优化设计2020-2020学年高中化学必修2课件：2-2-2化学

A．原子核内质子数增多 B．相对原子质量逐渐增大 C．其单质的密度增大 D．随着核电荷数增加电子层数增大 提示：D F、Cl、Br、I元素非金属性逐渐减弱的原因主 要是由于核外电子层数增多，原子核对最外层电子的吸引能力 减弱所致。
3．将下列单质与相关的性质连接起来。
(1)F2 (2)Cl2 (3)Br2 (4)I2 提示：(1)—B
(2)与 H2 反应的难易及氢化物稳定性(由 F2→I2) ①与 H2 反应越来越难，生成的氢化物的稳定性逐渐减弱， 还原性逐渐增强。 ②氢化物中 HCl、HBr、HI 的熔点、沸点依次升高。
(3)卤素单质与变价金属(如 Fe)反应 2Fe＋3X2===2FeX3X＝F、Cl、Br Fe＋X2===FeX2X＝I 3．特殊性 (1)Br2 在常温下是唯一的液态非金属单质，易挥发。 (2)碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇 I2 变蓝色。
课时作业(二)
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卤素单质化学性质的相似性和递变性 1．相似性 (1)与 H2 反应：X2＋H2一=定==条==件2HX (2)与活泼金属(如 Na)反应：2Na＋X2=点==燃==2NaX (3)与 H2O 反应 X2＋H2O HX＋HXOX＝Cl、Br、I 2F2＋2H2O===4HF＋O2
2．递变性 (1)氧化性与还原性
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1．碱金属元素单质的还原性及其离子的氧化性规律： 2．卤素单质的氧化性及对应阴离子的还原性： 3．卤素的氢化物稳定性及最高价含氧酸的酸性：
4．(1)判断元素金属性强弱的主要事实依据： ①和水或酸反应的难易； ②最高价氧化物对应水化物的碱性强弱； ③置换反应。 (2)判断元素非金属性强弱的主要依据： ①与H2化合的难易程度及生成氢化物的稳定性； ②最高价含氧酸的酸性强弱； ③置换反应。

解析：A 项，锌作负极，电极反应式为 Zn－2e－===Zn2＋， 负极质量减轻，铜作正极，电极反应式为 Cu2＋＋2e－===Cu，正 极质量增加，故 A 正确；B 项，铝作负极，铁作正极，电子由铝 片(负极)通过导线流向铁片(正极)，故 B 错误；C 项，H＋向正极 移动，得到电子，发生还原反应，则硫酸根离子必然向负极移动， 这样才能形成一个闭合回路，故 C 错误；D 项，虽然镁的金属活 动性比铝强，但镁不与 NaOH 溶液反应，而铝能与 NaOH 溶液 反应，即在此环境中铝更容易失去电子，铝作负极，镁作正极， 故 D 错误。
燃烧 ――→
热能蒸汽 ―ຫໍສະໝຸດ →机械能发―电―→机 电能 。
(2) 燃烧 是使化学能转化为电能的关键。
2．原电池 (1)实验探究。
(2)原电池。 ①定义：将化学能转变为 电能 的装置。 ②工作原理(以铜－锌－稀硫酸原电池为例)：
③构成条件——“两极一液一线一反应” a．两极——两种 活泼性 不同的金属(或一种为能导电
劣质不锈钢腐蚀的实验现象：不__锈__钢__表__面__有__红__色__物__质__生__成__。
[思路分析] 设计原电池步骤如下： ①以自发发生的氧化还原反应为基础。 ②把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应， 从而确定电极反应。 ③以两极反应为原理，确定电极材料以及电解质溶液。 ④画出示意图。
(3)实例：
在大海中航行的轮船，钢制船壳上常镶嵌一定量 的锌块，目的是什么？
提示：钢的成分是铁碳合金，轮船在大海中航行，钢铁与海 水接触，形成铁碳原电池，能加速铁的腐蚀。由于锌比铁活泼， 在船壳上镶嵌锌块后，形成铁—锌原电池，锌作负极被腐蚀，从 而保护了轮船不被腐蚀。
[例 2] 铁及铁的化合物应用广泛，如 FeCl3 可用作催化剂、 印刷电路铜板和外伤止血剂等。

