2022年人教版高中化學(xué)必修二 1-2-2 元素周期表和元素周期律的應(yīng)用（教案）1

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1、2022年人教版高中化學(xué)必修二 1-2-2 元素周期表和元素周期律的應(yīng)用（教案）1 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能： 1、通過“實(shí)驗(yàn)探究”，“觀察思考”，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ约皩?duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析、處理和總結(jié)能力 2、認(rèn)識(shí)元素的周期性變化是元素原子核外電子排布的周期性變化的必然結(jié)果，從而理解元素周期律的實(shí)質(zhì) 過程與方法： 1、學(xué)會(huì)運(yùn)用元素周期律和元素周期表指導(dǎo)探究化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)方法。 2、通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)以前學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行概括、綜合，實(shí)現(xiàn)由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)；同時(shí)，也會(huì)以理論來(lái)指導(dǎo)后續(xù)學(xué)習(xí) 情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過自學(xué)、思考、對(duì)比、實(shí)驗(yàn)等方法培養(yǎng)觀察、分析、推理、歸納等探究式學(xué)

2、習(xí)能力 教學(xué)重點(diǎn)：元素周期律的涵義 教學(xué)難點(diǎn)：元素周期律的實(shí)質(zhì) 教學(xué)過程： 非金屬性增強(qiáng) F Cl Br I 金屬性增強(qiáng) 【引入】從上一節(jié)我們分析通過上一節(jié)課的我們對(duì)最典型的金屬元素（堿金屬）、最典型的非金屬元素（鹵族元素）的學(xué)習(xí)，3-9、11-17號(hào)元素的得失電子能力強(qiáng)弱可知：同一主族元素，隨著元素原子序數(shù)的遞增，原子核對(duì)外層電子的吸引力逐漸減弱，那么元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，而非金屬性逐漸減弱，那么同一周期元素的金屬性，非金屬性變化呈現(xiàn)周期性變化呢？ 假如我們要用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的假設(shè)，又應(yīng)從哪些方面著手呢？這就是我們本節(jié)課所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。 【板書】第二節(jié) 元素周期律(

3、二) 【猜測(cè)】大家猜測(cè)一下第三周期元素的金屬性與非金屬性是如何變化的 Na Mg Al Si P 金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng) 【回答】 【提問】我們從結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)怎樣解釋上述變化規(guī)律呢？ 【回答】同周期元素從左到右→電子層數(shù)相同、核電荷數(shù)增加→原子半徑減小→原子核的吸引能力增強(qiáng)→原子失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng) 【講解】請(qǐng)大家結(jié)合課前預(yù)習(xí)知識(shí)回答，以及上一節(jié)課的學(xué)習(xí)，如何通過實(shí)驗(yàn)判斷元素金屬性和非金屬性的依據(jù)。 【投影小結(jié)】判斷元素金屬性強(qiáng)弱的依據(jù) 1、單質(zhì)跟H2O 或H+ 置換出H的難易程度(反應(yīng)的劇烈程度)反應(yīng)越易，金屬性就越

4、強(qiáng) 2、最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性越強(qiáng)，金屬性就越強(qiáng) 3、金屬間的置換反應(yīng)，單質(zhì)的還原性越強(qiáng)，金屬性就越強(qiáng) 4、按金屬活動(dòng)性順序表，金屬性逐漸減弱 5、金屬陽(yáng)離子的氧化性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)金屬的金屬性就越弱 【投影小結(jié)】判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的依據(jù) 1、單質(zhì)跟H2 化合的難易程度，條件及生成氫化物的穩(wěn)定性。越易跟H2 化合，生成氫化物越穩(wěn)定，說(shuō)明非金屬性就越強(qiáng) 2、最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性越強(qiáng)，說(shuō)明非金屬性越強(qiáng) 3、非金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)。單質(zhì)氧化性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng) 4、對(duì)應(yīng)陰離子的還原性越強(qiáng)，元素的非金屬性就越弱 【過渡】下面，我們就按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)以11-18號(hào)元素為例，來(lái)研

