《高中化學(xué)》專題5第1單元課題1元素周期律

專題5微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性第一單元元素周期律和元素周期表課題1元素周期律內(nèi)容索引學(xué)習(xí)目標(biāo)活動方案課堂反饋學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解原子核外電子的排布，能畫出1～18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。2.結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)和實驗事實認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)呈周期性變化的規(guī)律，構(gòu)建元素周期律。3.能用原子結(jié)構(gòu)解釋元素性質(zhì)及其遞變規(guī)律，并能結(jié)合實驗及事實進(jìn)行說明。4.能使用元素周期律比較原子半徑、元素的金屬性和非金屬性。5.能從宏觀和微觀結(jié)合的視角進(jìn)行分析、比較，得出規(guī)律性的結(jié)論。活動方案1.根據(jù)原子結(jié)構(gòu)分析原子不帶電的原因?！敬鸢浮?/p>

原子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?；顒右唬夯仡櫾咏Y(jié)構(gòu)和核外電子排布規(guī)律2.化學(xué)家將元素按照核電荷數(shù)由小到大給元素編號，這種編號叫作原子序數(shù)，所以元素的原子序數(shù)在數(shù)值上等于原子的核電荷數(shù)?；瘜W(xué)家為什么要將元素按核電荷數(shù)進(jìn)行編號？【答案】

隨著人們對原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的深入認(rèn)識，化學(xué)家嘗試將元素的宏觀性質(zhì)與原子的微觀結(jié)構(gòu)之間建立聯(lián)系，研究元素的性質(zhì)與核電荷數(shù)之間的關(guān)系。為了方便研究，化學(xué)家按照核電荷數(shù)從小到大的順序給元素依次編號。3.核外電子排布有哪些規(guī)律？【答案】

核外電子總是盡量先排在能量最低的電子層里，即最先排在K層，當(dāng)K層排滿后，再排L層；K層最多排2個電子，L層最多排8個電子，M層最多排18個電子，各層最多排2n2個電子，但最外層最多不超過8個(K層為最外層時不超過2個)。1.畫出1～18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖?；顒佣禾骄亢穗姾蓴?shù)1～18號的元素最外層電子數(shù)變化規(guī)律2.結(jié)合元素原子結(jié)構(gòu)示意圖和下圖，討論元素最外層電子數(shù)與核電荷數(shù)之間的關(guān)系。

核電荷數(shù)為1～18的元素原子最外層電子數(shù)【答案】

分析原子序數(shù)為1～18號的元素原子核外電子排布可以發(fā)現(xiàn)，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的變化。下表所示為原子序數(shù)3～9、11～17號元素的原子半徑?；顒尤禾骄吭卦影霃脚c核電荷數(shù)之間的關(guān)系第二周期元素3Li4Be5B6C7N8O9F原子半徑/pm1521118877706664最外層電子數(shù)第三周期元素11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl原子半徑/pm18616014311711010499最外層電子數(shù)123456712345671.在表格中填寫相應(yīng)元素原子的最外層電子數(shù)，分析原子最外層電子數(shù)變化規(guī)律。2.分析表格中數(shù)據(jù)。以元素原子核外最外層電子數(shù)為橫坐標(biāo)，原子半徑為縱坐標(biāo)，在右圖的坐標(biāo)系中表示出3～9號元素、11～17號元素原子的最外層電子數(shù)和原子半徑所對應(yīng)的點，并把這兩組點分別用平滑的曲線連接起來。討論原子半徑隨原子序數(shù)的變化規(guī)律。

【答案】

畫圖略。元素的原子半徑呈周期性變化。每隔一定元素，半徑會出現(xiàn)周期性的變化即又由大逐漸變小。3～9號、11～17號都是隨著原子序數(shù)的增大，半徑逐漸減小。我們知道，物質(zhì)的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)有著密切的聯(lián)系，元素的性質(zhì)主要是由元素原子核外電子排布決定的。那么，元素的性質(zhì)是否也隨著核電荷數(shù)的遞增呈現(xiàn)周期性變化呢？分析下表中元素化合價。1～18號元素最高化合價和最低化合價活動四：探究元素化合價變化規(guī)律1～9號元素HHeLiBeBCNOF最高和最低化合價＋10＋1＋2＋3＋4＋5

