高中化學《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、非金屬元素最低負價由－4到－1、元素金屬性逐漸減弱、非金屬性逐漸增強）。
二．掌握證明元素金屬性和非金屬性強弱的實驗依據(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，其單質(zhì)與水或酸反應置換出氫越容易，價氫氧化物的堿性越強；金屬性較強的金屬能把金屬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，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，價氧化物對應的水化物酸性越強；非金屬性較強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、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)的關系。
原子半徑、化合價、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價數(shù)同為奇數(shù)或偶數(shù)。
六．能綜合應用元素周期表。
預測元素的性質(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
D．元素的負化合價的絕對值按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
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，其化學反應方程式是___________ ___________2Mg＋CO2點燃 2MgO＋C。 Mg(OH)2 < NaOH
（2）W、X元素的價氧化物對應水化物的堿性強弱為__________ __________（填化學式）。這四種元素原子半徑的大小為_____ > _____ > _____ > _____（填元素符號）。Na > Mg > C > O。
6．設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，并寫出有關的化學方程式。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_____ > _____ > 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介于其間。經(jīng)過較長時間反復試驗，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_____變化趨勢來開發(fā)制冷劑的科學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。
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，下列事實能證明其金屬性比鉀強的是
A．其單質(zhì)跟冷水反應，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，且最外層只有一個電子，則X和Y形成的化合物的化學式可表示為
A．XY B．XY2 C．XY3 D．X2Y3
7．國際無機化學命名委員會在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 > 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體中，鉈（Tl）是重要組成之一。已知鉈是ⅢA族元素，關于鉈的性質(zhì)判斷值得懷疑的是
A．能生成＋3價的化合物 B．鉈既能與強酸反應，又能與強堿反應
C．Tl(OH)3的堿性比Al(OH)3強 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_____。H、N、O、S。
（2）這四種元素組成的一種化合物的化學式是__________
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式__________N2O3、N2O5。
（2）D元素的單質(zhì)與水反應的化學方程式___________________________2Li＋2H2O
（3）A、C元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性大小__________ < __________。PH3<nh3。
14．在周期表中，有些主族元素的化學性質(zhì)和它左上訪或右下方的另一主族元素相似，如鋰與鎂都能與氮氣反應、鈹與鋁的氫氧化物均有兩性等，這稱為對角線規(guī)則。請回答：
（1）下列關于鋰及其化合物性質(zhì)的敘述中，正確的是
A．Li跟過量O2反應生成Li2O2 B．LiOH加熱時，不會分解
C．Li遇濃H2SO4不發(fā)生鈍化 D．Li2CO3加熱時，分解成Li2O和CO2
（2）鋰在空氣中燃燒，除生成__________外，也生成微量的__________。
（3）鈹?shù)膬r氧化物對應水化物的化學式是__________，具有_____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與過量強堿溶液反應的離子方程式為_____________________________________
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 的價氧化物對應水化物的化學式為__________，它的_______（填酸、堿）性比元素 ⑦ 的價氧化物對應水化物的_______（填強、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_______________，其中的化學鍵是__________鍵；該元素與元素 ⑨ 形成的化合物中，元素 ⑨ 顯_____價。
（3）設計一個簡單實驗證明元素 ⑦ 與 ⑧ 的非金屬性的相對強弱，并寫出有關的離子方程式。

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