5、究同一周期元素的金屬性和非金屬性的變化情況。 【過渡】從金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)里，我們來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究第三周期元素的金屬性和非金屬性強(qiáng)弱，請(qǐng)先填寫下表。 【投影】填寫下列各元素的氣態(tài)氫化物、最高價(jià)氧化物及最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式： 原子序數(shù) 11 12 13 14 15 16 17 18 元素符號(hào) Na Mg Al Si P S Cl Ar 氣態(tài)氫化物 -- -- -- SiH4 PH3 H2S HCl --- 最高價(jià)氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 --

6、對(duì)應(yīng)的水化物 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4 --- 【講解】一般，對(duì)于金屬我們主要研究其金屬性，對(duì)于非金屬元素我們主要研究其非金屬性，下面我們通過一系列探究性實(shí)驗(yàn)來(lái)探究本節(jié)的研究主題 【板書】一、第三周期元素性質(zhì)變化規(guī)律 【投影】實(shí)驗(yàn)一 鈉、鎂、鋁與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn) 【實(shí)驗(yàn)一】Mg、Al和水的反應(yīng)：分別取一小段鎂帶、鋁條，用砂紙去掉表面的氧化膜，放入兩支小試 中，加入2~3 ml水，并滴入兩滴酚酞溶液。觀察現(xiàn)象。 過一會(huì)兒，分別用酒精燈給兩試管加熱至沸騰，并移開酒精燈，再觀察現(xiàn)象。 Na Mg Al

7、 與冷水反應(yīng) 現(xiàn)象 化學(xué)方程式 2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ 與沸水反應(yīng) 現(xiàn)象 Mg帶表面有氣泡；Mg帶表面變紅 化學(xué)方程式 Mg + 2H2O==Mg(OH)2 ↓ + H2↑ 結(jié)論 Na與冷水劇烈反應(yīng)，Mg只能與沸水反應(yīng)，Al與水不反應(yīng) 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性強(qiáng)弱 NaOH 強(qiáng)堿 Mg(OH)2 中強(qiáng)堿 Al(OH)3 兩性 (1) Na與水反應(yīng)的現(xiàn)象：常溫下，與H2O劇烈反應(yīng)，浮于水面并四處游動(dòng)，同時(shí)產(chǎn)生大量無(wú)色氣體，溶液變紅。 【方程式】2Na+2H2O==2NaOH+H2 ↑ (2) 放少

8、許鎂帶于試管中，加2mL水，滴入2滴酚酞試液，觀察現(xiàn)象；過一會(huì)加熱至沸，再觀察現(xiàn)象。 【現(xiàn)象】鎂與冷水反應(yīng)緩慢，產(chǎn)生少量氣泡，滴入酚酞試液后不變色。加熱后鎂與沸水反應(yīng)較劇烈，產(chǎn)生較多氣泡，溶液變?yōu)榧t色。 【方程式】Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑ 【結(jié)論】鎂元素的金屬性比鈉弱 (3) 鋁與水反應(yīng)現(xiàn)象：在常溫下或加熱條件下，遇水無(wú)明顯現(xiàn)象，很難與水發(fā)生反應(yīng)。 【過渡】現(xiàn)在我們?cè)賮?lái)認(rèn)識(shí)一下，Na、Mg、Al的氧化物及其最高價(jià)氧化物的水化物的性質(zhì)。 【提問】Na2O、MgO、Al2O3 分別屬于哪類氧化物？為什么？ 【知識(shí)回顧】 1、 堿性氧化物均為金屬氧化物，但金屬氧化物不一

9、定是堿性氧化物。 2、 判斷堿性氧化物的標(biāo)準(zhǔn)是看該氧化物能否和酸反應(yīng)生成鹽和水。 3、 判斷酸性氧化物的標(biāo)準(zhǔn)是看該氧化物能否和堿反應(yīng)生成鹽和水。 4、 若某氧化物既能和酸反應(yīng)生成鹽和水，又能和堿反應(yīng)生成鹽和水，稱其為兩性氧化物。 【講解】Na2O、MgO只與酸反應(yīng)生成鹽和水，屬堿性氧化物。Al2O3既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水，屬兩性氧化物。 【過渡】Na、Mg、Al對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物是NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3。其中NaOH是強(qiáng)堿，Mg(OH)2是難溶于H2O的中強(qiáng)堿，Al(OH)3是兩性氫氧化物。 【講解】由以上我們可以知道， 【板書】

