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1、高中化學(xué)《元素周期律與元素周期表》教案
元素周期律與元素周期表
一.理解元素周期律及其實質(zhì)。
1.元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律叫做元素周期律。
2.元素原子核外電子排布的周期性變化(原子最外層電子數(shù)由1個增加到8個的周期性變化)決定了元素性質(zhì)的周期性變化(原子半徑由大到小、正價由+1遞增到+7、非金屬元素最低負(fù)價由-4到-1、元素金屬性逐漸減弱、非金屬性逐漸增強(qiáng))。
二.掌握證明元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的實驗依據(jù)。
1.元素的金屬性是指元素的原子失去電子的能力。元素的金屬性越強(qiáng),其單質(zhì)與水或酸反應(yīng)置換出氫越容易,價氫氧化物的堿性越強(qiáng);金屬性較強(qiáng)的金屬能把金屬
2、性較弱的金屬從其鹽溶液中置換出來(K、Ca、Na、Ba等除外)。
2.元素的非金屬性是指元素的原子奪取電子的能力。元素的非金屬性越強(qiáng),其單質(zhì)與氫氣化合越容易,形成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,價氧化物對應(yīng)的水化物酸性越強(qiáng);非金屬性較強(qiáng)的非金屬能把金屬性較弱的非金屬從其鹽或酸溶液中置換出來(F2除外)
三.熟悉元素周期表的結(jié)構(gòu),熟記主族元素的名稱及符號。
1.記住7個橫行,即7個周期(三短、三長、一不完全)。
2.記住18個縱行,包括7個主族(ⅠA~ⅦA)、7個副族(ⅠB~ⅦB)、1個第Ⅷ族(第8、9、10縱行)和1個0族(即稀有氣體元素)。
3.記住金屬與非金屬元素的分界線(氫、硼、硅、砷、碲
3、、砹與鋰、鋁、鍺、銻、釙之間)。
4.能推斷主族元素所在位置(周期、族)和原子序數(shù)、核外電子排布。
四.能綜合應(yīng)用元素在周期表中的位置與原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)的關(guān)系。
1.原子序數(shù)=原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù);周期數(shù)=原子核外電子層數(shù);主族數(shù)=原子最外層電子數(shù)=價電子數(shù)=元素正價數(shù)=8-?最低負(fù)價?。
2.同周期主族元素從左到右,原子半徑遞減,金屬性遞減、非金屬性遞增;同主族元素從上到下,原子半徑遞增,金屬性遞增、非金屬性遞減;位于金屬與非金屬元素分界線附近的元素,既表現(xiàn)某些金屬的性質(zhì),又表現(xiàn)某些非金屬的性質(zhì)。
五.能綜合應(yīng)用同短周期、同主族元素性質(zhì)的遞變性及其特性與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
原子半徑、化
4、合價、單質(zhì)及化合物性質(zhì)。
主族序數(shù)、原子序數(shù)與元素的正價及最低負(fù)價數(shù)同為奇數(shù)或偶數(shù)。
六.能綜合應(yīng)用元素周期表。
預(yù)測元素的性質(zhì);啟發(fā)人們在周期表中一定區(qū)域內(nèi)尋找新物質(zhì)等。
七.典型試題。
1.同周期的X、Y、Z三種元素,已知它們的價氧化物對應(yīng)的水化物是HXO4、H2YO4、H3ZO4,則下列判斷正確的是
A.含氧酸的酸性:H3ZO4 > H2YO4 > HXO4
B.非金屬性:X > Y > Z
C.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性按X、Y、Z順序由弱到強(qiáng)
D.元素的負(fù)化合價的絕對值按X、Y、Z順序由小到大
2.若短周期中的兩種元素可以可以形成原子個數(shù)比為2:3的化合物,則這兩種元素的
5、原子序數(shù)差不可能是
A.1 B.3 C.5 D.6
3.已知短周期元素的離子:aA2+、bB+、cC3?、dD?都具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則下列敘述正確的是
A.原子半徑:A > B > C > D B.原子序數(shù):d > c > b > a
C.離子半徑:C > D > B > A D.單質(zhì)的還原性:A > B > C > D
4.1999年1月,俄美科學(xué)家聯(lián)合小組宣布合成出114號元素的一種同位素,該同位素原子的質(zhì)量數(shù)為298。以下敘述不正確的是