－4－3－2－110～18號元素NeNaMgAlSiPSClAr最高和最低化合價0＋1＋2＋3＋4＋5＋6＋70

－4－3－2－1

上表給出了原子序數(shù)為1～18號元素的最高化合價和最低化合價，請你以原子序數(shù)為橫坐標(biāo)，元素的最高化合價和最低化合價為縱坐標(biāo)，用不同顏色的筆畫出折線圖，探索元素的最高和最低化合價隨核電荷數(shù)變化的規(guī)律。1～18號元素最高和最低化合價示意圖【答案】

畫圖略。1.元素的最高化合價和最低化合價的數(shù)值與原子最外層電子數(shù)的關(guān)系是_________________________________________________________________________________________________。2.最高化合價或最低負(fù)化合價的變化規(guī)律是什么？

隨著核電荷數(shù)的遞增，元素的主要化合價呈現(xiàn)怎樣的變化？【答案】

最高正價從＋1逐漸升高(O、F除外)，最低負(fù)價從－4逐漸升高。隨著核電荷數(shù)的遞增，元素的主要化合價呈現(xiàn)周期性變化。元素最高化合價等于元素原子最外層電子數(shù)(O、F除外)。元素的最低負(fù)價的數(shù)值＝8－最外層電子數(shù)。1.元素的原子失電子能力可以用金屬性來衡量，元素原子的得電子能力可以用非金屬性來衡量。元素單質(zhì)或化合物的哪些性質(zhì)可幫助判斷元素的金屬性、非金屬性強(qiáng)弱？【答案】

金屬單質(zhì)與水或酸反應(yīng)置換出氫的難易、最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性強(qiáng)弱，可以幫助判斷元素的金屬性強(qiáng)弱；非金屬元素單質(zhì)與氫氣化合的難易、生成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性、元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性可以幫助判斷元素的非金屬性強(qiáng)弱?；顒游澹禾骄吭匦再|(zhì)周期性變化2.探究Na、Mg、Al的金屬性強(qiáng)弱。①完成下列表格所涉及的實驗，將反應(yīng)的相對劇烈程度記錄下來。實驗物質(zhì)NaMgAl與水反應(yīng)與冷水反應(yīng)無明顯現(xiàn)象與熱水反應(yīng)無明顯現(xiàn)象與鹽酸反應(yīng)實驗結(jié)論劇烈反應(yīng)(鈉與冷水)無明顯現(xiàn)象(鎂與冷水)劇烈反應(yīng)(鈉與熱水)產(chǎn)生氣泡速率緩慢(鎂與熱水)劇烈反應(yīng)(鈉與鹽酸)劇烈反應(yīng)(鎂與鹽酸)反應(yīng)較鎂慢(鋁與鹽酸)金屬性：Na＞Mg＞Al②通過最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性強(qiáng)弱，探究Na、Mg、Al的金屬性強(qiáng)弱。最高價氧化物對應(yīng)的水化物NaOHMg(OH)2Al(OH)3堿性強(qiáng)弱中強(qiáng)堿實驗結(jié)論強(qiáng)堿兩性氫氧化物金屬性：Na＞Mg＞Al3.比較Si、P、S、Cl的非金屬性強(qiáng)弱。

SiPSCl單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的條件高溫磷蒸氣與氫氣反應(yīng)加熱光照或點燃爆炸氣態(tài)氫化物的化學(xué)式氫化物穩(wěn)定性最低化合價SiH4PH3H2SHCl氫化物穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)－4－3－2－1

SiPSCl最高價氧化物對應(yīng)的水化物的化學(xué)式最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性強(qiáng)弱最高化合價結(jié)論非金屬性：H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4酸性逐漸增強(qiáng)＋4＋5＋6＋7逐漸增強(qiáng)4.分析下表：元素11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl化學(xué)式NaOHMg(OH)2Al(OH)3H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4酸堿性強(qiáng)弱強(qiáng)堿中強(qiáng)堿

弱酸中強(qiáng)酸強(qiáng)酸酸性更強(qiáng)根據(jù)11～17號元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸堿性強(qiáng)弱的變化規(guī)律，預(yù)測Al(OH)3可能具有的性質(zhì)是_____________________________________________。氫氧化鋁可能既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)通過觀察下列實驗現(xiàn)象驗證你的猜想。在兩支潔凈的試管中分別加入2～3mL2mol/L氯化鋁溶液，逐滴加入6mol/L氨水，生成白色膠狀物質(zhì)，繼續(xù)滴加氨水直到不再產(chǎn)生沉淀為止，即制得Al(OH)3沉淀。然后向一支試管中滴加6.0mol/L鹽酸，向另一支試管中滴加6.0mol/LNaOH溶液。邊滴加邊振蕩，記錄你觀察到的現(xiàn)象：_______________________。寫出化學(xué)方程式：____________________________________________________________________________________。氫氧化鋁遇酸、堿均溶解Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O、Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O閱讀教材，了解兩性氫氧化物的概念?！敬鸢浮緼l(OH)3既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，它是兩性氫氧化物。5.元素哪些性質(zhì)隨核電荷數(shù)的增大出現(xiàn)怎樣的周期性變化？元素周期律的內(nèi)容是什么？【答案】