10、堿性強(qiáng)弱：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 【提問】上述現(xiàn)象說(shuō)明了Na、Mg、Al的金屬性強(qiáng)弱順序怎樣？ 【板書】金屬性：Na>Mg>Al 【講解】請(qǐng)大家預(yù)測(cè)一下，Mg、Al分別與稀鹽酸反應(yīng)時(shí)，現(xiàn)象是否會(huì)相同呢？若不同，應(yīng)有什么樣的區(qū)別？ 【回答】Mg與鹽酸反應(yīng)要比Al劇烈 【講解】實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，下面，我們通過實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。 【投影】實(shí)驗(yàn)二、取鋁片和鎂帶，擦去氧化膜，分別和2mL 1mol/L鹽酸反應(yīng)。 【實(shí)驗(yàn)二】Mg、Al與稀鹽酸反應(yīng)比較 Mg Al 現(xiàn)象 反應(yīng)迅速，放出大量的H2 反應(yīng)方程式 結(jié)論 Mg、Al都很容易與稀鹽

11、酸反應(yīng)，放出H2，但Mg比Al更劇烈 【講解】從剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象我們可知，Mg與稀鹽酸的反應(yīng)，比Al與稀鹽酸的反應(yīng)要?jiǎng)×业枚?，同時(shí)放出大量的熱。說(shuō)明大家預(yù)測(cè)的是正確的。根據(jù)Na、Mg、Al三者金屬性可推出，Na與鹽酸反應(yīng)將會(huì)更劇烈，甚至發(fā)生爆炸，請(qǐng)大家寫出反應(yīng)方程式。 【投影】Mg+2HCl==MgCl2+H2 ↑ 2Al+6HCl==2 AlCl3+3H2 ↑ 2Na+2H＋==2Na＋+H2 ↑ Mg+2H＋==Mg2＋+H2 ↑ 2 Al+6H＋==2 Al3＋+3H2 ↑ 【現(xiàn)象】鎂與鋁均能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡。但鎂反應(yīng)更劇烈 【總結(jié)

12、】Na、Mg、Al與水反應(yīng)越來(lái)不越劇烈，對(duì)應(yīng)氧化物水化物的堿性越來(lái)越弱，金屬性逐漸減弱。 【過渡】我們?cè)傺芯康谌芷诘姆墙饘賁i、P、S、Cl的非金屬性的強(qiáng)弱。 【資料】總結(jié) 【講解】請(qǐng)大家根據(jù)原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)，判斷下列元素的非金屬性強(qiáng)弱。 【板書】非金屬性：Si

13、PO4 中強(qiáng)酸 H2SO4 強(qiáng)酸 HClO4 強(qiáng)酸（比H2SO4酸性強(qiáng)） 結(jié)論 第三周期的非金屬Si、P、S、Cl的非金屬性逐漸增強(qiáng) 【板書】氫化物的穩(wěn)定性：SiH4

14、 【講解】如果我們對(duì)其他元素進(jìn)行同樣的研究，也會(huì)得出類似的結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化；元素原子半徑呈現(xiàn)周期性變化；元素化合價(jià)呈現(xiàn)周期性變化；元素的化學(xué)性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化。 【講解】綜上所述，我們可以得到結(jié)論： 【板書】同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律：從左到右，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng) 【板書】3、元素周期律 （1）定義：元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化，這條規(guī)律叫做元素周期律。 （2）實(shí)質(zhì)：原子核外電子排布的規(guī)律性變化。 【投影小結(jié)】元素金屬性和非金屬性的遞變 【講解】根據(jù)同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律可推知：金屬性最強(qiáng)的元