3．钾与水反应的实验现象能表明钾的一些性质，请巧妙 连线。
提示：钾与水(酚酞)反应的实验现象可归纳为浮、游、 熔、响、红。
4．根据同主族(同周期)元素性质的递变规律，试比较(填 “<”“＝”或“>”)
(1)密度：Li________Na； (2)还原性：K________Na； (3)碱性：LiOH________NaOH； (4)与水反应的剧烈程度：K________Na。 答案：(1)< (2)> (3)< (4)>
二、碱金属单质的物理性质
三、碱金属单质的化学性质
1．钠、钾与 O2 的反应 写出 Li、Na 分别在加热条件下与 O2 反应的化学方程式： _4_L_i_＋__O_2_=_=_△=_=_=_2_L__i2_O__、_2_N_a_＋__O__2_=_=△_=_=_=_N_a_2_O__2 ，钾与 O2 的反应 比钠__更__剧__烈____。
的含义。
4．认识结构决定性
质的因果关系。
探究点一 碱金属元素
一、碱金属元素的原子结构及其特点 碱 金 属 元 素 包 括 ： _L_i_、__N_a_、__K__、__R_b_、__C__s___ ， ( 写 元 素 符 号)其原子结构示意图分别为：
原子结构特点如下：
(1)相似性：最外层电子数都是__1________。 (2) 递 变 性 ： 从 Li 到 Cs ， 核 电 荷 数 ___增__加_____ ， 电 子 层 数 ___增__多_____，原子半径___增__大_____。
第一章 物质结构 元素周期律
第一节 元素周期表 第2课时 元素的性质与原子结构
学习目标
温故知新
1.了解碱金属元素和 1.K、Na 的化学性质

门捷列夫的最大贡献是发现了化学元素周期律。他在前人 的基础上，总结出一条规律：元素（以及由它所形成的单 质和化合物）的性质随着原子量（相对原子质量）的递增 而呈周期性的变化,这就是元素周期律。他根据元素周期 律于1869年编制了第一个元素周期表，把已经发现的63 种元素全部列入表里，从而初步完成了使元素系统化的任 务。元素周期律的发现激起了人们发现新元素和研究无机 化学理论的热潮，元素周期律的发现在化学发展史上是一 个重要的里程碑，人们为了纪念他的功绩，就把元素周期 律和周期表称为门捷列夫元素周期律和门捷列夫元素周期 表。1955年科学家们为了纪念元素周期律的发现者门捷
立 式 周 期 表
螺旋式
环式
放射式
层式
透视式
棱 台 型 元 素 周 期 表
展示电子排布的周期表
门捷列夫简介
门捷列夫（1834－1907）俄国化学家。 1834年 2月7日生于西伯利亚托博尔斯克，1907年2月2 日卒于彼得堡（今列宁格勒）。1850年入 彼得 堡师范学院学习化学，1855年毕业后任敖德萨中 学教师。1857年任彼得堡大学副教授。1859年 他到德国海德堡大学深造。1860年参加了在卡尔 斯鲁厄召开的国际化学家代表大会。1861年回彼 得堡从事科学著述工作。1863年任工艺学院教授， 1865年获化学博士学位。1866年任彼得堡大学 普通化学教授，1867年任化学教研室主任。 1893年起，任度量衡局局长。1890年当选为英 国皇家学会外国会员。
8
2、族：
——不同横行中最外层电子数 相同的元素按电子层数递增的 顺序由上到下排成纵行。
主族序数＝最外层电子数
主族：ⅠA , ⅡA , ⅢA , ⅣA ,ⅤA , ⅥA , ⅦA
共七个主族

