元素周期表及其应用.doc

元素周期表及其应用
知识与技术
1、 知道元素周期表是元素周期律的具体表现形式，能描述元素周期表的结构，初步学会运用元素周期表。
2、 知道同周期、同主族元素性质的递变规律。
3、 理解元素在周期表中的位置与它的原子结构、元素化学性质三者之间关系。
过程与方法
1、 运用直接观察法学习元素周期表的结构。
2、 运用逻辑推理方法研究学习同主族元素性质的递变规律。
3、 采用研究性学习学方式学习有关周期表的史料。
情感、态度与价值观
1、 了解周期表的编制过程，了解科学发现和发展的历程。
2、 认识周期表的理论对实践的指导作用。
教学重点
元素周期表的结构及其应用
教学难点
元素在周期表中的位置与原子结构、元素化学性质三者之间的关系。
教具准备
多媒体，

　　　　　　　　　　　元素周期表及其应用　　（第一课时）　　　　　　　　
导入新课：
我们已经学习过了元素周期律的有关内容，现在请大家来完成一个任务：将1—18号元素排列在一张表格中，这张表格必须体现出周期律内容。
学生活动，交流：
评价：
展示：元素周期表
投影： [问题与探究]
1、元素周期表有几行几列？
2、什么叫周期？什么叫族？
3、有几种不同的族？族是如何排列的？
4、如何确定周期和主族序数？

学生交流、讨论：
板书：一、元素周期表结构
1周期
短周期：第1、2、3行分别有2、8、8种元素
长周期：第4、5、6行分别有18、18、32种元素
不完全周期：第7行有26种元素
2族
主族：（A）有7个
副族：（B）有7个
Ⅷ族：1个有3纵横
0族：１个
提问：请写出氮、铝、氖元素周期中的位置？
学生活动：
提问：通过以上练习你能看出这些元素原子的核外电子数，最外层电子数，主要化合价与周期数及族的序数是什么关系？
学生思考、交流：
板书：周期序数＝电子层数
　　　主族序数＝最外层电子数

投影：指出下列主族元素在周期表中的位置，并推测其主要化合价

学生回答：
投影：锂、钠、钾、铷、铯的性质具有哪些相似性？
学生活动
演示实验：钾与水反应
学生观察：
视频：锂、钠、钾、铷、铯与水反应
结论：性质相似，但金属性逐渐增强。
投影：氟、氯、溴、碘元素
讲述：（性质的递变）
［练习］
依据碳、氮元素在周期表中的位置，在下列空格中填上必要的内容。
［板书］
（1）、核电荷数： 碳 氮
（2）、原子半径： 碳 氮

（3）、非金属性： 碳 氮
（4）、氧 化 性： 碳 氮气
（5）、热稳定性： 甲烷 氨气
（6）、酸 性： 碳酸 硝酸
[结论]
同周期元素由左向右，随着核电荷递增，最外层电子逐渐增多，原子半径逐渐减小，原子得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱；金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
[思考与探究]
根据氟、氯、溴、碘在周期表中的位置及原子结构，对下列事实给出合理解释
（1） 、它们的单质与氢气反应越来越难。
（2） 、它们的单质与水反应越来越难。
（3） 、氯、溴、碘的置换顺序为：氯>溴>碘。
（4） 、它们气态氢化物的热稳定性顺序为：氟>氯>溴>碘。
（5） 、它们最高价氧化物的水化物的酸性强弱顺序为：氯>溴>碘。
[结论]
同主族元素，随着核电荷数递增，电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，原子失去电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱；元素金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
[思考题]
根据氮、磷、砷在周期表中的位置，对以下各物质的性质排序
（1）热稳定性：PH3、 NH3、AsH3。
（2）酸性强弱：H3PO4、 HNO3、H3AsO4。
[作业]
砹，原子序数85，是一种人工放射性元素，化学符号源于希腊文，原意是“不稳定”。化学性质与碘类似。试较为详细地描述其金属性与非金属性，最高价氧化物水化物酸性，氢化物的热稳定性等，并与其它卤素加以比较。

