第四章《物質結構元素周期律》教學設計第二節元素周期表律第二課時元素周期表和元素周期律的應用課題：4.2.2元素周期表和元素周期律的應用課時1授課年級高一課標要求體會元素周期律（表）在學習元素化合物知識與科學研究中的重要作用。通過族和周期的位置變量可以在不同元素的原子結構和元素性質之間建立關系，實現位構性的相互關聯和推理。能利用元素在元素周期表中的位置和原子結構，分析、預測、比較典型元素及其化合物的性質，感受理論對實踐的指導作用。教材分析“元素周期律”是人教版（2019版）必修第一冊教材第四章第二節內容。該節內容是化學學習的重要基礎理論，也是中學化學教學的重要內容。通過本節內容的學習，進一步認識、理解元素化合物性質，并作為理論指導，為學生后續學習打下基本。本節內容是在原子結構的基礎上建立起來的，因此，本章第一節原子結構與核外電子排布的內容是元素周期律的基礎，堿金屬元素的金屬性和鹵族元素的非金屬性變化規律，構建了同主族元素性質變化的相似性和遞變性規律，使學生初步認識了“位、構、性”的關系，本節則在此基礎上，以第三周期元素為代表，闡述元素性質的周期性變化，揭示同周期元素從金屬元素到非金屬元素性質的變化規律。學習族和周期元素性質的變化，可以使學生綜合認識元素性質的周期性變化規律，從而歸納出元素周期律，了解元素周期表和周期律的應用，對“位、構、性”的關系有進一步的認識。本節教材內容仍是以原子結構為基礎呈現，第一節已經通過兩族元素初步建構了“位、構、性”的認知模型，本節應用認知模型，通過“思考與討論”和“探究”活動，引導學生思考并參與知識的建構。教材編寫充分體現了學科知識的邏輯性，重視推理、借助后續實驗和事實進行分析，應用演繹、歸納的方法，培養學生的邏輯思維能力。教材中核外電子排布、原子半徑、化合價的變化規律，都是應用歸納的方法由學生討論得出，元素的金屬性和非金屬性規律，則是在原子結構知識的基礎上先演繹，后通過演繹歸納得出。本節內容共分2課時完成，第1課時“元素性質的周期律變化規律”，教材主要研究第三周元素的性質變化，重在引導學生通過對第三周期元素的單質及化合物性質的遞變性研究，從中發現規律，歸納得出同周期元素性質的遞變規律，得出元素周期律的內容和本質。第2課時“元素周期表和周期律的應用”，體會元素在周期表中的位置、元素的原子結構、元素的性質三者之間的關系，學會運用元素周期表和周期律指導后續學習、科學研究和生產實踐。本課時為第2課“元素周期表和周期律的運應用”，通過探究第三周期元素原子得失電子能力的強弱，進一步認識同周期元素性質的遞變規律，通過整合同主族元素單質及其化合物的性質，進一步認識同主族元素性質的遞變規律，通過尋找新物質、探礦等實例，了解元素周期表在哲學、指導生產實際和科學研究等方面的意義，探索科學探究、證據推理、模型認知等化學核心素養。教學目標1.通過對元素周期性變化規律的再認識，理解基于元素“位置結構性質”認識元素性質，基于“結構性質用途”認識物質性質，基于元素性質遞變的本質原因認識物質世界的基本方法。2.通過討論交流，歸納總結，掌握利用元素周期律，推測元素單質及其化合物性質的基本方法，提高邏輯推理能力，發展證據推理與模型認知的化學核心素養。3.通過信息分析，問題探究，進一步認識和理解元素周期表是元素周期律的具體體現，體會元素周期律（表）在學習元素單質及其化合物知識、科學研究中的重要作用。教學重、難點重點：同周期、同主族元素性質的遞變規律；元素“位、構、性”三者之間的關系及應用。難點：元素性質與原子結構的關系及應用。核心素養宏觀辨識與微觀探析：從微觀上理解元素周期律的形成原因是原子核外電子排布的周期性變化結果。明確宏觀上的元素性質（包括原子半徑、化合價、金屬性和非金屬性）與微觀上的原子核外電子排布之間的關系，理解結構決定性質，性質反映結構的基本規律。證據推理與模型認知：建立元素原子半徑、化合價、金屬性和非金屬性變化的微觀模型，理解根據該模型進行元素性質推理的科學思想。科學精神與社會責任：學習元素周期律在化學研究中的具體應用，培養學生的科學精神，理解化學在社會發展中的重要作用。學情分析初步掌握元素周期表中隨著原子序數遞增，元素原子核外電子排布的周期性變化，決定了元素的性質（主要化合價、金屬性和非金屬性等）呈現周期性變化的規律，具備一定的證據推理與模型認知的核心核心素養和歸納總結的能力，但還未清晰建立元素在周期表中位、構、性的關系模型及運用該模型解決實際問題的能力待進一步提高。教學過程教學環節教學活動設計意圖環節一、情景導入生活情境【回顧1】元素周期表中，同周期元素性質有何遞變性？【學生】同周期元素從左到右，原子半徑逐漸減小，元素原子失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強，元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。【回顧2】元素周期表中，同主族元素性質有何遞變性？【學生】同主族元素從上到下，原子半徑逐漸增大，元素原子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。【預習1】元素周期表中，1～20號元素性質有何變化規律？【學生】1～20號元素中,非金屬性最強的元素形成的單質是F2，金屬性最強的元素形成的單質是K，原子半徑最小的是H元素，最高正價與最低負價代數和為0的是C元素。【預習2】請舉例說明不同周期、不同主族元素金屬性和非金屬性的遞變規律。【學生1】金屬性：Mg>Al，Ca>Mg，則堿性：Ca(OH)2eq\a\vs4\al(>)Mg(OH)2eq\a\vs4\al(>)Al(OH)3；【學生2】非金屬性：C>Si，O>C，則氫化物穩定性：H2Oeq\a\vs4\al(>)CH4eq\a\vs4\al(>)SiH4。【教師】評價、強調：已知鹵族元素的性質遞變規律，可推知未學元素砹(At)的化合物的性質HAt不穩定，水溶液呈強酸性，AgAt不溶于水。【引入】元素周期表是元素周期律的具體表現形式，是學習化學的一種重要工具。門捷列夫在研究元素周期表時，科學地預言了11種尚未發現的元素，為它們在周期表中留下了空位。例如，他認為在鋁的下方有一個與鋁類似的元素“類鋁”，并預測了它的性質。1875年，法國化學家發現了這種元素，將它命名為鎵。鎵的性質與門捷列夫推測的一樣。門捷列夫還預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家文克勒發現，為了紀念他的祖國，將其命名為“鍺”。本節課我們將進一步探究元素性質、原子結構和元素在周期表中的位置之間的密切關系，以及利用這些關系可以解決那些問題。回顧舊知，預習新知，創設化學史情境，激發學習興趣和探究的欲望。環節二、氧元素周期表與元素周期律的關系活活動一、金屬元素與非金屬元素的分區及性質遞變規律【過渡】門捷列夫是根據同周期、同主族元素性質的遞變規律來預言未知元素的性質的。這節課我們來具體研究一下門捷列夫是如何進行推測的，元素周期律和元素周期表在化學研究中的具體的應用又是什么。【問題1】閱讀教材P110頁4、5自然段，觀察圖43（如下圖），思考金屬元素與非金屬元素的分區及性質有何遞變規律？可得到什么結論？【教師】投影表格，引導學生觀察、思考。族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA01234567【學生1】在元素周期表中，主族元素從上到下，從左到右，元素的金屬性和非金屬性存在著一定的遞變規律。【學生2】在金屬與非金屬分界線附件的元素既表現金屬元素的性質,又表現非金屬元素的性質。【學生3】周期表的左下方是金屬性最強的元素，是堿金屬元素(放射性元素除外)；右上方是非金屬性最強的元素，是鹵族元素；最后一個縱行是0族元素。【教師】評價、強調：同周期元素從左到右→電子層數相同、核電荷數增加→原子半徑減小→原子核的吸引能力增強→原子失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強【問題2】根據上圖中序號所示相關內容，結合元素周期律分析，在現有元素中金屬性和非金屬性最強的分別是什么元素？【學生1】由元素周期律可知，同一周期從左到右，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強；【學生2】同一主族自上而下，金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱。【學生3】金屬性最強的元素位于元素周期表的左下角，非金屬性最強的元素位于元素周期表的右上角，即金屬性最強的應該為鈁元素，但由于鈁是放射性元素，在自然界中不能穩定存在，所以一般認為銫的金屬性最強，氟的非金屬性最強。【教師】評價、補充。【問題3】總結歸納元素周期表中金屬元素與非金屬元素的分區有哪些特點及規律？【學生1】分界線：沿著元素周期表中硼、硅、砷、碲、砹與鋁、鍺、銻、釙的交界處畫一條虛線，即為金屬元素區和非金屬元素區的分界線。【學生2】分界線附近元素既表現金屬元素的性質，又表現非金屬元素的性質。【學生3】各區位置：分界線左下方為金屬元素區，分界線右上方為非金屬元素區。自然界中最強的金屬是銫，最強的非金屬為氟。【教師】評價、強調：第二、三、四、五、六周期除過渡元素外，依次有2、3、4、5、6種金屬元素，有6、5、4、3、2種非金屬元素(含稀有氣體元素)。【對應訓練1】元素周期表中某區域的一些元素多用于制造半導體材料，它們是（）A．左下方區域的金屬元素B．右上方區域的非金屬元素C．金屬元素和非金屬元素分界線附近的元素D．稀有氣體元素【答案】C【解析】A．元素周期表中有金屬元素和非金屬元素，其中金屬元素位于元素周期表的左邊，可以用來做導體材料，A項錯誤；B．非金屬元素一般位于元素周期表的右邊，氫元素除外，非金屬元素一般不導電，是絕緣體材料，B項錯誤；C．在金屬與非金屬元素交界處的元素大多數可用于制作半導體材料，C項正確；D．稀有氣體元素屬于非金屬元素，它們的性質更穩定，一般不用來做半導體材料，D項錯誤；答案選：C。【對應訓練2】元素在周期表中的位置，反映了元素的原子結構和元素的性質，下列說法正確的是()A．同一元素不可能既表現金屬性，又表現非金屬性B．第三周期元素的最高正化合價等于它所處的主族序數C．短周期元素形成離子后，最外層電子都達到8電子穩定結構D．同一主族元素的原子，最外層電子數相同，化學性質完全相【答案】B【解析】處于元素周期表金屬與非金屬分界線附近的元素，既表現金屬性，又表現非金屬性，A錯誤；主族元素(F、O除外)的最高正化合價等于它所處的主族序數，也等于其最外層電子數，B正確；H＋的最外層電子數是0，C項錯誤；同一主族元素的原子最外層電子數雖相同，但是核電荷數、原子半徑不同，化學性質不完全相同，D錯誤。回歸教材，根據信息，形成元素周期表中同周期、同主族元素金屬性和非金屬性變化規律模型。利用同周期、同主族元素金屬性和非金屬性變化規律模型，認識金屬性和非金屬性最強元素。通過歸納總結，強化周期表規律性認識。。鞏固與評價，發現問題，調控課堂，提高效率。活動二、元素的化合價與元素在周期表中的位置關系【過渡】通過上面的學習，我們了解了元素周期表中，金屬元素和非金屬元素的分區及同周期、同主族元素金屬性和非金屬性的變化規律，下面我們來探究主族元素的化合價與元素原子的核外電子排布以及主族序數之間的關系。【問題1】閱讀教材P111頁第3自然段，結合下表，思考主族元素的最高正價和最低負價與元素原子的核外電子排布以及主族序數之間的關系？【教師】投影表格，引導分析。【學生1】同周期由左向右主族元素的最高正價逐漸有+1價升高至+7價（O和F一般不呈現正價）【學生2】同主族元素的最高正價和最低負價相同（注意O和F）【學生3】主族元素的最高正價等于該元素的原子最外層電子數，也等于其主族序數【學生4】非金屬元素的最高正價和最低負價的絕對值之和等于8（H的最低負價為1）【教師】評價、強調：主族元素的最高正化合價等于原子所能失去的最外層電子數（價電子），而非金屬的最低負化合價則等于使原子達到8電子穩定結構所需得到的電子數。所以，非金屬元素的最高正化合價和它的最低負化合價的絕對值之和等于8。