第二节元素周期律和元素周期表
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元素周期律和元素周期表★【教材分析】一、在学科中的地位本节内容位于高中化学必修二(鲁科版)第一章第二节的第二课时。
元素周期表是学习和研究化学的重要工具,可以说是开启化学之门的金钥匙!在初中化学和化学必修1中曾经出现过元素周期表,但学生对元素周期表的认识只是停留在简单的了解和应用上(如查寻某元素的相对原子量等)。
在本节的第1课时《元素周期律》的教学中,已经通过引导学生探究元素性质与原子结构的关系,初步归纳总结出元素周期律。
而元素周期表是元素周期律的具体表现形式,通过元素周期表的学习,一方面可以进一步深化元素周期律的学习,另一方面为学生学习元素化学构建了认知心理地图,对他们今后元素化合物的知识学习具有重要的指导意义。
因此,本节内容在教材中起到了承上启下的作用二、在本章中的地位三、知识脉络与学习方式和预期效果1认识元素周期表的结构,理解周期、族等概念重点;理解原子结构与元素在周期表中的位置之间的关系难点。
2通过亲手绘制元素周期表,加深对元素周期表结构的认识。
3通过化学史—元素周期表的发展历程,认识人类对客观事物的认识是随着社会和科学的发展不断深入的;通过了解焰色反应的定义和应用,增强环保意识。
★【学情分析】同学们已有了原子结构的知识,并且利用图表的方式处理数据认识了元素周期律,知道元素的原子半径、原子核外电子排布、化合价等性质随原子序数的递增呈现周期性变化。
对于元素周期律的表现形式---元素周期表,同学们经常用来查阅元素的部分性质:原子序数、元素符号和名称、原子量等信息。
学生看似很熟悉元素周期表,但它的结构及其内在的联系和规律是十分陌生的!尤其对于原子结构与元素位置的关系没有什么概念,元素周期表的诞生、发展、完善从来没有过思考。
必修一学习了元素化合物知识,同学们普遍感觉知识点零碎繁多,记忆起来无规律性。
所以《原子结构与元素周期律》设置在必修二第一章,起到了承上启下的作用。
通过元素周期表的学习,使学生从原子结构入手分析性质,从元素周期表中比较推测性质,将看是杂乱无章的元素化合物知识有机的统一起来!此内容的学习更有助于学习《化学键化学反应与能量》、《重要的有机化合物》,充分体现元素周期表是学习和研究化学的重要工具!★【教学目标】1认识元素周期表的结构,理解周期、族等概念;理解原子结构与元素在周期表中的位置之间的关系。
促敦市安顿阳光实验学校第1课时元素周期律1.了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化,认识元素周期律。
2.了解元素性质与原子结构的关系。
3.掌握微粒半径大小比较的规律。
1.原子序数(1)概念:元素在元素周期表中的序号。
(2)与其他量的关系原子序数=质子数=核电荷数=原子的核外电子数。
2.1~18号元素性质变化的规律性(1)最外层电子的排布规律原子序数电子层数最外层电子数达到稳结构时的最外层电子数1~2 1 1―→2 23~10 2 1―→8811~18 3 1―→88结论:随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化(2)原子半径的变化规律原子序数原子半径的变化3~90.134 nm―→0.071 nm大―→小(填“大”或“小”,下同)11~17 0.154 nm―→0.099 nm大―→小结论:随着原子序数的递增,元素原子半径呈现周期性变化(3)化合价的变化规律原子序数化合价的变化(常见)1~2 +1(H)―→0(He)3~10最高正价:+1―→+5(O、F无最高正价)最低负价:-4―→-1Ne:011~18最高正价:+1―→+7最低负价:-4―→-1Ar:0结论:随着原子序数的递增,元素化合价呈现周期性变化3.元素周期律(1)概念:元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化的规律。
