高中化学 第一章第一节 元素周期表教案2 新人教版必修2.docx
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高中化学第一章第一节元素周期表教案2新人教版必修2
2019-2020年高中化学第一章第一节元素周期表教案2新人教版必修2
1.
掌握周期表的结构,周期、族的概念
2.掌握同周期、同主族元素性质的递变规律,并能运用原子结构理论进行解释
3.掌握原子结构、元素性质及该元素在周期表中的位置三者间的关系,初步学会运用元素周期表
4.了解元素周期律与元素周期表的重要意义,认识事物变化由量变引起质变的辨证规律
元素周期表的结构,元素的性质、元素在周期表中的位置与原子结构的关系
元素性质、结构、位置三者关系;核素、同位素
讨论、启发
[引入]宇宙万物是由什么构成的?
(投影)
古希腊人——水、土、火、气四元素
古中国人——金、木、水、火、土五元素
到了近代,人们才渐渐明白,元素多种多样:
18世纪——30余种/19世纪——54种/现代——115种
人们自然会问,没有发现的元素还有多少种?
元素之间是孤零零地存在?
还是彼此之间有联系?
通过元素周期律的学习,我们知道:
元素不是一群乌合之众,而是象一支训练有素的军队,按严格的命令井然有序地排列。
既元素的性质随着原子序数的递增呈现周期性变化。
元素周期表恰好把我们已知的一百多种元素之间的这种周期性很好地表现出来。
[投影]元素周期表(还可以有其它的形式,门捷列夫周期表仅是其中的一种)
[讲述]周期表的编排原则:
把电子层数相同的一系列元素按原子序数递增的顺序从左到右排列成横行;把最外层电子数相同的一系列元素按电子层数递增的顺序从上到下排列成纵行。
首先来认识元素周期表的的结构。
请数一数有多少个横行?
多少个纵行?
——7个横行、18个纵行。
我们把每个横行叫做一个周期。
先来认识周期。
[板书]1.周期
[提问]把不同的元素排在同一个横行即同一周期的依据是什么?
(以1——18号元素为例)
[学生讨论、得出结论]周期序数==电子层数
[讲述]
(1)周期的定义——具有相同的电子层数的元素按照原子序数递增的顺序排列的一个横行称为一个周期。
(2)除第一周期,第七周期外,每一周期的元素都是从最外层电子数为1的碱金属开始,逐渐过度到最外层电子数为7的卤素,最后以最外层电子数为8的稀有气体元素结束。
(3)填表P105/短周期、长周期、不完全周期的概念
(4)第六周期57号镧——71号镥共15种元素,因为它们的原子的电子层结构和性质十分相似,统称为镧系元素。
第七周期89号锕——103号铹共15种元素,因为它们的原子的电子层结构和性质十分相似,统称为锕系元素。
为了使表的结构紧凑,将全体的镧系、锕系各放在一个格子内。
(5)在锕系元素中92号铀以后各元素多数为人工进行核反应制得的元素,又叫做超铀元素。
(6)元素周期表上列了112种元素,事实上现已发现的元素还有114号、116号、118号。
[练习]
(1)投影上练习有关周期的结构
(2)提问Mg、Br各在周期表上的第几周期?
[讲述]继续了解有关族的内容。
我们已经数过周期表中有18个纵行,再来数一数有几个族?
(16个族)观察每一个族上方分别有罗马数字
、
、
…以及A、B、0等,它们分别表示什么意思?
、
、
…表示族序数/A、B表示主族、副族。
[提问]什么叫主族?
什么叫副族?
[讲述]
(1)完全由长周期元素组成的族叫主族(ⅠA······ⅦA)
由长周期和短周期元素共同构成的族叫副族。
(ⅠB······ⅦB)
(2)周期表中有7个主族、7个副族、1个零族(均为稀有气体元素,由于化学性质非常不活泼,通常难以参加化学反应,化合价为0)、1个Ⅷ族(3个纵行)
(3)从
B到
B共10个纵行的元素均为“金”字旁,共60多种元素统称为过度元素,又称为过渡金属
(4)填投影上的表格
(5)总结结构——三长三短一不全,七主七副八与零
(6)中学化学学习主族元素的性质,元素的性质主要由元素原子的最外层电子数决定的,请大家分析讨论主族元素的族序数与主族元素的原子最外层有什么关系?