元素原子的核外電子層數(shù)相同時，隨著核電荷數(shù)逐漸增加，原子半徑逐漸減小(稀有氣體元素除外)，原子核對最外層電子的吸引能力逐漸增強(qiáng)，元素原子失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng)，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。隨著元素核電荷數(shù)的遞增，元素的原子半徑(稀有氣體元素除外)、元素的主要化合價(最高化合價和最低化合價)、元素的金屬性和非金屬性均呈現(xiàn)周期性變化。元素的性質(zhì)隨著元素核電荷數(shù)的遞增呈周期性變化的規(guī)律叫作元素周期律。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)的遞增發(fā)生周期性變化的必然結(jié)果，揭示了元素之間的內(nèi)在關(guān)系。課堂反饋245137681.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D245137682.根據(jù)元素周期律，下列有關(guān)性質(zhì)的比較中，不正確的是(

)A.氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：NH3>PH3

B.酸性：HClO>H2SO4C.堿性：NaOH<KOH

D.原子半徑：S<P24513768【解析】

元素的非金屬性越強(qiáng)，其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性：N>P，氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：NH3>PH3，A正確；元素的非金屬性越強(qiáng)，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng)，非金屬性：Cl>S，則酸性：HClO4>H2SO4，B錯誤；元素的金屬性越強(qiáng)，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性越強(qiáng)，金屬性：Na<K，則堿性：NaOH<KOH，C正確；同周期主族元素，原子序數(shù)越大，原子半徑越小，則原子半徑：S<P，D正確?！敬鸢浮?/p>

B24537683.已知下列原子的半徑：1原子NSOSi半徑r/10－10m0.751.020.741.17根據(jù)以上數(shù)據(jù)，P原子的半徑可能是(

)A.1.10×10－10m B.0.80×10－10mC.1.20×10－10m D.0.70×10－10m【解析】

根據(jù)元素周期律可知，磷原子的半徑應(yīng)在Si和S原子之間，A正確。A24537684.某元素X的最高正價與最低負(fù)價的代數(shù)和為4，其氣態(tài)氫化物的化學(xué)式可能是(

)A.HX

B.H2X

C.XH3

D.XH41【解析】

設(shè)某元素的最高正化合價為x，最低負(fù)價x－8，x＋(x－8)＝4，解得x＝＋6，則最高正價為＋6，最低負(fù)化合價為－2，所以其氣態(tài)氫化物的化學(xué)式為H2X，B正確。B24537685.下列遞變情況中，正確的是(

)A.Na、Mg、Al原子的最外層電子數(shù)依次減少B.Si、P、S元素的最高正價依次降低C.C、N、O的原子半徑依次減小D.Na、Mg、Al的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性依次增強(qiáng)1C24537686.下列各組化合物的性質(zhì)比較，不正確的是(

)A.酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4

B.堿性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3C.熱穩(wěn)定性：PH3＞H2S＞HClD.非金屬性：F＞O124537681【解析】

元素非金屬性越強(qiáng)，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性就越強(qiáng)，非金屬性：Cl＞Br＞I，則酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4，A正確；元素金屬性越強(qiáng)，其最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性就越強(qiáng)，金屬性：Na＞Mg＞Al，則堿性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，B正確；元素非金屬性越強(qiáng)，其簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性越強(qiáng)，非金屬性：Cl＞S＞P，則熱穩(wěn)定性：HCl＞H2S＞PH3，C錯誤；從左到右，非金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性：F＞O，D正確。【答案】

C24537687.(連云港期末)下列關(guān)于鋁元素及其化合物的說法正確的是(

)A.Al(OH)3的堿性比Mg(OH)2的強(qiáng)B.原子的最外層電子數(shù)N：N(Al)＞N(C)C.Al原子失電子的能力比B原子強(qiáng)D.通常條件下，F(xiàn)e單質(zhì)比Al單質(zhì)更耐腐蝕1【解析】

金