(2)实质:元素原子核外电子排布的周期性变化导致元素性质的周期性变化。
1.判断正误(1)元素原子半径最小的是氢。
( )(2)氧、氟两元素的最高正化合价分别为+6、+7。
( )(3)原子半径:r(C)<r(N)<r(O)。
( )(4)离子半径:r(Na+)<r(Mg2+)<r(Al3+)。
( )(5)电子层越多,半径越大。
( )答案:(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×2.元素X、Y、Z的原子序数依次增大,下列叙述一正确的是( )A.X、Y、Z原子的核内质子数依次增大B.X、Y、Z的最高正化合价依次升高C.X、Y、Z原子的原子半径依次增大D.X、Y、Z单质的金属活动性依次增强解析:选A。
第2课时元素周期表和元素周期律的应用[核心素养发展目标] 1.了解元素周期表中元素的分区,理解元素的化合价与元素在周期表的位置关系。
2.了解元素与元素周期律的应用,理解元素原子结构、在周期表中的位置和元素性质三者之间的关系,建立“位、构、性”关系应用的思维模型。
一、金属元素与非金属元素在周期表中的分布及性质规律1.元素周期表与元素周期律的关系(1)元素周期表是元素周期律的具体表现形式,反映了元素之间的内在联系。
(2)元素周期表中元素的金属性和非金属性变化的规律。
同周期元素由左向右金属性减弱,非金属性增强;同主族元素由上向下金属性增强,非金属性减弱。
2.元素周期表的金属区和非金属区(1)金属性强的在周期表的左下方,最强的是Cs(放射性元素除外),非金属性强的在周期表的右上方(稀有气体除外),最强的是F。
(2)分界线附近的元素,既能表现出一定的金属性,又能表现出一定的非金属性,故元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线。
3.元素化合价与元素在周期表中位置的关系(1)同主族元素的最高正价和最低负价相同(O、F除外)。
(2)主族元素最高正化合价=主族序数=最外层电子数。
(3)非金属元素的最高正价和最低负价的绝对值之和等于8(H最低价为-1,O、F除外)。
(1)金属元素只表现金属性,非金属元素只表现非金属性()(2)氟元素非金属性最强,所以其最高价氧化物对应水化物的酸性最强()(3)原子最外层电子数大于3且小于8的元素一定是非金属元素()(4)最外层电子数是2的元素,最高正价一定是+2价()(5)第二周期元素的最高正价等于它所处的主族序数()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×1.短周期主族元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4,碱性最强的是NaOH。
气态氢化物稳定性最强的是HF。
2.X元素能形成H2X和XO2两种化合物,则该元素的原子序数可能是()A.13 B.14 C.15 D.16答案 D解析根据H2X可知,X为-2价,X元素在第ⅥA族,上述四种元素属于第ⅥA族的是16号元素硫。
(人教版必修2)第一章《物质结构元素周期律》教学设计第二节元素周期律(第三课时元素周期表和周期律的应用)【解析】构成催化剂的元素大多为过渡金属元素,在元素周期表的中间部分。
【典例2】元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。
下列说法正确的是( )A.事物的性质总在不断的发生明显的变化B.紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素C.可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)D.可在虚线的右上方寻找耐高温材料【答案】 C【解析】同族元素的性质是相似的,同周期元素的性质是递变的,A项错误;紧靠虚线两侧的元素既表现金属性又表现非金属性,但没有两性金属元素这一说法,B项错误;耐高温材料应该在过渡元素中寻找,D项错误。