[学生讨论、总结]主族元素的族序数==原子的最外层电子数
[练习]思考题、练习题
[讲述]目前已知的化学元素有115种,天然元素92种,其中81种人体中发现。
按其在人体所占质量的比例是否大于0.05%,可划分为常量元素(11种,占体重的99.25%)和微量元素
[投影]人体中的常量元素
缺钠、钾:
精神错乱、疲劳、头疼、恶心、呕吐、厌食、抽搐、昏迷
缺钙:
腕掌痉挛、手足抽搐、低血压、心率失常
缺磷:
肾功能不全
缺镁:
虚弱、易怒、痉挛、震颤
缺铁:
贫血
缺氮:
肝功能不全
2019-2020年高中化学第一章第一节元素周期表教案3新人教版必修2
【同步教育信息】
一.本周教学内容:
元素周期表
1、核素
2、元素周期表
二.重点、难点:
元素周期表的结构。
三.教学过程:
(一)核素
1、原子结构:
原子由原子核和核外电子构成,原子核在原子的中心,由带正电的质子与不带电的中子构成,带负电的电子绕核作高速运动。
也就是说,质子、中子和电子是构成原子的三种微粒。
在原子中,原子核带正电荷,其正电荷数由所含质子数决定。
(1)原子的电性关系:
核电荷数=质子数=核外电子数
(2)质量数:
将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来所得的数值,叫质量数。
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
(3)离子指的是带电的原子或原子团。
带正电荷的粒子叫阳离子,带负电荷的粒子叫阴离子。
当质子数(核电荷数)>核外电子数时,该粒子是阳离子,带正电荷;
当质子数(核电核数<核外电子数时,该粒子是阴离子,带负电荷。
X
(4)原子组成的表示方法
A
质量数——
——元素符号
Z
核电荷数——
(核内质子数)
[练习1]填表:
粒子符号
质子数(Z)
中子数(N)
质量数(N)
用X表示为
①O
8
18
②Al
24
27
③Ar
18
22
④Cl
Cl
⑤H
H
[练习2]
(1)AXx+共有x个电子,则N=
(2)AXx-共的x个电子,则N=
(3)A2-原子核内有x个中子,其质量数为m,则ngA2-离子所含电子的物质的量为:
2、核素和同位素
(1)核素:
具有一定数目的质子和一定数目的中子的原子叫核素。
如如氢元素有H、H、H三种不同核素。
[练习]填表:
原子符号
质子数
中子数
氢原子名称和简称
①H
氕(H)
②H
氘(D)
③H
氚(T)
[思考]是不是任何原子核都是由质子和中子构成的?
(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。
①同位素中“同位”的含义:
指在元素周期表中占据同一个位置的意思。
如氕、氘、氚,即同一元素的不同核素之间互称为同位素。
②同位素的性质:
在天然存在的某种元素中,各种同位素原子个数百分含量一般是不变的;同一种元素的各种不同的同位素化学性质几乎完全相同,因为各同位素原子结构几乎相同(除中子数)。
但由不同的同位素构成的物质物理性质不同。
③同位素相对原子质量与元素相对原子质量:
同位素(即某个原子)相对原子质量;是指某原子的质量与12C原子质量的1/12的比值。
例如,12C原子质量是1.993×10-26kg,一个Fe原子质量为9.288×10-26kg,则该Fe原子相对质量为=55.923。
所以,同一种元素可以有几种不同的同位素(即不同的原子),各同位素的相对原子质量是不同的。
元素的相对原子质量是各同位素(即各原子)相对原子质量的代数平均值。
设某元素各同位素(即各原子)的相对原子质量分别为M1、M2……,各同位素(即各原子)原子个数百分含量分别为x1%,x2%……,则该元素相对原子质量=M1x1%+M2x2%+……,若用同位素质量数和原子百分含量计算出的平均值为近似相对原子质量。
[练习]以下互为同位素的是
A、金刚石与石墨B、D2与H2C、4019X与4020YD、3517Cl与3717Cl
E、水和重水(D2O) F、纯碱和烧碱G、氕和氘
(3)元素、核素、同位素的比较和关系
元素
具有相同核电荷数即质子数的同一类原子的总称。
核素
具有一定数目的质子和中子的一种原子。
即:
原子=核素
同位素
具有相同质子数不同中子数的同一种元素的不同种原子(核素),互称同位素。
(二)元素周期表
1、元素周期表的编排原则:
①按原子序数递增顺序从左到右排列;
②将电子层数相同的元素排成一个横行;
③把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排列成纵行。
(1)原子序数:
按照元素在周期表中的顺序给元素编号得到的序数叫原子序数。
原子序数=核电荷数=质子数=荷外电子数
(2)原子结构示意图:
用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数,弧线表示各电子层,弧线上的数字表示该电子层上的电子数。
核电荷数
各电子层排布的电子数
电子层数
微粒符号
原子核
[练习1]下列微粒结构示意图表示的各是什么微粒?
