化学必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律综合与测试学案设计

《第四章 物质结构 元素周期律》导学案（一）

课前自学单：

重点一 原子结构与元素性质的关系

1.质量数

(1)概念：质子和中子的相对质量都近似为1，忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫作质量数。

(2)关系：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)。

2.核外电子的排布规律

(1)电子层从内到外，分别用n表示，依次为1、2、3、4、5、6、7或K、L、M、N、O、P、Q。

(2)内层电子能量较低，外层能量较高。电子总是先从内层排起，排满后，再排下一层。

(3)第n层最多容纳电子数为2n2，最外层最多容纳8个电子，K层只能容纳2个电子。

重点二 元素周期表

1.原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数。

2.元素周期表的结构

(1)周期  ①数目：元素周期表有7个横行，故有7个周期。

②分类

③周期的序数即为该周期元素具有的电子层数。每一周期中元素的电子层数相同，从左到右原子序数递增。

(2)族

①数目：元素周期表中有18个纵行，16个族。

②分类     ③常见族的别称

课堂任务单：

学习目标

重难点：元素周期表的结构、元素在元素周期表中的位置及其性质的递变规律、原子结构与元素性质的关系

第一环节：创境激疑

重点三 核素、同位素

1．核素

(1)具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。

(2)氢有三种核素：氕，原子符号为H；氘，原子符号为H或D；氚，原子符号为H或T。

2．同位素

质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，即同一元素的不同核素互称为同位素。

3.“四素”

第二环节：合作探究

任务一：

重点四 原子结构与元素的性质

1.碱金属元素

①从Li→Cs，核电荷数逐渐增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。

②从Li→Cs，密度逐渐增大（钠、钾反常），熔点逐渐降低。

③相同条件下，碱金属从Li→Cs，与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂，说明金属越来越活泼。

④相同条件下，碱金属从Li→Cs，与水反应越来越剧烈，说明金属越来越活泼。

2.卤族元素

①从F到I，随着核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。

      F2　   　Cl2　  　Br2　 　  I2

②颜色：逐渐加深

③熔、沸点：逐渐升高

④密度：逐渐增大

⑤水溶性：逐渐减小

⑥随着核电荷数的增多，卤素单质与H2反应的剧烈程度逐渐减小，生成的气态氢化物的稳定性逐渐减弱。

⑦氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞I2；元素的非金属性：F＞Cl＞Br＞I

总结：同主族元素从上到下，随着核电荷数的增加，原子的最外层电子数相同，原子的电子层数增加，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的引力逐渐减弱，原子失电子能力逐渐增强、得电子能力减弱，元素的金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱，对应单质的还原性逐渐增强、氧化性逐渐减弱。

任务二：

重难点：元素周期律、元素金属性与非金属性强弱的判断、粒子半径的比较

重点一 元素周期律

第三环节：归纳总结

第四环节：达标检测

1.被誉为“矿石熊猫”的香花石，由我国地质学家首次发现，它由前20号元素中的6种元素组成，分别为X、Y、Z、W、R、T。其中X、Y、Z为金属元素，Z的最外层电子数与次外层电子数相等X、Z位于同主族，Y、Z、R、T位于同周期，R原子最外层电子数是次外层的3倍，T元素无正价，X与R原子序数之和是W的2倍。下列说法错误的是(    )

A.原子半径：Y>Z>R>T   B.简单气态氢化物的稳定性：W<R<T

C.最高价氧化物对应水化物的碱性：X>Z  

D.、两种化合物中R的化合价相同

2.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示，其中W原子的最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列判断正确的是(    )

A.原子半径： B.含Y元素的氧化物的硬度大于金刚石

C.最简单气态氢化物的热稳定性：X>Z D.Z的最高价氧化物对应的水化物易溶于水

3.X、Y、W、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示。已知X的一种核素的质量数为18，中子数为10；Y和Ne原子的核外电子总数相差1；W的单质是一种常见的半导体材料；Z的非金属性在同周期主族元素中最强。

请回答下列问题：

（1）W位于元素周期表中第_____________周期第_____________族。画出X的阴离子的结构示意图：_____________。

（2）Z的氢化物和溴化氢相比，较稳定的是_____________（写化学式）。

（3）Y的金属性与Mg的金属性相比，_____________（写化学式）的金属性强，请用实验证明它们金属性的相对强弱：_____________。

（4）写出Y的最高价氧化物对应的水化物与Z的最高价氧化物对应的水化物发生反应的化学方程式：_____________。

4.图甲是部分短周期元素的常见化合价与原子序数的关系图：

请回答下列问题：

（1）D元素在周期表中的位置为_______________，D和G的简单氢化物中沸点较高的是___________（填化学式），A和E形成的化合物的电子式为___________。

（2）D、E、G、H的简单离子半径由大到小的顺序为________（用离子符号表示）。

（3）H的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液不稳定，受热可分解，产物之一是H的单质，且当有28mol电子转移时，常温下共产生9mol气体，写出该反应的化学方程式：_______________。

（4）由上述元素中的几种组成物质a、b、c，某同学设计实验用图乙装置证明元素B、C、F的非金属性强弱（其中b溶液和c溶液均为足量）。

①a和b分别为_______________、_______________（填化学式）。

②c溶液中的离子方程式为_______________。

③请从原子结构的角度解释非金属性C>B的原因：_______________。