特征
是否达到平衡
状态
①在单位时间内消耗了m
mol A的同时生成了m mol A，
平衡
则v(正)＝v(逆)
正、逆 反应速
率的 关系
②在单位时间内消耗了n mol
B的同时消耗了p mol C，则 v(正)＝v(逆)
③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) ＝m∶n∶p∶q，v(正)不一定
平衡 不一定平衡
2．吸、放热与能量的关系
放热反应→“本释身放具”有的能能量量：反应物＞生成物 热量变
吸热反应→“本贮身存具”有的能能量量：反应物＜生成物
3．放热反应 (1)放热反应：燃烧反应、中和反应、物质的缓 慢氧化、原电池反应、活泼金属与水或酸的反 应、部分化合反应等。
(2)放热过程：浓H2SO4溶于水、固体NaOH溶 于水、新化学键的形成等。
4．吸热反应
(1)吸热反应：Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的 反应、弱电解质的电离、大多数盐的分解反应 、大多数氧化物的分解反应等。
(2)吸热过程：化学键的断裂、多数铵盐溶于水 等。
二、判断可逆反应达到平衡状态的方法
可逆反应达到化学平衡状态时有两个主要的特 征：一是正反应速率和逆反应速率相等；二是 反应混合物中各组分的百分含量保持不变，这 两个特征就是判断可逆反应是否达到化学平衡 状态的核心依据。可逆反应具备这两个特征中 的任何一个，它就达到了化学平衡状态。
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章末优化总结
知识网络构建
章
末
优
知识归纳整合
化
总
结
章末综合检测
知识网络构建
化 学 反 应 与 能 量
知识归纳整合
一、化学键与化学反应中的能量变化 1．化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化 的主要原因 (1)化学反应的特点是有新物质生成，生成物和 反应物总能量不同。 (2)反应中要遵循能量守恒定律。 (3)反应物与生成物的能量差若以热能形式表现 ，即为放热或吸热。如果二者能量比较接近，则 放热或吸热不明显。

· · · · ＋ · ·－ ·－ 能用角码合并在一起表示，应改为[· Cl· ] Ca2 [· Cl ] ； · · · · · ·
C 项，在简单阳离子符号周围不再用方括号——[ ]， 而只用简单离子符号表示，所以 C 项不正确 ，应改 为 Mg [·O·] ；D 项，离子电荷表示法(如 R )与化
四、分子间作用力和氢键 1．分子间作用力：分子之间存在的一种把分子 范德华力 。分子 聚集在一起的作用力，又称 __________ 间作用力比化学键弱的多，对物质的熔、沸点 等有影响。 2．氢键：分子之间存在的一种比分子间作用力
稍强的相互作用。氢键比化学键弱，但比分子
间作用力强。氢键对物质的一些物理性质有影 响，如熔、沸点，密度等。
共用电子对 形成分子的 2 ．共价化合物：以 _____________ 化合物。 3．含有共价键分子的表示方法 (1)用电子式、结构式表示含共价键的粒子
H· H ·
· N⋮⋮N· · ·
H—O—H
O==C==O
思考感悟 1．(1)只有共价化合物中才含有共价键吗？ (2)如何判断某共价键是极性键还是非极性键？ 【提示】 (1) 不是。共价化合物中一定含有共 价键，单质和离子化合物中也可能含有共价键 ，如 H2 、 O2 、 Cl2 、 NH4Cl 、 NaOH 等均含有共 价键。 (2) 可根据成键元素的种类来判断。若成键元素 相同，如 X—X型，则为非极性键；若成键元素 不同，如X—Y型，则为极性键。
(2)定义及其理解
共用电子对 所形成的相互作用。 原子间通过_____________
原子 ①成键粒子：__________ 。
非金属 ②成键元素：一般是同种或不同种 __________
元素。

2．电子层 (1)含义：在含有多个电子的原子里，电子分别在_能__量__不__同_ 的区域内运动，我们把不同的区域简化为不连续的壳层，称作 电子层。 (2)不同电子层的表示及能量关系
各电 子层
序号(n) 符号
12 3 4567 KLMNOPQ
(由内 与原子核的距离
_由__近__到__远___
到外)
―＋―e→－ Cl－：
Ar：
2．核外电子排布的应用——确定元素的种类 根据原子核外电子排布的某些特点可以确定元素的种类，
注意1号～18号元素原子结构的特殊关系。
特殊关系
元素
最外层电子数等于次外层电子数的一半
Li、Si
最外层电子数等于次外层电子数
Be、Ar
最外层电子数等于次外层电子数的2倍
(4)Na＋的结构示意图为 提示：√
。( )
。( )
2．下列电子层上的电子能量一定最低的是( )
A．K层
B．最外层
C．次外层
D．L层
提示：A
3．下列粒子的结构示意图，正确的是( )
Mg2＋： A
Cl： B
Ar： C
K： D
提示：A B 中粒子结构示意图表示的是 Cl－而不是 Cl，C
中 Ar 的原子结构示意图应为
提示：
，故分别为 Li、Si。
(5)在短周期元素中，最外层电子数是内层电子数一半的元 素有哪些？
提示：由题意知，核外电子排布应为：
，
故应为 Li、P 两种元素。
1．原子核外电子排布的表示方法 (1)原子结构示意图 ①小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子 数。 ②弧线表示电子层。 ③弧线上的数字表示该电子层上的电子数，如
能量

CH4(g)+2O2(g)
CO2(g)+2H2O(g)
2020-10-29
27
化学键 C—H O—O O＝O C—O C＝O H—O 能量(kJ) 415 138 498 343 798 465
2020-10-29
28
A.放出热量800 kJ B.放出热量1 520 kJ C.吸收热量110 kJ D.放出热量610 kJ
2020-10-29
37
2.下列关于反应能量的说法中正确的是 ( ) A.化学反应中的能量变化,都表现为热量的变化 B.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要 原因 C.已知反应:Zn(s)+CuSO4(aq)====ZnSO4(aq)+Cu(s)为 放热反应,则反应物总能量<生成物总能量
2020-10-29
2020-10-29
32
【母题追问】(1)因为甲烷生成二氧化碳的反应是放热
反应,能不能说甲烷具有的能量大于二氧化碳? 提示:不可以。放热反应是指反应物总能量大于生成物 总能量。
2020-10-29
33
(2)当反应生成液态水时,反应放出的热量是变多还是 变少? 提示:变多。气态水变为液态水时放热。
14
【巧判断】
(1)化学反应过程中不一定都有能量变化 ( ) 提示:×。因为化学变化中需断裂的化学键与形成的化 学键不同,所以一定伴随着能量的变化。
2020-10-29
15
(2)镁带燃烧时,化学能全部转化为热能 ( ) 提示:×。镁带燃烧时发出耀眼的白光,所以化学能一部 分变为光能。 (3)有能量放出的变化都是放热反应,吸收能量的变化
释放
2020-10-29
9

化学能与电能【学习目标】1.了解化学能与电能的转化关系。

2.初步了解化学电池的工作原理及应用。

3.了解研制新型电池的重要性。

4.会书写简单的电极反应式。

【学习过程】1.原电池(1)概念：将化学能转变为电能的装置。

(2)构成条件：理论上，能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池。

构成原电池需有两个活泼性不同的电极，将电极插入电解质溶液中，两电极间用导线连接使之构成闭合冋路。

电极的作用是导电，有些电池中电极材料会参加反应；导线的作用是传导电子；电解质溶液的作用是通过口由离子的移动传导电荷。

电极材料电子转移电极反应式反醪型锌失电子Zn-2e Zn?+氧化反应得电子2H++2e-=H2f还原反应总离子反应式Zn+2H+=ZiP++H 寸(3)工作原理：①反应类型：负极发生氧化反应，正极发生还原反应。

