高一化学元素周期律和元素周期表.pdf

第二节第二节元素周期律和元素周期表元素周期律和元素周期表一教材分析一教材分析（一）知识脉络本节教材采用归纳总结的方法引导学生探索元素的性质（元素原子最外层电子排布、原子半径以及主要化合价、原子得失电子能力）和原子结构的关系从而归纳出元素周期律，揭示元素周期律的实质；再在元素周期律的基础上引导他们发现周期表中元素排布的规律，认识元素周期表的结构，了解同周期、同主族元素原子结构的特点，为下一节学习同周期元素性质的递变规律，预测同主族元素的性质奠定基础；同时，以铁元素为例，展示了元素周期表中能提供的有关元素的信息和金属与非金属的分区；最后以 IIA 族、VA 族、过渡元素为例分析了同族元素结构与性质的异同。（二）知识框架周期表的原子最外电周期子排布变化归纳出表现为周期表的原子半径变元素周期律元素周期表族化认识 IIA VA过渡元素元素化合价变化（三）新教材的主要特点：新教材通过对元素周期律的初探，利用图表（直方图、折线图）等方法分析、处理数据，增强了教材的启发性和探究性，注重学生的能力培养，如作图、处理数据能力、总结概括的能力，以及利用数据得出结论的意识。二教学目标二教学目标（一）知识与技能目标1使学生了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化，认识元素周期律。2让学生认识元素周期表的结构以及周期和族的概念，理解原子结构与元素在周期表中的位置间的关系。3让学生了解 IIA 族、VA 族和过渡金属元素的某些性质和用途。（二）过程与方法目标1通过对元素周期律的探究，培养学生利用各种图表（直方图、折线图）分析、处理数据的能力。2通过对获取的大量事实和数据等信息进行加工、分析，培养学生学归纳、概括能力、口头表达能力和交流能力。3通过案例的探究，激发学生主动学习的意识。并且掌握从大量的事实和数据中分析总结规律、透过现象看本质等科学抽象的方法。（三）情感态度与价值观目标1学习元素周期律，能使学生初步树立“由量变到质变”、“客观事物都是相互联系和具有内部规律”“内因是事物变化的依据”等辩证唯物主义观点。2学习化学史知识，能使学生认识到：人类对客观存在的事物的认识是随着社会和科学的发展不断发展的；任何科学的发现都需要长期不懈地努力，才能获得成功。三、教学重点、难点三、教学重点、难点（一）知识上重点、难点元素周期律和元素周期表的结构。（二）方法上重点、难点学会用图表等方法分析、处理数据，对数据和事实进行总结、概括从而得出结论。四、教学准备第 1 课时前，补充 P11 表格中所缺内容。第 2 课时前，周期表一共有多少周期？多少族？分别有多少种元素？第 3 课时前，查一查在周期表中同学们熟悉的元素，搜集它们的用途。五、教学方法阅读探究讨论归纳法六、课时安排3 课时七、教学过程第 1 课时【新课导入】【新课导入】前面我们学习了原子的构成，它包括质子、中子、电子三部分，相同元素一定具有相同的质子数，如果我们按质子数从小到大把元素排列起来，每种元素就有一个序号，即原子序数，对原子序数为 1-18 的元素进行研究，有助于我们认识元素之间内在联系和变化的规律性。那么，原子序数为 1-18 号元素的核外电子排布、原子半径和元素的主要化合价随原子序数的变化是如何变化的？【点评】【点评】利用质疑，引入新课题，可激发学生的学习兴趣，有助于学生明确学习目的。【板书】【板书】第二节第二节元素周期律和元素周期表元素周期律和元素周期表一、元素周期律【交流与研讨】【交流与研讨】（1 1）分组填写教材P11页表中所缺的内容；（2 2）对表中各项内容进行比较、分析，寻找其中的规律。