高中化学-1.1《元素周期表》教案-新人教版必修2.doc

第一章物质结构元素周期律第一节 元素周期表 第1课时元素周期表一、元素周期表 绘制出第一个元素周期表的是 俄 国化学家 门捷列夫 。 原子序数 核电核数 核内质子数 核外电子数 。（一）、元素周期表编排原则： 图11门捷列夫1、 按照元素在周期表中的顺序给元素编号，得到原子序数 ；2、 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，叫做周期 ；3、 把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序排成纵行，叫做族 。（二）、元素周期表的结构 图12元素中期表周期（7个横行，7 个周期）短周期（3 个）第1周期（共2 种元素）长周期（3 个）第7周期，目前发现 26 种元素第2周期（共8 种元素）第3周期（共8 种元素）第4周期（共18 种元素）第5周期（共18 种元素）第6周期（共 32种元素）不完全周期（1个 个）1周期 2族族（18个纵行，_16_个族）副族（ 7个；用 IB、B-B 表示 ）第 族（3 个， 纵 列）_0_族（ 1 个， 纵 列）主族（ 7个；用 IA、A、A 、A- A 表示 ）元素周期表结构记忆方法：横行叫周期（现有一至七）：三短三长一未完。纵列称作族（18纵行16族）：7主、7副和“0”；族最贪婪（8、9、10列占）；A、A夹10列（7副加称过渡）；镧锕各十五，均属B族，共计112，B后未现。3、过渡元素： 周期表中从A至A族之间的10个纵列（7个副族加族）统称过渡元素 。4、周期表中有些族的特别的名称。例如：第IA族：碱金属元素 第VIIA族：卤族元素 0族：稀有气体元素 随堂练习 1下列各表中的数字代表的是原子序数，表中数字所表示的元素与它们在元素周期表中的位置相符的是-（AD ）2指出原子序数为5、19、26、35的元素在周期表中的位置（用周期和族表示）及符号 5：第2周期、第A族（B） 19：第4周期、第IA族 (K ) 26：第4周期、第族 (Fe ) 35：第4周期、第 A (Br )3原子序数x的元素位于周期表中的第A族，则原子序数为x1的元素可能在第-（AD）AA族 BA族 CB族 DB族4下列各组原子序数的表示的两种元素，能形成AB2型化合物的是-(AD )A.12和17B.13和16 C.11和17 D.6和85在下列各元素组中，除一种元素外，其余都可以按某种共性归属一类，请选出各组的例外元素，并将该组其他元素的可能归属，按所给六种类型的编号填入表内。元素组例外元素其他元素所属类型编号S、N、Na、MgN (3)P、Sb、Sn、AsSn(4)Rb、B、Te、FeFe(1)归属类型：（1）主族元素 （2）过渡元素 （3）同周期元素 （4）同族元素 （5）金属元素 （6）非金属元素6若某B族元素原子序数为x，那么原子序数为x+1的元素位于-( B )AB族 BA族 CB族DA族第一节 元素周期表 第2课时元素的性质和原子结构二元素的性质和原子结构（一）碱金属元素：第IA族元素中，除了氢以外的6种元素都是金属元素，称为碱金属元素 。原子结构相似性：最外层电子数相同，都为_1_个；递变性：从上到下（从LiCs），核电核数 增加 ，电子层数逐渐 增多，原子半径逐渐 增大 。2碱金属物理性质的相似性和递变性：1）相似性：银白色固体（Cs除外）、硬度 小（柔软） 、密度较小（轻金属）、熔点低、易导热导电、有展性。2）递变性（从锂到铯）：密度逐渐增大 （ K 反常） 熔点、沸点逐渐 降低 。3碱金属化学性质的相似性和递变性：（1）相似性：与O2、与H2O反应与O2 ： 4Li + O2 Li2O 2Na + O2 Na2O2 2KO2 K2O2 与H2O：2 Na + 2H2O 2NaOH + H2 2K + 2H2O 2KOH + H2（比钠与水剧烈） 2R + 2 H2O 2 ROH + H2 产物中，碱金属元素的化合价都为价。 （2）递变性：从上到下（从Li到Cs）：金属性 增强 ，单质与水、与酸、与氧气反应的剧烈程度 增强 ；其元素的最高价氧化物的水化物的碱性 增强 。