【板书】活动三、元素位置、原子结构、元素性质之间的关系【问题探究1】(1)推测原子结构示意图为的原子,在周期表中的位置及最高正化合价是什么?【交流】该元素位于周期表中第四周期ⅥA族,根据其在周期表中的位置推测,该元素的最高正价是+6,其最高价氧化物对应水化物的化学式为H2XO4(该元素用X代替),其酸性比硫酸弱。
【问题探究2】(2)如何比较氢氧化钙和氢氧化铝的碱性强弱?【交流】钙与铝既不在同一周期也不在同一主族,可借助镁来比较,三种元素在周期表中的位置如图,金属性:Ca>Mg>Al,故碱性:Ca(OH)2>Mg(OH)2>Al(OH)3。
【讨论】利用元素“位—构—性”间的关系进行推导的基本思维模型是什么?【交流板书】【问题探究】利用元素“位、构、性”关系解题时应注意哪些问题?【交流1】(1)掌握四个关系式:①电子层数=周期数;②质子数=原子序数;③最外层电子数=主族序数;④主族元素的最高正价=主族序数(O、F除外);负价=主族序数-8 。
【交流2】(2)熟练周期表中一些特殊规律:①各周期元素种数;②稀有气体元素的原子序数及其在周期表中的位置;③同主族上下相邻元素原子序数的关系【交流3】(3)性质与位置互推是解题的关键:熟悉元素周期表中同周期及同主族元素性质的递变。
第二节原子结构与元素的性质一、元素周期律、元素周期系和元素周期表1.元素周期律:元素性质随着原子核电荷数递增发生周期性的递变。
2.元素周期系:按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系。
这个序列中的元素性质随着核电荷数递增发生周期性重复。
3.元素周期表:呈现元素周期系的表格。
【注】元素周期系只有一个,元素周期表多种多样。
二、构造原理与元素周期表1.核外电子排布与周期的划分(1)电子排布与周期划分的本质联系根据构造原理得出的核外电子排布可以解释元素周期系中每个周期的元素数。
第一周期从1s1开始,以1s2结束,只有两种元素。
其余各周期总是从n s能级开始,以n p结束,而从n s能级开始以n p结束递增的核电荷数(或电子数)就等于每个周期里的元素数。
(2)规律:①周期序数=电子层数。
②本周期包含的元素种数=对应能级组所含原子轨道数的2倍=对应能级组最多容纳的电子数。
2.核外电子排布与族的划分(1)划分依据:取决于原子的价电子数目和价层电子排布。
(2)特点:同族元素的价电子数目和价层电子排布相同。
(3)规律①对主族元素,同主族元素原子的价层电子排布完全相同,价层电子全部排布在n s 或n s 、n p 轨道上(见下表)。
价层电子数 = 族序数。
③稀有气体元素:价电子排布为n s2n p6(He除外)。
三、元素周期表1.元素周期表的结构2.元素周期表的分区(1)根据核外电子排布根据核外电子排布式中最后填入电子的能级符号可把周期表里的元素划分成4个区:s区、p区、d区和f区(除ΙB、ⅡB族外。
)(2)根据元素金属性与非金属性①金属元素和非金属元素的分界线为沿B、Si、As、Te、At与Al、Ge、Sb、Po之间所画的一条连线,非金属性较强的元素处于元素周期表的右上角位置,金属性较强的元素处于元素周期表的左下角位置。
②处于d区、ds区和f区的元素全部是金属元素。
s区的元素除氢外,也全部是金属元素。
【注】p区元素价电子不都是n s2n p1~6,如He元素的价电子为2s2。
元素周期律和元素周期表知识点(总1页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章第2节元素周期律和元素周期表知识点一、元素周期律1、原子序数:原子序数是___________ ,其数值等于原子的_______或原子核外的__________。
2、随着原子序数的递增⑴原子最外层电子数从______到_____的周期性变化(K层为从1增到2)。
⑵原子半径由_____到_____的周期性变化(稀有气体除外)。
