从元素角度认识手机电池材料-元素周期表和元素周期律专题复习-2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

该高中化学课件以元素周期表与周期律为核心，系统梳理原子结构、元素周期表结构、元素周期律（化合价、粒子半径、金属性与非金属性）及其应用，通过任务驱动（活动1-4）和资料卡片（手机电池材料情境）构建“结构-位置-性质-应用”的知识网络，体现知识点间的内在逻辑。 其亮点在于以手机电池材料为真实情境载体，通过“资料卡片-问题探究-活动讨论”（如活动3讨论同主族元素性质递变、分析电解液选氟原因）的复习策略，培养学生的科学思维（证据推理、模型认知）和科学探究与实践能力，练习题分层设计兼顾不同水平学生，助力教师精准复习，提升学生知识应用能力。

从元素角度认识手机电池材料 ——元素周期表与周期律专题复习 六氟磷酸锂LiPF6 钴酸锂LiCoO2 石墨（C） Al 任务一 原子结构与元素位置 【活动1】 1.画出Li（3）、Al（13）原子结构图 2.根据结构判断它们在元素周期表中的位置 3.归纳原子结构与原子序数、原子结构与元素在元素周期表中位置之间的关系 质子数 核电荷数 核外电子数 电子层 最外层电子 原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数 电子层数=周期序数，主族元素最外层电子数=主族序数 原子结构 元素周期表（位置） 决定 原子核 核外电子 周期 族 反映 第二周期第ⅠA族 【活动2】用不同颜色的笔在图中圈出短周期、长周期、主族与副族并写出各周期所含元素种类数 任务二 元素周期表结构 短周期 长周期 1-2列、13-17列为主族元素 共7个主族（A) 3-12列为副族元素，共8个副族（B） 0族元素 2 8 8 18 18 32 32 问题1：O、Co位于短周期还是长周期，主族还是副族？ 【资料卡片】锂电池中石墨的层状结构像书架一样将锂嵌入其中 问题2：请回答碳元素最高正价、最低负价及两者绝对值之和，分析元素化合价与原子结构之间的关系 最高+4价；最低-4价；绝对值之和为8 主族元素最高正价=最外层电子数=主族序数， （O、F除外，O无最高正价，氟无正价） 最高正价 ＋|最低负价|＝8(H、O、F除外)。 任务三 元素周期律-化合价变化规律 问题3：P元素最高正价和最低负价分别是多少？ +5 -3 任务三 元素周期律-粒子半径变化规律 【资料卡片】电池中核心元素越易失电子，质量越轻，体积越小，电池性能越好 思考1.根据资料卡片内容解释手机电池选用锂离子的原因 锂是自然界最轻的金属，易失去最外层一个电子，半径小，轻便 问题4：如何比较粒子半径大小 一层二核三电子 ①看层数，层数越多半径越大 ②层数相同则看序数，序大径小 ③层数和序数均相同，则核外电子数越大，半径越大 问题5：比较H、C、O、P原子半径大小 H<O<C<P 与Li同族的金属元素称之为碱金属元素，组内交流讨论该族元素性质递变规律，从结构角度分析原因 任务三 元素周期律-同主族元素金属性、非金属性变化规律 F所在族称之为卤族元素，组内交流讨论该族元素性质递变规律，从结构角度分析原因 【活动3】讨论归纳元素金属性与非金属性递变规律 原子结构 核电 荷数 电子 层数 最外层电子数 从上到下 电子层数 增多 原子半径 增大 原子核 对最外 层电子 的引力 减弱 失电子 能力增强 得电子 能力减弱 金属性 增强 非金属性 减弱 相同 问题6：电池的外壳材料主要采用金属铝，从理化性质角度分析其作为外壳材料有哪些优点？根据外壳作用分析外壳材料能否用同周期Na或Mg进行替换 铝轻，不易与水反应，与氧气结合形成致密氧化膜，保护内部材料 问题7：Na、Mg、Al从左至右元素性质呈现怎样的变化规律？从结构角度分析原因 钠与镁较活泼，可以与氧气和水反应，不宜作电池的外壳材料 任务三 元素周期律-同周期元素金属性、非金属性变化规律 同周期元素 从左到右  电子层数相同， 核电荷数增多 半径逐渐减小  原子核对最外层电子的吸引力增强  原子失电子能力减弱，得电子能力增强  金属性减弱， 非金属性增强 任务三 元素周期律 【活动4】整理判断元素金属性、非金属性的方法 元素金属性判断依据 金属元素在周期表中的位置：同一周期越靠左，同一主族越靠下，金属性越强（左下强）。 金属单质之间的置换，如Fe能从CuSO4溶液中置换出Cu，则金属性Fe>Cu。 单质与水或酸反应制取氢气越容易，金属性越强 单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强 最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强 非金属元素在周期表中的位置：同一周期越靠右（稀有气体除外），同一主族越靠上，非金属性越强（右上强）。 非金属单质之间的置换，如Cl2能从KBr溶液中置换出Br2，则非金属性Cl>Br。 与H2化合越容易，简单气态氢化物越稳定，非金属性越强。 