碱金属从上到下（从Li到Cs）：物理性质、化学性质的递变规律总结如下表：元素核电荷数最外层电子数电子层数原子半径密度熔沸点与水反应程度与氧气反应程度吸引电子能力失去电子能力最高价氧化物的水化物碱性还原性金属性锂逐渐增多相同逐渐增多逐渐增大一般增大逐渐降低剧烈程度增强剧烈程度增强减弱增强增强增强增强钠钾铷铯4.递变规律的解释及应用（1）解释：从上到下（从Li到Cs），随着核电核数的增加 ，碱金属原子的电子层数逐渐 增多 ，原子半径逐渐 增大 ，核对最外层电子的引力逐渐 减弱 ，原子失去电子的能力 增强 ，所以从上到下金属性逐渐 增强 。（2）应用：根据元素的金属性强弱的判断其性质（或根据其性质判断元素金属性的强弱） 还原性 强 单 质 与O2反应 剧烈 元素的金属性强 与水、与酸反应 剧烈 化合物：最高价氧化物的水化物的碱性 强 【随堂练习】1关于碱金属元素的下列叙述中，错误的是（B ）A碱金属元素原子最外层都只有1个电子 B依Li、Na、K、Rb、Cs，单质熔沸点升高，密度增大C随核电荷数递增，氢氧化物碱性增强 D随电子层数增加，原子半径增大，金属还原性增强2关于钠和钾元素的比较中，不正确的是（B ）A钾原子失电子比钠原子容易 B钾离子氧化性比钠离子强C钾与水反应比钠剧烈 DKOH碱性比NaOH强3下列关于碱金属的叙述中正确的是（A ）A碱金属单质与水反应都能生成碱和H2 B碱金属单质都是质软、熔点低、密度均小于1的轻金属C碱金属元素随原子半径增大，原子核吸引最外层电子的能力增强D碱金属单质在空气中燃烧都生成过氧化物 【课后作业】1、元素X的原子有3个电子层，最外层有4个电子。这种元素位于周期表的 -（ D ）A.第4周期A族 B.第4周期A族 C.第3周期B族 D.第3周期A族2、A、B两元素可形成AB型离子化合物，如果A、B两种离子的核外电子数之和为20，则A、B两元素所处的周期为-（ C ）A.在同一周期 B.一种在第一周期，一种在第二周期 C.一种在第二周期，一种在第三周期 D.一种在第三周期，一种在第四周期 3、某元素原子的最外电子层上只有2个电子，该元素是 -（ D ） A.一定是IIA元素 B.一定是金属元素 C.一定是正二价元素 D.可能是金属元素，也可能是非金属元素4、同主族相邻周期的A、B两种元素所在周期分别最多可排m和n种元素，且B在A的上周期，当A的原子序数为x时，B的原子序数可能为-（ AC）A.xn B.xm C.xm D.xn5、X和Y的原子序数都小于18，两者能组成化合物X2Y3，已知X的原子序数为n，则Y的原子序数不可能是-（ D ）A.n11 B.n5 C.n3 D.n66、紧接在氡下面有待发现的零族元素的原子序数可能是 -（ B ）A109 B118 C136 D1377、国际无机化学命名委员会在1989年做出决定，把长式元素周期表原先的主副族及族号取消，由左至右改为18列。如碱金属为第1列，稀有气体元素为第18列。按此规定，下列说法中错误的是-（ C ） A第9列元素中没有非金属元素 B第17列为卤族元素 C只有第2列元素原子的最外层有2个电子 D在整个18列元素中，第3列元素种类最多8、下列内容决定于原子结构的哪部分？(1)质量数决定于 质子数和中子数 ； (2)原子序数决定于 质子数 ；(3)元素的主要化学性质，主要决定于 最外层电子数 ；281+119. A元素原子M电子层上有6个电子，B元素与A元素的原子核外电子层数相同，B元素的原子最外层电子数为1。（1）B元素的原子结构示意图为 ；（2）A元素在周期表中的位置 第3周期 第A族 ，B元素在周期表中的位置 第3周期 第IA族 。（3）A、B两元素形成的化合物名称为 硫化钠 该物质在无色火焰上灼烧时火焰呈 黄 色。10、A、B、C、D、E五种主族元素所处周期表的位置如右图所示。已知A元素能与氧元素形成化合物AO2，AO2 中氧的质量分 D 数为50%，且A原子中质子数等于中子数。则： （1）A元素的原子序数为 16 ，位于第 3 周期、第 A 族， A B CA的氧化物除了AO2外还有 AO3 ；（2）D元素的符号是 F ，位于 2 周期、第 A 族； E（3）B与氢气反应的化学反应方程式为 H2 Cl2 2HCl 。(4) E单质的化学式 Br2 ，与C具有相同核外排布的粒子有 S2、Cl （至少写出两种）。