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高中化学必修二导学案第一章 第一节 原子结构（一）【学习目标】1了解原子结构与同位素、使学生懂得质量数和AZX的含义。2初步学会元素周期表的位置与元素组成微粒的结构联系起来运用能力。【学习重点】同位素、质量数和AZX的含义【预备知识】原子的构成： 原子 看表分析：质量/kg相对质量电性和电量/C质子167310-271007+160210-19中子167510-2710080电子910910-311/1836-160210-191、构成原子粒子所带的电性及电荷大小。2、质子带正电，电子带负电，而原子不显电性的原因。3、原子的质量主要取决于哪种微粒？总结: 原子是由居于原子中心的带正电的 和核外带负电的 构成的。原子核由 和 构成。【基础知识】（一）质量数定义 符号： 计算式：质量数（A）= + 应用：用质量数表示某种原子 思考：它表示的含义是什么？科学探究：1、填写下表，总结A与相对原子质量的关系。原子质子数（Z）中子数（N）质子数中子数（A）相对原子质量F1018998Na1222990Al14269822、原子形成离子之后构成原子的微粒哪些发生了变化？如何改变？质量数呢？总结和比较：和 中的质子数、中子数、质量数和电子数。阳离子中AZXn： 核外电子数 质量数（A） 阴离子中AZXm： 核外电子数 质量数 课堂练习1：1、完成表格1符号质子数中子数质量数电子数1212122040182、完成表2元素符号原子符号核电荷数中子数电子数101111121666686（二）核素和同位素1.元素是 ，元素的种类由 决定。【观察思考】阅读课本P4的观察思考，填写下表并思考质子数中子数质量数氕氘氚分别写出氕、氘、氚的原子符号表达式：氕 氘 氚 氕、氘、氚的原子结构有什么异同？它们是同一种元素吗？它们是同一种原子吗？原子核都是由质子和中子组成的吗？2.核素: 。几种常见的核素（写出相应的核素符号）氢 ，碳 ，氧 ，氯 ，铀 同位素： 它分为 和 两种，放射性同位素最常见的应用是 制造氢弹原料的是 ， 制造原子弹和核反应堆燃料的是 。【思考与交流】1、元素、核素、同位素的不同和联系。在周期表中收入了112种元素，是不是就只有112种原子呢？2、Cl元素有两种天然同位素 、。在形成的Cl2分子中，会有 种不同的分子，它的相对分子质量分别为 、 。从原子的组成看，原子的质量数均为整数，但氯元素的相对原子质量却是35.5，这是为什么？（三）元素的相对原子质量的计算公式： 【拓展视野】相对原子质量1、核素的相对原子质量是指某核素的实际质量与 的比值；2、元素的相对原子质量（元素的平均相对原子质量，也就是周期表中查得的数值）是指各种天然核素的相对原子质量与它的原子所占的原子个数百分比的乘积的总和。计算式：M M1n1 % M2n2 % M3n3 % 如：同位素Cl的相对原子质量为34.969，在自然界占75.77%(原子数的百分含量)，Cl为36.966，在自然界中占24.23%，则Cl的相对原子质量为：34.96975.77%36.96624.23% 35.45 【迁移应用】1下列互为同位素的是（ ）AT与D B与C金刚石与石墨 D游离态氧与化合态氧2下列对于核素的说法中正确的是（ ）。A核素是指质量数相同的微粒 B核素是指质子数相同、中子数不同的微粒C核素是指具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子D核素是指质子数相同、核外电子数不同的微粒3互称为同位素的两种核素之间具有相同数值的是（ ）。A中子数 B质子数 C核外电子数 D质量数4.、H+、H2是 可以表示为（ ）。A氢的五种同位素B五种氢元素C化学性质不同的氢原子 D氢元素的五种不同粒子5. 