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第2节元素周期律和元素周期表 第3课时 元素周期表中元素简介
编写:王书成 指导思想:以教材的编写顺序为依据进行编写。
教学目标:1.了解IIA族、VA族和过渡金属元素的原子结构特点、某些性质和用途。2.补充:了解焰(yà
n)色反应、主族及0族的元素名称、元素符号;半径大小的比较。
重点难点:补充:原子结构、位置的关系,半径大小的比较
学习过程:教材中的习题涉及到各个主族、0族及半径大小的比较,所以这部分内容需要记忆。
请记忆各个主族及0族的元素名称、元素符号。见周期表(读、背)。
同主族、相邻周期的元素原子序数之差有几种情况?通常以0族为标准进行比较。特殊情况:H、Li原子序数之差为2。共有4种情况:相差值为2、8、18、32.
1.每一主族的各元素具有相似的性质,简记为:同族元素性质相似。原因是:同族元素原子的最外层电子数相同。但它们的电子层数不同,化学性质还有差异。
2.IIA族元素又叫碱土金属元素,VA族元素又叫氮族元素,请你比较:各族原子的最外层电子数是多少?第4周期的Ca、As的次外层电子数分别是多少?第5周期又是多少?
+4 2 2 (1)Be:
Mg:
+12 2 8 2 Ca:
+20 2 8 8 2 Sr:1
+38 2 8 18 8 2 如有帮助,欢迎下载支持
+7 2 5 (2)N:铍Be +2 氮N +3 +5 -3 P:镁Mg +2 磷P +15 2 8 5 As:钙Ca +2 砷As +33 2 8 18 5 Sb:锶Sr +2 锑Sb +3 +5 +51 2 8 8 18 18 钡Ba +2 铋Bi +3 +5 镭Ra +2 它们的常见化合价如下; +3 +5 -3 +3 +5 -3 氮元素较特殊,价态还有+1、+2、+4价。
碱土金属全部是活泼金属,性质与镁相似,例如都能置换出水中、酸中的氢。在自然界中它们全部以化合态形式存在。
氮磷砷是非金属元素,锑铋为金属元素。 3. 什么是焰色反应? 。
[实验]把铂丝放在酒精喷灯火焰上灼烧,直到跟火焰的颜色一样时,蘸取Na2CO3溶液灼烧,观察火焰的颜色。用稀盐酸洗净铂丝,在火焰上灼烧到没有什么颜色后,再蘸取K2CO3溶液灼烧,隔着蓝色钴玻璃观察火焰的颜色。也可以用纯净的铁丝代替铂丝,因为铁丝的焰色反应为无色。
(1)不是所有的金属或它们的化合物都有焰色反应,如铁、铂就没有。 (2)钠的焰色反应为黄色,钾为紫色或浅紫色(要透过蓝色钴玻璃,滤去黄色光)。这是鉴别K+、Na+常用的方法,要重点记忆。焰色反应常用来鉴别元素、制造焰火。
(3)焰色反应是物理现象,不一定发生化学反应。
4.过渡元素:包括所有的副族和Ⅷ族元素,均为金属元素,它们处在由
IIA族向IIIA族过渡的中间。各周期过渡元素的种类分别是:第4周期10种,第5周期10种,第6周期24种。
注意:同周期IIA族、IIIA族的原子序数的关系。设IIA族元素的原子序数为n,那么IIIA族元素的原子序数
为多少? 2、3周期 4、5周期 6周期 IIA族 n n n IIIA族 n+1 ? n+11 ? n+25 2
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+20 2 8 8 2 第4周期由20号Ca过渡到31号镓Ga时,原子结构变化情况为:Ca:最外层、次外层电子数有变化!
→Ga:
+31 2 8 18 3 +21 2 8 9 2 它与钙相比有什么变化?
你知道21号元素的原子结构吗?钪Sc:课本上的其余内容自学。
补充:半径大小的比较
影响原子半径的因素有3种:①核电荷数,②电子层数,③电子数。这3种因素就是原子结构示意图中显示的项目。(1)电子层数相同时,影响原子半径的因素是什么? (2)最外层电子数相同时,其影响因素是什么?