[练习2]下列微粒结构示意图是否正确?
如有错误,指出错误的原因。
2、元素周期表的结构:
(1)周期:
元素周期表有7个横行,每一横行称为一个周期,元素周期表共有7个周期。
①周期的分类:
元素周期表中,我们把1、2、3周期称为短周期,其他周期成为长周期。
类别
周期序数
起止元素
包括元素种数
核外电子层数
短周期
1
H—He
2
1
2
Li—Ne
8
2
3
Na—Ar
8
3
长周期
4
K—Kr
18
4
5
Rb—Xe
18
5
6
Cs—Rn
32
6
7
Fr—112号
26
7
②周期的特点:
周期序数==电子层数
同一周期中最外层电子数从1—8(除第一周期外)
每一周期从左到右:
碱金属元素——稀有气体
(2)族:
元素周期表有18个纵行,除了8、9、10三个纵行称为Ⅷ外,其余的每一个纵行称为一族,共16个族。
族的序号一般用罗马数字表示。
①族的分类:
元素周期表中,我们把18个纵行共分为16个族,其中7个主族,7个副族,一个零族,一个第Ⅷ族。
主族:
由短周期元素和长周期元素共同构成的族,用A表示:
ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA。
副族:
完全由长周期元素构成的族,用B表示:
ⅠB、ⅡB、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB。
第Ⅷ族:
8、9、10三个纵行为Ⅷ族。
零族:
第18纵行称为零族。
②族的特点:
主族的族序数===最外层电子数===最高正化合价
③族的别称:
第ⅠA族称为碱金属元素
第ⅣA族称为碳族元素
第ⅤA族称为氮族元素
第ⅥA族称为氧族元素
第ⅦA族称为卤素族元素
零族称为稀有气体元素
3、元素周期表的作用:
(1)可以获得元素的一些信息,如元素名称、元素符号、原子序数、相对原子质量。
(2)确定元素属于金属元素还是非金属元素,是否属于过渡元素。
底色为深绿色为非金属元素,底色为浅绿色为金属元素,处于红色方框内为过渡元素。
(3)确定元素在元素周期表中的位置。
如铁处在元素周期表第四周期第Ⅷ族。
(4)依据原子序数而确定元素在元素周期表的位置。
如已知某元素原子序数为7,则确定其在周期表中位置的方法是:
先写出该元素的原子结构示意图,由其电子层数为2,确定其处于第三周期,由其最外层有五个电子确定其处在第ⅤA族。
[练习1]推算出原子序数为6、13、34的元素在周期表中的位置(周期、族)。
[练习2]下表是周期表中的一部分,根据A—I在周期表中的位置,写出他们的元素符号和原子结构示意图。
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
1
A
2
D
E
G
I
3
B
C
F
H
[小结]元素周期表的结构
第1周期:
2种元素
第2周期:
8种元素
第3周期:
8种元素
短周期
周期
第4周期:
18种元素
第5周期:
18种元素
第6周期:
32种元素
长周期
第7周期:
26种元素(含锕系15种元素)最多容纳32种元素
元素周期表
主族(由长周期、短周期共同构成)含ⅠA、ⅡA、……ⅥA、ⅦA)
族
副族(完全由长周期构成)含ⅠB…ⅦB
第Ⅷ族(含第八、九、十3个纵行)
○族(稀有气体元素)
【典型例题】
例1.某元素的阳离子,核外共用x个电子,原子的质量数为A,则该元素原子里的中子数为()
A.B.C.D.