有以下一些微粒： 其中互为同位素的是 和 质量数相等但不能互为同位素的是 和 中子数相等，但质子数不等的是 和 、 和 。第一章 第一节 原子结构（二）【学习目标】1、了解核外电子的排布的规律，会画出1-20号元素原子结构示意图、离子结构示意图。2、了解原子的最外层电子排布与与元素的原子得失电子能力和化合价的关系。【学习重点】核外电子排布规律【联想质疑】原子核带正电荷，核外电子带负电荷，正负电荷相互吸引，那为什么电子不会落入原子核内呢？【交流研讨】根据所给的一些数据请你总结电子运动的特征核外电子的质量：9.1010-31kg炮弹的速度2km/s，人造卫星7.8 km/s，宇宙飞船11 km/s；氢核外电子2.2108m/s乒乓球半径：410-2m；原子半径：n10-10m【结论】 电子的特征：电子的运动具有区别于宏观物体的几大特征:(1)质量很_(9.10910-31kg)； (2)带_电荷；(3)运动空间范围_(直径约10-10m) ;(4)运动速度_。【基础知识】三、原子核外电子的排布：1、核外电子运动的特征 2、核外电子的分层排布电子层序号1234567电子层符号电子能量电子离核由 到 ，电子能量由 到 【交流研讨】看表2总结每层最多可以排布的电子数目核电荷数元素名称元素符号各电子层的电子数KLMNOP2氦He210氖Ne2818氩Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn2818321883、核外电子排布的规律（1）电子总是从能量 的电子层排起,然后由 往 排，称为 原理。（2）各层最多能容纳的电子数目为 （n为电子层数）。（3）最外层最多能容纳的电子数目为 （K层为最外层，不超过 个电子），次外层电子数目不超过 ，倒数第三层不超过 个电子。注意：这几条规律是相互联系的，不能孤立理解，必须同时遵循这几条规律。4、原子（离子）结构示意图5、元素的性质与元素原子的最外层电子排布的关系（1）稀有气体原子最外层电子数为8(氦除外)，结构稳定，性质 ；金属原子最外层电子数一般少于4个，易 电子；表现 性；非金属原子最外层电子数 4个，较易获得电子，表现 性。（2）化合价是 的一种重要性质。元素化合价的数值，与 特别是 有关。【拓展视野】等电子数微粒的归纳核外电子数为10的微粒： 阳离子 阴离子 -核外电子数为18的微粒： 分子 阳离子 阴离子 【迁移应用】1、对原子核外电子以及电子的运动，下列描述正确的是（ ）可以测定某一时刻电子所处的位置电子质量很小且带负电荷运动的空间范围很小 高速运动 有固定的运动轨道电子的质量约为氢离子质量的 ABCD2、在核电荷数为120的元素的原子中，次外层电子数为最外层电子数2倍的元素是（ ）A核电荷数为3的元素 B核电荷数为14的元素 C核电荷数为6的元素 D核电荷数为16的元素 3、某元素的原子核外电子排布中，K电子层和L电子层电子数之和等于M电子层和N电子层的电子数之和，则该元素的核电荷数为A30 B12 C17 D204、完成下列原子结构示意图：H Na Al Al3+ F Cl- 5、下列微粒的结构示意图各表示什么微粒？6、下列粒子属于典型非金属元素的是 （ ）A B C D7、核电荷数120的元素中，下列叙述中正确的是：A最外层只有1个电子的元素一定是金属元素 B最外层只有2个电子的元素一定是金属元素C某微粒的核外电子排布为，则该微粒一定是氖原子D核电荷数为17的元素的原子容易得到1个电子8、下列叙述正确的是 （ ）A发生化学反应时失去电子越多的金属原子，还原能力越强B金属阳离子被还原后，一定得到该元素的单质C核外电子总数相同的原子，一定是同种元素的原子D能与酸反应的氧化物，一定是碱性氧化物9、下列各组粒子中，核外电子总数相等的是 （ ）AK+和Na+ BCO2和NO2 CCO和CO2 DN2和CO 10、已知：ABCD四种元素的质子数都小于18，它们的核电荷数ABC Mg Al Si ； Na+ Mg2+ S Cl ； S2- Cl （2）同主族原子半径：随着电子层数的递增，半径增大。 