第一章物质结构元素周期律.docx
《第一章物质结构元素周期律.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第一章物质结构元素周期律.docx（62页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
第一章物质结构元素周期律
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）
※明确学习目标※
1、了解周期、族等概念，能描述元素周期表的结构，知道金属、非金属在元素周期表中的位置。
学会由原子序数推知元素在周期表中的位置的方法。
2、了解周期、主族序数和原子结构的关系。
能描述常见元素在元素周期表中的位置。
※课前自主预习※
【相关知识点的回顾】
为了便于查找，元素周期表按元素原子递增的顺序给元素编了号，叫做原子序数。
原子序数与元素原子在数值上相同。
【预学能掌握的内容】
一、原子序数：
原子序数与元素的原子结构之间存在着如下关系：
原子序数＝ ＝ ＝
二、元素周期表的编排原则：
1869年，俄国化学家编制出第一张元素周期表，他的编制排原则是将元素按照由大到小依次排列，将的元素放在一个纵行；当原子结构的奥秘被发现后，人们又将改为了。
（1）按的顺序从左到右排列。
（2）将相同的元素排列成一个横行。
（3）把相同的元素按递增顺序从上到下排成一个纵行。
三、元素周期表的结构
1、周期周期序数＝原子的
个周期 短周期 第周期，
（ 个横行） 长周期 第周期，
不完全周期 第周期。
2、族主族序数＝原子的
主族（A）：
共个，分别为
个族 副族（B）：
共个，分别为
（ 个纵行）第Ⅷ族：
共个包括第三个纵行
0族：
共个最外层电子数为（He为），化合价定为
〖说明〗常见族的特别名称
第ⅠA族（除氢）：
元素；第ⅦA族：
元素；
0族：
元素；过渡元素：
所有副族元素和第VIII族元素。
第ⅣA族：
元素第ⅤA族：
元素第ⅥA族：
元素
※课堂合作探究※
一、元素周期表
类别
周期序数
起止元素
包括元素种数
核外
电子层数
稀有气体
原子序数
短周期
1
H—He
2
Li—Ne
3
Na—Ar
长周期
4
K—Kr
5
Rb—Xe
6
Cs—Rn
不完全周期
7
Fr—112号
〖合作探究1〗请大家根据元素周期表，完成下表内容。
〖思考与交流1〗
如果不完全周期排满后，应有多少种元素？
〖合作探究2〗
（1）元素周期表共有多少列（纵行）？
有多少族？
这些族如何分类和表示的？
你有没有办法记住从左到右这些族的位置？
第14列是什么族？
（2）下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表某一元素
表中所列元素中，属于长周期元素的有（填写字母，下同）；属于主族元素的有；h元素在周期表中位置是第周期第族；e元素在周期表中的位置是第周期第族。
下列_______组元素的单质可能都是电的良导体
A.a、c、hB.h、g、kC.c、h、lD.d、e、f
〖思考与交流2〗
（1）已知某主族元素的原子结构示意图如下，判断其位于第几周期，第几族?
：
；：
（2）某未知元素Z+的离子结构示意图为
，则元素Z在周期表中位置为。
（3）周期表中，从第几周期出现副族元素?