【問題2】閱讀教材P111頁“標注①”，思考什么是價電子？具體內容是什么？【學生1】定義：可在化學反應中發生變化、與元素的化合價有關的電子（或\t"s://baike.so/doc/_blank"原子核外電子中能與其他原子\t"s://baike.so/doc/_blank"相互作用形成\t"s://baike.so/doc/_blank"化學鍵的\t"s://baike.so/doc/_blank"電子）。【學生2】具體內容：主族元素的價電子就是最外層電子，過渡元素的價電子包括最外層電子及次外層或倒數第三層的部分電子。一般來說，原子的價電子數愈少，活性就愈高。【教師】評價、補充。【對應練習1】X、Y、Z、M、Q、R皆為前20號元素，其原子半徑與主要化合價的關系如圖所示。下列說法錯誤是（）A．Q位于第三周期IA族B．X、Y、Z三種元素組成的化合物可能是鹽或堿C．Z與M的最高價氧化物對應水化物均為強酸D．簡單離子半徑：M>Q+>R2+【答案】D【解析】X、Y、Z、M、Q、R皆為前20號元素，根據原子半徑與主要化合價的關系圖，X有+1價，其原子半徑最小，則X為H；Y只有2價，則Y為O；M存在+7、1價，則M為Cl；Z存在+5、3價，其原子半徑小于Cl，而大于O，則Z為N元素；Q只有+1價，R只有+2價，且原子半徑R＞Q＞M(Cl)，則R為Ca，Q為Na元素，以此分析解答。根據上述分析可知，X為H，Y為O，Z為N，M為Cl，Q為Na，R為Ca元素。A．Na的原子序數為11，在周期表中位于第三周期ⅠA族，故A正確；B．X、Y、Z三種元素組成的化合物可為HNO3、NH3?H2O或NH4NO3，分別為酸、堿、鹽，故B正確；C．Z為N、M為Cl，Z與M的最高價氧化物對應水化物分別為硝酸、高氯酸，均為強酸，故C正確；D．一般而言，電子層數越多，半徑越大，電子層數相同，原子序數越大，半徑越小，則簡單離子半徑：M＞R2+＞Q+，故D錯誤；故選D。【對應練習2】砷為第4周期第ⅤA族元素，根據它在周期表中的位置推測，砷不可能具有的性質是（）A．砷的非金屬性比磷弱 B．可以存在3、+3、+5等多種化合價C．As2O5對應水化物的酸性比H3PO4弱 D．AsH3比NH3穩定【答案】D【解析】A．同主族從上到下非金屬性逐漸減弱，砷與磷同主族，且砷在磷的下一周期，則砷的非金屬性比磷弱，故A正確；B．砷與氮元素同主族，氮元素的化合價有3、+3、+5價，則As可以存在3、+3、+5等多種化合價，故B正確；C．同主族從上到下非金屬性逐漸減弱，最高價含氧酸的酸性逐漸減弱，則As2O5對應水化物的酸性比H3PO4弱，故C正確；D．同主族從上到下非金屬性逐漸減弱，元素對應的氫化物的穩定性降低，則NH3比AsH3穩定，故D錯誤；故答案選D。結合數據信息，歸納總結同周期元素化合價變化規律，培養證據推理與模型認知的化學核心素養。創設問題情境，促進概念的深度理解。鞏固與評價，發現問題，調控課堂，提高效率。活動三、判斷金屬性與非非金屬性強弱的方法【過渡】根據元素周期表中元素金屬性和非金屬性變化規律，結合所學知識，我們可以得到比較元素的非金屬性和金屬性強弱的一些方法。【問題1】思考討論金屬性強弱的實質是什么？比較元素金屬性強弱的方法有哪些？【學生】比較金屬性的強弱，其實質是看元素原子失去電子的難易程度，其原子越易失去電子，該元素的金屬性越強。【教師】追問：比較元素金屬性強弱有哪些基本的方法？【學生1】根據元素周期表判斷:同一周期，從左到右，隨著原子序數的遞增，元素的金屬性逐漸減弱；同一主族，從上到下，隨著原子序數的遞增，元素的金屬性逐漸增強。【學生2】根據元素單質及其化合物的相關性質判斷：金屬單質與水(或酸)反應越劇烈，元素的金屬性越強。如Zn與鹽酸反應比Fe與鹽酸反應更容易，則金屬性：Zn＞Fe；最高價氧化物對應水化物的堿性越強，元素的金屬性越強。如堿性：NaOH＞Mg(OH)2，則金屬性：Na＞Mg；金屬單質間的置換反應。如Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，則金屬性：Zn＞Cu；元素的原子對應陽離子的氧化性越強，則元素的金屬性越弱。