《元素周期律》教案1(人教版必修2).docx

《《元素周期律》教案1(人教版必修2).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《元素周期律》教案1(人教版必修2).docx（13页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第一章 物质结构 元素周期律第二节 元素周期律第1课时教学目标1、了解元素原子核外电子排布，2、培养学学生分析问题，总结归纳的能力。重点难点元素原子核外电子排布教学过程引言我们已学习了元素周期表的结构，那么这张表又有何意义呢我们能否从其中总结出元素的某些性质规律，以方便我们应用，解决新的问题呢这就是我们本节课所要研究的内容。板书 第二节 元素周期律教师元素的性质是由组成该元素的原子结构决定的，因此我们讨论性质之前，必须先来熟悉一下原子的结构。展示电子层模型示意图讲解原子是由原子核和核外电子构成的，原子核相对于原子很小，即在原子内部，原子核外，有一个偌大的空间供电子运动。如果核外只有一个电子，运

2、动情况比较简单。对于多电子原子来讲，电子运动时是否会在原子内打架呢它们有没有一定的组织性和纪律性呢下面我们就来学习有关知识。板书一、原子核外电子的排布讲解科学研究证明，电子的能量是不相同的，它们分别在能量不同区域内运动。我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层，分别用n=1、2、3、4、5、6、7来表示从内到外的电子层，并分别用符号K、L、M、N、O、P、Q来表示。通常，能量高的电子在离核较远的区域运动，能量低的电子在离核较近的区域运动。这就相当于物理学中的万有引力，离引力中心越近，能量越低；越远，能量越高。讲解并板书1、电子层的划分 电子层n 1、2、3、4、5、6、7 电子层符号

3、K、L、M、N、O、P、Q 离核距离 近 远 能量上下 低 高设疑由于原子中的电子是处于原子核的引力场中，电子总是尽可能的从内层排起当一层充满后在填充下一层。那么，每个电子层最多可以排布多少个电子呢核外电子的分层排布，有没有可以遵循的规律呢思考下面请大家分析课本12页表1-2，根据原子光谱和理论分析得出的核电荷数为1-20的元素原子核外电子层排布，看能不能总结出某些规律。学学生活动讲解并板书2、核外电子的排布规律(1)各电子层最多容纳的电子数是2n2个(n表示电子层)(2)最外层电子数不超过8个(K层是最外层时，最多不超过2个)；次外层电子数目不超过18个，倒数第三层不超过32个。(3)核外电

4、子总是尽先排布在能量最低的电子层，然后由里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布(即排满K层再排L层，排满L层才排M层)。学生圆圈表示原子核，+11表示核电荷数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层电子数。练习1、判断以下示意图是否正确为什么答案(A、B、C、D均错)A、B违反了最外层电子数为8的排布规律，C的第一电子层上应为2个电子，D项不符合次外层电子数不超过18的排布规律。2.根据核外电子排布规律，画出以下元素原子的结构示意图。(1)3Li 11Na 19K 37Rb 55Cs(2)9F17Cl 35Br 53I32He 10Ne 18Ar 36Kr 54Xe提问请大家分析稀有气体

5、元素原子电子层排布。稀有气体的最外层电子数有什么特点学生除氢为2个外，其余均为8个。问元素的化学性质主要决定于哪层电子稀有气体原名为惰性气体，为什么学生主要决定于最外层电子数。因为它们的化学性质懒惰，不活泼，一般不易和其他物质发学生化学反响。教师我们把以上分析归纳起来，会得出什么结论呢学生原子最外层电子数为8的结构的原子，不易起化学反响。教师通常，我们把最外层8个电子(只有K层时为2个电子)的结构，称为相对稳定结构。一般不与其他物质发学生化学反响。当元素原子的最外层电子数小于8(K层小于2)时，是不稳定结构。在化学反响中，具有不稳定结构的原子，总是“想方设法通过各种方式使自己的结构趋向于稳定结

6、构。教师原子的核外电子排布，特别是最外层电子数决定着元素的主要化学性质。从初中所学知识，我们知道，金属元素的原子最外层电子数一般少于4个，在化学反响中比较容易失去电子到达相对稳定结构；而非金属元素的最外层一般多于4个电子，在化学反响中易得到电子而到达8个电子的相对稳定结构。原子得到或失去电子后的阴阳离子也可用结构示意图来表示。投影练习1.写出以下离子的离子结构示意图：Mg2+ F- Br- Ca2+答案：1.Mg2+小结本节课我们重点学习了原子核外电子的排布规律，知道了多电子中的电子排布并不是杂乱无章的，而是遵循一定规律排布的。补充习题1、某元素的原子核外有3个电子层，最外层有4个电子，该原子