。
（4）第几纵行元素个数最多？
第几纵行形成的化合物种类最多？
。
（5）第ⅡA族元素后面可能是哪个族？
第ⅢA族元素前面可能是哪个族？
。
（6）在不查看元素周期表的情况下，你能不能推算出原子序数为13、35、56、114的元素在周期表中的位置？
你是用什么办法推算的？
〖合作探究3〗
（1）（06广东高考）同主族两种原子的核外电子数的差值可能为（）
A．6B．12C．26D．30
还有哪些可能性？
_____________________________________________________
（2）A、B两元素，A的原子序数为x，A和B所在周期包含元素种类数目分别为m和n。
如果A和B同在ⅠA族，当B在A的上一周期时，B的原子序数为______________；当B在A的下一周期时，B的原子序数为______________；如果A和B同在ⅦA族，当B在A的上一周期时，B的原子序数为______________；当B在A的下一周期时，B的原子序数为______________。
〖课堂练习〗
1、下列说法中正确的是
A．元素的原子序数越大，元素所在的周期数也越大
B．元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10列的元素都是金属元素
C．稀有气体原子的最外层电子数都是8个
D．元素周期表中有7个周期，18个族
E．副族元素全部是金属元素
F．最外层电子数为8的粒子是稀有气体元素的原子
2、试画出下列粒子的结构示意图，并确定对应元素在周期表中的位置：
（1）Cl结构示意图，
Cl元素在周期表中的位置；
（2）S2–结构示意图，
S元素在周期表中的位置。
3、填写下列空白：
（1）位于第8纵行的铁元素属于第族，
（2）全为金属元素的主族为第族，
（3）全为非金属元素的主族为第族。
※知识运用导练※
【基础达标】
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（）
A．第4周期ⅢA族B．第4周期ⅦA族
C．第3周期ⅣB族D．第3周期ⅣA族
2、主族元素在周期表的位置，取决于该元素原子的（）
A．相对原子质量和质子数B．电子层数和最外层电子数
C．最外层电子数和次外层电子数D．次外层电子数和电子层数
3、某元素最外层电子数是2，则该元素（）
A．一定是金属元素B．一定是非金属元素
C．一定是第
A族元素D．无法确定是哪一类元素
4、同一主族的两种元素的原子序数之差不可能是（）
A．16B．26C．36D．46
5、不查周期表推断，原子序数为52的元素在周期表中处于（）
A．第五周期第ⅡA族B．第五周期第ⅥA族
C．第四周期第ⅡA族D．第四周期第ⅥA族
6、同主族元素A和B，A在第三周期，B在第四周期。
若A的原子序数为x，则B的原子序数可能为。
【能力提升】
7、元素周期表中前七周期的元素种数如下：
周期数
一
二
三
四
五
六
七
八
元素种数
2
8
8
18
18
32
32
请分析周期数与元素种数的关系，然后预言第八周期最多可能含有的元素种数为（）
A.18B.32C.50D.64
8、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（）
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
9、已知A为第
A族元素，B为第
A族元素，它们的原子序数分别为m和n，下列关系错误的是（）
A．n=m+1B．n=m+11C．n=m+25D．n=m+10
A
B
C
10、A、B、C均为短周期元素，它们在周期表中的位置如
右图所示。
已知B、C两元素的原子序数之和为A元素
的原子序数的4倍，则A、B、C依次为（）
A．C、Al、PB．N、Si、SC．O、P、ClD．F、S、Ar
11．下列各表为周期表的一部分（表中为原子序数），其中正确的是
A．B．C．D．
第一节元素周期表
（第2课时元素的性质与原子结构）
※明确学习目标※
1、了解原子结构与元素性质之间的关系。
掌握金属性和非金属性的比较依据。
2、通过探究ⅠA族、ⅦA族原子结构、元素性质的相似性和递变性，认识原子结构相似的一族元素在化学性质上表现出的相似性和递变性，初步学会总结元素递变规律的能力。
※课前自主预习※
【相关知识点的回顾】
1、金属钠：
（1）钠的原子结构示意图：
。