同主族阳离子半径：随着电子层数的递增，半径增大。同主族阴离子半径：随着电子层数的递增，半径增大。例：Li Na K Rb Cs ；F Cl Br I ；Li + Na+ K+ Rb+ Cs+ ；F- Cl- Br- Fe2+ Fe3+； Na Na+； S F-Na+ Mg2+ Al3+ 【迁移应用】1、元素的以下性质中，随原子序数的递增不呈现周期性变化的是 （ ）A 化合价 B 原子半径 C 元素的金属性和非金属性 D相对原子质量2、原子半径由小到大，且最高正价依次降低的是（ ）A. Al 、Mg Na B. N O F C. Ar Cl S D. Cl P Si3、元素的性质呈周期性变化的根本原因是 （ ）A 相对原子质量递增，量变引起质变 B 原子半径呈周期性变化C 原子核外电子排布呈周期性变化 D元素的金属性和非金属性呈周期性变化4、含氧酸的化学式为HnRO2n+2，判断R的最合理价态为（ ）A +5 B +7 C +6 D +45、周期表中16号元素和4号元素的原子相比较，前者的下列数据是后者的4倍的是（ ）A.电子数 B.最外层电子数C.电子层数D.次外层电子数6、下列离子所带电荷数与该离子的核外电子层数相等的是 （ ）A、Al3 B、Mg2 C、Be2 D、H7、下列微粒半径比较正确的是（ ）A Na+ Na B Cl- Cl C Ca2+ Cl- D Mg Na8、下列元素原子半径最大的是（ ）A、Li B、F C、Na D、Cl9、X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构，下列叙述正确的是 （ ）A X原子的序数比Y的小 B X原子的最外层电子数比Y的多 C X的原子半径比Y的大 D X元素的最高正价比Y（Y有正价）的小第2节 元素周期律和元素周期表（二）【学习目标】1、了解元素周期表的结构以及周期、族等概念。2、了解元素周期表的编制过程，正确认识科学发展的历程。3、培养观察、分析、推理、归纳等探究式学习能力。【重点难点】元素周期表的结构【交流研讨】1、如何形象地体现元素周期律？2、观察书后所附元素周期表，分析元素周期表中有多少横行、纵行？思考元素周期表是如何编排的？【基础知识】二、元素周期表1、制表（编排）原则：将元素按 由小到大的顺序排列；将原子 相同的元素从左到右排成一横行；将不同横行中原子的 的元素按 顺序从上到下排成一纵行。2、元素周期表的结构（1）周期元素周期表共有个横行，每一横行称为一个。类别周期序数包括元素种数核外电子层数相关规律短周期123长周期456不完全周期7（2）族元素周期表共有 个纵列， 个族，其中， 个主族， 个副族，1个0族，一个族。族序数通常用罗马数字表示。纵列序数123456789101112131415161718族序数按族分类相关规律（3）格： 元素周期表由若干个格组成，以Ag元素所在的格为例,指出每个格内都标出了哪些信息： 。 （4）区 在元素周期表中找出金属元素区域与非金属元素区域的分界线，指出不同区域元素表现出来的性质：左侧金属元素表现出 ；右侧非金属元素表现出 ；分界线附近元素 。（5）系镧系：从57号元素镧（La）到71号元素镥（Lu）原子结构和元素化学性质十分相似，这15种元素总称为镧系元素。锕系：从89号元素锕（Ac）到103号元素铑（Lr）原子结构和元素化学性质十分相似，这15种元素总称为锕系元素。【特别提醒】原子结构与元素周期表的关系：周期序数 ；主族序数 。非金属元素最高价和最底价的绝对值之和等于 。原子序数= 。副族和族最外层只有 个电子；最外层电子数是次外层电子数的2倍或3倍的元素，位于 周期；次外层电子数是8的元素位于 周期和第IA 、IIA族（其中H、 Li、Be除外）。