【媒体展示】【媒体展示】分组填写的表格元素元素元素元素原子原子核外电核外电符号符号名称名称序数序数子排布子排布氢氢11电子电子层数层数1最外层最外层原原子子电子数电子数半径半径10.037相对原相对原子质量子质量1.008最高化合价最高化合价最低化合价最低化合价+1H HHeHeLiLiBeBeB BC CN NO OF FNeNeNaNaMgMgAlAlSiSiP PS SClClArAr氦氦锂锂铍铍硼硼碳碳氮氮氧氧氟氟氖氖钠钠镁镁铝铝硅硅磷磷硫硫氯氯氩氩2345678910111213141516171822，12，22，32，42，52，62，72，82，8，12，8，22，8，32，8，42，8，52，8，62，8，72，8，81222222223333333321234567812345678-0.1520.0890.0820.0770.0750.0740.071-0.1680.1600.1430.1170.1100.1020.099-4.0036.9419.01210.8112.0114.0116.0019.0020.1822.9924.3126.9828.0930.9732.0635.4539.950+1+2+3+4，-4+5，-3-2-10+1+2+3+4，-4+5，-3+6，-2+7，-10【点评】【点评】通过填表，让学生获取感性知识，一方面复习了前面学过的原子结构有关知识，也为元素周期律的探究提供数据方面的支持。【方法引导】【方法引导】为了更直观地观察原子的最外层电子排布随原子序数变化而变化的具体情况，每四人为一小组，通过 Excel 中插入图表的办法画出以原子序数为横坐标、原子的最外层电子数为纵坐标的直方图。【交流研讨】【交流研讨】小组代表展示其直方图。最外层电子数8 87 76 65 54 43 32 21 10 0最外层电子数最外层电子数原子序数1 13 35 57 79 91111 1313 1515 1717【点评】【点评】让学生学习常用的数据处理方法和表示方式，培养学生分析、处理数据的能力、相互合作的意识，也让学生获得直观形象的感性知识，为归纳元素周期律奠定基础。【引导过渡】【引导过渡】观察 1-18 号元素的最外层电子数的变化，我们发现从 3 号到 10 号，最外层电子由 1 增加到 8，从 11 号到 18 号最外层电子数又由 1 增加到 8。象这样每隔一定数量，又重现前面出现过的情况的变化称为周期性变化。【联想与质疑】【联想与质疑】通过直方图，对于原子的最外层电子数随原子序数的变化情况，你能得出什么结论？【小结、板书】【小结、板书】随着原子序数的递增，元素的原子最外层电子排布呈现周期性变化。【方法引导】【方法引导】为了更直观地观察原子半径随原子序数变化而变化的情况，每四人为一小组，通过 excel 插入图表的办法画出以原子序数为横坐标、原子半径为纵坐标的折线图。对于原子半径的变化，你的结论是什么？【交流研讨】【交流研讨】小组代表展示其折线图，交流小组的观点。原子半径随原子序数变化图0.20.150.10.050原子半径原子半径147101311原子序数【小结、板书】【小结、板书】随着原子序数的递增，元素的原子最外层电子排布呈现周期性变化。并且有下列规律：电子层数相同的元素的原子随原子序数的增加，半径逐渐减小。【讲述】【讲述】稀有气体元素的原子半径教材中没有列出，它跟邻近的非金属元素的原子相比显得特别大，这是由于测定稀有气体元素的原子半径的根据与其它元素的原子半径不同。【小组讨论】【小组讨论】影响原子半径的因素：（1）电子层数相同时，影响原子半径的因素是什么？（2）最外层电子数相同时，其影响因素是什么？【小结、板书】【小结、板书】影响原子半径的因素：电子层数相同，质子数越多，吸引力越大，半径越小；最外层电子数相同，电子层数越多，电子数越多，半径越大。【方法引导】【方法引导】每四人为一小组，通过 excel 插入图表的办法画出以原子序数为横坐标、元素的主要化合价为纵坐标的折线图。