元素周期表教学设计第一课时

专题1 微观结构与物质的多样性

第一单元 核外电子排布与周期律

元素周期表及其应用（第三课时）

【本课时要点】

1、知道金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律

2、理解原子结构、元素性质以及元素在周期表中的位置三者之间的关系

3、感受元素周期律与元素周期表在化学学习、科学研究和生产实践中的重要作用与价值

【教学过程】

【讲解】通过元素周期律的学习，我们明白：尽管大千世界的物质千变万化、千差万别、千姿百态，但透过现象看本质他们内在具有一定的统一性和规律性。门捷列夫第一张元素周期表的意义正在于此。它结束了长达几百年关于元素概念与分类的混乱局面，揭示了自然界物质之间的内在联系，反映了世界的“真实美”。 为元素的大发现提供了指导。是学习化学的必备工具。

难怪恩格斯：“门捷列夫不自觉地应用黑格尔的量转化为质的规律，完成了科学上的一个勋业”

那么门捷列夫的元素周期表和现行的周期表一样吗？。

这充分体现了科学的发展与时俱进

日新月异。

门捷列夫预言了一些未知元素的性质都得到了证实。但是由于时代的局限，门捷列夫揭示的元素内在联系的规律还是初步的(电子尚未发现)，他未能认识到形成元素性质周期性变化的根本原因。２０世纪原子结构理论有了发展后，元素周期律和元素周期表才发展成为现在的形式。现行元素周期表编制的依据（元素性质周期性变化的根本原因）

那就是：

【学生总结】核外电子排布的周期性决定元素性质的周期性在此基础上归纳出元素周期律编制了元素周期表

元素周期表具有高度概括的规律美。那么我们能对周期表再加以高度概括呢！ 上联：周期

下联：族（18个列）

领略了元素周期表的和谐美、统一美、规律美后，让我们再共同感受元素周期表的实用美。

——————元素周期表的实用美

【阅读】学习前让我们再次感受大师门捷列夫的风采，看一段化学史上的小轶事：对指导化学学习意义重大。

预言的元素被发现------类铝（镓）的发现

1875年，法国化学家布瓦博德朗在分析闪锌矿时发现一种新元素，他将新元素命名为镓，以表达他对他的祖国法兰西的热爱，并把测得的关于镓的主要性质公布了。不久他收到了门捷列夫的来信，门捷列夫在信中指出：关于镓的比重不应该是4.7，而是5.9-6.0。当时布瓦博德朗很疑惑，他是唯一手里掌握金属镓的人，门捷列夫是怎样知道镓的比重的呢？（对此不屑一顾）1876年9月，布瓦博德朗重作了实验，将金属镓提纯，重新测定，结果镓的比重确实为5.94（现代值为5.91），这结果使他大为惊奇。

门捷列夫神阿！其实门捷列夫神得很呢！早在四年前就作了预测。

门捷列夫的预言和以后的实验结果取得了惊人的一致

下表是个最有力的说明。 类铝（1871年门捷列夫的预言）

原子量约为68 比重约为5.9-6.0 熔点应很低

不受空气的侵蚀

将在酸液和碱液中逐渐溶解

其氢氧化物必能溶于酸和碱中 镓（1875年布瓦博德朗发现镓后测定）

原子量为69.72 比重等于5.94 熔点为30.15 灼热时略起氧化

在各种酸液和碱液中逐渐溶解

氢氧化物为两性，能溶于强酸和强碱 他认真地阅读了门捷列夫的周期律论文后，感慨地说："我没有什么可说的了，事实证明了门捷列夫这一理论的巨大意义。"布瓦博德朗成了门捷列夫的忠实粉丝。为元素周期表的推广作出了巨大贡献。

1.预测功能

――为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。

自门捷列夫发现元素周期律后，人们开始借助于周期表有目的地寻找新的化学元素，到1900年短短的二十几年时间，元素的家族由原来的63种发展到九十多种。

做一次科学的预言家。

扎实的基础加上合理的思维成为创新的可能。 【例题1】1999年是人造元素的丰收年，一年间得到了核电荷数分别为114、116、118三种新元素，请预测114号元素（以X代替其化学符号）：

(1)

它在周期表中位于第几周期？第几族？

(2)

是金属还是非金属？

(3)

你认为它们的最高化合价至少可达多少？

(4)

写出它的氯化物的化学式。

同座的同学可以合作、交流。

先让我们撇开此题，告诉大家，高考不给你元素周期表，那怎么办呢？唯有把周期表制在心中。这样细读元素周期表，解读出一些规律，对我们的预测和高考将带来很大的方便。

有了这些规律后对例1，我们将能轻松作答。请大家一起回答。

【过渡】掌握了元素周期表的一些规律后，对于预测我们将会很轻松。

细心的同学将会发现，第七周期还有空位，117号元素留下空位，就是要我们在不久的将来，将自己的发现，载入新的元素周期表。名垂千史，并能获得诺贝尔化学奖。

对周期表有了更深的认识后，让我们对第七周期的情况作个整体预测，一试身手，如何？

【例题2】第七周期为不完全周期，若将来的发现把这一周期元素全部排满，则下列有关第七周期元素的推论可能错误的是

A．第七周期排满时最后一种单质不与任何物质发生化学反应

B．第七周期第ⅦA族元素的原子序数为177是一种金属元素

C．第七周期第ⅢA族元素的氢氧化物与A1(OH)3具有相似的化学性质

D．第七周期排满时应有32种元素

【过渡】元素周期律和元素周期表对科学研究具有预测功能，同样对于工农业生产也具有指导作用，由于在周期表中位置靠近的元素性质相似，这样，就启发了人们在周期表中一定的区域内寻找新的物质。