A.該元素屬于第七周期 B.該元素為金屬元素,性質(zhì)與82Pb相似
C.該元素位于ⅢA族 D.該同位素原子含有114個電子,184個中子
6、
5.W、X、Y、Z四種短周期元素的原子序數(shù)X > W > Z > Y。W原子的最外層沒有p電子,X原子核外s電子與p電子數(shù)之比為1:1,Y原子最外層s電子與p電子數(shù)之比為1:1,Z原子核外電子中p電子數(shù)比Y原子多2個。Na、Mg、C、O。
(1)X元素的單質(zhì)與Z、Y所形成的化合物反應(yīng),其化學(xué)反應(yīng)方程式是___________ ___________2Mg+CO2?點燃 ?2MgO+C。 Mg(OH)2 < NaOH
(2)W、X元素的價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱為__________ < __________(填化學(xué)式)。這四種元素原子半徑的大小為_____ > _____ > ___
7、__ > _____(填元素符號)。Na > Mg > C > O。
6.設(shè)計一個實驗證明鈹元素的氫氧化物(難溶于水)是兩性氫氧化物,并寫出有關(guān)的化學(xué)方程式。Be(OH)2+H2SO4?BeSO4+2H2O;Be(OH)2+2NaOH?Na2BeO2+2H2O。
7.制冷劑是一種易被壓縮、液化的氣體,液化后在管內(nèi)循環(huán),蒸發(fā)時吸收熱量,使環(huán)境溫度降低,達(dá)到制冷目的。人們曾采用過乙醚、NH3、CH3Cl等作制冷劑,但它們不是有毒,就是易燃。于是科學(xué)家根據(jù)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律來開發(fā)新的制冷劑。
據(jù)現(xiàn)有知識,某些元素化合物的易燃性、毒性變化趨勢如下:
(1)氫化物的易燃性:第二周期_____ >
8、 _____ > H2O、HF;
第三周期SiH4 > PH3 > _____ > _____。
(2)化合物的毒性:PH3 > NH3;H2S_____H2O;CS2_____CO2;CCl4 > CF4(填>、
于是科學(xué)家們開始把注意力集中在含F(xiàn)、Cl的化合物上。
(3)已知CCl4的沸點為76.8℃,CF4的沸點為-128℃,新制冷劑的沸點范圍應(yīng)介于其間。經(jīng)過較長時間反復(fù)試驗,一種新的制冷劑氟利昂CF2Cl2終于誕生了,其它類似的還可以是__________
(4)然而,這種制冷劑造成了當(dāng)今的某一環(huán)境問題是________________。但求助于周期表中元素及其化合物的___
9、__變化趨勢來開發(fā)制冷劑的科學(xué)思維方法是值得借鑒的。
① 毒性 ② 沸點 ③ 易燃性 ④ 水溶性 ⑤ 顏色
A.①②③ B.②④⑤ C.②③④ D.①②⑤
八.拓展練習(xí)。
1.下列敘述正確的是
A.同周期元素中,ⅦA族元素的原子半徑
B.ⅥA族元素的原子,其半徑越大,越容易得到電子
C.室溫時,零族元素的單質(zhì)都是氣體
D.所有主族元素的原子,形成單原子離子時的化合價和它的族序數(shù)相等
2.有人認(rèn)為在元素周期表中,位于ⅠA族的氫元素,也可以放在ⅦA族,下列物質(zhì)能支持這種觀點的是
A.HF B.H3O+ C.NaH D.H2O2
3.某元素原子最外層只有1個電子,下列事實能證明
10、其金屬性比鉀強(qiáng)的是
A.其單質(zhì)跟冷水反應(yīng),發(fā)生劇烈爆炸 B.其原子半徑比鉀原子半徑大
C.其單質(zhì)的熔點比鉀的熔點低 D.其氫氧化物能使氫氧化鋁溶解
4.短周期元素X和Y可形成原子個數(shù)比為2:3,且X呈價態(tài),Y的原子序數(shù)為n,則X的原子序數(shù)不可能是
A.n+5 B.n+3 C.n-3 D.n-11
5.原子序數(shù)為x的元素E與周期表中A、B、C、D四種元素上下左右緊密相鄰,則A、B、C、D四種元素的原子序數(shù)之和不可能的是(鑭系、錒系元素除外)
A.4x B.4x+6 C.4x+10 D.4x+14
6.X和Y屬短周期元素,X原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半,Y位于X的前一周期,
11、且最外層只有一個電子,則X和Y形成的化合物的化學(xué)式可表示為
A.XY B.XY2 C.XY3 D.X2Y3
7.國際無機(jī)化學(xué)命名委員會在1988年作出決定:把長式周期表原有的主、副族及族號取消,由左至右按原順序改為18列。按這個規(guī)定,下列說法中正確的是
A.第3列元素種類最多,第14列元素形成的化合物種類最多
B.第8、9、10三列元素中沒有非金屬元素