对于元素主要化合价的变化，你的结论是什么？【交流研讨】【交流研讨】小组代表展示其折线图，交流小组的观点。元素化合价随原子序数变化图元素化合价105013151617-5原子序数1913579【小结、板书】【小结、板书】随着原子序数的递增，元素的化合价呈现周期性变化。且有以下量的关系:最高正价+负价=8【引导、探究】【引导、探究】综合以上的事实，各自发表自己的观点。大家可以得出什么结论?【小结、板书】元素周期律：元素的性质随着元素原子序数的递增，而呈现出周期性的变【小结、板书】元素周期律：元素的性质随着元素原子序数的递增，而呈现出周期性的变化。化。【媒体显示】【媒体显示】原子序数变化（量变）引起元素性质变化（质变）【引导、【引导、探究】探究】大家知道吗？元素的性质是由元素原子的哪一部分决定的？那么元素性质随原子序数的递增呈现出周期性变化的根本原因是什么？【小结、板书】元素性质的周期性变化是原子核外电子排布呈现周期性变化的必然结果。【小结、板书】元素性质的周期性变化是原子核外电子排布呈现周期性变化的必然结果。【媒体显示】【媒体显示】原子结构即电子排布决定元素的性质【点评】【点评】本节将分散的元素性质的递变规律归纳、提升，得到元素周期律。注重培养学生从大量的事实和数据中分析、总结规律等概括能力和和语言表达能力；同时使学生从自然科学的角度初步树立“客观事物本来是互相联系的和具有内部规律性”“量变引起质量”“内因是事物变的根据”等辩证唯物主义观点。【课堂小结、媒体显示】【课堂小结、媒体显示】以以1818号元素核外号元素核外分析归纳分析归纳最外层电子数随原子序数最外层电子数随原子序数电子排布为例电子排布为例递增呈周期性变化递增呈周期性变化决定决定元素原子半径的周期性变化元素原子半径的周期性变化总结归纳总结归纳元素周期律元素周期律元素主要化合价的周期性变化元素主要化合价的周期性变化元素周期律实质元素周期律实质【达标检测】【达标检测】1、元素周期律的内容和实质是什么？2、下列元素原子半径最大的是A、Li B、F C、Na D、Cl3、下列各组元素中按微粒半径递增顺序排列的是A、Li Na K B、Ba Ca Mg C、Ca K Cl D、N O F2+2+2+2+-4、某元素气态氢化物的分子式为H2R,该元素的最高价氧化物的分子式为_.第2课时【引入课题】【引入课题】元素周期律使人们认识了杂乱无章的化学元素之间相互联系和变化规律，如何把这种规律具体地表现出来呢？【板书】【板书】二、元素周期表的结构的结构【阅读思考】【阅读思考】阅读教材P14页，第3行。思考周期表中周期和族划分的依据是什么？【小结、板书】【小结、板书】同一周期：电子层数相同，原子序数递增的元素从左到右为同一周期；同一族：最外层电子数相同，原子序数逐渐增大的元素从上到下为同一族。【阅读思考】【阅读思考】阅读教材P14页15行，思考周期表中有多少周期？每周期有多少种元素？【点评】【点评】以问题引入新课，开门见山，直接引起学生的学习兴趣和注意力。带着问题阅读可以调动学生学习的积极性。【概括总结】【概括总结】1周期，共2种元素短周期 2 周期，共 8 种元素周期 3周期，共 8 种元素（七个横行）4周期，共 18 种元素长周期 5 周期，共 18 种元素 6周期，共 32 种元素不完全周期 7 周期，目前已发现 26 种元素【点评】【点评】结合学生已有的原子结构知识，让学生填写并记住每个周期所含元素的种数，有助于推断原子序数一定的元素在周期表中的位置。【阅读、思考】【阅读、思考】在周期表中有两个特殊的位置，镧系和锕系，阅读课文P14倒数第二段，说出这些元素在周期表中什么位置？结构上有何特点？