（2）物理性质：
色、态：
硬度：
熔、沸点：
密度：
（3）化学性质：
化学性质活泼，表现为性。
与非金属单质O2、Cl2反应
现象：
化学方程式：
与H2O反应
现象：
化学方程式：
钠放入CuSO4溶液中会有什么现象？
能不能转换出铜？
有哪些反应？
（4）金属钠的保存：
。
2、氯气：
（1）氯的原子结构示意图：
。
（2）物理性质：
色、态、味：
溶解性：
密度比空气：
易液化成，通常保存在。
（3）化学性质：
化学性质活泼，表现为性。
与金属单质钠、铁、铜等反应
现象：
化学方程式：
与非金属单质H2等反应
现象：
化学方程式：
与水的反应：
化学方程式为，
离子方程式为，
该反应中的氧化剂为________，还原剂为________。
与碱反应：
将氯气通入NaOH溶液中反应的化学方程式为，离子方程式为。
将氯气通入冷的消石灰中反应的化学方程式为 ，
离子方程式为。
（4）实验室制备：
反应原理：
化学方程式 ，
离子方程式：
。
【预学能掌握的内容】
一、碱金属元素
1、包括元素的名称和符号：
。
2、原子结构：
通过完成课本P5表格，归纳：
原子结构
相似性：
最外层电子数相同，都为个
递变性：
从上到下，随着核电核数的，电子层数
原子半径。
3、单质的物理性质：
阅读课本P7第二自然段和表1－1，请总结碱金属物理性质有什么共性、递变性？
LiNaKRbCs
相似性
颜色、状态
熔沸点
硬度、密度
导电、导热性
递变性
密度变化
熔沸点变化
二、卤族元素
1、包括元素的名称和符号：
。
2、原子结构：
原子结构
相似性：
最外层电子数相同，都为个
递变性：
从上到下，随着核电核数的，电子层数
原子半径。
3、单质的物理性质：
阅读课本P8“资料卡片”，请总结卤素单质物理性质有什么共性、递变性？
F2Cl2Br2I2
相似性
颜色、状态
熔沸点
密度
递变性
颜色变化
密度变化
熔沸点变化
三、元素的金属性和非金属性
1、元素金属性强弱的比较依据：
（1）；
（2）。
2、元素非金属性强弱的比较依据：
（1）；
（2）；
（3）。
【预学中的疑难问题】
※课堂合作探究※
二、元素的性质与原子结构
〖合作探究1〗通过完成课本第5页的“科学探究”中表格和观察第7页“学与问”中卤素原子结构示意图，我们可以得到元素周期表中同主族元素的原子结构有什么特点？
〖共同归纳1〗
1、同主族元素原子结构相似性和递变性
（1）相似性：
相同。
（2）递变性：
从上到下，核电核数，电子层数，
原子半径。
2、碱金属单质的化学性质
（1）碱金属与氧气的反应
〖实验探究1〗观察钾与氧气反应实验现象，同钠与氧气的反应比较：
〖教师释疑〗
碱金属
实验现象
与氧气的化学反应方程式（加热）
钠
钾
总
结
相似性
递变性
碱金属单质都能与氧气反应，条件不同，产物不同
（2）碱金属与水的反应
〖实验探究2〗观察钾与水反应实验现象，同钠与水的反应进比较：
钠
钾
实验现象
化学方程式
总
结
相似性
递变性
〖教师释疑〗
碱金属单质都能与水反应，产物相同，通式：
〖思考与交流1〗为什么碱金属单质的化学性质出现这样的相似性和递变性？
与其原子结构关系有没有联系？
〖共同归纳2〗
（3）碱金属原子结构和单质化学性质间关系
相似性：
碱金属元素原子的最外层上都只有个电子，因此，它们的化学性质活泼，易（填“得”或“失”）电子，具有较强的（“氧化”或“还原”）性，产物中碱金属元素的化合价都为价。
递变性：
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，原子半径逐渐，原子核对最外层电子的引力逐渐，原子失去电子的能力，即金属性逐渐。
所以从Li到Cs的金属性逐渐。
〖知识应用1〗
你能根据上述归纳和金属性强弱的比较依据判断下列物质性质大小吗？
碱性：
LiOHNaOHKOHRbOH（填“>”或“<”）
3、卤素单质的化学性质
（1）卤素单质与氢气反应
〖思考与交流2〗
阅读课本第8页表格内容并完成相应填空。
思考：
卤素单质与氢气反应表现为（填“氧化性”或“还原性”），由反应条件的不同变化可分析出什么结论？
（2）卤素单质间的置换反应
〖实验探究3〗完成课本“实验1－1”，完成下列内容。
滴加CCl4
上层：
下层：
NaBr溶液
滴加氯水
[实验1]：
溶液由变成
[方程式]：
上层：
下层：
滴加CCl4
KI
溶液
滴加氯水
[实验2]：
溶液由变成
[方程式]：