含有元素种类最多的周期是 ，含有元素种类最多的族是 。3、重要的元素族简介（1）碱土金属：元素组成： 原子结构上的异同点： 自然界中的存在形态及单质的物理性质：均以 在；单质都呈 色，有良好的 性，随原子序数的增加熔沸点降低、密度增大，灼烧时会产生绚丽的颜色，称为 ，可用于制造焰火。（2）A（氮）族元素：元素组成： 原子结构上的异同点： 自然界中的存在形态及单质的物理性质：主要元素N在自然界中既有 态、又有 态是组成蛋白质的重要成分，因此被称为 。P在自然界中没有 态，主要以 形式存在于矿石中，对于维持生物体的正常生理活动有重要作用。(3) 过渡元素简介元素组成：周期表中第 列中的元素称为过渡元素。过渡元素全部为 元素过渡元素的单质的性质：大部分过渡元素有独特的色泽，都具有良好的导电、导热性，单质的化学性质稳定。【当堂检测】1、在短周期元素中，原子最外电子层只有1个或2个电子的元素是（）A金属元素 B稀有气体元素 C非金属元素D无法确定为哪一类元素2、下列说法中正确的是A.每一周期的元素都是从碱金属开始，最后以稀有气体结束B.同一周期中(除第一周期外)，从左到右，各元素原子核的电子数都是从1个逐渐增加到8个C.第二、三周期上下相邻元素的原子核外电子数相差8个D.第七周期只有23种元素3、有人认为在元素周期表中，位于A族的氢元素，也可以放在A族，下列物质能支持这种观点的是（ ）AHFBH3OCNaHDH2O24、某一周期A族元素的原子序数为x，则同周期的A族元素的原子序数（ ）A只有x+1 B可能是x+8 C可能是x+2 D可能是x+1或x+11或x+255.下列各表中数字(表示原子序数)所表示的元素与它们在周期表中位置相符的一组是 6、第三周期第IVA族的元素原子序数是： Na元素的原子序数为11，相邻的同族元素的原子序数是： 短周期元素中，族序数周期序数的元素有： 短周期元素中，族序数等于周期序数2倍的元素有： 短周期元素中，周期序数族序数2倍的有： 第三节 元素周期表的应用（一）【学习目标】1、以第三周期元素为例，掌握同周期元素性质的递变规律，并能运用原子结构的理论解释这些递变规律。2、了解元素原子得失电子能力强弱的判据，并能应用这些判据判断元素原子得失电子能力强弱。3、培养观察、分析、推理、归纳能力和设计实验、完成实验的探究性学习方法。【重点难点】同周期元素性质的递变规律一、预测同周期元素的性质【知识储备】原子序数11121314151617元素符号NaMgAlSiPSCl原子结构示意图所属族最高正价和最低负价气态氢化物SiH4PH3H2SHCl最高价氧化物Na2OMgOAl2O3SiO2P2O5SO3Cl2O7最高价氧化物对应的水化物【猜想预测】第三周期金属元素原子失电子能力(金属性)强弱顺序是： 【方法导引】元素原子失电子能力的强弱可以采用下列方法间接地判断：1. 比较元素的单质与水（或酸）反应置换出氢的难易程度。置换反应越容易发生，元素原子的失电子能力越强。2. 比较元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。一般说来，碱性越强，元素原子失电子的能力越强。【实验探究】根据P21实验探究给定的仪器和药品，设计合理的实验方案，来验证你的预测。实验方案设计：（每种方案限50字以内）方案一：方案二：其他方案：选取其中至少两种方案进行实验，并做好实验记录：方案 实验内容实验现象相关化学方程式结论方案 实验内容实验现象相关化学方程式结论【结论】第三周期金属元素原子失电子能力(金属性)强弱顺序是： 。【猜想预测】第三周期非金属元素原子得电子能力(非金属性)强弱顺序是： 【方法导引】元素原子得电子能力的强弱可以采用下列方法间接的判断：1. 比较元素的单质与氢气化合的难易程度以及气态氢化物的稳定性。一般说来，反应越容易进行，生成的气态氢化物越稳定，元素原子的得电子能力越强。