②电子的移动方向：从负极流出，经导线流向正极。

③离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。

(4)电极判断：①根据电极材料的活动性判断：相对活泼的金属为负极，相对稳定的金属或导电的非金属为正极。

②根据电极反应类型判断：发生氧化反应的是负极，可能是电极材料被氧化(溶解)也可能是溶液屮的阴离子被氧化;发生还原反应的是正极，一般是溶液屮的阳离子被还原。

③根据电子流向判断：电子由负极沿导线流向正极。

④根据溶液屮的离子流向判断：阳离子移向正极，阴离子移向负极。

温馨提示：在判断原电池正负极时，不要只根据金属活动性的相对强弱，述要考虑电解质溶液的特点。

(1)Mg-Al和稀盐酸构成的原电池中，驱作负极，Al作正极;而若把稀盐酸换为NaOH溶液，A1作负极，Mg作正极。

(2)A1—Cu和NaOH溶液构成的原电池中，A1作负极；而若把NaOH溶液换为浓硝酸，Cu作负极。

2.发展中的化学电源(1)干电池——一次电池：①特点：属于一次性电池，放电后不能再充电。

②实例一一锌猛电池：负极为锌，正极为石墨棒，电解质为氯化钱。

(2)充电电池一一二次电池：利用化学反应的可逆性，可以组建成一个新电池，即当一个化学反应转化为电能之后，还可以用电能使化学体系修复,然后再利用化学反应转化为电能。

第二节
元素周期律
第1课时 原子核外电子排布和元素周期律
学习目标 课前自主学案 第 1 课 时
课堂互动讲练
探究整合应用 知能优化训练
学习目标
1.了解原子的核外电子能量高低与分层排布的
关系。
2.了解核外电子分层排布的规律。
3.理解原子核外电子排布、原子半径、元素主
要化合价、金属性和非金属性等元素性质的周 期性变化规律。
A项，137Cs比133C随元素非金
属性的增强而增强。D项，同主族元素从上到下
，金属性逐渐增强。
【答案】
B
变式训练2
(2010年高考广东卷)短周期金属元 ) 甲乙 丙丁戊
素甲～戊在元素周期表中的相对位置如表所示 ，下面判断正确的是( A.原子半径：丙＜丁＜戊 B．金属性：甲＞丙 C．氢氧化物碱性：丙＞丁＞戊
特别提醒：元素的性质与元素原子的核外电子 排布的关系：元素原子的核外电子排布决定着 元素的主要性质。 (1)一般来说，当最外层电子数少于4个时，易失 去电子，表现出金属性；当最外层电子数多于4 个时，易得到电子，表现出非金属性。
(2)当最外层为8个电子(氦为2个电子)时，原子
处于稳定结构，化学性质稳定。
电荷数
特别提醒：(1)常见 2e 的简单离子：Li 、Be 、 － H 。 (2)核外有 10 个电子的粒子： ①分子：CH4、NH3、H2O、HF、Ne。 ＋ ＋ ＋ 2＋ 3＋ ②阳离子：Na 、Mg 、Al 、NH4 、H3O 。 － － － 3－ 2－ ③阴离子：N 、O 、F 、OH 、NH2 。 － － ＋ 2－ 2＋ (3)常见 18e 的简单离子：S 、Cl 、K 、Ca 。
最外层电子数
相同
最高正价相同 (O、F除外) 逐渐增大

S 22H 2O H 2 S 2OH
2021/5/27
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方法指导
1.离子方程式的书写与正误判断
[例2](92-97年高考）能正确表示下列反应的离
方法指导
1.离子方程式的书写与正误判断
[例2](92-97年高考）能正确表示下列反应的离
子方程式：
5.氯气通入水中
Cl2 H 2 O 2H Cl ClO
6.磷酸二氢钙溶液与氢氧化钠溶液反应
H
3H 2
2021/5/27
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“编辑 • 单击“
方法指导
1.离子方程式的书写与正误判断
[例2](92-97年高考）能正确表示下列反应的离
子方程式：
7.向F氯e化亚铁溶液中F通e入氯气
2 Cl 2
3 2C
l
8.硫化钠水解
S 22H 2O H 2 S 2OH
2021/5/27
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