2022年《元素的性质与原子结构》教学设计 .pdf

第一章第一节元素周期表教学设计第 3 课时：元素的性质与原子结构一、教学目标知识与技能 : 1. 通过观察卤素、碱金属元素的原子结构（最外层电子数）的相同点，掌握同类物质具有相似的性质。2. 通过比较卤素、碱金属元素的原子结构（电子层数）的不同点，掌握同主族元素性质的递变规律，并学会分析递变性的原因。3. 知道金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律、以IA 和 VA族为例，知道同一主族内元素性质的相似和递变规律与原子结构的关系。4. 初步掌握元素的金属性或非金属性强弱比较的方法。过程与方法：培养通过对实验现象和素材的分析来归纳结论的能力，形成科学方法，形成“结构决定性质，位置反映结构”的化学基本观念。情感态度与价值观：通过对元素周期律和周期表的学习，加深对“事物变化的量变引起质变”等哲学规律性认识，体会元素周期律和周期表在自然科学领域内的重要作用。二、教学重点难点：元素在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。三、教学方法：对比归纳实验探究演绎四、教学过程（一）碱金属元素环节 1：理论探究，对比归纳碱金属元素结构的相同点和不同点。【问题创设】元素周期表中为什么把锂、钠、钾等元素编在一个族呢？它们的原子结构和性质有什么联系呢？【学生活动】 ： （科学探究1）查阅元素周期表，填写教材P5 中的表格，对比碱金属的原子结构示意图，归纳碱金属原子结构的相同点和不同点。相同点：最外层只有一个电子不同点：随着核电荷数的增加，原子的电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。【追问】元素的化学性质决定于原子结构中的哪一部分？根据上述结构的异同，推测碱金属元素性质的异同点？【学生】化学性质决定于最外层电子数。碱金属可能像钠一样能与氧气和水反应，但反应程度可能不同。【过渡】下面我们通过实验验证碱金属化学性质的相似性和不同点。环节 2：实验探究，通过实验钾和钠与氧气的反应以及钾和钠与水的反应，对比钾和钠性质上的相同点和精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 不同点。【实验视频】 ： （科学探究2）钾分别与氧气、水的反应，回忆钠分别与氧气、水的反应，进行对比。序号钾钠对比实验 1 与氧气反应相同现象都能与氧气反应不同现象钾熔成小球， 迅速燃烧并产生紫色火焰金属钠先熔化后燃烧，产生黄色火焰对比实验 2 与水反应相同现象都能与水反应不同现象钾浮在水面上， 剧烈反应， 有火花，反应后的溶液使酚酞显红色钠也浮在水面， 跟水反应， 熔成小球，并在液面上迅速游动， 反应后的溶液使酚酞显红色环节 3：由钾钠到碱金属再到研究方法，分层次归纳总结出元素性质与原子结构的关系。【思考与交流1】通过观察和回忆钾和钠的实验，你认为钾和钠性质的相似性和不同点与它们的原子结构有关系吗？【学生归纳】钾和钠都能与氧气和水反应，性质相似，是因为它们的最外层都是有1 个电子，而钾比钠反应更剧烈，是因为钾原子比钠原子多一个电子层。【思考与交流2】 归纳整个碱金属元素性质与原子结构的关系，并预测锂和铷的性质。【学生归纳】碱金属元素最外层都有1 个电子，它们的化学性质相似，都能与氧气、水反应。碱金属从锂到铯，随着电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，失电子越来越易，与氧气、水反应越来越剧烈。锂反应没有钠剧烈，铷反应比钾剧烈。【实验视频】锂与水，铷与水，铯与水的反应。【练习】 Li O2 = NaO2 = K+O2= KH2O = RbH2O = 【思考与交流3】从 Li 到 Cs，与水生成碱的反应越来越剧烈，它们的金属性逐渐增强，所以，以后若要比较金属的金属性强弱，可以用哪些判断方法？【学生归纳】 （研究方法）元素的金属性强弱比较（教材P7注释）元素的金属性比较可以从两个方面比较：元素的金属性越强，其单质越容易与水（或酸）反应置换出氢气；它们的最高价氧化物的水化物氢氧化物碱性越强。环节 4: 碱金属物理性质的相似性和递变性。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 【学生】根据表1-1 ，请总结碱金属的物理性质有什么相似性和规律性。碱金属单质颜色和状态密度（g/cm-3）熔点（。C）沸点（。C）原子半径（ nm）Li 银白色， 柔软0.534 180.5 1347 0.152 Na 银白色， 柔软0.97 97.81 882.9 0.186 K 银白色， 柔软0.86 63.65 774 0.227 Rb 银白色， 柔软1.532 38.89 668 0.278 Cs 银白色， 柔软1.879 28.40 678.4 0.265 【总结】单质的颜色，除铯外，都呈银白色，状态柔软，密度小，熔点低。（二）卤族元素环节 5：利用已学碱金属的研究方法，预测卤族元素结构和性质的关系。【过渡】 通过碱金属的学习， 我们已经知道了最外层电子数都为1 个电子的碱金属原子结构和性质的关系，那同学们能不能类推卤族元素结构和性质的相似性和递变性呢？【学与问】卤族元素的原子结构如下所示，根据卤族元素的原子结构，请你试着推测一下氟、氯、溴、碘在化学性质上所表现的相似性和递变性。【学生】相似性：最外层电子数都为7，都易得一个电子，都有氧化性。递变性：从氟到碘，电子层数逐渐增大，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，得电子越来越难，氧化性逐渐减弱。环节 6：利用已有的科学事实，证明卤族元素结构和性质的关系。【教师】如何证明我们的预测是否正确呢？