高中化學(xué) 元素周期表的應(yīng)用1

1、元素周期表的應(yīng)用教材分析（一）知識脈絡(luò)在學(xué)過原子結(jié)構(gòu)、元素周期律和元素周期表之后，結(jié)合化學(xué)1（必修）中學(xué)習(xí)的大量元素化合物知識，通過對第3周期元素原子得失電子能力強弱的探究，整合A族元素及其化合物的性質(zhì)，以及對金屬鉀性質(zhì)的預(yù)測等一系列活動，歸納得出同周期、同主族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律，體會元素在周期表中的位置、元素的原子結(jié)構(gòu)、元素性質(zhì)（以下簡稱“位、構(gòu)、性”）三者間的關(guān)系，學(xué)會運用元素周期律和元素周期表指導(dǎo)化學(xué)學(xué)習(xí)、科學(xué)研究和生產(chǎn)實踐。（二）知識框架通過探究第三周期元素原子得失電子能力強弱通過尋找新材料、探礦等實例通過整合A族元素及其化合物性質(zhì)、預(yù)測鉀的性質(zhì)元素周期表的應(yīng)用認識同周期元素性質(zhì)的遞變

2、認識同主族元素性質(zhì)的相似性和遞變性了解元素周期表在哲學(xué)、指導(dǎo)生產(chǎn)實際和科學(xué)研究等方面的意義 （三）新教材的主要特點： 舊教材是根據(jù)第3周期元素性質(zhì)的遞變通過歸納得出元素周期律和元素周期表，而新教材則是在學(xué)過元素周期律和元素周期表之后，讓學(xué)生根據(jù)原子結(jié)構(gòu)理論預(yù)測第3周期元素原子得失電子能力的遞變規(guī)律和金屬鉀性質(zhì)，再通過自己設(shè)計實驗去驗證。教材這樣處理旨在培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會運用元素周期律和元素周期表來指導(dǎo)化學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)研究。二教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能目標(biāo)1、以第3周期元素和A、A族元素為例，使學(xué)生掌握同周期、同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律，并能用原子結(jié)構(gòu)理論初步加以解釋；2、了解元素“位、構(gòu)

3、、性”三者間的關(guān)系，初步學(xué)會運用元素周期表；3、通過“實驗探究”、“觀察思考”，培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰σ约皩嶒灲Y(jié)果的分析、處理和總結(jié)能力；4、了解元素周期表在指導(dǎo)生產(chǎn)實踐等方面的作用。（二）過程與方法目標(biāo)1、通過“活動·探究”，學(xué)會運用具體事物來研究抽象概念的思想方法；2、通過“閱讀探究”、“交流·研討”、“觀察思考”等活動，培養(yǎng)學(xué)生獲取并整合信息的能力；3、通過對本節(jié)內(nèi)容的整體學(xué)習(xí)，學(xué)會運用元素周期律和元素周期表指導(dǎo)探究化學(xué)知識的學(xué)習(xí)方法。（三）情感態(tài)度與價值觀目的1、通過對門捷列夫的預(yù)言和一些化學(xué)元素的發(fā)現(xiàn)等化學(xué)史的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生體驗科學(xué)研究的艱辛與喜悅；2、通過對元素“位、

4、構(gòu)、性”間關(guān)系的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生初步樹立“事物的普遍聯(lián)系”和“量變引起質(zhì)變”等辨證唯物主義觀點；3、通過對元素周期表在指導(dǎo)生產(chǎn)實踐中的作用等知識的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生體會化學(xué)對人類生活、科學(xué)研究和社會發(fā)展的貢獻，培養(yǎng)學(xué)生將化學(xué)知識應(yīng)用于生產(chǎn)生活實踐的意識。三、教學(xué)重點、難點（一）知識上重點、難點1、同周期、同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律；2、元素“位、構(gòu)、性”三者間的關(guān)系。（二）方法上重點、難點學(xué)會在元素周期律和元素周期表指導(dǎo)下探究和學(xué)習(xí)元素化合物知識的學(xué)習(xí)方法。四、教學(xué)準(zhǔn)備1、 第1課時前，布置學(xué)生預(yù)習(xí)并準(zhǔn)備實驗探究方案；2、 第2 課時前，教師繪制“A族元素原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)比較”表格，并布置學(xué)生完成。3、 第

