师：同学们好，很高兴又和大家见面了。今天我们要学习人教版必修2第一章第二节的第三课时——元素周期表和周期律的应用。这是本节课要达成的四个学习目标。工欲善其事，必先利其器。为更好地学习本节课内容，我们先来复习元素周期表和周期律需要掌握的内容。请同学们拿出一张方格纸。我们先来复习元素周期表的结构，大家完成四个小任务：第一，请标出所有的周期和族；第二，圈出周期表的轮廓；第三，依次标出零族元素的原子序数；第四，请填入1 - 20号元素。老师相信有部分同学对此已经非常熟练了，我们一起来对答案复习一下。
周期一共有7个，其中一、二、3周期我们称为短周期。族的叙述依次数过来是1、2、3、4、5、6、7、8、1、2、3、4、5、6、7、0。大家要注意，在第二主族和第三主族的中间夹着7个副族和第八族。另外，这个用红笔圈出来的，是周期表的轮廓。零族元素的原子序数从上往下依次是2、10、18、36、54、86和118。我们要求同学们掌握1 - 20号元素在周期表里的位置。如图所示，其中特别是1 - 18号元素，大家要非常熟练地掌握，这就是周期表的结构。
接下来我们复习一下元素周期律。通过前面的学习，我们可以总结整个周期表里面金属性和非金属性的递变规律：同主族从上往下金属性逐渐增强；同周期由右往左金属性也是逐渐增强，所以我们在周期表的左下方可以找到金属性最强的元素铯（这里不考虑放射性元素）。同一周期由左往右非金属性逐渐增强，同主族由下往上非金属性也逐渐增强，所以我们在周期表的右上方可以找到非金属性最强的元素氟。同时，我们还可以给金属和非金属分区，这条线是分界线，在这条分界线的左边是金属元素，右边是非金属元素，那么在这条分界线附近的元素既能表现一定的金属性，又能表现一定的非金属性。
元素周期律的发现对化学的发展有很大的影响，而元素周期表又是元素周期律的具体表现形式，它反映了元素之间的内在联系，是我们学习和研究化学的重要工具。那元素周期表和周期律具体有哪些应用呢？大家一起来看一下。第一个应用：根据元素在周期表中的位置可以推测其原子结构和性质。第二，反过来，我们根据元素的原子结构也可以推测这个元素在周期表中的位置和性质。第三点，可以指导新元素的发现及预测它们的原子结构和性质。大家知道门捷列夫的第一张周期表填充的元素仅有63种，现在的周期表填充的元素有118种，科学家正是在周期表和周期律的指导下不断地发现新元素，而且预测它们的原子结构和性质。第四，可以指导半导体材料制造、农药的研制、催化剂和合金材料的开发。学过了周期律，大家知道在周期表中位置接近的元素，它的性质是比较相近的，所以在周期表的一定区域内去研究元素，发现物质的新用途被视为一种相当有效的方法。我们来看几个例子，在金属和非金属的交界地带，我们可以找到半导体材料；在氟、氯、硫、磷这几个元素的区域，我们可以找到制造农药的物质；在过渡金属这样的一个区域，我们可以寻找到催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。今天老师主要带着同学们体会的是第一、第二个应用，也就是位、构、性三者的互推。而我们位、构、性三者的互推是离不开这样一个关系模型。这个上一节课老师已经带着同学们总结过一次了，我们以另外一种方式来复习，带入一个具体的元素氮。我们如果写出氮的原子结构示意图，就可以得到氮原子的核电荷数是7，那就可以推出氮在周期表里面的原子序数是7。从原子结构示意图可以得到氮的核外电子有两层，而根据电子层数等于周期序数，我们就可以推出氮元素位于第二周期；又根据氮的最外层电子数是5个，最外层电子数又等于主族的序数，所以我们就可以判断氮元素位于第五主族，也就是说可以把原子结构跟位置联系起来。
同时，我们根据氮的最外层电子是5，就可以判断氮的最高正化合价是 +5，负化合价是 -3。又根据氮的原子半径比较小，最外层的电子是5比较多，可以判断氮元素主要表现非金属性。而由氮的非金属性的强弱，我们又可以推知硝酸的酸性强弱，还有氨的稳定性，那这个就从元素的性质推到了物质性质。同时我们根据氮在周期表里面的位置就可以判断，氮和同周期、同主族元素相比，它的金属性和非金属性的一个强弱关系。
好，这个位、构、性的关系模型非常重要，那下面我们具体看一看如何利用这个关系模型进行解题，大家请看。第一，这是第一种类型的题目，给的是位置信息，要我们推结构和性质。来，我们一起来看一下这道题。审题的时候大家要注意这是短周期元素，也就是说这四种元素是位于1、2、3周期。四种元素在周期表里面的相对位置如图所示，因为第一周期只有两种元素，那根据这个关系我们判断2不可能位于第一周期，也就是说这里面应该是第二周期和第三周期。又根据t所处的周期序数和族序数相等，t在第三周期，根据这一句话我们可以判断t应该是第三主族，所以就可以判断t元素是第三周期第三主族的铝元素，依次过来q就是第三周期第四主族的硅元素，r是第二周期第五主族的氮元素，而w是第三周期第六主族的硫元素。那我们把四个元素推出来之后，选项就可以具体化了。我们看A问的是这三个原子的半径关系，铝跟硅的半径，因为它处于同一周期，由左往右半径在减小，所以铝的半径大于硅这部分是正确的。那硅跟氮怎么比较呢？我们在这里可以引入一个中间的元素磷。大家看一下，硅和磷是同周期的，根据同周期的半径变化规律，硅要大于磷原子半径；而磷跟氮又是同一主族的，根据同主族的半径变化规律又知道磷的半径要大于氮，所以我们就知道硅的原子半径是大于氮的，后面这一半也正确，所以A选项叙述是正确的。好，接着大家请看B选项。单质t就是铝，单质铝可以跟氢氧化钠溶液发生反应，所以这个描述有误。好，接着请大家看C选项，最简单气态氢化物的热稳定性，根据前面的学习，我们知道这个气态氢化物的稳定性跟元素的非金属性相关。也就说这里要问这两个氢化物的稳定性，我们就要去看氮和硅的非金属性，同样我们把中间的元素磷引进去，同主族来看氮的非金属性强过磷，同周期来看，磷的非金属性强过硅，所以氮的非金属性比硅要强，相应的气态氢化物的稳定性氨比硅烷要更加稳定，C选项的描述正确。好，最后看一下D选项最高价氧化物的水化物的酸性，这个也和非金属性的强弱有关。实际上问的就是硅酸和硫酸的酸性，那我们应该先比较硅和硫的非金属性。这两者位于同周期，由左往右非金属性是在增强的，所以硅酸的酸性弱于硫酸，D的描述正确，所以这道题不正确的判断应该是B答案。好，那么这个是第一种类型的题目，我们分析到这，下面我们看第二种类型，由结构信息推位置和性质。审题的时候大家同样注意这里面是短周期元素，有四个离子具有相同的电子层结构。我们先举两个大家熟悉的例子，然后再来分析这一道题。第一个例子是硫离子，它的核外电子排布是2、8、8，这样的电子层结构刚好和同周期的稀有气体元素氩的原子核外电子排布也是2、8、8，那我们就可以得到第一个规律：简单的阴离子，它的电子层结构与同一周期的稀有气体元素原子的核外电子层结构是相同的，这是第一个大家熟悉的例子。