微粒半径大小的比较方法:一般依据元素周期表判断。实质是考虑原子核对电子的引力大小,引力大时半径小。
1.同周期:从左到右,半径逐渐减小。原因是:当电子层数相同时,随着核电荷数的递增,原子核对电子
+11 2 8 1 Mg:+12 2 8 2 ,前者半径大。
的吸引力增强,导致半径减小。如Na:
2.同主族:从上到下,半径依次增大。原因是:电子层数增多导致原子核对最外层电子的吸引力减弱。如
+3 2 1 Li: Na:
+11 2 8 1 ,后者半径大。
+8 2 8 3.几种微粒的核外电子排布相同或者叫电子层结构相同时,核电荷数越多,半径越小。如:O:2-
+9 2 8 -
+10 2 8 +
+11 2 8 F: Ne: Na:,半径由大到小。
4.同周期元素形成的离子中阴离子半径一定大于阳离子半径,因为同周期阳离子的电子层数一定比阴离子
+3 2 +
2-
+8 2 8 少一层。如第2周期的Li: O: 2+
5.同种金属元素形成的不同金属离子,其所带正电荷数越多(失电子越多),半径越小。如Fe:
3
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+26 2 8 14 Fe:
3+
+26 2 8 13 后者半径小
+
-
6.同种元素:原子半径大于阳离子半径,小于阴离子半径。如r(Na)>r(Na), r(Cl)<r(Cl)
+11 2 8 1 Na:
+
+11 2 8 Cl:+17 2 8 7 Cl:
-
+17 2 8 8 Na:
7.象H、Cl这样的原子,不是同周期也不是同主族:通常电子层数多的微粒半径大,r(Cl) >r(H)
检测题
1.下列元素周期表中全部是金属元素的区域是____,全部是稀有气体元素的区域是______,仅含一种非金属元素的区域是____,属于过渡元素的区域是____。
2.你能把1~20号元素的离子填写在下列表格中吗? 1 2 3 4 IA H Li Na K ++++IIA Be2 + IIIA Al3 +IVA VA VIA O2 -VIIA F Cl --0 He Ne Ar Kr Mg2 +S2 -Ca2 +过渡元素 (1) 上述粒子中,含有2个电子的粒子有: 。含有10个电子的粒子有: 。含有18个电子
的粒子有:
(2) 具有10个电子的微粒,在这里也叫与Ne具有相同电子层结构的微粒,它们的半径由大到小的顺序依次
为 (Ne除外)
(3) 上述粒子中,半径最大的是 ,最小的是 (4)H、Li的半径哪个大?为什么?
【观察、思考】仔细观察元素周期表,填写下表: 周期序数 非金属种数 1 2 2 6 3 4 5 6 -+
每周期中非金属元素种数与周期序数的关系如何?可能还有几种非金属元素未被发现?归纳概括:除第
4
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一周期外,周期序数+非金属种数=8。设周期序数为n,则非金属元素种数=8-n。
???
【学习小结】 元素周期表?主族:第1、2、13、14、15、16、17纵行
?
副族:第3、4、5、6、7、11、12纵行?族??0族:第18纵行
????Ⅷ族:第8、9、10纵行
短周期为第1、2、3周期??
周期?长周期为第4、5、6周期
??不完全周期为第7周期
练习题
1.国际无机化学命名委员会将长式元素周期表的主、副族号取消,从左往右改为18列,碱金属为第1列,
稀有气体为18列。按这个规定,下列说法不正确的是
A.第1列元素全部都是金属元素 B.第14列元素形成的化合物种类最多
C.第3列元素种类最多 D.第18列元素构成的单质在常温下都是气态 2.若ⅡB族某元素的原子序数为x,那么原子序数为x+1的元素位于
A.ⅢB族 B.ⅢA族 C.ⅠB族 D.ⅠA族 3.根据中学化学教材所附元素周期表判断,下列叙述不正确的是
A.K层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等 B.L层电子数为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等 C.L层电子数为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等 D.M层电子数为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等 4.元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质。下列说法正确的是
A.同一元素不可能既表现金属性,又表现非金属性 B.第3周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数 C.短周期元素形成离子后,最外层都达到8电子稳定结构
D.同一主族元素的原子,最外层电子数相同,化学性质完全相同 5.下列不属于过渡元素的通性的是
A.单质具有还原性 B.单质比较稳定,有的不能与空气和水反应 C.单质都有良好的导电性 D.单质都有很低的熔点和较小的硬度 6.下列说法中错误的是
①原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数
②元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素 ③除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是8 ④同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同
A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 7、某主族元素最外层只有1个电子,则该元素一定是 A.ⅠA族元素 B.第ⅦA元素
C.第三周期元素
D.金属元素
8、某元素的原子核外有3个电子层,最外层有4个电子,该元素处于
A.第3周期ⅥA族 B.第3周期ⅥB族 C.第3周期ⅣB族 D.第3周期ⅣA族 9、下列关于元素周期表的叙述正确的是
A.原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在周期序数 B.最外层电子数为2的原子均位于周期表中ⅡA族 C.金属元素的最外层电子数不一定小于4
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