如氧化性：Mg2＋＞Na＋，則金屬性：Mg＜Na。【學生3】根據金屬活動性順序判斷:一般來說，排在前面的金屬元素其金屬性比排在后面的強。如Fe排在Cu的前面，則金屬性：Fe＞Cu。【教師】評價、強調：金屬性強弱的比較，關鍵是比較原子失去電子的難易，而不是失去電子數的多少。如Na失去一個電子，而Mg失去兩個電子，但Na的金屬性比Mg強。【問題2】討論非金屬性強弱的實質是什么？比較元素非金屬性強弱的方法有哪些？【學生】比較非金屬性的強弱，其實質是看元素原子得到電子的難易程度，越易得到電子，非金屬性越強。【教師】追問：比較元素非金屬性強弱有哪些基本的方法？【學生1】根據元素周期表判斷：同一周期，從左到右，隨著原子序數的遞增，元素的非金屬性逐漸增強；同一主族，從上到下，隨著原子序數的遞增，元素的非金屬性逐漸減弱。【學生2】根據元素單質及其化合物的相關性質判斷：非金屬單質越易跟H2化合，其非金屬性越強。如F2與H2在暗處即可反應，Br2與H2在加熱條件下才能反應，則非金屬性：F＞Br；氣態氫化物越穩定，其非金屬性越強。如穩定性：HF＞HCl，則非金屬性：F＞Cl；最高價氧化物對應水化物的酸性越強，其非金屬性越強。如酸性：H2SO4＞H3PO4，則非金屬性：S＞P；非金屬單質間的置換反應。如Cl2＋2KI=2KCl＋I2，則非金屬性：Cl＞I；元素的原子對應陰離子的還原性越強，其非金屬性就越弱。如還原性：S2－＞Cl－，則非金屬性：Cl＞S。【教師】評價、強調：短周期主族元素的最高價氧化物的水化物中酸性最強的是高氯酸（HClO4），堿性最強的是氫氧化鈉（NaOH），氣態氫化物穩定性最強的是氫氟酸（HF）。【對應練習1】碲(Te)是52號元素，位于周期表中VIA族，處于金屬區與非金屬區的交界線上。下列敘述錯誤的是（）A．碲的單質具有半導體的性能B．碲化氫(H2Te)比H2S更穩定C．碲可在空氣中燃燒生成二氧化碲(TeO2)D．H2TeO4的酸性比H2SO4弱【答案】B【解析】A．碲處于金屬區與非金屬區的交界線上，其單質具有半導體的性能，A正確；B．碲的非金屬性比硫弱，則其簡單氫化物的穩定性比H2S弱，B錯誤；C．硫與碲在同一主族，硫可在空氣中燃燒生成二氧化硫，則碲可在空氣中燃燒生成二氧化碲(TeO2)，C正確；D．碲的非金屬性比硫弱，則其最高價氧化物的水化物H2TeO4的酸性比硫的最高價氧化物的水化物H2SO4弱，D正確；故選B。【對應練習2】請運用元素周期表的有關理論分析判斷，下面幾種元素及其化合物性質的推斷中正確的是()A．鉈(Tl)的氧化物的水化物可能具有兩性B．砹(At)為無色固體，HAt不穩定，AgAt具有感光性，且不溶于水C．硫酸鍶(SrSO4)是難溶于水的白色固體D．H2Se是無色、有毒、比H2S穩定的氣體【答案】C【解析】同主族元素從上到下金屬性增強，Tl的金屬性大于Al的金屬性，則鉈(Tl)的氧化物的水化物為強堿，故A錯誤；同主族元素從上到下非金屬性減弱，且化合物性質相似，則砹(At)為有色固體，HAt不穩定，AgAt具有感光性，且不溶于水，故B錯誤；硫酸鋇、硫酸鈣均不溶于水，則硫酸鍶(SrSO4)是難溶于水的白色固體，故C正確；非金屬性：S＞Se，可知H2Se是無色、有毒、不如H2S穩定的氣體，故D錯誤。通過討論交流，深度理解元素性性和非金屬性強弱的實質，為比較元素金屬性和非金屬性強弱提供理論依據。提供歸納總結，全面掌握判斷元素金屬性和非金屬性強弱的基本方法。培養證據推理與模型認知的化學核心素養。鞏固與評價，發現問題，調控課堂，提高效率。環節三、元素周期表和周期律的應用活活活動一、根據元素周期表和周期律預測元素的性質【過渡】根據上面的總結，我們對于元素周期表和元素周期律的應用已經有了一個基本的認識了。門捷列夫就是根據這樣的規律，對于還未發現的元素進行了預測，知道了化學學科的研究。下面我們來模擬一下門捷列夫的研究過程，嘗試著對未知元素進行預測。【問題1】討論根據元素周期表中同周期、同主族元素性質的相似性和遞變性，完成表格內容。