元素周期律(二) 教学设计-2020年秋高中化学人教版(2019)必修一

《第二节元素周期律》第2课时讲稿ppt1-2：同学们好，今天，我和同学们共同学习高一化学、必修第一册第四章的第二节《元素周期律》的第二课时。

我们先看一段视频。

ppt4：同学们，门捷列夫作出这些伟大预言的科学依据是什么？是的，就是上节课我们学习的元素周期律。

元素周期律的发现，对化学的发展有很大的影响。

作为元素周期律表现形式的元素周期表，反映了元素之间的内在联系，是学习、研究和应用化学的一种重要工具。

今天我们将共同研究元素周期表和元素周期律的应用。

ppt5：我们先一起来复习一下原子结构和元素在周期表位置的关系。

根据原子结构我们了解到原子的核电荷数等于原子核内的质子数等于核外电子数，而它们又和原子在周期表中的原子序数相同。

即核电荷数＝质子数＝核外电子数＝原子序数。

在周期表中，我们把电子层数目相同的元素按原子序数递增的顺序从左到右排成横行。

电子层数就是该元素处的周期序数。

即电子层数=周期序数。

对于原子最外层电子数，我们发现同主族的元素原子最外层电子数是相同的，等于主族的族序数。

即最外层电子数=主族序数。

总之，我们知道了原子核外电子层数就知道了元素所处的周期数，知道了主族元素的最外层电子数也就知道了主族序数；同样，知道了元素所处位置我们也就了解了原子结构。

即结构决定位置，位置反映结构。

ppt6：接下来，我们一起来研究元素性质和元素在周期表位置的关系。

ppt7：首先，请同学们思考：元素的化合价与元素在周期表中位置会有什么关系呢？咱们以第三周期元素为例，通过复习原子结构与元素在周期表位置的关系，我们知道了，最外层电子数=主族序数，则第一主族的Na最外层电子数为1，它在化学反应中容易失去最外层的1个电子形成+1价钠离子，所以Na的最高正为+1价。

同样，第二主族的Mg最外层电子数为2，在化学反应中容易失去最外层的2个电子形成+2价镁离子，所以Mg的最高正价为+2价。

第三主族的Al：最外层电子数为3，最高正价为+3价；第四主族的Si：最外层电子数为4，最高正价为+4价；第五主族的P：最外层电子数为5，最高正价为+5价；第六主族的S：最外层电子数为6，最高正价为+6价；第七主族的Cl：最外层电子数为7，最高正价为+7价。

同学们，你们发现了吗？主族元素的最高正化合价等于它所处的族序数，因为族序数与最外层电子数相同。

主族元素的最高正化合价等于原子所能失去或偏移的最外层电子数。

再来看最低负化合价，Si最外层电子数为4，在化学反应中可以得到4个电子形成8电子稳定结构，Si的最低负化合价为-4价。

P最外层电子数为5，在化学反应中还可以得到3个电子形成8电子稳定结构，P的最低负化合价为-3价。

同样的，S的最低负价为-2价，Cl的最低负价为-1价。

非金属元素的最低负价等于使原子达到8电子稳定结构所需得到的电子数。

在表格数据中我们又可以发现什么呢？是的，非金属元素的最高正化合价和它的负化合价的绝对值之和等于8.ppt8：咱们一起来总结一下：主族元素的最高正化合价等于它所处的族序数，因为族序数与最外层电子（价电子）数相同。

什么是价电子呢？我们说啊，元素的化合价与原子的最外层电子数有着密切的关系，所以，元素原子的最外电子层中的电子也叫价电子。

主族元素的价电子是最外层电子，过渡元素的价电子包括最外层电子及次外层或倒数第三层的部分电子。

非金属元素的最高正化合价和它的负化合价的绝对值之和等于8。

可见，元素化合价与元素在周期表位置密切相关。

ppt9：接下来咱们再一起学习金属性、非金属性与元素在周期表中位置的关系。

我们可以在周期表中给金属元素和非金属元素分区。

黄线左下方是金属元素，黄线右上方是非金属元素。

最后一个纵列是稀有气体元素。

由于元素的金属性与非金属性之间并没有严格的界限，位于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。

在周期表中，主族元素从上到下，从左到右元素的金属性和非金属性存在着一定的递变规律。

同主族元素从上到下，随着原子序数的递增，原子半径依次增大，原子核对于核外最外层电子的吸引力越来越小，原子失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强；同样的，同周期元素从右到左，金属性逐渐增强，这样，周期表中金属性最强的元素应该出现在周期表的左下角为铯。

同主族元素从下到上，随着原子序数的减小，原子半径依次减小，原子核对于核外最外层电子的吸引力越来越大，原子得电子能力逐渐增强，非金属性逐渐增强；同样的，同周期元素从左到右，非金属性逐渐增强，这样，周期表中非金属性最强的元素应该出现在周期表的右上角为氟。

ppt10：同学们，咱们再将知识一起总结一下，处于同主族的元素，由于最外层电子数相同，则在化学性质上存在相似性；同时，从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。

