第二节      元素周期律 （第二课时）

 

【学习目标】

  1、结合有关数据和实验事实认识元素周期律，了解原子结构与元素性质的关系

  2、能够以第3周期元素为例，说明同周期元素性质的递变情况

  3、认识事物变化由量变引起质变的规律

  【重点难点】

   元素金属性、非金属性的周期性变化；元素周期律的意义

  【课前预习】

     1、随着原子序数的递增，原子的核外电子排布呈现           的变化；随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈现         的变化；随着原子序数的递增，元素的金属性和非金属性呈现          的变化。

2、金属单质与水或酸反应（非氧化性酸）置换出氢气越容易（反应的程度越剧烈），表明元素的金属性         ，金属最高价氧化物对应水化物的碱性越强，表明元素金属性            。。

3、非金属单质与氢气化合越容易，形成气态氢化物越稳定，表明元素非金属性          ，非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，表明元素非金属性            。

【学习探究】

探究1、Na、Mg、Al的金属性强弱

【思考】我们可采用怎样的方法来验证Na、Mg、Al的金属性强弱？

 

 

【实验】Na、Mg、Al与滴有酚酞的水反应（其中Mg、Al还要与沸水反应），观察现象。

现象：

1.Na在常温下，与水剧烈反应，浮于水面在水面四处游动，同时产学生大量无色气体，溶液变红。

2.Mg在常温下，与水的反应无明显现象；加热时，镁带表面有大量气泡出现，溶液变红。

3.Al在常温或加热下，遇水无明显现象。

写出有关的方程式：                          、                             。

【思考】请大家预测一下，Mg、Al分别与稀盐酸反应时，现象是否会相同？应该有什么区别？

 

【实验】取一小段镁带和一小片铝，用砂纸磨去它们表面的氧化膜，分别放入两只试管，再各加入2mL1mol/L的盐酸。观察反应的现象，填写下表：

 

Mg

Al

现象

 

 

化学方程式

 

 

【思考】Na、Mg、Al的最高价氧化物的水化物的性质怎样呢？

 

结论：通过上述实验和讨论，可知Na、Mg、Al的金属性：                           。

探究2、Si、P、S、Cl的非金属性强弱

【思考】我们可采用怎样的方法来验证Si、P、S、Cl的非金属性强弱？

 

 

【投影展示】             硅、磷、硫、氯的性质比较

性质

Si

P

S

Cl

非金属单质与氢气反应的条件

高温

磷蒸气与氢气能反应

须加热

光照或点燃时发学生爆炸而化合

最高价氧化物对应水化物的酸性强弱

H₄SiO₄

弱酸

H₃PO₄

中强酸

H₂SO₄

强酸

HClO₄

比H₂SO₄更强的酸

 

由上述资料可知Si、P、S、Cl的非金属性强弱关系为：                          。

通过对Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl性质的比较，我们可以得出：

      

【结论】对其他周期元素性质进行研究，也可以得到类似的结论，即：同一周期从左往右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。

探究3、元素周期律

1、定义：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化，这一规律叫做元素周期律。

2、元素周期律的具体内容：元素周期律是指：①            ；②            ；③            ；

④          的周期性变化。

3、元素周期律的实质：                                      。

【课堂总结】

【当堂达标】

1、下列说法正确的是                   (    )

A．Na、Mg、Al还原性依次减弱          B．HCl、PH₃、H₂S稳定性依次减弱

C．NaOH、KOH、CsOH碱性依次减弱         D．O^2－、Cl^－、Ca²⁺半径依次减小

2、甲、乙两种非金属比较，能说明甲比乙的非金属性强的是      （   ）

①甲比乙容易与H₂化合  ②甲单质能与乙阴离子发生氧化还原反应  ③甲的最高价氧化物对应水化物的酸性比乙的酸性强  ④与某金属反应时甲原子得电子数比乙得的多  ⑤甲单质的熔沸点比乙的低

A.只有④            B.只有⑤            C.①②③        D.①②③④

3、元素周期律的实质是（   ）

A.相对原子质量逐渐增大                                 B.核电荷数逐渐增大

C.核外电子排布呈现周期性变化                       D.元素的化合价呈现周期性变化

4、已知X、Y、Z为三种原子序数相连的元素，最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱是：HXO₄＞H₂YO₄＞H₃ZO₄。则下列说法正确的是（    ）

A.气态氢化物的稳定性：HX＞H₂Y＞ZH₃     B.非金属活泼性：Y＜X＜Z   

C.原子半径：X＞Y＞Z                      D.原子最外电子层上电子数的关系：Y= (X+Z)

5、制冷剂是一种易被压缩、液化的气体，液化后在管内循环，蒸发时吸收热量，使环境温度降低，达到制冷目的。人们曾采用过乙醚（CH₃-O-CH₃）、CH₃Cl等作制冷剂，但它们不是有毒，就是易燃。于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的制冷剂。据现有知识，某些元素化合物的易燃性、毒性变化趋势如下：

（1）氢化物的易燃性：第二周期 ____________＞____________＞H₂O＞HF；

第三周期SiH₄＞PH₃＞____________＞____________。

（2）化合物的毒性：PH₃＞NH₃；H₂S______H₂O；CS₂____CO₂；CCl₄＞CF₄。(选填“＞”或“＜”)

于是科学家们开始把注意力集中在含F、Cl的化合物上。

（3）已知CCl₄的沸点为76.8℃，CF₄的沸点－128℃。新制冷剂的沸点范围介于其间。经过较长时间的反复试验，一种新的制冷剂氟利昂(CF₂Cl₂)终于诞生了。然而，这种制冷剂造成了当今的某一环境问题是____      ___。但这求助于周期表中元素及其化合物的_______（填序号）变化趋势来开发制冷剂的科学思维方法是值得借鉴的。

①毒性  ②沸点  ③易燃性  ④水溶性  ⑤颜色

A.①②③            B.②④⑤              C.②③④

6、某化学兴趣学习小组在做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象如下表。

 

实验方案

实验现象

① 用砂纸擦后的镁带与沸水反应，再向反应后溶液中滴加酚酞

（A）浮于水面,熔成一个小球,在水面上无定向移动,随之消失,溶液变红色

② 向新制的H₂S饱和溶液中滴加新制的氯水

（B）产生气体,可在空气中燃烧，溶液变成浅红色

③ 钠与滴有酚酞试液的冷水反应

（C）反应不十分强烈,产生的气体可以在空气中燃烧

④ 镁带与2mol·L^-1的盐酸反应

（D）剧烈反应,产生可燃性气体

⑤ 铝条与2mol·L^-1的盐酸反应

（E）生成白色胶状沉淀,继而沉淀消失

⑥ 向AlCl₃溶液滴加NaOH溶液至过量

（F）生成淡黄色沉淀

 

请你帮助该小组同学整理并完成实验报告：

(1) 实验目的：探究同周期元素的金属性和非金属性的递变规律。

(2) 实验用品：仪器：①    ②    ③    ④ 试管夹 ⑤ 镊子 ⑥ 小刀 ⑦ 玻璃片⑧ 砂纸⑨ 烧杯等；

药品：钠、镁带、铝条、2mol·L^-1的盐酸、新制的氯水、饱和的H₂S溶液、AlCl₃溶液、NaOH溶液等。

(3) 实验内容：（填写与实验方案相对应的实验现象）

①     ②     ③     ④     ⑤     ⑥     （用A-F表示）

写出③的离子方程式                                    。

(4) 实验结论：                                          。

【反思总结】