【教師】投影表格，引導分析。【學生】思考討論，完成表格內容，展示交流：性質同周期同主族原子半徑減小增大得失電子能力得增強，失減弱得減弱，失增強金屬性、非金屬性金減弱，非增強金增強，非減弱單質氧化性、還原性氧增強，還減弱氧減弱，還增強單質溶沸點金屬升高，非金屬降低金屬降低，非金屬升高最高價氧化物水化物酸堿性酸性增強，堿性減弱酸性減弱，堿性增強氣態氫化物穩定性增強減弱【教師】評價、補充。【問題2】根據元素周期表和元素周期律，預測元素“硒（Se）”的相關性質，并填寫下表內容。【教師】投影表格，引導分析。【學生】完成表格內容，展示交流：元素名稱硒元素符號Se原子序數34金屬還是非金屬？非金屬原子結構示意圖最高正價+6最低負價2常見中間價0、+2、+4氣態氫化物化學式H2Se最高價氧化物SeO3最高價氧化物對應水化物H2SeO4與硫酸比較酸性H2SO4>H2SeO4與硫化氫比較穩定性H2S>H2Se【教師】評價、補充完善。【對應練習1】如圖是元素周期表的一部分，關于元素X、Y、Z的敘述正確的是（）A．Y的最高價氧化物對應的水化物是強酸B．X、Y的氣態氫化物的水溶液的酸性：X>YC．Z的單質在常溫下是固體，可與鐵粉反應D．Z所在的周期中含有26種元素【答案】A【解析】由圖可知，X為N元素，Y為S元素，Z為Br元素。A．由上述分析可知，Y為S元素，S元素的最高價氧化物對應的水化物為硫酸，硫酸是強酸，故A正確；B．X的氣態氫化物的水溶液為氨水，氨水是堿，Y的氣態氫化物的水溶液為氫硫酸，則酸性：氫硫酸>氨水，即Y>X，故B錯誤；C．由上述分析可知，Z為Br元素，常溫下溴單質為液體，故C錯誤；D．Z為Br元素，位于第四周期，第四周期含有18種元素，故D錯誤；故答案選A。【對應練習2】下列比較中正確的是（）A．離子的還原性：S2－＞Cl－＞Br－＞F－B．熱穩定性：HF＞HCl＞H2SC．酸性：HClO＞H2SO4＞H3PO4D．堿性：Al(OH)3＞Mg(OH)2＞Ca(OH)2【答案】B【解析】A項，元素的非金屬性F＞Cl＞S＞Br，非金屬性越強其單質的氧化性越強，對應的離子還原性越弱，則離子還原性：S2－＞Br－＞Cl－＞F－，錯誤；B項，元素的非金屬性F＞Cl＞S，氣態氫化物穩定性HF＞HCl＞H2S，正確；C項，非金屬性Cl＞S＞P，元素的非金屬性越強，對應的最高價氧化物的水化物的酸性越強，即酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4，HClO不是最高價的含氧酸，是弱酸，其酸性比硫酸弱，錯誤；D項，金屬性：Ca＞Mg＞Al，元素的金屬性越強，對應的最高價氧化物的水化物的堿性越強，即酸性：Al(OH)3＜Mg(OH)2＜Ca(OH)2，錯誤。通過歸納和總結，形成對元素周期表中同周期、同主族元素去化合物性質變化規律的全面認識和理解。嘗試利用元素周期律知識，推測未知（或不熟悉）元素的性質。鞏固與評價，發現問題，調控課堂，提高效率。活活活動二、元素周期表和周期律的應用【過渡】在生產生活中，周期表和周期律還有更廣泛的應用。由于周期表中位置相近的元素的性質相似，所以在一定區域內尋找元素、發現物質的新用途是一種相當有效的方法。【問題1】閱讀教材P111頁內容，思考如何根據元素周期表和周期律尋找新物質？【學生1】在金屬與非金屬分界線附近尋找半導體材料，如：Si、Ge、Ga等；【教師】投影、強調：、【學生2】研究氟、氯、硫、磷附近的元素，制造新品種農藥；【教師】投影、強調：【學生3】在過渡元素中尋找制造催化劑和耐高溫、耐腐蝕合金的元素，如：Fe、Ni、Pd等。【教師】投影、強調：鈀鉑銠合金催化劑鈀鉑銠合金催化劑【問題2】討論如何根據元素周期表和周期律指導新元素的發現及預測它們的原子結構和性質？【學生1】根據同周期、同主族元素性質的相似性和遞變性，預測新元素的發現及原子結構和性質。【教師】追問：請預測118（Og）號元素可能具有哪些性質？【學生2】118（Og）號元素：第七周期第0族、原子結構示意圖、是一種人工合成的化學元素、氣體元素，化學性質很不活潑、屬于稀有氣體一類、Og具放射性，其原子十分不穩定。