5、3 課時前，布置學(xué)生上網(wǎng)查閱“元素周期表的意義”五、教學(xué)方法實驗探究法、討論歸納法六、課時安排3課時七、教學(xué)過程第1課時【導(dǎo)入】前面我們學(xué)習(xí)了元素周期律和元素周期表，它對我們化學(xué)有什么作用呢？大家知道，門捷列夫在編制元素周期表時，人類只發(fā)現(xiàn)了六十多種元素，因此他做過很多大膽的預(yù)測，如他就預(yù)測在硅和錫之間存在一種元素-“類硅”，15年后該元素被德國化學(xué)家文克勒發(fā)現(xiàn)，為了紀(jì)念他的祖國，將其命名為“鍺”?！就队啊肯鄬υ淤|(zhì)量原子體積單質(zhì)比重二氧化物四氯化物比重體積沸點比重體積類硅72135.54.7221001.9113鍺72.613.225.474.70322.16861.887113.35【設(shè)問

6、】你知道門捷列夫是如何做出如此準(zhǔn)確的預(yù)測的嗎？【點評】通過展示門捷列夫預(yù)言的準(zhǔn)確性和鍺元素名稱來歷的介紹，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和愛國熱情，引導(dǎo)他們關(guān)注元素周期表的重要作用?！景鍟?第三節(jié) 元素周期表的應(yīng)用一、同周期元素性質(zhì)的遞變【板演】請寫出第3周期元素的名稱和元素符號【交流與研討】（1）第3周期元素原子的核外電子排布、原子半徑是如何遞變的？（2）嘗試用元素原子的核外電子排布規(guī)律預(yù)測第3周期元素原子失電子或得電子能力的相對強弱?！久襟w展示】第3周期元素名稱、符號、原子結(jié)構(gòu)示意圖。【歸納慨述】第3周期元素從鈉到氯，隨著核電荷數(shù)增加，原子半徑減小，元素原子失去電子能力減弱，得到電子能力增強。【設(shè)問

7、】如何用實驗驗證你的結(jié)論？【閱讀】教材P20頁“方法導(dǎo)引”。【點評】“方法導(dǎo)引”不僅為學(xué)生完成探究提供了方法支持，還引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會借助具體事物（金屬與水反應(yīng)難易以及最高價氧化物對應(yīng)水化物堿性強弱）來研究抽象概念（元素原子失電子能力強弱）的思維方法。【小組討論】設(shè)計實驗方案，論證鈉、鎂、鋁三種元素原子失去電子能力相對強弱?！緦嶒炋骄俊咳∫恍《捂V帶，用砂紙磨去表面的氧化膜，放入試管中。向試管中加入2mL水，并滴入2滴酚酞溶液。觀察現(xiàn)象。過一會兒加熱試管至水沸騰。觀察現(xiàn)象?！居懻摗炕貞涒c與水反應(yīng)的現(xiàn)象，并與鎂和水反應(yīng)的現(xiàn)象相比，你得出什么結(jié)論？【觀點陳述】每組選派一位代表陳述自己的實驗現(xiàn)象和結(jié)論。【板

8、書】Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2【結(jié)論】鈉元素原子失去電子能力比鎂強.【實驗探究】取一小段鎂帶和一小片鋁，用砂紙磨去表面的氧化膜，分別放入兩支試管中。向試管中各加入2mL1mol/L鹽酸。觀察現(xiàn)象?！居懻摗勘容^鎂和鋁分別與鹽酸反應(yīng)的難易程度，你又得出什么結(jié)論？【觀點陳述】每組選派一位代表陳述自己的實驗現(xiàn)象和結(jié)論?！景鍟縈g + 2HCl = MgCl2 + H2 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2【結(jié)論】鎂元素原子失去電子能力比鋁強.【實驗探究】向盛有AlCl3溶液的試管中加入NaOH溶液，直到產(chǎn)生大量白色絮狀沉淀為止。將所得沉淀分盛在兩支試管中，再分別加