11、主族元素A、B、C、D都是短周期元素，A、D同主族，B、C在同一周期，A、D原子的最外层电子数都是1，C原子最外层电子数比B原子少2个，且最外层电子数是次外层电子数的2倍。A、B单质在常温下均为气体。它们在一定条件下以体积比21完全反应，生成物在常温下是液体。此液体与D单质能剧烈反应生成A的单质。所得溶液中含有与氖原子的电子层结构相同的阳离子。回答下列问题：（1）写出元素符号A_H_，B_O_，C_C_，D_Na_。 （2）写出B单质与D在加热反应后生成物质的化学式_Na2O2_。（3）写出一种有A、B、C、D组成的化合物的化学式_NaHCO3_。（二）卤族元素： 第 A族元素（F、Cl、Br、I、At）称为卤族元素 。原子结构 相似性：最外层电子数相同，都为_7_个。递变性：从上到下（从F到I），核电核数增加，电子层数 逐渐增多 。卤素单质物理性质的递变性：（从2到2）卤素单质颜色和状态(常态)密度沸点溶点溶解度(100g水中)F2淡黄绿色气体169g/l（15）-1881-2196反应Cl2黄绿色气体3214g/l（0）-346-101226cm3Br2深红棕色液体3119g/cm3（20）5878-72417gI2紫黑色固体493g/cm3184411350029g【规律】卤素单质的颜色逐渐 加深 ；密度逐渐 增大 ；单质的熔、沸点 升高 3卤素单质化学性质的递变性（1）与氢气的反应：2 H2 2 HX化学式跟 氢 气 的 反 应反 应 化 学 方 程 式F2在 暗 处就能剧烈化合而爆炸，生成的氟化氢 很稳定 H2 F2 = 2HFCl2在 光照 或 点燃 下发生反应，生成的氯化氢 较稳定 光照或点燃 H2Cl2 = 2HClBr2在 加热 至一定温度下才能反应，生成的溴化氢不如氯化氢稳定H2Br2 2HI I2 不断加热才能 缓慢反应，碘化氢不稳定同时发生分解，是 可逆 反应。H2I2 2HI【规律】从上到下： 卤素单质与H2 的剧烈程度：依次 减弱 ； 生成的氢化物的稳定性：依次 减弱 （2）与水反应( F2特殊)： 2F2 2H2O = 4HF O2 X2 (Cl2、Br2、I2) H2O = HX HXO F2 Cl2 Br2 I2 与水反应的剧烈程度 (减弱)（3）卤素单质间的置换反应【实验11】 实 验现 象 化 学 方 程 式1.将少量氯水加入盛有NaBr溶液的试管中,用力振荡后加入四氯化碳，振荡、静止。液体分层，下层（四氯化碳层）呈橙红色，上层无色。 2NaBrCl2=2NaClBr22.将少量氯水加入盛有KI溶液的试管中，用力振荡后加入四氯化碳，振荡、静止。液体分层，下层（四氯化碳层）呈紫色，上层无色。 2KICl2 = 2NaClI23.将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中，用力振荡后加入四氯化碳，振荡、静止。液体分层，下层（四氯化碳层）呈紫色，上层无色。2KIBr2 =2KBrI22NaBr +Cl2 2NaCl + Br2 氧化性：Cl2_Br2 ； 还原性：Cl_ I2 ； 还原性：Cl_ I2 ； 还原性：Br_ HBrO4 HIO44.递变规律的解释及应用（1）解释：从上到下（从F到I），随着核电核数的增加 ，原子的电子层数逐渐 增多 ，原子半径逐渐 增大 ，核对最外层电子的引力逐渐 减弱 ，原子得到电子的能力 减弱，所以从上到下非金属性逐渐 减弱 。（2）应用：根据元素的非属性强弱的判断其性质（或根据其性质判断元素非金属性的强弱） 氧化性 强 单 质 元素的非金属性强 与氢结合能力 增强 气态氢化物的稳定性 增强 化合物 最高价氧化物的水化物的酸性 强 （三）构、位、性之间的关系：结 构 决 决 定 映 映 定 反 反位置性质 反映 推断【随堂练习】1医生建议甲状腺肿大的病人多食海带，这是由于海带中含有较丰富的 -（C） A钾元素 B铁元素 C碘元素 D锌元素2若用X代表F、Cl、Br、I四种卤族元素，下列属于它们共性反应的是-（A）AX2+H2 = 2HXBX2+H2O = HX+HXOC2Fe+3X2 = 2FeX3DX2+2NaOH = NaX+NaXO+H2O3随着卤素原子半径的增大，下列递变规律正确的是-（B）A单质的熔、沸点逐渐降低 B卤素离子的还原性逐渐增强C单质的氧性逐渐增强 D气态氢化物的稳定性逐渐增强4砹（At）原子序数85，与F、Cl、Br、I同族，推测砹或砹的化合物不可能具有的性质是（BC）A砹是有色固体 B非金属性：AtICHAt非常稳定 DI2 可以从At的可溶性的盐溶液置换出来。 