滴加CCl4
上层：
下层：
KI
溶液
滴加溴水
[实验3]：
溶液由变成
[方程式]：
〖共同归纳3〗
（3）卤素原子结构和单质化学性质间关系
相似性：
卤素原子的最外层上都有个电子，因此，它们的化学性质活泼，易（填“得”或“失”）电子，具有较强的（“氧化”或“还原”）性，产物中卤素的化合价都为价。
递变性：
从上到下（从F到I），随着核电核数的增加，卤素原子的电子层数逐渐，原子半径逐渐，原子核对最外层电子的引力逐渐，原子得到电子的能力，即非金属性逐渐。
所以从F到I的非金属性逐渐。
〖知识应用2〗
你能根据上述归纳和非金属性强弱的比较依据判断下列物质性质大小吗？
酸性：
HClO4HBrO4HIO4（填“>”或“<”，下同）
稳定性：
HFHClHBrHI
还原性：
F–Cl–Br–I–
〖归纳总结〗
元素的性质原子结构的关系：
同主族从上到下，随着核电核数的增加，电子层数逐渐，原子核对最外层电子的引力逐渐，原子得电子的能力，失电子的能力，即非金属性逐渐，金属性逐渐。
〖教师讲授〗
1、锂保存在，钠保存在，钾保存在。
2、Br2是常温下唯一呈液态的非金属；常温下唯一呈液态的金属是。
3、特性：
Br2易挥发，I2易升华，单质I2遇淀粉变蓝。
〖例1〗碱金属钫（Fr）具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，根据碱金属性质预测其性质，其中不正确的是（）
A．在碱金属元素中它具有最大的原子半径
B．钫在空气中燃烧时，只生成分子式为Fr2O的氧化物
C．它的氢氧化物分子式为FrOH，这是一种极强的碱
D．它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸
〖例2〗砹（At）是卤族元素中位于碘后面的元素，试推测砹和砹的化合物最不可能具备的性质（）
A．砹易溶于某些有机溶剂B．砹化氢很稳定不易分解
C．砹是有色气体D．砹化银不溶于水或稀HNO3
※知识运用导练※
【基础达标】
1、关于钠和钾元素的比较中，不正确的是
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D．KOH碱性比NaOH强
2、随着卤素原子半径的增大，下列递变规律正确的是
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．气态氢化物稳定性逐渐增强D．单质氧化性逐渐增强
3、下列对碱金属性质的叙述中，正确的是（）
A．单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物
B．铯的密度比水小，能像钠一样浮在水面上
C．金属锂应浸没在煤油里保存
D．碱金属单质与水反应都生成碱和氢气
4、下列碱金属中密度最小，熔沸点最高的是（）
A．锂B．钠C．钾D．铯
【能力提升】
5、砹原子序数85，与F、Cl、Br、I同族，推测砹或砹的化合物不可能具有性质是（）
A．砹是有色固体B．非金属性：
At＞I
C．HAt非常稳定D．I2可以把At2从At的可溶性的盐溶液置换出来。
6、随着核电荷数的递增，氧化性逐渐减弱的一组是（）
A．I2、Br2、Cl2、F2 B．F2、Cl2、Br2、I2
C．F－、Cl－、Br－、I－ D．Li、Na、K、Rb
第一节元素周期表
（第3课时核素）
※明确学习目标※
1、在复习原子结构的基础上，了解元素、核素、同位素的概念及其之间的关系。
2、掌握原子的构成，会用质量数表示原子的组成（AZX）。
了解构成原子的粒子之间的数目关系，会根据数目关系进行有关计算。
※课前自主预习※
【相关知识点的回顾】
1、原子的构成：
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。
小结如下：
原子
2、元素是具有的一类原子的总称。
【预学能掌握的内容】
一、质量数
1、定义：
原子的质量主要集中在，质子和中子的相对质量都近似
为，如果忽略的质量，将核内所有取值相加起来，所得的数值叫做质量数。
符号：
。
2、计算式：
质量数（A）=+
3、应用：
用质量数表示某种原子
X。
二、核素和同位素
1、核素：
具有一定数目和一定数目的一种原子称为核素。
2、同位素：
相同而不同的的不同原子互称同位素。
（即的互称为同位素。
）
3、氢元素有三种核素；氧元素有三种核素；碳元素有三种核素；铀元素有
