魯科版必修2 元素周期表的應用 第2課時同主族元素性質的變化規(guī)律 學案4.doc

第2課時 同主族元素性質的變化規(guī)律課前預習情景素材 根據(jù)周期表中位置相近的元素其性質應該相近的原理，人們在周期表中一定的區(qū)域內尋找性質相似的新物質。如氟、氯、硫、磷等元素在周期表中的同一區(qū)域，對這個區(qū)域里的元素進行充分地研究，有助于制造出新品種的農(nóng)藥。又如，可以在周期表中金屬與非金屬的分界處找到半導體材料，如硅、鍺、硒、鎵等。再如，我們可以在過渡元素中尋找催化劑和耐高溫、耐腐蝕的合金材料。 科學家借助元素周期表成功地發(fā)現(xiàn)新元素和新物質的實例不勝枚舉！本課時帶你探究同主族元素在性質方面的變化規(guī)律。知識預覽二、預測同主族元素性質的遞變性1.查閱課本，填寫如下有關a族元素的原子結構與元素性質的表格元素原子結構示意圖單質與h2化合的難易氫化物最高價氧化物最高價氧化物的水化物得電子能力化學式酸性化學式酸性f很易hfcl較易hclcl2o7hclo4br較難hbrbr2o7hbro4i很難hii2o7hio4 可見，a族元素從上到下，一方面，元素原子的最外層電子數(shù)相同，決定了該族元素的性質具有相似性。另一方面，隨著電子層數(shù)依次增多，原子半徑逐漸增大，失電子能力逐漸增強，得電子能力逐漸減弱。該主族元素的單質及化合物的性質也呈現(xiàn)出相似性和遞變性。2.推測a族元素的性質元素原子結構示意圖原子半徑失電子能力最高價氧化物最高價氧化物的水化物單質反應的劇烈程度化學式堿性與水與o2lili2oliohnana2onaohkk2okohrbrb2orbohcscs2ocsoh3.推測金屬鉀的性質，并用實驗驗證（1）推測，鉀的性質應是能與h2o反應且比na劇烈，生成強堿并放出h2。（2）設計，實驗方法應是將綠豆粒大的金屬鉀投入盛有蒸餾水并滴有酚酞的培養(yǎng)皿中。（3）實驗，觀察現(xiàn)象試劑：鉀、酚酞、蒸餾水。儀器：鑷子、小刀、濾紙、玻璃片、培養(yǎng)皿。實驗過程：將金屬鉀投入水中，并立即蓋上玻璃片?，F(xiàn)象：鉀浮在水面上，鉀與水反應放出氣體并燃燒，溶液變紅。（4）結論：鉀比鈉活潑，失電子能力強。4.總結 同一主族元素，從上到下，原子半徑逐漸增大，失電子能力逐漸增強，得電子能力逐漸減弱，元素的金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱。 同一主族元素，從上到下，單質的氧化性逐漸減弱，還原性逐漸增強；最高價氧化物的水化物堿性逐漸增強，酸性逐漸減弱；非金屬元素氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性逐漸減弱，還原性逐漸增強，酸性逐漸增強。三、元素周期律和元素周期表的意義 元素周期律和周期表揭示了元素之間的內在聯(lián)系，反映了元素性質與它的原子結構的關系，在哲學、自然科學、生產(chǎn)實踐等方面具有重要意義。1.在哲學方面 元素周期律揭示了元素原子的核電荷數(shù)遞增引起元素性質發(fā)生周期性變化的事實，在自然科學上有力地論證了事物變化的量變引起質變的規(guī)律性。元素周期表是周期律的具體表現(xiàn)形式，它把元素納入一個系統(tǒng)內，反映了元素間的內在聯(lián)系，打破了曾經(jīng)認為元素是互相孤立的形而上學觀點。通過元素周期律和周期表的學習，可以加深對物質世界對立統(tǒng)一規(guī)律的認識。2.在自然科學方面 周期表為發(fā)展物質結構理論提供了客觀依據(jù)。原子的電子層結構與元素周期表有密切關系，周期表為發(fā)展過渡元素結構、鑭系和錒系結構理論，甚至為指導新元素的合成、預測新元素的結構和性質都提供了線索。元素周期律和周期表在自然科學首先是化學、物理學、生物學、地球化學等方面，都是重要的工具。3.在生產(chǎn)上的某些應用（1）尋找新材料在金屬元素和非金屬元素的交界處尋找半導體材料。在過渡金屬元素中尋找催化劑，并通過加入少量稀土元素改善性能。在b到b族的過渡金屬元素中尋找耐高溫、耐腐蝕的材料，用以制造火箭、導彈、宇宙飛船等。利用元素周期表，還可以尋找合適的超導材料、磁性材料等。(2)合成新農(nóng)藥研究元素周期表右上角的元素，合成新農(nóng)藥。（3）地球上化學元素的分布與元素在周期表中的位置密切相關。相對原子質量小的元素，地殼中含量多；相對原子質量大的元素，地殼中含量少。原子序數(shù)是偶數(shù)的元素地殼中含量多，原子序數(shù)是奇數(shù)的元素地殼中含量少