课后作业1某合金含铷和另一种碱金属，取9.8g该合金与足量的盐酸反应，放出4.48LH2（标准状况下）则此合金的另一种碱金属可能是-（CD ）A、铯 B、钾 C、钠 D、锂2氢化钠（NaH）是一种白色的离子晶体，其中钠是+1价，NaH与水反应放出氢气，下列叙述中正确的是-（ B ）A、NaH在水中显酸性 B、NaH中的氢离子的电子层排布与氦原子相同C、NaH中氢离子很容易得到电子 D、NaH中氢离子可被还原成氢气3要使K+离子数与水分子数之比为1:1000，应将 0.56 gKOH溶解在180g水中。4在宇宙飞船中，为了使宇航员得到良好的生存环境，一般在飞船机内安装了盛有Na2O2颗粒的装置，它的用途是再生O2，如果用KO2代替Na2O2也能达到同样的目的，反应产物也很相似。（1）写出KO2与CO2反应的化学方程式 4KO2 2CO2 = 2K2CO3 3O2 。（2）计算用Na2O2和KO2分别与CO2反应，产生等量的氧气，所需Na2O2和KO2物质的量比为 3 :2 。5 A、B、C是周期表中短周期元素间组成的三种常见化合物，甲、乙、丙是三种单质，这些单质和化合物之间存在如下的关系：试完成下列空白：（1）A、B、C的化学式分别为_Na2O2 、_H2O_、_NaOH ；（2）单质甲与化合物B反应的离子方程式为：_2Na 2H2O = 2Na 2OH H2_；（3）在A、B、C这三种化合物中，必定含有的元素是_乙_（用甲、乙、丙字母表示）6有一白色粉末A，其焰色反应为黄色。一定质量的A加热后分解，得到残余物B，同时产生能使石灰水变浑浊的气体C。另取等质量的A加入足量的盐酸，也产生气体C，但是C的量是前面的2倍。气体C跟一种淡黄色的固体D反应，又得到B，同时产生氧气。由上述实验现象推断：A NaHCO3 ；B Na2CO3 ；C CO2 ；D Na2O2 。7下列叙述正确的是-（ AD ） A. 卤素离子（X）只有还原性而无氧化性 B. 某元素由化合态变成游离态，该元素一定被氧化C. 失电子难的原子获得电子的能力一定强 D. 负一价卤素离子的还原性在同一族中从上至下逐渐增强8下列叙述中，不正确的是-（ B ） A工业上HCl由H2和Cl2在点燃的条件下制得 B氢氟酸比盐酸的酸性强C碘难溶于水，易溶于有机溶剂 D碘单质能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝9足量的氯气或盐酸分别跟下列金属反应,均有MCl2型化合物生成的是-（ B ） A.Al B.Mg C.Fe D.Na10以下各组表示卤素及其化合物的性质变化规律中，错误的是-（ D ）A得电子能力 F2Cl2Br2I2 B还原能力 FClBrHCIHBrHID酸性 HFHCIHBrHI11检验氯化氢气体中是否混有Cl2,可采用的方法是-（ D ）A.用干燥的蓝色石蕊试纸B.用干燥的有色布条 C.将气体通入硝酸银溶液.D.用湿润的淀粉碘化钾试纸12甲、乙、丙、丁、戊五个集气瓶，分别装满有H2、02、Cl2、HCl、HBr五种气体，其中甲是有色气体，甲和丁混合见光即爆炸，乙和甲混合在瓶壁上出现红色小液滴，打开戊的瓶盖，在潮湿的空气中会出现白雾，根据上述现象推断写出分子式：甲 Cl2 ，乙 HBr ，丙 O2 ，丁 H2 ，戊 HCl 。第一节 元素周期表 第3课时 核素三核素（一）原子结构：三种微粒两个关系式 三种微粒 电荷 相对质量 质子- （1.007） 原子核1.原子的组成： A ZX 中子- O (1.008) 电 子- ( 1/1836) 2.两个关系式（对于原子） 核电荷数（Z） 核内质子数 核外电子数 质 量 数（A） 质子数（Z） 中子数（N）质量数（A）：忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加， 所得的数值叫做该种原子的质量数。