合物種類最多

　　B.第8、9、10三列元素中沒有非金屬元素

　　C.從上到下第17列元素的單質(zhì)熔點(diǎn)逐漸降低

　　D.只有第2列元素的原子最外層有2個(gè)電子

　　8.下列各組順序的排列不正確的是

　　A.半徑：Na+ > Mg2+ > Al3+ > F? B.堿性：KOH > NaOH Mg(OH)2 > Al(OH)3

　　C.穩(wěn)定性：HCl > H2S > PH3 > AsH3 D.酸性：H3AlO3 < H2SiO3 < H2CO3 < H3PO4

　　9.已知X、Y、Z、T四種非金屬元素，X、Y在反應(yīng)時(shí)各結(jié)合一個(gè)電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)所放出的能量是Y > X;氫化物穩(wěn)定性是HX > HT;原子序數(shù)T > Z，其穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的離子核外電子數(shù)相等，而其離子半徑是Z > T。四種元素的非金屬型從強(qiáng)到弱排列順序正確的是

　　A.X、Y、Z、T B.Y、X、Z、T C.X、Y、T、Z D.Y、X、T、Z

　　10.我國(guó)最早報(bào)道的超高溫導(dǎo)體中，鉈(Tl)是重要組成之一。已知鉈是ⅢA族元素，關(guān)于鉈的性質(zhì)判斷值得懷疑的是

　　A.能生成+3價(jià)的化合物 B.鉈既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)

　　C.Tl(OH)3的堿性比Al(OH)3強(qiáng) D.Tl(OH)3與Al(OH)3一樣是兩性氫氧化物

　　11.根據(jù)已知的元素周期表中前七周期中的元素種類數(shù)，請(qǐng)預(yù)言第八周期最多可能含有的元素種類數(shù)為

　　A.18 B.32 C.50 D.64

　　12.有X、Y、Z、W四種短周期元素，原子序數(shù)依次增大，其質(zhì)子數(shù)總和為32，價(jià)電子數(shù)總和為18，其中X與Z可按原子個(gè)數(shù)比為1:1或2:1形成通常為液態(tài)的化合物，Y、Z、W在周期表中三角相鄰，Y、Z同周期，Z、W同主族。

　　(1)寫出元素符號(hào)：X_____、Y_____、Z_____、W_____。H、N、O、S。

　　(2)這四種元素組成的一種化合物的化學(xué)式是__________

　　13.A、B、C、D是短周期元素，A元素的最高價(jià)氧化物的水化物與它的氣態(tài)氫化物反應(yīng)得到離子化合物，1 mol該化合物含有42 mol電子，B原子的最外層電子排布式為ns2np2n。C、D兩原子的最外層電子數(shù)分別是內(nèi)層電子數(shù)的一半。C元素是植物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)元素之一。式寫出：N、O、P、Li。

　　(1)A、B元素形成酸酐的化學(xué)式__________N2O3、N2O5。

　　(2)D元素的單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式___________________________2Li+2H2O

　　(3)A、C元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性大小__________ < __________。PH3

　　14.在周期表中，有些主族元素的化學(xué)性質(zhì)和它左上訪或右下方的另一主族元素相似，如鋰與鎂都能與氮?dú)夥磻?yīng)、鈹與鋁的氫氧化物均有兩性等，這稱為對(duì)角線規(guī)則。請(qǐng)回答：

　　(1)下列關(guān)于鋰及其化合物性質(zhì)的敘述中，正確的是

　　A.Li跟過量O2反應(yīng)生成Li2O2 B.LiOH加熱時(shí)，不會(huì)分解

　　C.Li遇濃H2SO4不發(fā)生鈍化 D.Li2CO3加熱時(shí)，分解成Li2O和CO2

　　(2)鋰在空氣中燃燒，除生成__________外，也生成微量的__________。

　　(3)鈹?shù)淖罡邇r(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式是__________，具有_____性，證明這一結(jié)論的離子方程式是__________________________________________________

　　(4)若已知Be2C+4H2O??2Be(OH)2?+CH4?，則Al4C3與過量強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________

　　15.下表是元素周期表的一部分：

　　周期 族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA

　　2 ① ② ⑨ ③

　　3 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧

　　(1)表中元素 ⑧ 的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為__________，它的_______(填酸、堿)性比元素 ⑦ 的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的_______(填強(qiáng)、弱)。

　　(2)位于第二周期的某元素的原子核外p電子數(shù)比s電子數(shù)多1個(gè)，該元素是表中的_____(填編號(hào))，該元素與元素 ⑤ 形成的化合物的電子式是_______________，其中的化學(xué)鍵是__________鍵;該元素與元素 ⑨ 形成的化合物中，元素 ⑨ 顯_____價(jià)。

　　(3)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明元素 ⑦ 與 ⑧ 的非金屬性的相對(duì)強(qiáng)弱，并寫出有關(guān)的離子方程式。