人教版高一必修二第一章第二节 元素周期律第二课时 学案设计

第一章物质结构元素周期律

第二节元素周期律

第2课时元素周期表和元素周期律的应用

学习目标

1.掌握元素性质的递变规律。

2.掌握元素周期表的应用。

学习过程

【复习回顾】

1.以第三周期为例，说明原子结构的变化规律?

2.通过原子结构核外电子排布的变化规律，预测第三周期元素金属性、非金属性强弱的变化规律。

一、同周期元素性质的变化规律

【实验探究】

根据所给药品:面积相同的镁条和铝条，金属钠，酚酞溶液，MgCl2溶液，盐酸(1 mol·L-1)，NaOH溶液，AlCl3溶液，蒸馏水，自己设计实验证明钠、镁、铝金属性的强弱。(先向老师展示自己的实验方案后再做实验。)

实验一:金属和水反应

实验步骤:

实验现象:

实验结论:

实验二:金属和酸反应

实验步骤:

实验现象:

实验结论:

实验三:碱性强弱比较

实验步骤:

实验现象:

实验结论:

结论:

【思考交流】

阅读课本P16第3个表格，探究硅、磷、硫、氯非金属性强弱。

结论:

小结:同周期元素，从左到右，金属性逐渐，非金属性逐渐。

元素的原子结构元素在周期表中的位置，而元素在周期表中的位置又了元素的原子结构，元素的原子结构了元素的化学性质，而元素的化学性质又了元素的原子结构，同样，知道元素在周期表中的位置也可以确定元素的化学性质，元素的化学性质也可以反映出元素在周期表中的位置。

二、元素周期表的应用

1.在自然科学方面:元素周期表为发展物质结构理论提供了客观依据。原子的电子层结构

与元素周期表有密切关系，元素周期表为发展过渡元素结构、镧系和锕系结构理论，甚至为指导新元素的合成，预测新元素的结构和性质都提供了线索。元素周期律和元素周期表在自然科学的许多部门，都是重要工具。

2.在生产中的某些应用。

(1)农药多数是含等元素的化合物。

(2)半导体材料都是周期表里的元素，如Ge、Si、Ga、Se等。

(3)催化剂的选择:人们在长期的生产实践中，已发现对许多化学反应有良好的催化性能。目前人们已能用铁、镍熔剂作催化剂，使石墨在高温和高压下转化为金刚石；石油化工方面，如石油的催化裂化、重整等反应，广泛采用作催化剂。

(4)耐高温、耐腐蚀的特种合金材料的制取:在周期表里元素，如钛、钽、钼、钨、铬，具有耐高温、耐腐蚀等特点。

随堂检测

1.下列变化的比较，不正确的是()

A.酸性强弱:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3

B.原子半径大小:Na>S>O

C.碱性强弱:KOH>NaOH>LiOH

D.还原性强弱:F->Cl->I-

2.硒是人体肝脏和肾脏的组成元素之一，现在含有元素硒(Se)的保健品已经进入市场，已知它与氧元素同族，与钾元素同周期，关于硒的说法中不正确的是()

A.原子序数为34

B.最高价氧化物的水化物的分子式为H2SeO4

C.Se的非金属性比Br弱

D.气态氢化物的稳定性比硫化氢气体强

3.下列说法中正确的是()

A.C、N、O、F原子半径依次增大

B.NH3、H2O(g)、HF稳定性依次增强

C.HClO比H2SO4酸性强

D.甲、乙两种非金属元素与金属钠反应时，甲得电子的数目多，所以甲活泼

4.已知电子层数相同的三种元素X、Y、Z，其最高价含氧酸酸性:H3XO4

A.原子半径X

B.得电子能力X、Y、Z逐渐减弱

C.单质与氢气反应按照X、Y、Z顺序越来越容易

D.气态氢化物的稳定性按照X、Y、Z顺序减弱

5.(1)处于同周期的相邻两种元素A和B，A的最高价氧化物的水化物的碱性比B弱，A 处于B的边(填“左”或“右”)；B的原子半径比A；若B的最外层有2个电子，则A最外层有个电子。

(2)处于同周期的相邻两种元素A和B，A的最高价氧化物对应的水化物的酸性比B弱，A处于B的边(填“左”或“右”)；B的原子半径比A；若B的最外层有5个电子，则A最外层有个电子。

6.R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素，下列说法一定正确的是(m、n均为正整数)()

A.若R(OH)n为强碱，则W(OH)(n+1)也为强碱

B.若H n XO m为强酸，则Y是活泼非金属元素

C.若Y的最低化合价为-2，则Z的最高正化合价为+6

D.若X的最高正化合价为+5，则五种元素都是非金属元素

7.X、Y、Z三种元素原子具有相同的电子层数，X的最高价氧化物对应水化物呈碱性，Y的最高价氧化物对应水化物呈酸性，而Z的最高价氧化物对应水化物呈两性，则它们的原子序数逐渐增加的顺序是()