【教師】評價、補充。【問題3】探究如何根據元素周期表和周期律中元素“位、構、性”的關系比較元素的性質？【教師】提問：以鹵族元素、氧族元素未例，如何比較最高價氧化物對應水化物酸性、氫化物的穩定性及陰離子的還原性強弱？【學生】根據同周期、同主族元素性質的相似性和遞變性，可以比較元素的性質。酸性HClO4>HBrO4>H2SeO4;穩定性H2Se<HBr<HCl;還原性Se2－>Br－>Cl－等。【教師】評價、強調并投影：元素周期表是元素周期律的具體表現形式，根據元素“位、構、性”的關系可以比較元素的性質。如圖：【對應練習1】下列說法錯誤的是（）A．作半導體材料的元素大多數位于周期表中金屬元素和非金屬元素的交界處B．農藥中常含有的元素通常在元素周期表的右上方區域內C．構成催化劑的元素通常在元素周期表的左上方區域內D．在過渡元素中可以尋找作耐高溫和耐腐蝕的合金材料的元素【答案】C【解析】A．鍺、硅、砷化鎵、磷化鎵等常用作半導體材料，其所含元素大多數位于周期表中金屬元素和非金屬元素的交界處，A正確；B．農藥中常含有氟、氯、硫、磷等元素，它們通常在元素周期表的右上方區域內，B正確；C．構成催化劑的元素通常為過渡元素，它們位于元素周期表的過渡區域內，C錯誤；D．耐高溫和耐腐蝕的合金材料中常含有鉻、鎳，它們在過渡元素中，所以可以在過渡元素中尋找耐高溫和耐腐蝕的合金材料，D正確；故選C。【對應練習2】下表顯示了元素周期表中的一部分，其中①⑦為短周期元素，已知③與氫元素能組成生活中最常見的化合物，有關敘述錯誤的是（）①②③④⑤⑦⑥A．最高價氧化物對應水化物酸性：①<②B．③與氫元素形成10電子化合物呈中性C．離子半徑：⑤>④D．⑦位于金屬與非金屬分界線附近，可作半導體材料【答案】C【解析】③與氫元素能組成生活中最常見的化合物，應為H2O，故③為H，根據元素在周期表中的位置：②為N，①為C，④為Na，⑤為Mg，⑦為Si，⑥為Cl。A．①為C，②為N，同周期從左往右非金屬性增強，故非金屬性N>C，最高價氧化物對應水化物酸性：H2CO3<HNO3，A正確；B．③與氫元素形成10電子化合物為H2O，呈中性，B正確；C．④為Na，⑤為Mg，核外電子排布相同，核電荷數越大半徑越小，故離子半徑Na+>Mg2+，C錯誤；D．⑦為Si，位于金屬與非金屬分界線附近，可作半導體材料，D正確；故選C。應用元素周期表和周期律相關知識，解決生產、生活、科研等方面的實際問題，培養科學探究精神，落實社會責任的化學核心素養。利用所學知識，推測未知元素及其化合物的性質，體驗科學探究的過程與方法。鞏固與評價，發現問題，調控課堂，提高效率。環節四、課后鞏固作業設計1．（易）教材作業：P112頁練習3、4、5、6、72．（易）應用元素周期律分析下列推斷，其中錯誤的是（）①電子層數相同的元素的最高正價隨原子序數的增大而升高②電子層數為2的非金屬元素的氣態氫化物溶于水后，水溶液均為酸性③原子核外有3層電子的金屬元素的最高價氧化物對應的水化物，其堿性隨原子序數的增大而減弱A．①② B．①③ C．②③ D．只有③【答案】A【解析】O無最高正價，F無正價，①錯誤；氮元素的氫化物是氨，水溶液呈堿性，②錯誤。原子核外有3層電子指第三周期的金屬元素，同周期隨著原子序數增大，金屬性減弱，金屬元素的最高價氧化物對應的水化物的堿性也減弱，③正確；故選：A。3．（易）科學家根據元素周期律和原子結構理論預測原子序數為114的元素位于第7周期IVA族，稱為類鉛元素。下面關于它的原子結構和性質預測正確的是（）A．類鉛元素原子的最外層電子數為6 B．其常見價態為＋4、4C．它的金屬性比鉛強 D．它的原子半徑比鉛小【答案】C【解析】A．114的元素位于第7周期IVA族，因此其原子最外層電子數為4，故A錯誤；B．金屬元素沒有負化合價，故B錯誤；C．同一主族從上到下，元素的金屬性逐漸增強，故114號類鉛元素是一種典型的金屬元素，且其金屬性比鉛強，故C正確；D．