元素周期表及其应用教案

【教师活动】在这堂课开始之前，我们先来回顾一下我们上节课所学过的知识：元素的性质

随着元素核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。

【教师活动】接下来我们来上新课，元素周期表。我们上节课已经知道了，这个元素周期表

是门捷列夫发现的，他将当时已知的63种元素根据原子量，也就是相对原子质量，由小到大以表的形式排列，把有相似化学性质的元素放在同一行，就是元素周期表的最初形态。门捷列夫在表中为尚未被发现的元素留下了空格，并预言了这些元素的存在和性质，例如1871年他预言在Al和In之间还存在一种元素，把这个元素取名为“类铝”，并且预言“类铝”的相关性质。直到1875年法国布瓦博德朗在实验中发现的确在硅和锡指间存在一种元素，他把这个元素命名为“镓，测得镓的性质和门捷列夫的预言大致相同，除了“类铝，门捷列夫根据元素周期表还推断了很多未发现的元素，在这里我们就不一一做介绍了。我们接下来就好好的学习一下这个元素周期表，看看它还有什么神奇的地方。

【教师活动】下面布置给大家一个任务：将1～18号元素排列在一张表格中，这张表格必须

体现出周期律内容，要能体现出原子最外层电子排布、原子半径、元素的化合价的周期性变化规律。

【学生活动】

【教师活动】同学们都画好了吧？画好了我们一起看一下。是不是有这两种答案或者更多的

答案？好，那我们来看看正确答案。为什么是这样排而不是那样排？我们看看它的编排规则：

周期(横行）：将电子层数相同的元素，按核电荷数递增的顺序从左到右排列。 族(纵行）：将最外层电子数相同的元素，按核电荷数递增的顺序从上到下排列,对于最外层电子数排满的放在同一纵行。 这就是元素周期表的编排的规则，同学们在学案上把它的排布规则填好，然后检查一下自己的表格，是不是按照规则排的？

【教师活动】接下来我们翻开课本，一起看一下交流与讨论的第1题。对照着第7页的图表

和旁边同学一起讨论一下。

【学生活动】

【教师活动】同学们讨论的差不多了吧？那我们一起来看一下。第一周期有2个元素，第二

周期有8个元素，第三周期有8个元素，我们观察元素周期表有没有发现前三周期特别短，因此称1、2、3周期为短周期，第四周期有18个元素，第五周期有18个元素，第六周期有32个元素， 4、5、6周期特别长，称为长周期，第

七周期有26个元素，第七周期没排满，后面空了好几个位子，是不完整，所以称为不完全周期。观察元素周期表，第六周期与第五、四周期长度一样，为什么会多14个元素呢？因为第六周期包括15个镧系元素，这15个镧系元素的性质非常像所以就把他们排到一起，统称为镧系元素，在第六周期的第三位置中，有没有看到，此外第七周期包括15个锕系元素，它们的性质也非常相似，因此排到一起统称为锕系元素，也是在第七周期的第三个位置中，如果把镧系元素和锕系元素放在周期表中，就成了这个样子，非常之不协调，为了美观起见，化学家们就把镧系和锕系元素独立放到周期表的下方。

【教师活动】看完了周期，我们在来看族，族分为主族、副族，第Ⅶ和0族，四部分，主族

总共有7个主族，分别是ⅠA , ⅡA , ⅢA , ⅣA ,ⅤA , ⅥA , ⅦA ，用A表示主族，在A前面写上罗马数字表示第几族，不能绝不能用阿拉伯数字或者中文的一二三来表示。副族也包括七个副族分别是ⅠB , ⅡB、ⅢB , ⅣB ,ⅤB , ⅥB , ⅦB 用B表示副族，同样用罗马数字表示第几副族，B表示副族，然后是第VIII 族，第VIII 族比较特殊，它由第八、九、十，三纵行共同组成的，包括三纵行，其它的族都是一纵横一族，只有第VIII 族有三纵行，最后红色的那一行是0族，也就是稀有气体。为了更直观的认识族，我们来看下这张表格，看一下族的分布。看一下各个族的分布：

第一纵行是ⅠA , ⅡA , 接着这块位置是副族，副族是从第四周期开始出现的，一二三周期是没有副族元素的，注意副族不是从第一副族开始的二是从第三副族开始ⅢB , ⅣB ,ⅤB , ⅥB , ⅦB，第8、9、10纵行都是VIII 族、接着才是ⅠB , ⅡB，对于副族我们只要知道它的排列顺序不是从第一副开始，而是从第三副族开始就可以了，具体的顺序我们可以不用记，但是第八族我们要知道它是从第8纵行开始包括三纵行，接着是ⅢA , ⅣA ,ⅤA , ⅥA , ⅦA，最后是0族。我们重点学习的对象是主族，主族的顺序一定要记住。元素周期表总共有18纵行分为16个族。同学们在学案上填起来。