单质的氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强 最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强 元素非金属性判断依据 任务三 元素周期律 【小结】元素周期律的定义和实质原因 1．定义：元素的性质随原子序数的递增而呈周期性的变化。 2．实质：元素原子的核外电子排布的周期性变化。 周期序数 主族序数 元素主要化合价 粒子半径 元素金属性与非金属性 电子层数 最外层电子数 核电荷数 元素 应用 位置 性质 结构 【资料卡片】1.电池的电解液在复杂环境中需稳定存在，保证电池使用安全，且体积越小电池工作效率越好，锂离子电池中电解液为六氟磷酸锂LiPF6； 2.元素的非金属性越强形成的离子构成的物质稳定性越好； 3.构成物质的粒子半径越小物质稳定性越好。 问题7：1.氟在元素周期表中的位置 2.电解液中各元素化合价分别为 3.为什么电解液可以选用氟元素？ F-半径较小，氟元素非金属性最强，形成的F-非常稳定 任务四 根据元素周期律的应用 第二周第ⅦA族 Li—+1 F—-1 P—+5 任务四 根据元素周期律的应用 思考3.锂离子电池高效轻便，但是锂元素在自然界的储量有限，价格高，根据本节课所学知识分析钠能否成为电池的核心元素？ 专栏 钠离子电池 L锂离子电池 丰度 丰富（占地壳的2.3%） 稀有（占地壳的 0.0065%） 密度 0.968g/cm-3 0.534g/cm-3(自然界最轻的金属） 能量密度（单位质量能储存的电量，越高越好） 100-150瓦时/千克 140-280瓦时/千克 循环寿命（充放电循环次数） 3,000-4,000 周期 超过 12,000 次循环 充电速度 80分钟充电12% 80 分钟内充电超过 45% –30°C容量保持率 92％ 80％ 热失控 350℃ 270℃ 2025年为钠离子电池规模化量产前期阶段，随着钠电池性能不断提升，和电池成本不断降低，预计2026年和2027年钠离子电池市场将会在储能、两轮车、启停电池等应用领域爆发。 学以致用 2.下列各组微粒半径大小比较中，不正确的是（         ） A.   r(K)>r(Na)>r(Li) B.   r(Mg2+)>r(Na+)>r(F-) C.   r( Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+) D.  r(Cl-)>r(F-)>r(F) B 1．某元素位于元素周期表第三周期第ⅤA族，该元素为(　　) A．C B．F C．P D．Al C 3．元素性质呈现周期性变化的根本原因是(　　) A．原子半径呈周期性变化 B．元素化合价呈周期性变化 C．电子层数逐渐增加 D．元素原子的核外电子排布呈周期性变化 D 学以致用 5.下列性质的递变关系正确的是(　　) A.氢化物的稳定性:HCl>H2O>H2S B.碱性:NaOH>KOH>Mg(OH)2 C.原子半径:Si<P<S<Cl D.最高正价:Cl>Si>Al>Na D 4.以下表述不符合元素周期律的是( ) A．稳定性：HF＞H2O＞NH3 B．酸性：H3PO4＞HNO3＞HClO4 C．微粒半径：F－＞Na＋＞Mg2＋ D．还原性：HI＞HBr＞HCl B 学以致用 6.便携式锌锰干电池是生活常用电源，外壳为金属锌皮，正极材料含二氧化锰。 (1) 三种元素中原子半径最小的是 ；铁在 （长/短）周期 (2) 等质量的Zn、Fe与等浓度稀盐酸反应，反应更剧烈的是 。 (3) 将Zn片投入少量硫酸铜溶液中，现象为 。 O 长 Zn 溶液蓝色逐渐变浅，锌片逐渐溶解，表面有红色固体析出 7.新型锂亚硫酰氯电池广泛用于智能手表，轻便且续航久，其制作原料含Li、S、Cl三种元素，可实现稳定供电。 (1) Li在元素周期表中的位置为 ，其最高价氧化物对应水化物的化学式为 ； (2) 比较S、Cl最高价氧化物对应水化物的酸性强弱 （ 用化学式回答） 学以致用 第二周期第ⅠA族 LiOH H2SO4<HClO4 8.某同学设计实验以探究元素性质的递变规律，实验装置如图所示。 实验Ⅰ：根据元素最高价含氧酸的酸性强弱探究元素 非金属性递变规律。 已知A装置的烧瓶里装有大理石，分液漏斗里装有稀HNO3， B装置中装有饱和碳酸氢钠溶液，C装置中装有Na2SiO3溶液， 试回答： (1)A中反应的离子方程式为__________ ________，C中可观察到的现象是______________。 (2)B装置的作用是________________________。 (3)根据实验现象推知，碳酸、硝酸、硅酸的酸性强弱顺序是____________， 由此得出碳、硅、氮三种元素非金属性的强弱顺序是____________。 CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋CO2↑＋H2O 　溶液变浑浊 除去二氧化碳中混有的硝酸蒸气 HNO3>H2CO3>H2SiO3　 N>C>Si 学以致用 $