9、入HCl和NaOH溶液，觀察現(xiàn)象?！居^點陳述】每組選派一位代表陳述自己的實驗現(xiàn)象和結(jié)論。【板書】AlCl33NaOH = Al(OH)33NaCl Al(OH)33HCl = AlCl33H2OAl(OH)3NaOH = NaAlO22H2O【講述】Al(OH)3既能和發(fā)生中和反應(yīng),又能和發(fā)生中和反應(yīng),我們把它稱為兩性氫氧化物?！居懻摗繌纳鲜鰧嶒炛心芊癖容^NaOH、Mg(OH) 2和Al(OH)3的堿性強弱？【概括】元 素鈉鎂鋁單質(zhì)與水反應(yīng)與冷水劇烈反應(yīng)與冷水反應(yīng)緩慢，與熱水反應(yīng)迅速單質(zhì)與鹽酸反應(yīng)劇烈反應(yīng)劇烈反應(yīng)，但較鎂慢最高價氧化物對應(yīng)水化物化學(xué)式NaOHMg(OH) 2Al(OH)3堿 性

10、強堿中強堿兩性氫氧化物結(jié) 論鈉、鎂、鋁三種元素原子失去電子能力逐漸減弱【板書】鈉、鎂、鋁三種元素原子失去電子能力逐漸減弱?！具^渡】我們又如何判斷硅、磷、硫、氯四種非金屬元素原子得電子能力的相對強弱呢？【閱讀】教材P21頁“方法導(dǎo)引”和P20頁“閱讀探究”。【概括】 請完成表格：元 素硅磷硫氯單質(zhì)與氫氣反應(yīng)難易氣態(tài)氫化物化學(xué)式穩(wěn)定性最高價氧化物對應(yīng)水化物化學(xué)式酸 性結(jié) 論【點評】通過“閱讀探究”和“概括”，旨在培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力以及獲取并整合信息的能力?！景鍟抗?、磷、硫、氯四種非金屬元素原子得電子能力逐漸增強。【講述】請看元素周期表，我們不難發(fā)現(xiàn)，除第1周期外，周期表中每一周期都是從活潑的金屬逐

11、漸過渡到不太活潑的金屬元素，再到非金屬元素，最后到性質(zhì)極其穩(wěn)定的稀有氣體元素結(jié)束。【板書】同一周期從左到右，元素原子失去電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強?！具_標(biāo)檢測】1、下述事實能夠說明硫原子得電子能力比氯弱的是（ ）（A）硫酸比鹽酸穩(wěn)定 （B）氯化氫比硫化氫穩(wěn)定（C）鹽酸酸性比氫硫酸強 （D）硫酸酸性比高氯酸弱2、電子層數(shù)相同的三種元素X、Y、Z，它們最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性由強到弱順序為：HXO4H2YO4H3ZO4，下列判斷錯誤的是（ ）（A）原子半徑 XYZ （B）氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性XYZ（C）元素原子得電子能力XYZ （D）單質(zhì)與氫氣反應(yīng)難易XYZ3、按C、N、O、F的順序，下

12、列遞變規(guī)律錯誤的是（ ）（A）原子半徑逐漸增大 （B）元素原子得電子能力逐漸增強（C）最高正化合價逐漸增大 （D）氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸增大【課后作業(yè)】教材P28頁第5題【點評】從介紹門捷列夫的預(yù)言引入新課，緊緊抓住學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生興趣，在方法上引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會用原子結(jié)構(gòu)理論分析第3周期元素原子失電子或得電子能力的相對強弱，然后設(shè)計驗證結(jié)論，最后通過閱讀自學(xué)，獲取整合信息，找出硅、磷、硫、氯四種元素原子得電子能力逐漸增強的依據(jù)，整節(jié)課以學(xué)生探究為主線，突出學(xué)生的主體地位，注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。第2課時【復(fù)習(xí)提問】同周期元素的性質(zhì)是如何遞變的？【新課導(dǎo)入】那么同主族元素的性質(zhì)有無規(guī)律呢？【