同一主族從上到下，元素的原子半徑逐漸增大，所以該元素的原子半徑比鉛大，故D錯誤；答案選C。4．（中）部分短周期元素的原子半徑及主要化合價如下，根據表中信息，判斷以下敘述正確的是（）元素代號LMQRT原子半徑/nm主要化合價+2+3+2+6、22A．氫化物的穩定性為H2T<H2RB．單質與稀鹽酸反應的劇烈程度為L<QC．M與T形成的化合物具有兩性D．最高價氧化物水化物的堿性M>L【答案】C【解析】L和Q的化合價都為+2價，應為周期表第ⅡA族，根據半徑關系可知Q為Be，L為Mg；R和T的化合價都有2價，應為周期表第ⅥA族元素，R的最高價為+6價，應為S元素，T無正價，應為O元素；M的化合價為+3價，應為周期表第ⅢA族元素，根據M原子半徑大于R小于L可知應和L同周期，為Al元素，結合元素周期律知識解答該題。根據以上分析可知L、M、Q、R、T分別是Mg、Al、Be、S、O。則A．非金屬性O＞S，非金屬性越強，氫化物越穩定，所以氫化物的穩定性為H2O＞H2S，A錯誤；B．金屬性Mg＞Be，則Mg與酸反應越劇烈，則相同條件下單質與稀鹽酸反應的劇烈程度為Q＜L，B錯誤；C．M與T形成的化合物是氧化鋁，氧化鋁是兩性氧化物，溶于強酸、強堿，C正確；D．金屬性Mg大于Al，故最高價氧化物水化物的堿性氫氧化鎂大于氫氧化鋁，D錯誤；答案選C。5．（中）元素的原子結構決定其性質和在周期表中的位置。下列說法正確的是（）A．元素原子的最外層電子數等于元素的最高化合價B．元素核外電子排布時，先排滿K層，再排L層，先排滿M層，再排N層C．P、S、Cl得電子能力和最高價氧化物對應的水化物的酸性均依次增強D．元素周期表中位于金屬和非金屬分界線附近的元素屬于過渡元素【答案】C【解析】A．第二周期的元素O、F無正價，故A錯誤；B．多電子原子中，在離核較近的區域內運動的電子能量較低，元素核外電子排布時，先排滿K層，再排L層，L層排滿后、再排M層，但N層有些電子能量較低，所以M層排了8個電子、沒有排滿時會先有2個電子排N層，故B錯誤；C．P、S、Cl同周期，且原子序數依次增大，非金屬性遞增，得電子能力和最高價氧化物對應水化物的酸性均依次增強，故C正確；D．位于金屬和非金屬分界線附近的元素，表現一定的金屬性與非金屬性，而過渡元素包含副族元素與第Ⅷ族元素，故D錯誤；答案選C。6．（易）元素周期表中的金屬和非金屬元素的分界線處用虛線表示。下列說法正確的是()A．事物的性質總在不斷的發生明顯的變化B．緊靠虛線兩側的元素都是兩性金屬元素C．可在虛線附近尋找半導體材料(如Ge、Si等)D．可在虛線的右上方尋找耐高溫材料【答案】C【解析】同族元素的性質是相似的，同周期元素的性質是遞變的，A項錯誤；緊靠虛線兩側的元素既表現金屬性又表現非金屬性，但沒有兩性金屬元素這一說法，B項錯誤；耐高溫材料應該在過渡元素中尋找，D項錯誤。7．（難）X、Y、Z、M是四種短周期主族元素，其中X、Y位于同一主族，Y與M、X與Z位于同一周期。X原子的最外層電子數是其電子層數的3倍，Z原子的核外電子數比X原子的少1。M是同周期主族元素中半徑最大的。下列說法錯誤的是A．X、Y、Z的最簡單氫化物中，X的最簡單氫化物沸點最高B．四種元素簡單離子的半徑大小為Y＞X＞Z＞MC．Y的最高價氧化物對應水化物的化學式可表示為HYO3D．X、Y、M可以組成多種化合物【答案】BC【解析】X、Y、Z、M是4種短周期元素，X原子最外層電子數是其電子層數的3倍，X原子有2個電子層，最外層電子數為6，則X為O元素，X、Y位于同一主族，則Y為S元素；Z原子的核外電子數比X原子少1，又X與Z位于同一周期，則Z為N元素；M是同周期中半徑最大的元素，應處于IA族元素，由Y與M同一周期，則M為Na元素。A項，X為O元素，H2O常溫下為液體，而氨氣、硫化氫為氣態，故水的沸點最高，正確；B項，離子的核外電子層數越多半徑越大，S2－半徑最大，Na＋、O2－、N3－核外電子排布相同，其核電核數越大，離子半徑越小，則四種元素簡單離子的半徑由大到小依次為Y(S2－)＞Z(N3－)＞X(O2－)＞M(Na＋)，錯誤；C項，S的最高價氧化物對應水化物的化