第四章《物质结构 元素周期律》全章复习学习任务单 2022-2023学年高一化学人教版（2019）必修第一册

学习任务单 课程基本信息 学科 高中化学 年级 高一 学期 秋季 课题 《物质结构 元素周期律》全章复习 教科书 书 名：《必修第一册》教材 出版社：人民教育出版社 出版日期：2019年6月 学生信息 姓名 学校 班级 学号 学习目标 1.掌握元素周期律（元素金属性、非金属性，及其呈现的各种性质的周期性变化）。 2.能运用原子结构（核电荷数、电子层、外层电子数、原子半径等）周期性变化理解、解释元素周期律。 3.掌握电子式、结构式、球棍模型等化学键、分子结构的表达方式。 4.区分不同微粒间作用力对物质物理性质和化学性质的影响，理解化学键与物质稳定性的关系，知道分子间作用力影响物质熔沸点的简单规律。 课前学习任务 1.复习元素周期律知识（原子结构周期性变化、元素金属性、非金属性周期性变化等）。 2.复习结构式、电子式等的书写。 3.在便携移动设备下载安装KingDraw，了解利用KingDraw绘制分子结构式的方法。 课上学习任务 【学习任务一】理想的制冷剂应具备什么特点？ 结合课件中的视频，阅读表1资料，你认为，理想的制冷剂应具备什么特点？ 表1 早期的工业制冷剂 沸点/℃ 危险性描述 NH3 -33.4 有毒，有腐蚀性，易燃易爆 SO2 -10.0 有毒，高热有腐蚀性，不易燃 CH3Cl -23.3 有毒，无腐蚀性，易燃易爆 【学习任务二】从降低毒性角度优化制冷剂 由于周期表中位置靠近的元素性质相近，在一定区域内寻找元素、发现物质的新用途被视为一种相当有效的方法，请在图1中标出下列问题的答案。 （1）在哪个区域寻找半导体材料？ （2）在哪个区域寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素？ （3）在哪个区域寻找新品种农药的元素？ 图1 元素周期表 【学习任务三】从提升稳定性角度优化制冷剂 烷烃是一类制冷剂，选择其中的代表物CH4作为观察对象，完成以下问题： 1.如何提升热稳定性 复习元素周期表中“元素非金属性—气态氢化物的稳定性”的周期性变化： （1）比较下列气态氢化物的热稳定性： ①同主族，CH4 SiH4 GeH4 ②同周期，CH4 NH3 H2O HF （2）同主族/同周期，元素的非金属性与气态氢化物的稳定性增强趋势，指向了元素周期表的哪个方向？请在图1中标出。 2.如何降低与O2反应的剧烈程度：思考元素周期表中“元素非金属性—气态氢化物的还原性”的周期性变化 （1）已知：SiH4在空气自燃，NH3在纯氧中安静燃烧。比较下列气态氢化物的热稳定性强弱： ①同主族，CH4 SiH4 ②同周期，CH4 NH3 H2O HF （2）气态氢化物与O2反应（可燃性）的剧烈程度 从氧化还原角度观察，可以理解成气态氢化物的还原性强弱。请完成以下推导： 元素的非金属性越强，原子越容易 （失去/得到）电子，从化合价角度观察，元素就会越容易从0价降至最低负价（气态氢化物）；而它的逆过程，则会更难发生，也就是说，最低负价越难回到0价，气态氢化物的还原性越 （强/弱）。 （3）在周期表中，元素的非金属性—气态氢化物的还原性（可燃性）的周期性变化，有什么特点？请在图1中标出。 3.结合以上分析，你认为，如何提升制冷剂的稳定性，降低其受热分解、易燃易爆的可能性？ 【学习任务四】整理构建“原子结构—元素周期律—物质性质”认识模型 为什么周期表中位置靠近的元素性质相近？元素周期表中元素的金属性与非金属性，气态氢化物的稳定性和还原性等性质，呈现周期性变化的本质原因是什么呢？ 1.请回忆整理：元素周期表中原子半径的周期性变化有什么特点，并在图1中标出。 2.已知：通常，构成共价键的原子半径越小，共价键强度越大、越稳定，对应的物质越难发生化学反应。请参考“原子半径—共价键稳定性—物质稳定性”思路，尝试分析“元素非金属性—气态氢化物稳定性”的周期性变化特点。 【学习任务五】从气液临界温度（沸点）角度优化制冷剂 制冷剂，在加压时，变成液体（放热）；当高压液体减压时变成气体，吸热制冷。例如，丁烷是打火机中常见的填充气体，向打火机中注入丁烷气体，很容易观察到液化现象。请参考烷烃沸点图像，见图2，思考以下问题： 图2 烷烃相对分子质量与沸点变化曲线图 1.通常，制冷剂常温时什么状态，它的沸点与常温（20℃—30℃）的高低关系如何？ 2.分子间作用力如何影响物质的熔沸点？ 3.以CH4为观察对象，如何将其沸点优化到常温附近呢？ 【学习任务六】认识氟利昂分子结构 绘制CF2Cl2结构式、电子式，搭建微型球棍模型或利用KingDraw观察它的空间