⑶元素的最高正价由______到_____,最低负价由_____到_____的周期性变化。
元素主要化合价的关系:最高正化合价 = ______________ ;最高正价 + _______________ = 8【小结】元素的性质(包括__________________、_____________和________________等)随着________________的递增而呈___________,这个规律叫元素周期律3、元素周期律在周期表中的体现⑴同一周期从左向右,原子序数________,电子层数________,最外层电子数___________,原子半径_________,元素主要化合价_________________________________________;⑵同一主族从上到下,原子序数________,电子层数________,最外层电子数___________,原子半径_________,元素主要化合价_________________________________________;二、元素周期表(背熟7个主族,短周期元素的名称和符号)1、编排原则:周期序数=原子的主族序数=原子的2、元素周期表的结构。
第二节元素周期律和元素周期表一.教材分析(一)知识脉络本节教材采用归纳总结的方法引导学生探索元素的性质(元素原子最外层电子排布、原子半径以及主要化合价、原子得失电子能力)和原子结构的关系从而归纳出元素周期律,揭示元素周期律的实质;再在元素周期律的基础上引导他们发现周期表中元素排布的规律,认识元素周期表的结构,了解同周期、同主族元素原子结构的特点,为下一节学习同周期元素性质的递变规律,预测同主族元素的性质奠定基础;同时,以铁元素为例,展示了元素周期表中能提供的有关元素的信息和金属与非金属的分区;最后以IIA族、VA族、过渡元素为例分析了同族元素结构与性质的异同。
(二)知识框架(三)新教材的主要特点:新教材通过对元素周期律的初探,利用图表(直方图、折线图)等方法分析、处理数据,增强了教材的启发性和探究性,注重学生的能力培养,如作图、处理数据能力、总结概括的能力,以及利用数据得出结论的意识。
二.教学目标(一)知识与技能目标1.使学生了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化,认识元素周期律。
2.让学生认识元素周期表的结构以及周期和族的概念,理解原子结构与元素在周期表中的位置间的关系。
3.让学生了解IIA族、VA族和过渡金属元素的某些性质和用途。
(二)过程与方法目标1.通过对元素周期律的探究,培养学生利用各种图表(直方图、折线图)分析、处理数据的能力。
2.通过对获取的大量事实和数据等信息进行加工、分析,培养学生学归纳、概括能力、口头表达能力和交流能力。
3.通过案例的探究,激发学生主动学习的意识。
并且掌握从大量的事实和数据中分析总结规律、透过现象看本质等科学抽象的方法。
(三)情感态度与价值观目标1.学习元素周期律,能使学生初步树立“由量变到质变”、“客观事物都是相互联系和具有内部规律”“内因是事物变化的依据”等辩证唯物主义观点。
2.学习化学史知识,能使学生认识到:人类对客观存在的事物的认识是随着社会和科学的发展不断发展的;任何科学的发现都需要长期不懈地努力,才能获得成功。
三、教学重点、难点(一)知识上重点、难点元素周期律和元素周期表的结构。
(二)方法上重点、难点学会用图表等方法分析、处理数据,对数据和事实进行总结、概括从而得出结论。
四、教学准备第1课时前,补充P11表格中所缺内容。
第2课时前,周期表一共有多少周期?多少族?分别有多少种元素?第3课时前,查一查在周期表中同学们熟悉的元素,搜集它们的用途。
五、教学方法阅读探究讨论归纳法六、课时安排 3课时七、教学过程第1课时【新课导入】前面我们学习了原子的构成,它包括质子、中子、电子三部分,相同元素一定具有相同的质子数,如果我们按质子数从小到大把元素排列起来,每种元素就有一个序号,即原子序数,对原子序数为1-18的元素进行研究,有助于我们认识元素之间内在联系和变化的规律性。