13、板書】二、同主族元素性質(zhì)的預(yù)測【交流與研討】在元素周期表中，同主族元素原子的核外電子排布有什么特點？它對元素的性質(zhì)有何影響？【點評】以一連串問題引入新課，可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和吸引學(xué)生的注意力，另外在上一課時已經(jīng)學(xué)過運用原子結(jié)構(gòu)理論分析同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律，現(xiàn)在提出這一問題，就是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會運用原子結(jié)構(gòu)理論去指導(dǎo)探究元素化合物知識的學(xué)習(xí)方法。【結(jié)論】同主族元素從上到下，隨著原子核外電子層數(shù)增多，原子半徑增大，原子核對最外層電子的引力減小，元素原子得電子能力減弱，失電子能力增強?！驹O(shè)問】如何用我們學(xué)過的知識來證明上述結(jié)論？【閱讀自學(xué)】教材P21頁最后一自然段至P22頁第2自然段?！練w納】完成表

14、格：元素氟（F）氯（Cl）溴（Br）碘（I）最外層電子數(shù)原子半徑最高化合價最低化合價氣態(tài)氫化物最高價含氧酸【分組討論】從上表中你能得出什么結(jié)論？【板書】1、同主族元素原子的最外層電子數(shù)相同，因而化學(xué)性質(zhì)具有相似性。【質(zhì)疑】同主族元素的性質(zhì)有何不同嗎？【思考】根據(jù)F2、Cl2、Br2、I2分別與H2反應(yīng)條件、程度以及生成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性等方面分析同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律?！靖爬ā緼族元素單質(zhì)與H2反應(yīng)情況F2Cl2Br2I2反應(yīng)條件暗處光照或點燃加熱不斷加熱反應(yīng)程度爆炸劇烈緩慢緩慢氫化物的穩(wěn)定性很穩(wěn)定穩(wěn)定較穩(wěn)定不穩(wěn)定【點評】Cl2、Br2、I2的性質(zhì)在化學(xué)1（必修）中已分散學(xué)過，在此進行整合

15、，不僅對知識起到復(fù)習(xí)作用，還可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會歸納、比較的學(xué)習(xí)方法?！景鍟?、同主族元素性質(zhì)具有遞變性-從上到下，原子半徑增大，元素原子失電子能力增強，得電子能力減弱【過渡】同主族元素性質(zhì)既有相似性，也有遞變性，門捷列夫正是根據(jù)這個規(guī)律對某些元素的性質(zhì)進行大膽預(yù)測的?！居懻摗空埬愀鶕?jù)鉀在周期表中的位置，預(yù)測金屬鉀的性質(zhì)。【演示】分別向兩只培養(yǎng)皿中加水至其體積的1/2，然后分別加入綠豆大小的金屬鉀和鈉，觀察反應(yīng)的劇烈程度，記錄現(xiàn)象（為了便于觀察，將培養(yǎng)皿放在投影儀上，通過投影來觀察實驗現(xiàn)象）【板演】鉀、鈉分別與水反應(yīng)的化學(xué)方程式。【結(jié)論】鉀和鈉的化學(xué)性質(zhì)相似，鉀比鈉更活潑?！舅伎肌扛鶕?jù)鉀和鈉的性