同周期主族元素从左到右，金属性减弱，非金属性增强。

元素的性质决定了它在周期表中的位置，同时，由元素所处周期表中的位置也可以推测出它具有的性质。

即性质决定位置，位置反映性质。

ppt11：同学们，咱们在第一节的学习中已经知道了，原子结构决定元素性质，而元素性质又可以反映出原子的结构。

原子结构与元素性质密切相关。

通过这节课我又了解到主族元素原子结构中的电子层数和最外层电子数决定了它处在周期表中的位置，同样的，知道了它在周期表中的位置，也利于我们掌握其原子结构。

原子结构与元素在周期表中的位置密切相关。

最后，元素性质决定元素在周期表中的位置，同时由元素在周期表中的位置也可以推测它具有的性质，它们之间密不可分。

总之，原子结构、元素性质和元素在周期表中的位置存在着密切的关系。

在了解了原子结构、元素性质和元素在周期表中的位置关系后，我们先看这样一段视频。

ppt13：视频中介绍了人类研究元素周期表、元素周期律的意义。

元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和性质。

在认识了元素周期律以后，可以根据元素在周期表中的位置推测其原子结构和性质。

并研究元素性质的变化规律，也可以根据元素的原子结构推测其在周期表中的位置和性质。

由于周期表中位置靠近的元素性质相近，在一定区域内寻找元素发现物质的新用途被视为一种相当有效的方法，ppt14：例如视频中提到的，在周期表中金属与非金属的分界处可以找到半导体材料。

又如，通常农药所含有的氟、氯、硫、磷、砷等元素在周期表中位置靠近。

人们还在过渡元素中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素。

ppt15：元素周期表、元素周期律是学习化学的重要工具。

科学家依据元素周期律和周期表对元素性质进行系统研究，可以为新元素的发现，以及预测了它们的原子结构和性质提供线索。

ppt16：现在，咱们再来一起回忆一下本节课开始时门捷列夫提出的伟大预言：1871年门捷列夫根据新排出的周期表预言了锗的存在,把它命名为“类硅”。

1886年,德国矿业学院分析化学教授文克勒在研究一种新矿石辉银锗矿的时候,发现有一未知的新元素并通过实验验证了自己的推断,它就是元素锗。

ppt17：请同学们思考这样两个问题，(1)在该事例中,体现了元素周期表的什么用途。

咱们知道，元素周期表有预测、寻找新元素的用途。

所以科学家们利用元素周期表和元素周期律预言了锗的存在，并最终发现了锗。

(2)门捷列夫把“锗”命名为“类硅”,硅是一种良好的半导体,请大家解释锗也可以作为半导体材料的原因？通过元素周期表，我们知道锗与硅同主族,且处于元素周期表中金属与非金属的分界线附近,金属元素锗具有一定的非金属性,故可作半导体材料。

同学们，我们用几道习题巩固一下本节课所学的知识。

ppt18：同学们，请看这道习题。

关于元素周期表和元素周期律的应用有如下叙述中正确的是。

根据元素周期表可以知道元素的位置、结构、性质、原子序数等，是学习化学知识的一种重要工具，①正确；可以利用元素周期表，根据元素性质变化规律可以预测新元素的原子结构和性质，②正确；门捷列夫利用元素周期表和元素周期律预言新元素“类硅”的存在，后来也被科学家们所发现，③正确；在非金属元素区寻找研制新农药的元素，在过渡元素区寻找研制新型催化剂的元素等，故利用元素周期表可以指导寻找某些特殊的材料，④正确。

所以本题选择A。

ppt19：请同学们看这个习题。

想要在元素周期表某区域中寻找元素制造半导体材料，应在金属元素和非金属元素的分界线附近寻找。

所以本题选择D。

ppt20：同学们，请看这道习题。

质子数为a，带2个正电荷的x离子，核外电子数为a－2，质子数为b，带1个负电荷的y离子，核外电子数为b＋1，由核外电子层结构相同可知a－2＝b＋1，则a＝b＋3，A正确；HCl和HF不是最高价氧化物对应水化物，所以不能根据二者酸性强弱来判断元素非金属性的强弱，B 错误；锗与硅位于金属与非金属的交界处，都可以作半导体材料，C正确；同一主族元素从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，S的非金属性比Se强，则氢化物的稳定性：H2S>H2Se，D正确。

所以本题选择B。

ppt21：请同学们看这道习题。

某主族元素R的最高化合价与最低化合价的代数和为4，又因为主族非金属元素最高正价与最低负价的绝对值之和等于8，则R 的最高化合价是＋6价，最低化合价是－2价，所以R位于第ⅥA族，则ABD正确，C错误。

所以本题选C。

ppt22：同学们，请看此题。

下列排序正确的是。

A：因为元素的非金属性：F>O>S，所以热稳定性：HF>H2O>H2S，A错误；B：同一周期的主族元素原子序数越大，原子半径就越小，不同周期的元素，原子核外电子层数越多，原子半径就越大，所以原子半径：Na>Mg>O，B正确；C：元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性就越强，元素的非金属性：Cl>S>P，所以酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4，C正确；D：同一主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，所以元素的非金属性：F>Cl>Br，D正确。

所以本题选A。

ppt23：请同学们看此题。

应用元素周期律分析，下列推断正确的是。

A：同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，对应氢化物的稳定性也逐渐减弱，故At的氢化物的稳定性弱于HCl，A错误；B：同主族元素从上到下金属性逐渐增强，Tl 处于第六周期，是一种典型的金属元素，其单质只能与盐酸反应，不能与氢氧化钠溶液反应，B错误；C：第二周期的非金属元素对应的气态氢化物只有HF溶于水后的溶液呈酸性，C错误；D：同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，对应的最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱，D正确。

所以本题选D。

ppt24：同学们，我们一起总结一下本节课学习的知识。

原子结构、元素性质及其在周期表中的位置存在着密切关系。

通过原子结构和其在周期表中的位置关系，咱们学到了：原子序数= 核电荷数；周期数= 电子层数；主族序数=最外层电子数。