【总结陈述】【总结陈述】在第六周期中，从57号镧（La）到71号元素镥（Lu），共15种元素，它们的最外层和次外层电子层结构及元素的化学性质十分相似，这15种元素总称为镧系元素。排在周期表第六行，第三列。与此类似，在第七周期中，89号元素锕（Ac）到103号铹（Lr）这15种元素总称为锕系元素，排在第七行，第三列。【观察与思考】【观察与思考】在周期表中共有多少列？分为哪些族？【概括总结】【概括总结】主族（A）：共 7 个主族，包括长周期和短周期元素族副族（B）：共 7 个副族，只包括长周期元素（18 个纵行）第 VIII 族：包括 8、9、10 三个纵行的元素0 族：稀有气体元素【点评】【点评】通过阅读、观察、交流、研讨，改变了学生学习的被动状态，变“要我学”为“我要学”，极大地调动了学生学习的积极性，培养了学生合作意识以及语言表达能力。【观察与思考】【观察与思考】在周期表的个纵行个族中，各族从左到右的排列顺序如何？【媒体展示】【媒体展示】元素周期表【观点陈述】【观点陈述】在元素周期表中，各族从左到右的依次是：IA IIA IIIB IVB VB VIB VIIB VIII IB IIB IIIA IVA VA VIA VIIA 0。【观察与思考】【观察与思考】在所有族中，元素最多的族是哪一族？共有多少种元素？【结论】【结论】在所有族中，第IIIB族包括镧系和锕系元素，因此元素最多，共有32种元素。【理解应用】【理解应用】据周期表结构，推测原子序数为 85 号的元素在周期表中的哪一周期？哪一族？【案例分析】【案例分析】推测元素在哪一周期：85-2-8-8-18-18=31，减5 次后小于 32，为第6 行，第六周期；推测在哪一族：第六行的最后一列元素应为第32 个，从减出的数据为 31 可以推出它是在第 17 列，为第 VIIA 族。【点评】【点评】通过评价，学会如何应用周期表的结构推测一定原子序数的原子在周期表的位置。巩固了对元素周期表结构的认识，可以加深对周期表结构的理解。【阅读思考】【阅读思考】阅读教材P13页倒数第一自然段，通过周期表，我们还可以了解元素的哪些信息？【交流观点】【交流观点】（1 1）通过周期表，我们可以了解元素的原子序数、元素的位置、元素名称、元素符号、元素的类别、相对原子质量、价层电子排布、是否人造元素、是否放射性元素等信息。（2 2）通过周期表，我们还可以对元素进行分区，如硼、硅、砷、碲、砹和铝、锗、锑、钋的交界处画一条虚线，虚线的左侧为金属元素，右侧为非金属元素；位于虚线附近的元素，既表现金属元素的性质，又表现为非金属元素的性质。（3 3）通过周期表，还可以根据元素在周期表中的位置认识它们的性质。【联想、质疑】【联想、质疑】元素周期表是化学学习和化学研究的重要工具，请大家概括它的结构。【小结、板书】【小结、板书】短周期（一、二、三行）（元素有 2、8、8 种）周期长周期（四、五、六行）（元素有 18、18、32 种）不完全周期（七行）（元素有 26 种）元素周期表结构主族（1、2、13、14、15、16、17 列）A 族族副族（3、4、5、6、7、11、12 列）B 族零族（18 列）第 VIII 族（8、9、10 列）【点评】【点评】本节主要培养学生分析数据、总结规律的能力，初步树立“量变引起质量”的辩证唯物主义观点；同时，学会了利用周期表的结构特点推测一定原子序数的元素在周期表中的位置，为下一节学习元素“位、构、性”之间的关系做好准备。【达标检测】【达标检测】根据周期表的结构来推测32 号和 54 号和 118 号元素在元素周期表的位置。【课后作业】【课后作业】1、P17 练习 1、练习 2第 3 课时三、认识元素周期表中的其它元素【复习检查】【复习检查】原子序数为的元素位于（）周期，（）族，属于（）类单质；原子序数为位于（）周期，（）族，属于（）类单质。