等多种核素。
考古是利用测定一些文物的年代，用于制造氢弹。
※课堂合作探究※
三、核素
〖合作探究1〗构成原子的粒子及其性质
构成原子的粒子
电子
质子
中子
电性和电量
1个电子带1个单位负电荷
1个质子带1个单位正电荷
不显电性
质量/kg
9.109×10－31
1.673×10－27
1.675×10－27
相对质量
1/1836（电子与质子质量之比）
1.007
1.008
思考：
从表格得出原子的质量主要取决于哪种微粒？
质子带正电，电子带负电，而原子不显电性的原因是什么？
从中可以得到什么关系？
〖共同归纳1〗
1、质量数
质量数（A）=+
在化学上，我们为了方便地表示某一原子。
在元素符号的左下角标出其质子数，左上角标出质量数：
X。
请填写下列表格：
氢元素的原子核
原子名称
原子符号（
X）
质子数（Z）
中子数（N）
H
H或
H或
〖合作探究2〗
1、填写下表，总结原子质量数（A）与相对原子质量的关系。
原子
质子数
（Z）
中子数
（N）
质量数
（A）
相对原子质量
F
10
18.998
Na
12
22.990
2、请合作完成下表，思考：
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？
从中你能不能得出质子数、中子数、质量数和电子数之间的数目关系呢？
符号
质子数
中子数
质量数
电子数
Ar
Na+
12
12
12
20
40
18
〖例1〗某元素X天然存在的一个原子中共有质子、中子、电子共93个，其中35个粒子不带电，则X元素的该原子的相对原子质量约为（ ）
A．35 B．30 C．64 D．58
〖例2〗Rn–离子有m个电子，它的质量数为A，则原子核内的中子数
为，a克HnR中所含中子的物质的量是。
〖思考与交流1〗
1、截止到1999年，人们已经发现了113种元素，是否可以说我们已经发现了113种原子呢？
为什么？
举例说明。
2、完成下表。
元素符号
原子符号
核电荷数
中子数
电子数
1
0
1
1
1
1
1
2
1
6
6
6
6
8
6
3、元素、核素、同位素三者之间的关系你能不能用一个图示说明呢？
如何理解同位素概念中“同位”的含义？
〖共同归纳2〗
2、元素、核素、同位素
（1）元素：
。
核素：
。
同位素：
。
（2）核素的种类由决定，元素的种类由决定。
〖说明〗
（1）绝大多数元素都包括多种核素，如H、O等；也有的天然元素仅含一种核素，如Na、F等。
（2）同位素的特性：
a、同位素的化学性质相同，物理性质不同。
b、天然存在的某种元素中，不论是游离态还是化合态，各种同位素所占的原子个数百分比（即丰度）一般是不变的。
〖课堂练习〗
1、有以下一些微粒：
①
②
③
④
⑤
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。
2、下列各组中属于同位素的是（）
A．40K与40CaB．T2O和H2OC．40K与39KD．金刚石与石墨
3、下列叙述中正确的是（）
A．发生化学反应时，失去电子越多的金属原子，其还原能力越强
B．目前已发现113种元素，即已发现113种原子
C．核外电子总数不同的原子，可能是同种元素的原子
D．同一元素的各种同位素的化学性质基本相同
E．任何元素的原子都是由核外电子和核内中子、质子组成的
※知识运用导练※
【基础达标】
1、
H、
H、
H、H+、H2是（）
A．氢的五种同位素B．五种氢元素
C．氢的五种核素D．氢元素的五种不同粒子
2、下列各组粒子属于同位素的是（）
A．
Cl和
ClB．
K和
CaC．O2和O3D．H2O和D2O
3、放射性原子在人类生活中的很多地方有着特殊的作用，对人类的科学研究有很大的帮助，其中最主要的作用是作为示踪原子。
最近医学界通过用放射性14C的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA来杀死细胞，从而抑制艾滋病。
下面有关14C的叙述正确的是（）
A．14C与14N含有相同的中子数B．14C与C60互为同位素
C．14C与C60中普通碳原子的化学性质不同D．14C与12C互为同位素
4、下列说法正确的是（）
①氘和氚是质量数不同、质子数相同的氢的两种同位素；②氢元素是指
H；③
H、
H、
H是氢的三种同位素，是同一元素的三种原子；④
H和
H的化学性质几乎完全相同。
升级会员 