分析:
本题主要考查的是元素的原子得、失电子后,核电荷数和阴、阳离子的核外电子数及离子电荷数的关系。
由于阳离子带正电,为原子失去电子的结果;阴离子带负电,为原子获得电子所致。
所以阳离子的核外电子数应该是原子的质子数减去阳离子的电荷数,阴离子的核外电子数为原子的质子数加上阴离子的电荷数。
根据质量关系:
质量数=质子数+中子数,因此要求中子数必须先要知道质量数和质子数。
根据题意,质量数为已知,而质子数则可根据该离子所带电荷数和它的核外电子数求得。
阳离子核外电子数为x,则该阳离子对应原子的核外电子数是,核内的质子数也为。
所以
答案为A。
例2.下列说法正确的是( )
A.同一元素各核素的质量数不同,但它们的化学性质几乎完全相同
B.任何元素的原子都是由核外电子和核内中子、质子组成的
C.钠原子失去一个电子后,它的电子数与氖原子相同,所以变成氖原子
D.、、的质量数相同,所以它们是互为同位素
分析:
本题是利用相关概念来对选项作出判断。
对于A选项,可利用“结构决定性质”这一概念来进行判断;对于B选项,可利用部分原子结构的特殊性来解决;C选项中,必须明确决定原子种类的微粒是哪几种;D选项可用同位素的概念来进行判断。
A选项中的各核素是属同一元素,这些核素间必定互为同位素。
根据同位素和质量数的含义可知:
各核素原子的质子数同中子数不同,二者之和在数值上等于质量数,因而质量数必不相等,但同位素的化学性质几乎完全相同,故A选项正确。
B选项中描述的只是原子构成的一般规律,而忽视了氕原子()的原子核内只有质子而无中子这个特例,故B选项错误。
C选项中原子种类应由质子数和中子数共同决定的,若原子核不改变,仅核外发生电子得失,是决不会发生由一种原子转变为另一种原子的,而只能由原子变为离子,故C选项错误。
D选项中互为同位素的不同原子质子数相同,中子数不同,因而其质量数必然不等,故D选项错误。
本题答案为A选项。
答案为A。
例3.根据下列叙述填写相应微粒的符号:
A.某微粒一般不与其它元素的原子反应,这种微粒是____。
B.某微粒是阴离子,它的原子最外层电子是K层电子数的3倍,这种微粒是____。
C.某微粒氧化性极弱,但得到一个电子后的还原性很强,这种微粒是____。
D.某微粒还原性很弱,但失去一个电子后的氧化性很强,这种微粒是___。
分析:
电子层结构为由其最外是8电子的稳定结构,所以该微粒可以是中性原子,也可以是阳离子或阴离子。
A.该微粒不与其它元素的原子反应,它是稀有气体原子,其原子核核电荷为18,是氩元素。
B.该微粒还原成中性原子,最外层是K层电子的3倍,它的原子结构示意图为,其阴离子为S2-。
C.某微粒氧化性很弱,得到一个电子后形成原子,此原子结构示意图为,所以这种微粒应为K+。
D.某微粒还原性很弱,失去一个电子后成为原子,该微粒为氯原子,氯原子氧化性强其微粒应为Cl-。
答案为:
A.ArB.S2-C.K+D.Cl-。
例4.设某元素的原子核内的质子数为m,中子数为n,则下述论断正确的是()
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
C.若碳原子质量为,此原子的质量为
D.核内中子的总质量小于质子的总质量
分析:
相对原子质量是属于元素范畴的概念,而不是属于某一种原子的物理量,元素
的相对原子质量指的是平均相对原子质量,显然B是错误的。
任何原子的质量不可能是碳原子质量与此原子质子数与中子数之和的乘积,而且碳原子有多种同位素,选项C中的W并没有明确指的是哪一种同位素。
故C项也是错误的。
题中没有指明是哪种原子,无法确切知道此核内质子数与中子数的相对多少,故D项也是错误的。
答案为A。
例5.在下列各元素组中,除一种元素外,其余都可以按照某种共性归属一类,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
其他元素所属编号
(1)S、Na、Mg
(2)N、P、Sn、As
(3)K、Ca、Al、Zn
(4)Cu、Fe、Ag、Ca
其他元素所属类型编号:
①主族元素,②过渡元素,③同周期元素,④同主族元素,⑤金属元素,⑥非金属元素。
分析:
此题考查学生对于周期表的结构是否熟悉。
(1)中Na、Mg、S为同周期元素,
(2)中N、P、As为ⅤA族元素,(3)中K、Ca、Al是主族元素,(4)中Cu、Fe、Ag是过渡元素。
答案:
(1)N,③
(2)Sn,④(3)Zn,①(4)Ca,②。
例6.(核磁共振)可以用于含碳化合物的结构分析,表示的碳原子是()
A.核外有13个电子,其中6个参与成键
B.核内有6个质子,核外有7个电子
C.质量数为13,原子序数为6,核内有7个质子
D.质量数为13,原子序数为6,核内有7个中子
分析:
从分析,质量数为13,质子数为6,中子数为13-6=7,原子序数=核电荷数=核外电子数=质子数。
答案为D。
例7.甲、乙是周期表中同一主族的两种元素,若甲的原子序数为x,则乙的原子序数不可能是()
A.x+2B.x+4C.x+8D.x+18
分析:
根据每一周期所含元素的种数,第一周期有2种元素,第二、三两周期各含8种元素,第四、五两周期各含18种元素,第六周期含32种元素,则乙的原子序数可能为x+2、x+8、x+18或x+32,故应选B.