【点评】【点评】温故知新，通过复习巩固，突出上节课的重点，也为上好新课打下基础。【课堂导入】【课堂导入】在元素周期表中，你熟悉的元素有哪些？举例谈一谈它们的用途。【板书】【板书】三、认识元素周期表中的其它元素【学生活动】【学生活动】请完成表格供动物呼吸供植物生长电导体热导体半导体超导材料促进人体生长通过燃烧供热【阅读思考】【阅读思考】阅读教材P15页，第6-13行【概括】【概括】请完成表格：第IIA族元素的名称、符号及其共同性质：元素名称元素符号本族元素性质【演示实验】【演示实验】请同学演示：将氯化钙、硝酸钡、硫酸锶分别放在燃烧匙中灼烧；再将三者混合放在燃烧匙中灼烧，观察火焰的颜色。【点评】【点评】通过直观、形象的实验，增加课堂的趣味性，增强启发性。【板书】【板书】第IIA族元素容易失去最外层两个电子，为活泼金属元素。【阅读思考】【阅读思考】阅读教材P15页，第14-20行第VA族元素的名称、符号及其用途：元素名称元素符号本族元素用途【板书】【板书】第VA族元素从非金属过渡到金属，N、P、As为非金属，Sb、Bi为金属。【阅读思考】【阅读思考】阅读教材P15页，倒数第二自然段。回答过渡元素的位置和它们的共同性质。你熟悉的元素有哪些？有何特性？【陈述、板书】【陈述、板书】过渡元素位置：第3列到第12列，共68种元素。熟悉的元素：金（Au）、银（Ag）、铜（Cu）、铁（Fe），硬而有光泽，金、银单质性质稳定。【点评】【点评】通过阅读，同学们学会同自己已有的化学知识建立联系，既能引起学生旧知识的迁移，也可以加强学生对新知识的理解和巩固。【思考与探究】【思考与探究】仔细观察元素周期表，每周期中非金属元素种数与周期序数的关系如何？可能还有几种非金属元素未被发现？【方法指导】【方法指导】（1）利用元素周期表的金属与非金属的分区图，直接进行推测；（2）利用周期表中周期序数与非金属元素种数的关系，进行归纳概括引导学生填写下表：周期序数非金属种数【归纳概括】【归纳概括】除第一周期外，周期序数+非金属种数=8故，随着周期数的递增，设周期序数为n，则非金属元素种数为（8-n）。【联想与探究】【联想与探究】在元素周期表中，相邻周期，同族元素之间原子序数差与周期序数有何关系？用符号表达出来。并运用上述规律完成下列练习：元素周期表中有相邻元素 A、B、C，A 与 B 同周期，B 与 C 同主族，它们的原子最外电子数电子数之和为 19，原子序数之和为 41，则三种元素的名称分别是A，B，C。【点评】【点评】通过思考与探究，要求学生自己寻找材料，分析其中的数据，总结归纳周期表中潜藏的一些规律，由此培养学生总结概括的能力。【课后探究】【课后探究】查阅资料，查一查元素周期表有哪些不同的格式，谈一谈它们的特点。【点评】【点评】本节通过引导同学们阅读与思考，并开展交流，培养学生主动学习的习惯，并适时地进行知识迁移，有利于理解、巩固新知。通过案例的探究，激发学生主动学习的意识，以及利用数据得出结论的意识。【课堂作业】【课堂作业】P18 练习 3【探究作业】【探究作业】下列为 1-18 号元素的几种不同格式的元素周期表，请分别说一说各种不同的排列方式的依据。指出哪一种更加合理。表一表一H HLiLiNaNa表二表二LiLiNaNa表三表三H HBeBeMgMgB BAlAlC CSiSiN NP PO OS SH HF FClClHeHeNeNeArArHeHeBeBeMgMgB BAlAlC CSiSiN NP PO OS SF FClClNeNeArArLiLiNaNa表四表四H HLiLiNaNaHeHeBeBeMgMgB BAlAlC CSiSiN NP PO OS SF FClClNeNeArArBeBeMgMgB BAlAlC CSiSiN NP PO OS SF FClClHeHeNeNeArAr