元素周期表及其应用　　　　　（第二课时）
[思考与讨论]
依据元素周期表，回答下列问题。
（1）、主族元素，副族元素所在的区域。
（2）、金属元素、非金属元素所在的区域，以及二者的分界线。
（3）、了解过渡元素，所在的区域及其核外电子排布特征。
[问题情景]
铝，硅处在第三周期的金属与非金属分界线两侧。处于该分界线二侧的元素，既有一定的金属性又有一定的非金属性。
[问题与探究]
已知有如下反应式：
2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 3H2↑
Si + 2NaOH + H2O == Na2SiO3 + 2H2↑
2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2↑
Si + HCl== 不反应。
3S + 6NaOH == 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O
Cl2 + 2NaOH == NaCl + NaClO + H2O
依据上述反应事实，解释铝，硅是否同时具有金属性与非金属。
[结论]：
铝的金属性较为明显。
铝、硅、硫、氯单质均可与碱反应。铝、硅单质与碱反应有氢气产生，明显不同于硫、氯气与氢氧化钠的反应。说明它们有一定的非金属性。
[问题与讨论]
为什么制造半导体材料的元素，集中在金属与非金属元素分界线两侧？
[结论]
金属一般是导体，非金属单质一般不导电（石墨等少数非金属单质例外）。在金属与非金属元素分界线两侧的元素，既具有一定的金属性，又具有一定的非金属性，故其单质适合制造半导体材料。
[问题情景]
门捷列夫据其提出的元素周期律，所画出的元素周期表，尚有许多空格。他认为这些空格是一些有待发现的未知元素。例如，门捷列夫预测的类铝、类硅元素的有关资料如下：
类铝（1871年门捷列夫的预言）
镓（1875年布瓦博德朗发现镓后测定）
1、原子量约为68
2、比重约为5.9-6.0
3、熔点应很低
4、不受空气的侵蚀
5、将在酸液和碱液中逐渐溶解
6其氢氧化物必能溶于酸和碱中
7、能生成类似明矾的矾类
8、可用分光镜发现其存在
1、原子量为69.72
2、比重等于5.94
3、熔点为30.150C
4、灼热时略起氧化
5、在各种酸液和碱液中逐渐溶解
6、氢氧化物为两性，能溶于强酸和强碱中
7、能生成结晶较好的镓矾
8、镓是用光谱分析法发现的

类硅，门捷列夫15年前预言
1886年德国人温克勒尔发现锗的实际值
1、原子量约为72
2、比重约为5.5
3、氯化物比重大约是1.9
1、原子量为72-73
2、比重等于5.47
3、氯化物比重1.887 

上述现象表明科学理论的一个重要价值，在于它能预测未知的事实。
[问题与讨论]
各种化学现象中，存在一个重要的规律，这一规律就是物质的结构决定物质的性质。试指出如何根据原子结构的特征，确定元素金属性、非金属性的强弱。
[结论]
元素电子层数较多，最外层电子数较少，则金属性较强；元素电子层较少，最外层电子数较多，则非金属性较强。
[思考题]
元素周期表中蕴含着一个重要的哲学观点。当物质的某些性质在数量上发生改变，到一定程度后，这些性质会发生明显的改变。在周期表中，找出对应的现象。
[结论]
同周期元素，核电荷数增多，元素金属性减弱，非金属性增强。同主族元素，电子层数增多，元素金属性增强，非金属性减弱。
[作业]
1865年，英国化学家纽兰兹提出了＂八音律＂。他把当时已知的元素按原子量递增顺序排列成表，发现元素的性质有周期性的重复，第八个元素与第一个元素性质相近。下表选取了其中的三个纵列。试指出：
（1）该表与课本中元素周期表的的主要差别，
（2）该表前三个纵列中的缺陷。
H
1
F
8
Cl
15
Li
2
Na
9
K
16
G
3
Mg
10
Ca
17
Bo
4
Al
11
Cr
18
C
5
Si
12
Ti
19
N
6
P
13
Mn
20
O
7
S
14
Fe
21

[教学反思]
让学生理解科学研究中科学家的研究方法与思维方式，既是本单元的精髓，也是本单元教学的最大难点。