2. 比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性。一般说来，酸性越强，元素原子得电子的能力越强。【自主学习】P21-22,从中获取证据，验证你的预测。【交流研讨】SiPSCl与氢气化合的条件生成气态氢化物的稳定性SiH4 PH3 H2S HCl最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4结 论预测，得电子能力：Si P S Cl【结论】第三周期非金属元素原子得电子能力(非金属性)强弱顺序是： 【交流研讨】1.你能从原子结构理论上解释上述两个结论吗？2.其他周期元素的性质是否呈现同样的变化规律呢？如果是，请以第二或第四周期为例，讲一讲它的变化规律。3.元素原子得失电子能力相对强弱的比较还有没有其他方法呢？如有，请举例说明。【跟踪训练】1、下列单质中，最容易跟氢气发生反应的是（ ）AO2 B.N2 C.F2 D. C2、下述事实能够说明硫原子得电子能力比氯弱的是（ ）A.硫酸比盐酸稳定 B.氯化氢比硫化氢稳定C.盐酸酸性比氢硫酸强 D.硫酸酸性比高氯酸弱3、电子层数相同的三种元素X、Y、Z，它们最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱顺序为：HXO4H2YO4H3ZO4，下列判断错误的是（ ）A.原子半径 XYZ B.气态氢化物稳定性XYZC.元素原子得电子能力XYZ D.单质与氢气反应难易XYZ4、按C、N、O、F的顺序，下列递变规律错误的是（ ）A.原子半径逐渐增大 B.元素原子得电子能力逐渐增强C.最高化合价逐渐升高 D.气态氢化物稳定性逐渐增强5、比较下列酸或碱的强弱。LiOH Be(OH)2 NaOH Al(OH)3 HNO3 H2CO3 6、第3周期中，置换氢能力最强的元素为 （填写元素符号或化学式，下同），化学性质最稳定的是 ，最高价氧化物的水化物酸性最强的物质的化学式是 ，碱性最强的物质的化学式为 ，显两性的氢氧化物的化学式是 。7、有同周期的A、B、C三种元素，其原子的核电荷数依次增大，原子序数之和为41。且C原子比B原子的核外电子数多4个。回答下面有关问题：（1）写出A、B、C三种元素最高价氧化物的水化物的化学式，并按酸性依次减弱、碱性依次增强的顺序排列 。 （2）已知A、B、C三种元素的最高价氧化物的水化物在溶液中可两两发生反应，试写出有关的离子方程式。 第三节 元素周期表的应用（二）【学习目标】1.掌握以A族和A族为代表的同主族元素性质的递变规律2.通过探究实验的学习，培养的实验设计能力。【重点难点】同主族元素性质的递变规律【交流研讨】1、周期表中，同主族元素原子的核外电子排布有何特点？2、预测同主族元素原子得、失电子能力强弱如何？二、预测同主族元素的性质1、A族元素性质递变规律元素符号原子结构示意图单质与H2化合最高价氧化物对应的水化物原子得电子能力条件氢化物稳定性化学式酸性强弱FClBrI【交流研讨】单质的氧化性实验探究（F2、Cl2、Br2、I2）实验步骤实验现象离子方程式结论向1mL溴化钠溶液中加入1mL氯水，再加入2mL四氯化碳用力振荡向1mL碘化钠溶液中加入1mL氯水，再加入2mL四氯化碳用力振荡向1mL碘化钠溶液中加入1mL溴水，再加入2mL四氯化碳用力振荡【特别提醒】氧族、氮族等非金属主族元素性质的递变规律类似A族元素，但原子得电子能力比同周期的A族元素 。2、根据同主族元素性质的相似性和递变规律预测某种元素单质和化合物的性质【实验设计】（1）钠、钾跟水反应的实验实验步骤实验现象离子方程式金属钠与水的反应金属钾与水的反应（2）预测A族元素（又称碱金属元素）性质的递变元素符号原子结构示意图原子半径原子失电子能力最高价氧化物水化物的碱性单质反应的剧烈程度与水与O2