【学生活动】

【教师活动】每个元素在周期表中都有特定的位子，我们要学会去描述，以氯元素为例，请

同学们看书中元素周期表，氯元素在第几周期第几族？我们要怎么来描述呢？

【学生活动】

【教师活动】好，接下来我们一起判断下列描述是否正确，第III周期（错）周期不能用罗马

数字描述，要用阿拉伯数字或者中文描述，第3周期（对），第三周期（对），

第七主族（错），族要用罗马数字描述，VII族（错），一定要说明是主族否则有歧义的，副族也有底7 族的，VIIA族（对），用A表示主族正确。

【教师活动】接下来我们对照元素周期表一起来把这张表格填起来，等下老师要叫一列的同

学起立回答。

【学生活动】

【教师活动】根据上面的表格，我们可推出以下的结论：

元素的原子序数=元素的核外电子数=原子核内质子数=原子核电荷数 元素所在的周期序数=元素原子核外电子层数

主族所在的族的序数=元素原子核外最外层电子数=主族元素的最高正化合价 同学们在学案上填起来

【学生活动】

【教师活动】接下来我们了解一下元素周期表的分区，可以分为金属区与非金属区，我们一

起来看元素周期表，元素周期表左下方是金属区，右上方是非金属区，最右边是稀有气体，这个同学们了解一下就好。

【教师活动】小结：

1、必须熟悉周期表的结构：

7横行 ：三长、三短、一不全，镧系、锕系排下边

18纵行：7主、7副、0与VIII

2、必须掌握元素在周期表中的位置和原子结构的关系：

元素的原子序数=元素的核外电子数=原子核内质子数=原子核电荷数 元素所在的周期序数=元素原子核外电子层数

主族所在的族的序数=元素原子核外最外层电子数=主族元素的最高正化合价

【教师活动】布置习题，校对。

【教师活动】接下来我们继续来学校元素在周期表中的金属性和非金属性的变化的规律，在学习之前，我们先来回顾一下如何判断元素的金属性和非金属性的强弱？

【学生活动】

【教师活动】总结金属性和非金属性的判断依据：金属性判断的依据有两点，金属单质与水或酸反应置换出H2的难易程度以及金属最高价氧化物对应的水化物碱性的强弱，非金属性判断依据有三点，非金属单质与H2化合的难易、气态氢化物的稳定性，最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱。从得失电子角度来看，金属性越强，越容易失去电子，金属单质的还原性越强，非金属性越强，越容易得到电子，非金属单质的氧化性越强。

【教师活动】我们刚刚已经复习了金属性和非金属性的判断，接下来我们一起好学习，在元素周期表中，元素的金属性和非金属性的变化规律。我们先看同周期的，在这里我们以第3周期为例，大家看一下，发现它们有什么规律? 【学生活动】

【教师活动】我们通过观察可以发现，同周期的元素从左到右原子序数递增，半径变小，金属性减弱，非金属性增强。

【教师活动】看了同周期的变化规律，我们再看一下同主族的元素，它们又有什么样的变化规律呢？我们先以碱金属为例，同学们看屏幕，有什么发现？ 【学生活动】

【教师活动】通过观察我们不难发现，从上往下，它们的半径逐渐增大，金属性逐渐增强。我们再看卤族元素，从上往下，它们的半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱。那同学们，我们经过观察发现，从上往下，它们的半径都是变大的，但是它们的金属性和非金属性的变化却是相反的，为什么会这样呢？我们一起来思考一下。

【教师活动】首先我们可以看到，从上往下它们的半径都是变大的，然后它们的金属性才增强，非金属性才减弱的。我们前面刚刚复习过金属性和非金属性的判断，我们知道，金属和水反应越容易置换出氢气它的金属性就越强。那我们再回过来，我们刚刚已经看到了，从上往下它们的半径是增大的，所以，随着半径的增大，碱金属的最外层的电子越容易失去，所以它就越容易和水反应放出氢气，所以金属性增强；同样的，对于卤族元素，随着半径的增大，它就越不容易得电子，所以就越难于氢气反应，所以非金属性减弱。 【教师活动】接下来，同学们根据刚刚讲的内容把学案上的表格填一下。 【学生活动】

【教师活动】填好了我们翻开课本第9页，看表1-6 ，根据我们刚刚学过的金属性和非金属性的变化规律来填一下。 【学生活动】

【教师活动】我们在表中还看到有9种元素被标出来了，观察可以发现它们就是金属和非金

属的交界处，这个有什么用呢？这就关心到元素周期表的应用了。我们学习元素周期表，可以根据它们的位置所对应的性质来发现它们的用途。例如在过渡元素区寻找优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金，金属与非金属分界线附近寻找半导体材料，在F、Cl、S、P、As附近寻找生产农药的原料等等。在这里老师就不做具体的介绍了，同学们可以课后自己去了解。接下来我们来做几道习题。

练习：1.下列各组元素性质递变情况错误的是（ ） A．Li、B、Be原子最外层电子数依次增多 B．P、S、Cl元素最高正化合价依次升高 C．B、C、N、O、F 原子半径依次增大 D．Li、Na、K、Rb 的金属性依次增强 2.下列性质的递变中，正确的是 ( ) A. O、S、Na的原子半径依次增大 B. LiOH、KOH、CsOH的碱性依次增强 C. HF、NH3、SiH4的稳定性依次增强 D.HCl、HBr、HI的还原性依次减弱

3.下列变化的比较, 不正确的是: （ ） A. 酸性强弱: HClO4 > H2SO4 > H3PO4 > H4SiO4 B. 原子半径大小: Na > S > O

C. 碱性强弱: KOH > NaOH > Li OH D. 还原性强弱: F- > C l- > I-

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