7、核内的质子数为 A、14 B、15 C、16 D、172、原子核外的M电子层和L电子层最多容纳的电子数的关系是 A、大于 B、小于 C、等于 D不能确定3、C原子L层上的电子数等于次外层上的电子数、电子层数，C是元素。4、假设aAn+与bB2-两种离子的核外电子层结构相同，那么a的数值为( )A.b+n+2 B.b+n-2 C.b-n-2D.b-n+25、某元素的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图为6、今有甲、乙、丙、丁四种元素。：甲元素是自然界中含量最多的元素；乙元素为金属元素，它的原子核外K层、L层电子数之和等于M、N层电子数之和；丙元素的单质及

8、其化合物的焰色反响都显黄色；氢气在丁元素单质中燃烧火焰呈苍白色。(1)试推断并写出甲、乙、丙、丁四种元素的名称和符号；(2)写出上述元素两两化合成的化合物的化学式。参考答案：1、A 2、A 3、Be4、A5、该元素为磷元素6、(1)O Ca Na Cl (2)略第2课时教学目标 1、了解主要化合价与元素金属性、非金属性的周期性变化。2、了解元素周期表和元素周期律的意义。3、认识事物变化由量变引起质变的规律。重点难点 元素周期表和元素周期律的意义教学过程复习1、回忆有关元素原子核外电子的排布规律；2、填写118号元素符号以及它们的原子结构示意图。学生活动投影展示118号元素原子结构示意图。提问请

9、大家总结一下，随着原子序数的递增，原子核外电子层排布有何规律性变化。板书二、元素周期律 学生活动投影展示 随着原子序数的递增，原子核外电子层排布变化的规律性原子序数电子层数最外层电子数121123102181118318结论：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现变化。讲述从上表可以看出：随着原子序数的递增，每隔一定数目的元素，会重复出现原子最外层电子从1个递增到8个的情况(H、He除外)，这种周而复始的重现(但并不是简单的重复)的现象，我们称之为周期性。这就如同我们一年一年的四季更替及学生活中的每天都是24小时一样。因此，原子核外电子层排布的这种规律性变化，我们便称之为周期性变化。

10、由此，可得出如下结论：讲述并板书随着原子序数的递增，元素原子最外层电子排布呈现周期性变化。过渡元素的性质是由元素的原子结构决定的，那么，随着原子序数的递增，元素的性质是否也会像元素原子最外层电子排布一样呈现周期性变化我们从元素的化合价和元素的金属性与非金属性两个方面来进行探讨。投影元素的主要化合价原子序数12元素符号HHe最高正化合价或最低负化合价+1O原子序数3456 78910元素符号LiBeBCNOFNe主要化合价+1+2+3+4、-4+5、-3-2-10原子序数1112131415161718元素符号NaMgAlSiPSClAr最高正化合价或最低负化合价+1+2+3+4、-4+5、-3

11、+6、-2+7、-10结论：随着原子序数的递增，元素化合价呈现周其性变化。教师对于稀有气体元素，由于它们的化学性质不活泼，在通常状况下难以与其他物质发学生化学反响，因此，把它们的化合价看作0。提问说出上表中元素化合价变化的规律学生原子序数为12时，化合价从+1下降到0；原子序数为39时，随着原子序数的递增，最高正价从+1到+5，最低负价从-4到-1；原子序数为1117时，随着原子序数的递增，最高正价从+1到+7，最低负价从-4到-1。稀有气体元素的化合价均为0。教师很好！那么，能不能由此说明：随着原子序数的递增，元素的化合价也呈周期性变化呢板书随着原子序数的递增，元素化合价呈现周期性的变化。过