例1 Z N A A Z X ： 17 （18） 35 A Z Y ： 13 14 （27） 【随堂练习】1下列叙述中正确的是（A）A氢有三种同位素，即有三种氢原子 B所有元素的原子核均由质子和中子构成C具有相同的核外电子数的粒子，总称为元素 DH是一种同位素2在Li、N、Na、Mg、Li、C中：（1）( Li ) 和( Li ) 互为同位素。（2）( N ) 和 ( C ) 的质量数相等，但不能互称同位素。（3）（Na）和（Mg）的中子数相等，但质子数不相等，所以不是同一种元素。（二）核素1.核素：把具有一定数目的 质子 和一定数目的 中子 的一种原子称为核素。一种原子即为一种核素。2. 同位素： 质子 数相同而 中子 数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。（或：同一种元素的不同核素间互称为同位素。） 例如 35 17Cl与 37 17Cl 16 8O、 17 8O 、 18 8O、 1 1 H、 2 1H、 3 1 H 质子数（Z） 17 17 8 8 8 1 1 1 中子数（N） 18 20 8 9 10 0 1 2 质量数（A） 35 37 16 17 18 1 2 3 四 同：同一元素、同一“位置”、质子数相同、原子结构示意图相同。(1)同位素的特点 四不同：不同种原子、中子数不同、质量数不同、原子符号不同。 （2）同位素的性质：化学性质几乎完全相同 天然存在的同位素，不论单质还是不同的化合物中，相互间保持一定的比率（丰度相同）3. 元素的相对原子质量的计算：以氯元素为例 （1）已知条件：氯元素有几种同位素？（两种： 35 17Cl 和 37 17Cl ） 35 17Cl ：34.969 每种同位素的相对原子质量 37 17Cl ：36.966 35 17Cl ：75.77% 每种同位素占的原子百分数 37 17Cl ：24.23% （2）氯元素的相对原子质量：等于各种同位素的相对原子质量与其原子百分数的乘积之和。 Mr(Cl) = 34.96975.77% + 36.966 24.23% = 35.453 近似计算氯元素的相对原子质量：用同位素的质量数代替相对原子质量。 Mr(Cl) = 3575.77% + 3724.23% = 35.485【随堂练习】1在过氧化钠中含有，各数字所表示的意义是：16 质量数 、8 质子数 、2 过氧团离子带2个负电荷 、2 2个氧原子形成的过氧团离子 、1 氧元素的化合价平均值为1 。2元素X的一种同位素X，元素Y的一种同位素Y，已知ac，bd，则元素X和Y的相对原子质量的大小关系为-（D）A.XYB.X=Y C.XYD.不能确定3、有以下一些微粒：13 6C 39 19K 40 20Ca 12 6C 40 18Ar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 。4、硼元素的相对原子质量为10.8，则10B与11B的原子个数比为 1 ：4 。5.Cl元素有两种天然同位素 、。在形成的Cl2分子中，会有 3 种不同的分子，它的相对分子质量分别为 70 、72、74 。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？答：因为氯元素的相对原子质量是氯的两种同位素原子的相对原子质量与其原子百分数的乘积之和。 【课后作业】1、钛（Ti）金属常被称为未来钢铁。钛元素的同位素、中，中子数不可能为-（ B ）A、28 B、30 C、26 D、242、据报道，166 67To可有效地治疗肝癌，该原子核内的中子数与核外电子数之差为 -（ A ）A32 B.67 C.99 D.1663、已知自然界氧的核素有16O、17O、18O，氢的核素有 H、D、T，从水分子的原子组成来看，自然界的水一共有- （ D ）A、6种 B、9种 C、12种 D、18种4、某元素原子核内质子数为m，中子数为n，则下列论断正确的是 -（ A ）A、不能由此确定该元素的相对原子质量 B、这种元素的相对原子质量为m+n C、若12C原子质量为Wg，则此元素原子的质量为(m+n)Wg D、该元素原子核内中子的总质量小于质子的总质量 5、道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。他的学说中主要有下