15、素是銫（Cs）,位于第6周期第ⅠA族（左下角），非金屬性最強(qiáng)的元素是氟（F),位于第2周期第ⅦA族（右上角）。位于分界線附近的元素既有一定的金屬性，又有一定的非金屬性，如Al、Si、Ge等 【小結(jié)】元素周期律具有重要的應(yīng)用和意義。首先，元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式，是學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要工具。其次，可預(yù)測(cè)或推測(cè)元素的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。再次，在科學(xué)研究和生產(chǎn)上也有廣泛的應(yīng)用。而且，在哲學(xué)方面，元素周期律揭示了元素原子核電荷數(shù)遞增引起元素性質(zhì)發(fā)生周期性變化的事實(shí)，有力地論證了事物變化的量變引起質(zhì)變的規(guī)律性。 位 構(gòu) 性 【投影小結(jié)】位、構(gòu)、性三者之間的關(guān)系 【講

16、解】原子結(jié)構(gòu)周期性變化（核外電子排布、原子半徑）決定元素性質(zhì)周期性變化（元素的化合價(jià)、元素的金屬性、元素的非金屬性）可歸納出元素周期律 【過渡】通過前面的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)感覺到元素周期律、元素周期表的重要性，那么，它在實(shí)際應(yīng)用中有哪些用途呢？（看書自學(xué)） 【板書】4、元素周期律、元素周期表的應(yīng)用 （一）元素的金屬性、非金屬性與元素在周期表中位置的關(guān)系 認(rèn)真觀察下表，填空并畫出金屬與非金屬的交界線，標(biāo)出其附近的元素符號(hào)。 金屬性逐漸 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0 1 非金屬性逐漸

17、 非金屬性逐漸 2 3 4 5 6 7 金屬性逐漸 1、Ra（鐳）是原子序數(shù)最大的第ⅡA族元素，下列說(shuō)法不正確的是（ ） A、原子半徑是第ⅡA族中最大的 B、遇冷水能劇烈反應(yīng) C、位于第七周期 D、Ra(OH)2是兩性氫氧化物 2、下列事實(shí)能說(shuō)明金屬性Na＞Mg的是： A、Na最外層有一個(gè)電子，Mg最外層有2個(gè)電子； B、N

18、a能與冷水反應(yīng)，而Mg不能； C、堿性NaOH ＞Mg(OH)2 D、 Na能從MgCl2 的溶液中把Mg置換出來(lái)； 3.下列事實(shí)能說(shuō)明非金屬性Cl ＞S的是： A、Cl2比S易與H2 化合 B、HCl比H2S 穩(wěn)定 C、酸性HCl ＞H2S D、Cl的最高正價(jià)為+7，S的最高正價(jià)為+6 4、下列遞變規(guī)律不正確的是 （ ） A．Na ．Mg、Al還原性依次減弱 B．I2 、Br2 、Cl2氧化性依次增強(qiáng) C．C、N、O原子半徑依次增大 D．P、S、Cl最高正價(jià)依次升高 5、.堿性強(qiáng)弱介于KOH和Mg(OH)2

19、之間的氫氧化物是 A．NaOH B．Al(OH)3 C．Ca(OH)2 　 D．RbOH 6、下列敘述中，肯定a金屬比b金屬活潑性強(qiáng)的是（ ） A．a(chǎn)原子的最外層電子數(shù)比B原子的最外層電子數(shù)少 B．a(chǎn)原子電子層數(shù)比b原子的電子層數(shù)多 C．1mol a 從酸中置換H+生成的H2比1 mol b從酸中置換H+生成的H2多 D．常溫時(shí)，A能從水中置換出氫，而B不能 7、已知X、Y、Z元素的原子具有相同的電子層數(shù)，且原子序數(shù)依次增大，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性依次增強(qiáng)，則下列判斷正確的是（ ） A

20、、原子半徑按X、Y、Z依次增大 B、陰離子的還原性按X、Y、Z順序增強(qiáng) C、單質(zhì)的氧化性按X、Y、Z順序增強(qiáng) D、氫化物的穩(wěn)定性按X、Y、Z順序增強(qiáng) 8、A和B是前三周期的元素，它們的離子A2+和B3+具有相同的核外電子層結(jié)構(gòu)，下列說(shuō)法正確的是 （ ） A．原子半徑:A>B B．原子序數(shù):A>B C．離子半徑:A2+>B3+ D．質(zhì)量數(shù):A>B 板書設(shè)計(jì)： 一、同周期元素原子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1、金屬性：Na>Mg>Al 2、堿性強(qiáng)弱：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 3、非金屬性：Si