那么,原子序数为1-18号元素的核外电子排布、原子半径和元素的主要化合价随原子序数的变化是如何变化的?【点评】利用质疑,引入新课题,可激发学生的学习兴趣,有助于学生明确学习目的。
【板书】第二节元素周期律和元素周期表一、元素周期律【交流与研讨】(1)分组填写教材P11页表中所缺的内容;(2)对表中各项内容进行比较、分析,寻找其中的规律。
【媒体展示】分组填写的表格元素符号元素名称原子序数核外电子排布电子层数最外层电子数原子半径相对原子质量最高化合价最低化合价H 氢 1 1 1 1 +1He 氦 2 2 1 2 -- 0Li 锂 3 2,1 2 1 +1Be 铍 4 2,2 2 2 +2B 硼 5 2,3 2 3 +3C 碳 6 2,4 2 4 +4,-4N 氮 7 2,5 2 5 +5,-3O 氧 8 2,6 2 6 -2F 氟 9 2,7 2 7 -1Ne 氖 10 2,8 2 8 -- 0Na 钠 11 2,8,1 3 1 +1Mg 镁 12 2,8,2 3 2 +2Al 铝 13 2,8,3 3 3 +3Si 硅 14 2,8,4 3 4 +4,-4P 磷 15 2,8,5 3 5 +5,-3S 硫 16 2,8,6 3 6 +6,-2Cl 氯 17 2,8,7 3 7 +7,-1Ar 氩 18 2,8,8 3 8 -- 0【点评】通过填表,让学生获取感性知识,一方面复习了前面学过的原子结构有关知识,也为元素周期律的探究提供数据方面的支持。
【方法引导】为了更直观地观察原子的最外层电子排布随原子序数变化而变化的具体情况,每四人为一小组,通过Excel中插入图表的办法画出以原子序数为横坐标、原子的最外层电子数为纵坐标的直方图。
【交流研讨】小组代表展示其直方图。
最外层电子数【点评】让学生学习常用的数据处理方法和表示方式,培养学生分析、处理数据的能力、相互合作的意识,也让学生获得直观形象的感性知识,为归纳元素周期律奠定基础。
【引导过渡】观察1-18号元素的最外层电子数的变化,我们发现从3号到10号,最外层电子由1增加到8,从11号到18号最外层电子数又由1增加到8。
象这样每隔一定数量,又重现前面出现过的情况的变化称为周期性变化。
【联想与质疑】通过直方图,对于原子的最外层电子数随原子序数的变化情况,你能得出什么结论?【小结、板书】随着原子序数的递增,元素的原子最外层电子排布呈现周期性变化。
【方法引导】为了更直观地观察原子半径随原子序数变化而变化的情况,每四人为一小组,通过excel 插入图表的办法画出以原子序数为横坐标、原子半径为纵坐标的折线图。
对于原子半径的变化,你的结论是什么?【交流研讨】小组代表展示其折线图,交流小组的观点。
【小结、板书】随着原子序数的递增,元素的原子最外层电子排布呈现周期性变化。
并且有下列规律:电子层数相同的元素的原子随原子序数的增加,半径逐渐减小。
【讲述】稀有气体元素的原子半径教材中没有列出,它跟邻近的非金属元素的原子相比显得特别大,这是由于测定稀有气体元素的原子半径的根据与其它元素的原子半径不同。
【小组讨论】影响原子半径的因素:(1)电子层数相同时,影响原子半径的因素是什么?(2)最外层电子数相同时,其影响因素是什么?【小结、板书】影响原子半径的因素:电子层数相同,质子数越多,吸引力越大,半径越小;最外层电子数相同,电子层数越多,电子数越多,半径越大。
【方法引导】每四人为一小组,通过excel 插入图表的办法画出以原子序数为横坐标、元素的主要化合价为纵坐标的折线图。
对于元素主要化合价的变化,你的结论是什么?【交流研讨】小组代表展示其折线图,交流小组的观点。
【小结、板书】随着原子序数的递增,元素的化合价呈现周期性变化。
且有以下量的关系:│最高正价│+│负价│=8【引导、探究】综合以上的事实,各自发表自己的观点。
大家可以得出什么结论?【小结、板书】元素周期律:元素的性质随着元素原子序数的递增,而呈现出周期性的变化。