12、渡下面我们通过第三周期元素的一些化学性质来探讨元素的金属性与非金属性有何变化。提问假设我们要用实验来验证这个结论，又应从哪些方面着手呢学生答复，教教师板书判断元素金属性强弱的依据：1.单质跟水(或酸)反响置换出氢的难易；2.最高价氧化物的水化物氢氧化物的碱性强弱。判断元素非金属性强弱的依据：1.跟氢气学生成气态氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性；2.元素最高价氧化物的水化物的酸性强弱。教师一般，对于金属元素我们主要研究其金属性，对于非金属元素我们主要研究其非金属性。下面我们就按照这个标准，以1118号元素为例，来研究元素的金属性和非金属性的变化情况。下面我们通过实验来研究Na、Mg、Al三种金

13、属元素的金属性强弱。常温演示实验+Na滴有酚酞的水 +Mg +Al教师请大家分别描述实验现象(注意反响现象的剧烈程度)学生1.Na在常温下，与水剧烈反响，浮于水面在水面四处游动，同时产学生大量无色气体，溶液变红。2.Mg在常温下，与水的反响无明显现象；加热时，镁带外表有大量气泡出现，溶液变红。3.Al在常温或加热下，遇水无明显现象。注学生在描述实验现象时，常把“产学生无色气体答复成“产学生氢气；“与Mg反响在常温下现象不明显常易错答为“Mg与冷水不反响。教教师根据具体情况进行纠正。教师上述现象说明了Na、Mg、Al的金属性强弱顺序怎样学生Na的金属性最强，Mg次之，Al最弱。教师也即Na、Mg

14、、Al的金属性强弱顺序为NaMgAl板书金属性NaMgAl教师请大家预测一下，Mg、Al分别与稀盐酸反响时，现象是否会相同应该有什么区别学生Mg与盐酸反响要比Al与盐酸反响剧烈。教师实践是检验真理的惟一标准。下面，我们通过实验来进行验证。演示实验+Mg条1 mol/L盐酸+Al条同时让附近的学学生用手摸一下试管的外壁，请这位同学告诉大家，两支试管的温度是否一样学生与Mg反响的试管壁温度高，与Al反响的试管壁温度低。教师从刚刚的实验现象我们可知，Mg与稀HCl的反响剧烈得多，同时放出大量的热。这说明大家的预测是正确的。根据Na、Mg、Al三者的金属性强弱顺序，我们可推知，Na与HCl反响将会更剧

15、烈，甚至发学生爆炸。过渡那么，Na、Mg、Al的最高价氧化物的水化物的性质怎样呢学生NaOH是强碱，由酚酞的颜色可知Mg(OH)2的碱性应弱于NaOH，强于Al(OH)3。讲解并板书碱性强弱NaOHMg(OH)2Al(OH)3投影展示钠、镁、铝的性质比较性质NaMgAl单质与水或酸的反响情况与冷水剧烈反响放出氢气与冷水反响缓慢，与沸水迅速反响，放出氢气，与酸剧烈反响放出氢气与酸迅速反响放出氢气最高价氧化物对应水化物的碱性强弱NaOH强碱Mg(OH)2中强碱Al(OH)3两性氢氧化物过渡上面我们研究了1118号元素中金属元素的金属性。下面我们来研究非金属元素的非金属性。投影展示硅、磷、硫、氯的性

16、质比较性质SiPSCl非金属单质与氢气反响的条件高温磷蒸气与氢气能反响须加热光照或点燃时发学生爆炸而化合最高价氧化物对应水化物的酸性强弱H4SiO4弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4比H2SO4更强的酸板书氢化物稳定性强弱顺序 SiH4 PH3 H2S HCl酸性强弱顺序 H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4请学学生说出结果，教教师把“填在上述板书中适当的位置教师因此我们不难判断以下元素的非金属性强弱。板书非金属性的强弱 SiPSCl教师因为18号元素氩是一种稀有气体元素，一般情况不难与其他物质发学生化学反响。因此，我们不研究它的性质。教师综上所述，我们可以从1118号元

17、素性质的变化中得出如下结论：讲解并板书Na Mg Al Si P S Cl同一周期从左往右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 教师如果我们对其他元素也进行同样的研究，也会得出类似的结论。因此，元素的金属性和非金属性随着原子序数的递增而呈现周期性的变化。通过大量事实，我们归纳出这样一条规律：板书元素周期律：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化。小结本节课我们主要实验探究认识到元素周期表中所蕴涵的规律。补充习题1、从原子序数11依次增加到17，以下所叙递变关系错误的选项是( )A.电子层数逐渐增多B.原子半径逐渐增大C.最高正价数值逐渐增大D.从硅到氯负价从-4-12、X、Y、Z为三种原子序