C.從上到下第17列元素的單質(zhì)熔點逐漸降低
D.只有第2列元素的原子最外層有2個電子
8.下列各組順序的排列不正確的是
A.半徑:Na+ > Mg2+ > Al3+ > F? B.堿性:KOH > NaOH Mg(OH)2 >
12、Al(OH)3
C.穩(wěn)定性:HCl > H2S > PH3 > AsH3 D.酸性:H3AlO3 < H2SiO3 < H2CO3 < H3PO4
9.已知X、Y、Z、T四種非金屬元素,X、Y在反應(yīng)時各結(jié)合一個電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)所放出的能量是Y > X;氫化物穩(wěn)定性是HX > HT;原子序數(shù)T > Z,其穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的離子核外電子數(shù)相等,而其離子半徑是Z > T。四種元素的非金屬型從強(qiáng)到弱排列順序正確的是
A.X、Y、Z、T B.Y、X、Z、T C.X、Y、T、Z D.Y、X、T、Z
10.我國最早報道的超高溫導(dǎo)體中,鉈(Tl)是重要組成之一。已知鉈是ⅢA族元素,關(guān)于鉈的性質(zhì)判斷值得懷疑的是
13、
A.能生成+3價的化合物 B.鉈既能與強(qiáng)酸反應(yīng),又能與強(qiáng)堿反應(yīng)
C.Tl(OH)3的堿性比Al(OH)3強(qiáng) D.Tl(OH)3與Al(OH)3一樣是兩性氫氧化物
11.根據(jù)已知的元素周期表中前七周期中的元素種類數(shù),請預(yù)言第八周期最多可能含有的元素種類數(shù)為
A.18 B.32 C.50 D.64
12.有X、Y、Z、W四種短周期元素,原子序數(shù)依次增大,其質(zhì)子數(shù)總和為32,價電子數(shù)總和為18,其中X與Z可按原子個數(shù)比為1:1或2:1形成通常為液態(tài)的化合物,Y、Z、W在周期表中三角相鄰,Y、Z同周期,Z、W同主族。
(1)寫出元素符號:X_____、Y_____、Z_____、W___
14、__。H、N、O、S。
(2)這四種元素組成的一種化合物的化學(xué)式是__________
13.A、B、C、D是短周期元素,A元素的價氧化物的水化物與它的氣態(tài)氫化物反應(yīng)得到離子化合物,1 mol該化合物含有42 mol電子,B原子的最外層電子排布式為ns2np2n。C、D兩原子的最外層電子數(shù)分別是內(nèi)層電子數(shù)的一半。C元素是植物生長的營養(yǎng)元素之一。式寫出:N、O、P、Li。
(1)A、B元素形成酸酐的化學(xué)式__________N2O3、N2O5。
(2)D元素的單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式___________________________2Li+2H2O
(3)A、C元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)
15、定性大小__________ < __________。PH3
16、___性,證明這一結(jié)論的離子方程式是__________________________________________________
(4)若已知Be2C+4H2O??2Be(OH)2?+CH4?,則Al4C3與過量強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________
15.下表是元素周期表的一部分:
周期 族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ① ② ⑨ ③
3 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
(1)表中元素 ⑧ 的價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式為__________,它的_______(填酸、堿)性比元素 ⑦ 的價氧化物對應(yīng)水化物的_______(填強(qiáng)、弱)。
(2)位于第二周期的某元素的原子核外p電子數(shù)比s電子數(shù)多1個,該元素是表中的_____(填編號),該元素與元素 ⑤ 形成的化合物的電子式是_______________,其中的化學(xué)鍵是__________鍵;該元素與元素 ⑨ 形成的化合物中,元素 ⑨ 顯_____價。
(3)設(shè)計一個簡單實驗證明元素 ⑦ 與 ⑧ 的非金屬性的相對強(qiáng)弱,并寫出有關(guān)的離子方程式。
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