A.X、Y、Z

B.X、Z、Y

C.Z、Y、X

D.Y、Z、X

8.下列比较中正确的是()

A.离子的还原性:S2->Cl->Br->I-

B.氧化性:F2>Cl2>S

C.酸性:H2SO4>HClO4>H3PO4

D.非金属性:F>Cl>S>O

9.制冷剂是一种易压缩、易液化的气体，液化后在冷冻机管内循环，蒸发时吸收热量，使环境温度降低，达到制冷的目的。历史上，人们曾采用过乙醚、氨、氯甲烷等作制冷剂，但它们不是有毒，就是易燃，效果并不理想。于是，不断有科学家根据元素及其化合物的递变规律来开发新的制冷剂。请沿着科学家的探索轨迹回答下列问题:

(1)科学家们首先研究了某些化合物的易燃性和毒性的变化趋势。(以下填写化学式)

①氢化物的可燃性。第二周期:>>H2O>HF；第三周期:>>>。

①化合物的毒性。第①A族:PH3>NH3；第①A族:H2S H2O(填“>”或“<”，下同)，CS2 CO2；①A族:CCl4>CF4。

(2)尽管这种制冷剂因会破坏大气中的臭氧层造成环境污染而逐渐被其他制冷剂所取代，但求助于元素周期表中元素及其化合物的(填选项编号)变化趋势来开发制冷剂的科学思维方法还是值得借鉴的。

①毒性①沸点①易燃性①水溶性①颜色

参考答案

1.第三周期元素随着核电荷数的增大，从左向右，最外层电子数逐渐增多，最高正价逐渐增大，最低负价逐渐减小，原子半径逐渐减小。

2.从左向右，随着核电荷数的增大，原子核对最外层电子的吸引力增强，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，即金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。

一、同周期元素性质的变化规律

【实验探究】

实验一

实验步骤:将小块钠、打磨去表面氧化膜的镁、铝分别投入装有水的试管中，并对装有镁、铝的两个试管加热。

实验现象:钠与水剧烈反应，镁与冷水不反应，但与热水可产生气泡，铝与热水也不反应。

实验结论:与水反应的剧烈程度为钠>镁>铝。

实验二

实验步骤:将打磨好的镁、铝投入盛有2 mL 1 mol·L-1的盐酸的试管中。

实验现象:二者均产生气泡，但镁比铝反应更剧烈。

实验结论:与酸反应的剧烈程度为镁>铝。

实验三

实验步骤:将氢氧化钠溶液分别逐滴加入分别盛有氯化镁溶液、氯化铝溶液的试管中。

实验现象:氯化镁溶液中产生沉淀，继续滴加，沉淀不溶解，氯化铝溶液中产生沉淀，继续滴加，沉淀溶解。

实验结论:最高价氧化物对应水化物的碱性强弱为氢氧化钠>氢氧化镁>氢氧化铝。

结论:钠、镁、铝金属性依次减弱。

【思考交流】

结论:硅、磷、硫、氯非金属性依次增强。

小结:减弱增强决定反映决定反映

二、元素周期表的应用

2.(1)Cl、P、S、N、As(2)金属与非金属分界处(3)过渡元素过渡元素(4)从第①B 族到第①B族的过渡

随堂检测

Cl、I同主族，非金属性依次减弱，对应离子的还原性依次增强，D错。

答案:D

2.解析:硒在硫的下方，非金属性比硫弱，所以气态氢化物不如硫化氢稳定。选D。

答案:D

3.解析:同周期元素从左向右，原子半径依次减小，A错；比较非金属性要用最高价氧化物对应的水化物，HClO中的氯不是最高价，C错；非金属性强弱是得电子能力强弱，与得电子个数无关，D错，选B。

答案:B

4.解析:由题目可知X、Y、Z三种元素同周期，原子序数依次递增，所以原子半径依次减小，得电子能力依次增强，气态氢化物越来越稳定。

答案:C

5.(1)右大3(2)左小4

6.解析:因R、W、X、Y、Z为同一周期且原子序数依次递增的短周期元素，所以当R(OH)n 为强碱时，W(OH)n+1不一定为强碱，如NaOH为强碱，Mg(OH)2、Al(OH)3等则不是强碱，A错；若H n XO m为强酸，说明X为活泼非金属，而Y的非金属性大于X，则Y一定为活泼非金属，B正确；若Y的最低价为-2，则Y的最高正价为+6，因此Z的最高正价大于6，C 错；若X的最高正价为+5，那么R、W也可能是金属，D错。

答案:B

7.解析:X、Y、Z三种元素原子具有相同的电子层数说明三种元素位于同一周期，X的最高价氧化物对应水化物呈碱性，而Z的最高价氧化物对应水化物呈两性，说明X的金属性大于Z的金属性，X在Z左侧，原子序数X

答案:B

8.B

9.(1)①CH4NH3SiH4PH3H2S HCl①>>

(2)①①①