例8.原子序数为34的元素,确定其在周期表中的位置。
分析:
根据原子序数确定元素在周期表中的位置,有两种方法。
一种是:
用原子序数减去每一周期中含有的元素种类即:
34-2(第一周期元素种类)-8(第二周期元素种类)-8(第三周期元素种数)=16,
第四周期含有18种元素,所以34号元素处在周期表中的四周期的第十六纵行,即,ⅣA所以34号元素在周期表中的位置为:
四周期ⅣA为Se。
另一种方法是:
利用记住某一族元素的原子序数来推导。
例如:
可以利用记住稀有气体元素的原子序数来推导。
34号元素与稀有气体氪的原子序数36相近,氪在第四周期、零族,34号为氪的同周期元素,向前推前两族,即ⅣA。
【模拟试题】(答题时间:
35分钟)
一、选择题
1、硼有两种天然同位素105B和115B,已知硼元素的原子量为10.8。
下列对硼元素中105B的质量分数的判断正确的是
A.等于20%B.略小于20%C.略大于20%D.等于80%
2、核内中子数为N的R2+的离子,质量数为A,则n克它的氧化物中所含质子的物质的量为
A.(A-N+8)B.(A-N+10)C.(A-N+2)D.(A-N+6)
3、某微粒用n+表示,下列关于该微粒的叙述中正确的是
A.所含质子数=A-nB.所含中子数=A-Z
C.所含电子数=Z+nD.质子数=Z+A
4、11H、21H、31H、H+、H2是
A.氢的五种同位素B.五种氢元素
C.氢的五种同素异形体D.氢元素的五种不同微粒
5、据最新报道,放射性同位素钬16667Ho可有效地治疗肝癌。
该同位素原子核内的中子数与核外电子数之差是
A.32B.67C.99D.166
6、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
A.30B.28C.26D.24
7、据报道,上海某医院正在研究用放射性同位素碘12553I治疗肿瘤。
该同位素原于核内的中子数与核外电子数之差是
A.72B.19C.53D.125
8、据报道,某些建筑材料会产生放射性同位素氡22286Rn,从而对人体产生伤害。
该同位素原子的中子数和质子数之差是
A.136B.50C.86D.222
9、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
10、在周期表中,第三、四、五、六周期元素的数目分别是()
A.8、18、32、32B.8、18、18、32
C.8、18、18、18D.8、8、18、18
11、由短周期元素和长周期元素共同组成的族可能是………………………………()
A.0族D.主族C.副族D.Ⅶ族
12、现行元素周期表中已列出112种元素,其中元素种类最多的周期是……………()
A.第4周期B.第5周期C.第6周期D.第7周期
13、某元素原子的最外电子层上只有2个电子,下列说法正确的是…………………()
A该元素一定是金属元素B.该元素可能是非金屑元素
C该元素可能是第ⅡA族元素D.该元素一定是稀有气体元素
14、已知自然界氧的同位素有16O、17O、18O,氢的同位素有H、D,从水分子的原子组成来看,自然界的水一共有
A.3种B.6种C.9种D.12种
二.填空题:
1.用符号A:
质子数;B:
中子数;C:
核外电子数;D:
最外层电子数;E:
电子层数,填写下列各空:
(1)原子种类由 决定;
(2)元素种类由 决定;(3)核电荷数由 决定;(4)元素的化学性质主要由 决定;(5)元素的原子半径由 决定;(6)元素的化合价主要由 决定;
2.填表:
符号
质子数
中子数
质量数
电子数
核电荷数
原子序数
9
10
9
17
18
17
Al3+
27
10
3.填写下列空白:
(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号:
。
(2)周期表中位于第8纵行的铁元素属于第族。
(3)周期表中最活泼的非金属元素位于第纵行。
(4)所含元素超过18种的周期是第、周期。
4.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______________。
5.将某文献资料上记载的相对原子质量数据摘录如下:
35Cl
34.969
75.77%
35Cl
35
75.77%
37Cl
36.966
24.23