16、質(zhì)，預(yù)測A族其它金屬的性質(zhì)?！鹃喿x自學(xué)】教材P22頁最后一自然段至P23頁第1自然段。A族元素原子結(jié)構(gòu)相同點：最外層1個電子不同點：電子層數(shù)增多，原子半徑增大【板書】A族元素的性質(zhì)相似性：都是活潑金屬，+1價，單質(zhì)都能與氧氣、水等物質(zhì)反應(yīng)，氧化物對應(yīng)的水化物都有較強堿性。遞變性：從鋰到銫，原子失電子能力增強，表現(xiàn)在與氧氣和水的反應(yīng)程度上?！拘〗Y(jié)】元素周期表中每一周期、每一主族的元素，其性質(zhì)總是呈現(xiàn)規(guī)律性的變化，所以元素周期表是我們學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具【課后作業(yè)】教材P26頁第1、3題，P27頁第3題（3）【點評】本節(jié)課在學(xué)法指導(dǎo)上做的比較到位，在整合Cl2、Br2、I2的性質(zhì)時，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會采用

17、圖表法進行比較、歸納，從開始對A族元素性質(zhì)探究，到最后對A族元素性質(zhì)的歸納，始終注重引導(dǎo)學(xué)生用原子結(jié)構(gòu)認識物質(zhì)性質(zhì)這一重要的學(xué)習(xí)方法。 第3課時【練習(xí)】已知磷元素位于第3周期A族，（1）畫出磷的原子結(jié)構(gòu)示意圖；（2）磷元素的最高化學(xué)價為 ，其氫化物的化學(xué)式為 。【導(dǎo)入】由上例可見，元素的原子結(jié)構(gòu)和元素在周期表中的位置、元素性質(zhì)三者之間存在著密切的關(guān)系，這是我們本節(jié)課要討論的重點?！军c評】通過練習(xí)導(dǎo)入新課，讓學(xué)生對元素的“位、構(gòu)、性”之間的關(guān)系有更直觀的認識，還可以調(diào)動學(xué)生興趣，吸引學(xué)生注意力?！景鍟?三、元素“位、構(gòu)、性”之間的關(guān)系【媒體展示】反映位 置周期序數(shù) = 電子層數(shù)主族序數(shù) = 最

18、外層電子數(shù)決定原子結(jié)構(gòu)反映決定性 質(zhì)主要化合價得失電子能力【訓(xùn)練】1、由A、B兩種元素組成的化合物，如果A、B兩種元素的原子最外層電子數(shù)分別是1和6，則化合物的化學(xué)式可能是（ ）。A、AB2 BA2B C、AB D、A2B22、砹是原子序數(shù)最大的鹵族元素，推測砹和砹的化合物不可能具有的性質(zhì)是（ ）。 A.砹是有色固體 B.砹易溶于有機溶劑 C.砹化氫很穩(wěn)定 D.砹化銀不溶于水3、有X、Y、Z三種元素，其中X、Y屬于同一主族，加熱時，其單質(zhì)都能與氫氣形成氣態(tài)氫化物H2X，H2Y。常溫下，X單質(zhì)為氣態(tài)，X與Y可形成兩種化合物YX2和YX3，Y、Z均在X的下一周期，而Z可與X生成化合物Z2X和Z2X

19、2。試寫出：（1）元素名稱X、Y、Z；（2）化合物Z2X2與H2X反應(yīng)的化學(xué)方程式 ；（3）兩個由X、Y、Z三種元素所組成物質(zhì)的化學(xué)式?！痉纸M討論】完成教材P25頁“概括·整合1”?！居^點陳述】每組派一名代表陳述本組觀點。【教師點評】略【媒體展示】主族元素原子得、失電子能力強弱與元素在周期表中的位置關(guān)系A(chǔ)AAAAAA01元素原子得電子能力逐漸增強元素原子得電子能力逐漸增強元素原子失電子能力逐漸增強稀有氣體元素2B3AlSi4GeAs5SbTe6PoAt7【過渡】元素周期表除了對我們學(xué)好化學(xué)有著重要意義外，還有其它的作用嗎？【閱讀自學(xué)】教材P23頁“資料在線”至P27頁?！景鍟克摹⒃刂芷诒淼闹匾饬x【思考】元素周期律和元素周期表的誕生是19世紀(jì)化學(xué)科學(xué)的重大成就之一，具有重要的哲學(xué)意義、自然科學(xué)意義和實際應(yīng)