高一化学第三节 元素周期表人教版知识精讲 doc 联系客服

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高一化学第三节 元素周期表人教版

【同步教育信息】

一. 本周教学内容:

第三节 元素周期表

二. 教学目标:

1. 使学生了解元素周期表的结构以及周期、族的概念。

2. 使学生理解同周期、同主族元素性质的递变规律,并能运用原子结构理论解释这些递变规律。

3. 使学生了解原子结构、元素性质及该元素在元素周期表中的位置三者间的关系,初步学会运用元素周期表。

4. 使学生了解元素周期律和周期表的重要意义,认识事物变化由量变引起质变的规律,对他们进行辩证唯物主义教育。

三. 能力目标:

1. 学习前人在理论、实践研究的基础上,总结规律的创造性思维方法。 2. 培养搜集资料和信息处理能力。

四. 教学重点、难点: 1. 重点:

(1)元素周期表的结构。

(2)元素周期表的结构、元素的性质、元素在周期表中的位置与原子结构的关系。 2. 难点:

元素的性质、元素在周期表中的位置和原子结构的关系。

五. 知识分析:

上节课学过了元素周期律,今天要学元素周期表。这一字之差,两者之间有什么区别和联系呢?

我们知道,元素周期律是自然界物质的结构和性质变化的规律。既然是规律,我们只能去发现它、应用它,而不能违反它、创造它。元素周期表,只是人们在表述和应用这个规律时的一种设计,用图表的形式来具体描述和反映这个规律,以便更实际地应用这个规律。

元素周期律是元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性的变化,这样的叙述虽然很概括,但太抽象。元素周期表就是周期律的具体表现形式,反映了元素之间相互联系的规律。它是人们的设计,所以既可以这样设计,也可以那样设计。历史上本来有“表”的雏形,根据元素周期律的不同用途,还可能有多种形式。经过漫长的过程,现在有了比较成熟、得到大家公认的表的形式。 (一)元素周期表的结构

编排三原则:

1. 按原子序数递增顺序从左到右排列。

2. 将电子层数相同的元素排列成一个横行。

3. 把最外电子层的电子数相同的元素按电子层数递增的顺序由上而下排列成纵行。 (1)周期:具有相同电子层数的元素按照原子序数递增的顺序排列的一行,叫周期。

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观察《元素周期表》填下表: 类别 短 周 期 长 周 期 不完全周期 周期序数 1 2 3 4 5 6 7 起止元素 H~He Fr~112 包括元素种数 2 核外电子层数 1 结论1:7个横行即7个周期 周期序数=电子层数

每一周期都是以碱金属元素开始到卤素,最后以稀有气体元素结束。

介绍:第6周期中,57号元素到71号元素,共15种元素,它们原子的电子层结构和

性质十分相似,总称镧系元素。第7周期中,89号元素到103号元素,共15种元素,它们原子的电子层结构和性质也十分相似,总称锕系元素。为了使表的结构紧凑,将全体镧系元素和锕系元素分别按周期各放在同一个格内,并按原子序数递增的顺序,把它们分两行另列在表的下方。在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素,多数是人工进行核反应制得的元素,这些元素又叫做超铀元素。

(2)族

① 概念:周期表中的每一个纵行称为一族,族的序号一般用罗马字母表示。 ② 分类: 类别 定 义 原子 结构 表示 纵行数 主族 副族 第Ⅷ族 0族 最外层电子数为 个或 个 由 和 由 元素组元素共同构成的成的族。 族。 最外电子数 至 个 最外层电子数 至 个 结论2:

<1> 周期表中数共有18个纵行,16个族。

<2> 主族的序数=最外层电子数=该元素的最高化合价数(F元素除外)

<3> 过渡元素:IIIB族到IIB族共10列通称为过渡元素,包括VIII族和七个副族,是从左边主族向右边主族过渡的元素。

元素在周期表中的位置,反映了该元素的原子结构和一定的性质。因此,可以根据某元素在周期表中的位置,推测它的原子结构和某些性质。

(二)元素的性质与元素在周期表中位置的关系

1. 元素的金属性和非金属性与元素在周期表中的位置

结论3:同周期从左到右,元素的金属性减弱,非金属性增强。 判断:

(1)硒酸与高溴酸的酸性强弱。 (2)H2Te与HI的稳定性。

(3)LiOH与Be(OH)2的碱性。

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结论4:同主族从上至下,元素的金属性增强,非金属性减弱。 判断:

(1)H2SO4和H3AsO4的酸性。 (2)HCl和H2Se的稳定性。 (3)Ca(OH)2和Al(OH)3的碱性。

至此我们分别从周期表内横纵两个方面学习了元素性质的递变,综合起来,可归纳出课本里周期表中元素性质递变规律表。 族周期 1 2 3 4 5 6 7 IA、IIA、IIIA、IVA、VA、VIA、VIIA 0 非金属性逐渐增强金属性逐渐增强BAlSiGeAsSbTePoAt非金属性逐渐增强金属性逐渐增强 结论5: (1)齿状线右上区为非金属区,左下区为金属区; (2)齿状线两侧为往往表现一定金属性,又表现一定的非金属性,是寻找半导体材料的区域; (3)金属性最强的元素为Cs,最强的非金属元素为F。 2. 原子结构与化合价 (1)价电子:元素原子的最外层电子,叫做价电子。 也有例外,有些元素的化合价与它们原子的次外层或倒数第三层的部分电子有关,这部分电子也叫价电子。

(2)主族元素化合价的判断。

结论6:元素最高正化合价的数值=族的序数=最外电子层的电子数(即价电子数) 非金属元素最低负化合价的绝对值=8-其最高正化合价 练习:

1. 下表是元素周期表的一部分,回答问题: 主族 周期 IA ③ ⑨ IIA ④ IIIA ⑤ IVA ⑥ VA ① VIA VIIA ② ⑦ ⑩ 0 ⑧ 二 三 四 (1)写出这十种元素的名称和元素符号。

(2)这些元素中,哪一种是最活泼的金属元素?哪一种是最活泼的非金属元素?哪一种是最不活泼的元素?

(3)这些元素的最高价氧化物对应的水化物中,哪一种的酸性最强?哪一种的碱性最强?哪一种是两性氢氧化物?

(4)③与④的化学性质,哪一种更活泼?怎样用实验证明?⑦与⑩的化学性质,哪一种更活泼?怎样用实验证明?

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答案:

(1)①~⑩依次是:N(氮)、F(氟)、Na(钠)、Mg(镁)、Al(铝)、Si(硅)、Cl(氯)、Ar(氩)、K(钾)、Br(溴);

(2)K、F、Ar;

(3)HClO4、KOH、Al(OH)3

(4)Na比Mg活泼,可用它们跟水反应的实验证明:钠跟冷水强烈反应,放出H2,生成强碱NaOH;Mg跟沸水才反应,放出H2,并生成Mg(OH)2。Cl比Br活泼,可用将氯气通入NaBr溶液的实验来证明:Cl2?2NaBr???2NaCl?Br2。

(三)元素周期律和元素周期表的意义

1869年,门捷列夫发现了元素周期律,并编制了第一张元素周期表。元素周期表是学习研究的一种重要工具。门捷列夫用元素周期律预言了未知元素,为发现新元素提供了线索。元素周期律与元素周期表可以指导工农业生产。

【典型例题】

[例1] 对比下列两组元素性质:

(1)下列各组元素最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐减弱、酸性逐渐加强的是( )

A. NaOH、Mg(OH)2、H3PO4、H2SO4

B. KOH、NaOH、H2SO4、HClO4 C. Ca(OH)2、Ba(OH)2、HBrO4、HClO4 D. Mg(OH)2、Ba(OH)2、H3PO4、H2SO4

(2)下列各组气态氢化物稳定性由强到弱的顺序正确的是( ) A. SiH4、PH3、H2S、HCl B. HF、HCl、HBr、HI C. PH3、H2SHCl、HF

D. NH3、PH3、AsH3、HF

精析:

(1)A项第三周期的Na、Mg、P、S四元素最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强。B项钾、钠是同主族,钾在钠的下方,则KOH的碱性大于NaOH的碱性。钠、硫、氯又是同一周期元素且按原子序数增加顺序排列的,由同周期元素组成最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强的规律,推断出NaOH、H2SO4、HClO4符合此规律。C项Ca(OH)2与Ba(OH)2的碱性Ba(OH)2?Ca(OH)2,因同主族钡在钙下方,碱性强。不难推断C项不符题意。D项Mg、Ba同主族,钡在下面碱性强于Mg(OH)2与C项相似。

(2)是气态氢化物稳定性的对比,这就需要对比元素的非金属性强弱。先确立元素位置再根据递变规律进行推断。A项硅、磷、硫、氯分别是14、15、16与17号元素且在同一周期,其非金属性逐渐加强,故其氢化物稳定性逐渐增强,不符合题意。B项氟、氯、溴、碘是VIIA族卤素且按原子序数递增顺序排列的。其气态氢化物稳定性由强到弱,符合题意。C项磷、硫、氯是同周期按原子序数递增排列的,其非金属性逐渐增强,气态氢化物稳定性逐渐增强。氯、氟同主族其气态氢化物稳定性也是逐渐加强,不符合题意。D项氮、磷、砷是按原子序数递增排列的,同主族元素其气态氢化物稳定性逐渐减弱,符合题意。但氮、氟同周期,氟位于氮的右方,非金属性强,当然更强于磷,砷的非金属性,从整体看不符合题意。

答案:(1)A、B (2)B

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