除了实验，我们还可以通过一些科学家已经得出的客观事实来证明我们的结论？例如教材第8 页卤素单质与氢气的反应。【投影】精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 【学生】相似性：卤素单质均为双原子分子，均能与氢气反应生成氢化物。递变性：从F2到 I2，与氢气反应越来越难，氢化物稳定性逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。环节 7：利用已有知识，通过实验验证卤族元素结构和性质的关系。【教师】类似比较金属活泼性强弱，证明卤素元素的非金属性强弱也可以通过卤素单质间的置换反应。【实验 1-1 】完成下列实验，观察现象。写出有关反应的化学方程式。实验现象化学方程式1将少量新制的饱和氯水分别加入盛有 NaBr 溶液和 KI 溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡、静置。1 2 2将少量溴水加入盛有KI 溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡、静置。3 【思考与交流】根据现象写出方程式，比较以上三个反应氧化剂、氧化产物的氧化性强弱。【总结】非金属性强弱的判断依据：与氢气反应的难易程度以及生成的氢化物的稳定性；单质间的置换反应；最高价氧化物的水化物（含氧酸）的酸性强弱。【教师】阅读教材P8资料卡片，卤素单质在物理性质上同样存在相似性和递变性。环节 8：【教师总结】通过比较碱金属和卤族元素，我们可以看出，元素的性质与原子结构有密切的练习，特别是与最外层电子数有关，结构的相似的一族元素，在化学性质上表现出相似性和递变性。拓展到整个元素周期表，同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 五板书设计：二、元素的性质与原子结构（一）碱金属结构（从 Li 到 Cs）性质同：最外层为1e-都能与氧气和水反应异：电子层数，原子半径，与氧气和水反应反应越来与剧烈失电子越来越来越容易金属性逐渐增强（二）卤族元素结构（从 F2到 I2）性质同：最外层为7e-都能与氢气反应异：电子层数，原子半径，与氢气反应越来越难, 生成氢化物稳定性逐渐减弱得电子越来越来越难非金属性逐渐减弱六教学反思 1. 本节课首先由碱金属的原子结构入手，由学生预测Na和 K的化学性质， 接下来回忆Na、K分别与氧气燃烧及与水反应的实验现象，辅以实验视频，然后由学生讨论推出碱金属化学性质的相似性和递变性，预测铷、铯与水反应的实验现象，并再次呈现实验视频，学生被铯与水反应的现象所震撼，也加深了对碱金属化学性质的递变性的理解。此时，我们再次提出另外一个问题：你估计锂与水反应会是怎样？当他们看到金属锂在水中慢悠悠地转动，发出会心的微笑。在老师把单质的还原性转变为元素的金属性后，形成金属族元素金属性的递变性的这一原理。这样利用反差较大实验现象，更易引起学生的注意，利于他们形成运用原理的思维程序。2. 在环节 7 中：利用已有知识，通过实验验证卤族元素结构和性质的关系。对于要比较卤素元素的非金属性强弱，学生相对陌生，我们可以提示他们：类似比较金属活泼性强弱通过卤素单质间的置换反应来证明，并提出如何使实验现象更易观察，通过帮助学生回忆上学期学过的萃取实验，设计出置换后，再加入CCL4 溶液，让现象更明显。这样让学生通过反应事实及实验得出出元素的非金属性定义、元素非金属性强弱的判断依据及卤族元素非金属性的递变规律。【练习反馈】1、碱金属钫 (Fr) 具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，下列预言错误的是（）. 在碱金属中它具有最大的原子半径B. 它的氢氧化物化学式为FrOH，是一种极强的碱C. 钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物D. 它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 2、 已知金属 A可与冷水反应，金属B和热水才能反应，金属C和水不能反应，判断金属A、B、C金属性强弱已知 NaOH 为强碱、 Mg(OH)2为中强碱、 Al(OH)3为两性氢氧化物，则Na 、Mg 、Al 的金属性强弱氧化性Al3+Mg2+Na+，则元素金属性顺序为3、下列事实不能用于判断金属性强弱的是（）A金属间发生的置换反应B1 mol 金属单质在反应中失去电子的多少C金属元素最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱D金属元素的单质与水或酸置换出氢气的难易4、各组性质比较的表示中, 正确的是（） A 生成由易到难：HFHClHBrHI B稳定性： HFHClHBrHClHBrHI D酸性： HClO4HBrO4HIO4 5、X、Y是元素周期表第A族中的两种元素。下列叙述能说明X的非金属性比Y强的是（）AX原子的电子层数比Y的多B X的最高价含氧酸的酸性比Y的弱CX的气态氢化物比Y的稳定D Y的单质能将X从 NaX的溶液中置换出来6、砹 (At) 是卤族元素中位于碘后面的元素，试推测砹和砹的化合物最不可能具备性质（）A砹易溶于某些有机溶剂 B砹化氢很稳定不易分解C砹是有色气体 D砹化银不溶于水或稀HNO3精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 文档编码：KDHSIBDSUFVBSUDHSIDHSIBF-SDSD587FCDCVDCJUH 欢迎下载 精美文档欢迎下载 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - - -