第三单元 从微观结构看物质的多样性板书设计及意图

元素周期律

（2）

教学目标：

1、掌握元素的金属性和非金属性随原子序数的增递而呈现周期性变化的规律。

2、通过实验操作，培养学生实验技能。

情感、态度与价值观：培养学生辩证唯物主义观点：量变到质变规律

教学重点：元素的金属性和非金属性随原子序数的递增而呈现周期性变化的规律。

教具准备：多媒体课件、实物投影仪。

教学过程

[回顾]请同学们回忆我们上节课所学的内容：

1、元素原子核外电子排布规律有哪些？

2、元素的主要化合价是如何随原子序数的递增而呈现周期性变化的？

学生回答

[引入]上节课我们已经知道了元素原子的电子层排布和化合价都呈现周期性变化。元素的金属性和非金属性是元素的重要性质，它们是否也随原子序数的递增而呈现周期性的变化呢？这节课，我们就以第三周期元素为例，通过化学实验来判断元素的金属性强弱。

3名学生回答之后，教师总结

1、金属与H2O或与酸反应难易程度。

2、置换反应。

3、最高价氧化物对立水化物碱性强弱。

实验一.Mg、Al和水的反应

1、分别取一小段镁带、铝条，用砂纸去掉表面的氧化膜，放入2支小试管中，加入2-3ml水，并滴入2滴酚酞溶液。观察现象。

过一会儿，分别用酒精灯给2支试管加热至沸腾，并移开酒精灯，再观察现象。

（师手拿试管）在教室里走动，让每个学生更好地观察实验现象

生1：未加热时，Mg、Al与H2O不反应，没有什么明显现象。

生2：加热到沸腾之后，Mg带表面有小气泡生成，且镁带表面有红色出现。而Al在加热之后，也没有什么明显变化。

填写好下表， 表（一）

与冷H2O反应

与沸H2O反应

化学方程式

现象

与沸水

化学方程式

结

论

Mg + 2H2O=Mg（OH）2↓+ H2↑

Mg带表面有气泡；Mg带表面变红

Na Mg Al 现象

Na与冷水剧烈反应，Mg只能与沸水反应，Al与水不反应。

思考：通过上述实验，我们看书Al不与H2O反应，但是，Al可以和稀盐反应。那么，Mg、Al与稀盐酸的反应，又有什么联系和区别呢？

取一小段镁带和一小片铝，用砂纸除去它们表面的氧化膜，把镁带和铝片分别放入两支

1

试管，再各加入2-3ml稀盐酸观察现象。

（让学生观察更仔细，可以让学生把反应的试管分别从前向后传看）

生1：镁带与稀盐酸反应很剧烈：镁带上、下翻滚，有大量的气泡产生。

生2：铝片也很容易与稀盐酸反应，放出大量的气泡，但是，明显没有镁与稀盐酸反应剧烈。

请填写好下表，表（二）Mg、Al与稀盐酸反应比较

现象

反应方程式

结论

Mg+2HCl= MgCl2+H2↑

Mg

Al 反应迅速，放出大量的H2

Mg、Al都很容易与稀盐酸反应，放出H2，但Mg比Al更剧烈

师：不知道同学们注意到没有，在做Mg、Al与H2O、稀盐酸反应之前都先用砂纸去掉它们表面的氧化膜，这是什么原因？

生1：因为Mg、Al都比较活泼，以空气中存放时，很容易形成一层致密的氧化膜：MgO、A12O3，而这两种氧化物都难溶于H2O ，所以，与H2O反应前要除去，以免干扰实验。

生2：MgO、Al2O3膜难溶于H2O，但易溶于酸，所以在反应前也应除去，防止影响实验。[知识拓展] （一学生完成实验）表面有氧化膜的Mg、Al与稀盐酸反应比较：接取一小段镁带、一小片铝，分别放入2支试管，各滴入2-3ml稀盐酸，观察。

生1：Mg带放入稀盐酸后，一开始无气泡，后来，气泡越来越多，直至Mg带被反应完。

生2：Al片放入稀盐酸，过一会儿，才慢慢产生少量气泡，之后，气泡越来越多，直至Al、H被反应完。

师：为什么刚开始都没有立即产生H2呢？

（齐声）：因为盐酸必须先和MgO、Al2 O3反应之后，Mg、 Al才能与酸反应。

师：前面我们研究了Na、Mg、Al单质与H2O、酸反应的情况，下面，我们再来研究氢氧化物的性质。

[知识拓展] 实验三：Mg(OH)2的性质

取一支试管，加入2ml，1mO1/L、MgCl2溶液，再逐滴加入3mO1/L、NaOH溶液，把生成的白溶液分盛在两支试管中，分别加入3mO1/L、NaOH溶液、稀盐酸观察，完成下表：

表（三）Mg（OH）2的性质

现象

反应方程式

结论

Mg（OH）2能溶于盐酸

加入NaOH 加入稀盐酸

沉淀溶解

Mg(OH)2+2HCl= MgCl2+2H2O 不能溶于氢氧化钠

实验四：Al(OH)3的性质

取一支试管，加入1mo1/L Al Cl3溶液，加入3mo1/LNaOH溶液至少产生大量的Al(OH)3白色絮状沉淀，把Al(OH)3沉淀分别盛放于2支试管中，然后，向2支试管中分别加入1mo1/L稀盐酸和6mo1/LNaOH溶液，观察现象。

生1：加入稀盐酸时，Al(OH)3逐渐溶解，最终沉淀完全消失，溶液变为澄清。

生2：加入NaOH溶液时，Al(OH)3絮状沉淀也逐渐减少，最终完全消失，溶液变为澄清。

同学们讨论：Al(OH)3既能溶于盐酸，又能溶于NaOH，说明了什么？

生1：Al(OH)3与稀盐酸反应，属酸碱中和反应，Al(OH)3显碱性。

启发：NaOH是强碱与Al(OH)3反应生成盐和水。

2

生2：我们知道NaOH属于强碱，而Al(OH)3能溶于NaOH，说明Al(OH)3可能显一定的酸性，Al(OH)3是Al2O3对应的水化物，若Al(OH)3显酸性，则说明Al也可能表现出一定的非金属性。

请同学样完成下表：表（四）：Al(OH)3的性质

现

象

反应方程式

结

论

完成下表，表（五）

单质与水（或酸）

反应

最高价氧化物对应水化物

碱性强弱比较

NaOH NaOH 强碱

结 论

Mg(OH)2

Mg(OH)2 中强碱

Al(OH)3

Al(OH)3

弱碱

Na

Mg

Al

加入NaOH，

Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O

Al(OH)3既能溶于，也能溶于稀盐酸

加入稀盐酸

随着原子序数的递增，金属性Na＞ Mg＞ Al 【例1】．X、Y、Z三种元素的原子具有相同的电子层数，而Y的核电荷数比X大2，Z的核电荷数比Y多4，1 mol X单质跟足量的酸起反应能置换出1g氢气，这时X转为与氖原子相同电子层结构的离子，根据上述条件，试回答：

(1)X、Y、Z的元素符号依次为 、 、 。

(2)X、Y最高价氧化物对应水化物跟Z的气态氢化物的水溶液反应的离子方程式

分别为①

，② 。

师:请大家分析如何求解? 生:由“ 1 mol X单质跟足量的酸起反应能置换出1g氢气”可以知道，X显＋1价又由“X转为与氖原子相同电子层结构的离子”可以知道，X为钠元素，由此，可以确定Y为铝、Z为氯

【多媒体展示2－3位同学的练习】

【师精讲】本题确定X是关键，定量关系：2X――――H2

不要找错。离子反应方程式写好之后，要注意检查两个守恒:质量守恒、电荷守恒。

师：请同学们回忆一下，如何来判断元素的非金属性强弱？

生1：非金属元素单与H2化合的难易程度

生2：气态氧化物的稳定性

生3：最高价氧化物对应水化物的酸性

（总结）：很好，完成下表：

气态氧化物化学式

单质与H2化合的条件

S SiH4

高温

P PH3

磷蒸气与H2能反应

加热

S

Cl

3

对应水化物合或最高价氧化物

酸性强弱

结 论

H2SiO3

弱酸

中强酸

HCl O4

最强含氧酸

师：从以上对第三周期元素的分析、比较中，同学们能得出什么结论？

生（齐声）：金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。

板书：Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强

师：如果我们对其它周期元素性质进行研究，我们也可以得出与此相同的结论：

板书：元素周期律

1.定义：元素的性质随原子序数的递增而呈现周期性变化

的规律，叫元素周期律。

师：根据前面的学习，请同学们思考：“引起元素性质周期性变化的规律的实质是什么？”

生：讨论

师：巡视，倾听学生讨论

生1：原子序数的递增。

生2：电子层数的排列变化。

师（小结）：元素周期律的实质既不是原子序数递增也不是电子层数的变化，而是“原子核外电子排布的规律性变化。”

板书：元素周期律的实质

【例2】．甲、乙两种非金属：①甲比乙容易与H2化合；②甲原子能与乙阴离子发生氧化还原反应；③甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应水化物酸性强；④与某金属反应时甲原子得电子数目比乙的多；⑤甲的单质熔沸点比乙的低．能说明甲比乙的非金属性强的是 ( ) A．只有④ B．只有⑤ C．①②③ D．①②③④⑤

【例3】．运用元素周期律分析下面的推断，其中错误的是 ( ) A．铍(Be)的氧化物的水化物可能具有两性

B．砹(At)为白色固体，HAt不稳定，AgAt感光性很强

C．硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体

D．硒化氢(H2Se)是无色、有毒，比H2S稳定的气体

小结

本节课我们重点讨论了第三周期元素性质随原子序数的递增而呈现出周期性变化的规律，并又通过大量事实，我们得出了元素周期律，希望同学们能掌握这种分析问题的方法，培养自己的创新能力。

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