【媒体显示】【引导、探究】大家知道吗?元素的性质是由元素原子的哪一部分决定的?那么元素性质随原子序数的递增呈现出周期性变化的根本原因是什么?【小结、板书】元素性质的周期性变化是原子核外电子排布呈现周期性变化的必然结果。
【媒体显示】【点评】本节将分散的元素性质的递变规律归纳、提升,得到元素周期律。
注重培养学生从大量的事实和数据中分析、总结规律等概括能力和和语言表达能力;同时使学生从自然科学的角度初步树立“客观事物本来是互相联系的和具有内部规律性”“量变引起质量” “内因是事物变的根据”等辩证唯物主义观点。
【课堂小结、媒体显示】以18号元素核外分析归纳最外层电子数随原子序数电子排布为例递增呈周期性变化决定①元素原子半径的周期性变化总结归纳元素周期律②元素主要化合价的周期性变化元素周期律实质【达标检测】1、元素周期律的内容和实质是什么?2、下列元素原子半径最大的是A、LiB、FC、NaD、Cl3、下列各组元素中按微粒半径递增顺序排列的是A、Li Na KB、Ba2+ Ca2+ Mg2+C、Ca2+ K+ Cl-D、N O F4、某元素气态氢化物的分子式为H2R,该元素的最高价氧化物的分子式为________.第2课时【引入课题】元素周期律使人们认识了杂乱无章的化学元素之间相互联系和变化规律,如何把这种规律具体地表现出来呢?【板书】二、元素周期表的结构【阅读思考】阅读教材P14页,第3行。
思考周期表中周期和族划分的依据是什么?【小结、板书】同一周期:电子层数相同,原子序数递增的元素从左到右为同一周期;同一族:最外层电子数相同,原子序数逐渐增大的元素从上到下为同一族。
【阅读思考】阅读教材P14页15行,思考周期表中有多少周期?每周期有多少种元素?【点评】以问题引入新课,开门见山,直接引起学生的学习兴趣和注意力。
带着问题阅读可以调动学生学习的积极性。
【概括总结】1周期,共2种元素短周期 2周期,共8种元素周期 3周期,共8种元素(七个横行) 4周期,共18种元素长周期 5周期,共18种元素6周期,共32种元素不完全周期 7周期,目前已发现26种元素【点评】结合学生已有的原子结构知识,让学生填写并记住每个周期所含元素的种数,有助于推断原子序数一定的元素在周期表中的位置。
【阅读、思考】在周期表中有两个特殊的位置,镧系和锕系,阅读课文P14倒数第二段,说出这些元素在周期表中什么位置?结构上有何特点?【总结陈述】在第六周期中,从57号镧(La)到71号元素镥(Lu),共15种元素,它们的最外层和次外层电子层结构及元素的化学性质十分相似,这15种元素总称为镧系元素。
排在周期表第六行,第三列。
与此类似,在第七周期中,89号元素锕(Ac)到103号铹(Lr)这15种元素总称为锕系元素,排在第七行,第三列。
【观察与思考】在周期表中共有多少列?分为哪些族?【概括总结】主族(A):共7个主族,包括长周期和短周期元素族副族(B):共7个副族,只包括长周期元素(18个纵行)第VIII族:包括8、9、10三个纵行的元素0族:稀有气体元素【点评】通过阅读、观察、交流、研讨,改变了学生学习的被动状态,变“要我学”为“我要学”,极大地调动了学生学习的积极性,培养了学生合作意识以及语言表达能力。
【观察与思考】在周期表的18个纵行16个族中,各族从左到右的排列顺序如何?【媒体展示】元素周期表【观点陈述】在元素周期表中,各族从左到右的依次是:IA IIA IIIB IVB VB VIB VIIB VIII IB IIB IIIA IVA VA VIA VIIA 0。
【观察与思考】在所有族中,元素最多的族是哪一族?共有多少种元素?【结论】在所有族中,第IIIB族包括镧系和锕系元素,因此元素最多,共有32种元素。
【理解应用】据周期表结构,推测原子序数为85号的元素在周期表中的哪一周期?哪一族?【案例分析】推测元素在哪一周期:85-2-8-8-18-18=31,减5次后小于32,为第6行,第六周期;推测在哪一族:第六行的最后一列元素应为第32个,从减出的数据为31可以推出它是在第17列,为第VIIA族。