高中化学 元素周期表及其应用

元素周期表及其应用

知识与技术

1、知道元素周期表是元素周期律的具体表现形式，能描述元素周期表的结构，初步学会

运用元素周期表。

2、知道同周期、同主族元素性质的递变规律。

3、理解元素在周期表中的位置与它的原子结构、元素化学性质三者之间关系。

过程与方法

1、运用直接观察法学习元素周期表的结构。

2、运用逻辑推理方法研究学习同主族元素性质的递变规律。

3、采用研究性学习学方式学习有关周期表的史料。

情感、态度与价值观

1、了解周期表的编制过程，了解科学发现和发展的历程。

2、认识周期表的理论对实践的指导作用。

教学重点

元素周期表的结构及其应用

教学难点

元素在周期表中的位置与原子结构、元素化学性质三者之间的关系。

教具准备

多媒体，

元素周期表及其应用（第一课时）

导入新课：

我们已经学习过了元素周期律的有关内容，现在请大家来完成一个任务：将1—18号元素排列在一张表格中，这张表格必须体现出周期律内容。

学生活动，交流：

评价：

展示：元素周期表

投影： [问题与探究]

1、元素周期表有几行几列？

2、什么叫周期？什么叫族？

3、有几种不同的族？族是如何排列的？

4、如何确定周期和主族序数？

学生交流、讨论：

板书：一、元素周期表结构

1周期

短周期：第1、2、3行分别有2、8、8种元素

长周期：第4、5、6行分别有18、18、32种元素

不完全周期：第7行有26种元素

2族

主族：（A）有7个

副族：（B）有7个

Ⅷ族：1个有3纵横

0族：１个

提问：请写出氮、铝、氖元素周期中的位置？

学生活动：

提问：通过以上练习你能看出这些元素原子的核外电子数，最外层电子数，主要化合价与周期数及族的序数是什么关系？

学生思考、交流：

板书：周期序数＝电子层数

主族序数＝最外层电子数

投影：指出下列主族元素在周期表中的位置，并推测其主要化合价

学生回答：

投影：锂、钠、钾、铷、铯的性质具有哪些相似性？

学生活动

演示实验：钾与水反应

学生观察：

视频：锂、钠、钾、铷、铯与水反应

结论：性质相似，但金属性逐渐增强。

投影：氟、氯、溴、碘元素

讲述：（性质的递变）

［练习］

依据碳、氮元素在周期表中的位置，在下列空格中填上必要的内容。

［板书］

（1）、核电荷数：碳氮

（2）、原子半径：碳氮

（3）、非金属性：碳氮

（4）、氧化性：碳氮气

（5）、热稳定性：甲烷氨气

（6）、酸性：碳酸硝酸

[结论]

同周期元素由左向右，随着核电荷递增，最外层电子逐渐增多，原子半径逐渐减小，原子得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱；金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。[思考与探究]

根据氟、氯、溴、碘在周期表中的位置及原子结构，对下列事实给出合理解释

（1）、它们的单质与氢气反应越来越难。

（2）、它们的单质与水反应越来越难。

（3）、氯、溴、碘的置换顺序为：氯>溴>碘。

（4）、它们气态氢化物的热稳定性顺序为：氟>氯>溴>碘。

（5）、它们最高价氧化物的水化物的酸性强弱顺序为：氯>溴>碘。

[结论]

同主族元素，随着核电荷数递增，电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，原子失去电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱；元素金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。

[思考题]

根据氮、磷、砷在周期表中的位置，对以下各物质的性质排序

（1）热稳定性：PH3、 NH3、AsH3。

（2）酸性强弱：H3PO4、 HNO3、H3AsO4。

[作业]

砹，原子序数85，是一种人工放射性元素，化学符号源于希腊文，原意是“不稳定”。化学性质与碘类似。试较为详细地描述其金属性与非金属性，最高价氧化物水化物酸性，氢化物的热稳定性等，并与其它卤素加以比较。

元素周期表及其应用（第二课时）

[思考与讨论]

依据元素周期表，回答下列问题。

（1）、主族元素，副族元素所在的区域。

（2）、金属元素、非金属元素所在的区域，以及二者的分界线。

（3）、了解过渡元素，所在的区域及其核外电子排布特征。

[问题情景]

铝，硅处在第三周期的金属与非金属分界线两侧。处于该分界线二侧的元素，既有一定的金属性又有一定的非金属性。

[问题与探究]

已知有如下反应式：

2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑

Si + 2NaOH + H2O == Na2SiO3 + 2H2↑

2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2↑

Si + HCl== 不反应。

3S + 6NaOH == 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O

Cl2 + 2NaOH == NaCl + NaClO + H2O

依据上述反应事实，解释铝，硅是否同时具有金属性与非金属。

[结论]：

铝的金属性较为明显。

铝、硅、硫、氯单质均可与碱反应。铝、硅单质与碱反应有氢气产生，明显不同于硫、氯气与氢氧化钠的反应。说明它们有一定的非金属性。

[问题与讨论]

为什么制造半导体材料的元素，集中在金属与非金属元素分界线两侧？

[结论]

金属一般是导体，非金属单质一般不导电（石墨等少数非金属单质例外）。在金属与非金属元素分界线两侧的元素，既具有一定的金属性，又具有一定的非金属性，故其单质适合制造半导体材料。

[问题情景]

门捷列夫据其提出的元素周期律，所画出的元素周期表，尚有许多空格。他认为这些空格是一些有待发现的未知元素。例如，门捷列夫预测的类铝、类硅元素的有关资料如下：