2.应用导向功能 －－－启发了人们在周期表中一定的区域内寻找新的物质 找半导体： 在“折线”附近 Si Ge Ga

制造新品种的农药： 在磷附近 P As S Cl F 找催化剂、耐高温、耐腐蚀材料： 过渡元素 Fe Ni Pt Pd Rh 【阅读】1930年，一种新物质横空出世，它改变了制冷世界的面貌，使得冰箱

空调能够进入寻常百姓家，这就是氟利昂。氟里昂的发现与元素周期表紧密相关。

1930年美国化学家托马斯·米奇利成功地获得了一种新型的致冷剂——CCl2F2（即氟里昂，简称F12）。这完全得益于元素周期表的指导。在1930年前，一些气体如氨，二氧化硫，氯乙烷和氯甲烷等，被相继用作致冷剂。但是，这些致冷剂不是有毒就是易燃，很不安全。为了寻找无毒不易燃烧的致冷剂，米奇利根据元素周期表研究，分析单质及化合物易燃性和毒性的递变规律。

上海高考题就把米奇利这一过程编制了一道高考题，让我们一起欣赏

解读。

【课堂探究】寻找致冷剂

【例题3】致冷剂是一种易被压缩、液化的气体，液化后在管内循环，蒸发时吸收热量，使环境温度降低，达到致冷目的。人们曾采用过乙醚、NH3、CH3Cl等作致冷剂，但它们不是有毒，就是易燃、于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的致冷剂。据现有知识，某些元素化合物的易燃性、毒性变化趋势如下：（1）氢化物的易燃性：

第二周期 ＞ ＞H2O、HF； 第三周期 SiH4＞PH3＞ ＞ 。

（2）化合物的毒性： PH3＞NH3、H2S H2O；CS2 CO2、 CCl4 CF4 （选填＞或＜或＝）。 于是科学家们开始把注意力集中在含F、Cl 的化合物上。

（3）已知CCl4的沸点为76.8℃，CF4的沸点为－128℃，新致冷剂的沸点范围应介于其间。经过较长时间反复试验，一种新的致冷剂氟里昂CF2Cl2终于诞生了，其它类似的还可以是 。

（4）然而，这种致冷剂造成了当今的某一环境问题是 。但求助于周期表中元素及其化合物的 变化趋势来开发致冷剂的科学思维方法是值得借鉴的。（填写字母，多选扣分）①毒性 ②沸点 ③易燃性 ④水溶性 ⑤颜色

a.①②③ b.②④⑤ c.②③④

“只有一个地球”，2030年要求全面禁用氟里昂等系列产品，但目前还没有更好的替代品，致冷剂发展前景比较广阔，有志的同学，今后借助于元素周期表进行这方面的研究，造福人类。因此，元素周期表对于我们现在的功能是

3.学习指导功能

――我们学习化学的重要工具 在学习中，我们最需要注重的是

构、位、性三者的关系及元素的推断

元素位、构、性三者关系（举例）

1.金属性最强的元素（不包括放射性元素）是 ；

2.最活泼的非金属元素是 ；

3.最高价氧化物对应水化物的酸性最强的元素是 ；

4.最高价氧化物对应水化物的碱性最强的元素（不包括放射性元素）是 。

【例题4】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是2＋2－其内层电子数的2倍，Y是地壳中含量最高的元素，Z与Y具有相同的电子层结构，W与X同主族。下列说法正确的是

A．原子半径大小顺序：r(W)＞r(Z)＞r(Y)＞r(X) B．Y分别与Z、W形成的化合物中化键类型相同

C．X的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱

D．Y的气态简单氢化物的热稳定性比W的强

【例题5】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X原子的最外层有6个电子，Y是迄今发现的非金属性最强的元素，在周期表中Z位于ⅠA族，W与X属于同一主族。下列说法正确的是

A．元素X、W的简单阴离子具有相同的电子层结构

B．由Y、Z两种元素组成的化合物是离子化合物

C．W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强

D．原子半径：r（X）＜r（Y）＜r（Z）＜r（W）

4.从自然科学方面有力地论证了事物变化中量变引起质变的规律性。

【小结】

一个周期好比一个乐句，族与族又形成不同的和弦，周期表就形成了一组优美的诗的交响乐。

人们称之为“化学的大厦

元素的殿堂

绿色的方阵

通向未来的桥梁。”一点也不过分。 没有周期表，则现代化学的发展特别是无机化学的发展是不可想象的。它对理论、生产、科研和化学学习均有很强的指导作用。我们一定要学好它、用好它，争取在将来能够发展它。

下面就是一些中学生在学习周期表时，根据不同的需要，改编的元素周期表。因此我们不但要运用好课本，更要能发展它。