18、数相连的元素，最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱是：HXO4H2YO4H3ZO4。那么以下说法正确的选项是 A.气态氢化物的稳定性：HXH2YZH3B.非金属活泼性：YXZC.原子半径：XYZD.原子最外电子层上电子数的关系：Y=(X+Z)3、X、Y均为118号之间的元素，X、Y可形成化合物X2Y和X2Y2，又知Y的原子序数小于X的原子序数，那么两种元素的原子序数之和为( )A.19B.18C.27D.94、以下各离子化合物中，阳离子与阴离子的半径之比最小的是( )AKCl BNaBr CLiI DKF5、以下表达正确的选项是( )A同周期元素中，VII A族元素的原子半径最大B现已发现的零

19、族元素的单质在常温常压下都是气体CVI A族元素的原子，其半径越大，越容易得到电子D所有的主族元素的简单离子的化合价与其族序数相等6 、A+、B-、C、D四种微粒中均有氢原子，且电子总数均为10个。溶液中的A+和B-在加热时相互反响可转化为C和D。那么A+的电子式为 ，B-的电子式为 。参考答案：1、AB 2、AD 3、A 4、C 5、B 6、第3课时教学目标1、掌握元素周期律的涵义和实质2、了解元素周期律的应用重点难点元素周期律的应用教学过程引言从前面的学习，我们可以认识到：我们知道，元素在周期表中的位置，由元素原子的结构决定，而元素原子的结构又决定了元素的性质，即元素的性质是元素在元素周期

20、表中的位置的外在反映。那么研究元素周期表和元素周期律有何意义呢板书三、元素周期表和元素周期律的应用教师我们首先从元素的金属性和非金属性、元素的化合价两方面来研究元素的性质与元素在周期表中位置的关系。(中学化学里我们主要研究主族元素)板书1.元素的金属性和非金属性与元素在周期表中位置的关系教师请大家观察附录中的元素周期表。学生活动提问元素周期表中的表格底色有几种为什么要这样表示学生底色有两种，绿色和浅绿色。可以使我们很明显地区别出金属元素和非金属元素.教师答复得很好。而且，从表上我们可以看出，元素周期表中，金属元素和非金属元素的区域特别集中，沿着周期表中硼、硅、砷、碲、砹跟铝、锗、锑、钋之间画一

21、条线，线的左面是金属元素，右面是非金属元素。由于元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线，因此，位于分界线附近的元素，既能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性。在周期表中，主族元素从上到下从左到右，元素的金属性和非金属性存在着一定的递变规律。我们可以把以上的内容用以下形式简要地表示出来。投影元素金属性和非金属性的递变板书(1)同一周期从左到右元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强(不包括稀有气体元素)。(2)同一主族从上到下元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱(不包括稀有气体元素)。教师请大家根据我们上面学过的知识，参考元素周期表，分析除稀有气体元素外，在周期表中什么元素的金属性最强

22、什么元素的非金属性最强为什么学生根据同周期同主族原子半径的变化规律可知，在周期表中，钫(Fr)元素的原子半径最大，氟(F)元素的原子半径最小，因此，钫元素的失电子能力应是最强的，钫元素的金属性也就最强；氟元素的得电子能力最强，氟元素的非金属性也就最强。教师很正确。氟元素也是自然界中存在的非金属性最强的元素，钫及其后面的元素均是放射性元素，在自然界稳定存在的元素当中，铯(Cs)的金属性是最强的。过渡元素的化合价指的是该元素的原子和其他元素一定数目的原子化合时所表现出来的一种性质。那么，它与元素在周期表中的位置有何关系呢下面我们就来探讨这个问题。 板书2.元素化合价与元素在周期表中位置的关系。讲述

23、元素的化合价与原子的电子层结构，特别是与最外电子层中电子的数目有密切关系，因此，元素原子的最外电子层中的电子，也叫做价电子。另外，有些元素的化合价与它们原子的次外层或倒数第三层的局部电子有关，这局部电子也叫价电子。下面，我们主要来研究主族元素的化合价与其在周期表中位置的关系。教师请填写下表的空白处投影主 族AAAAAAA元素符号NaMgAlSiPSCl最外层电子数最高正价最低负价学生答复，教教师填写1234567+1+2+3+4+5+6+7-4-3-2-1提问根据上表答复，主族元素的族序数与元素原子的最外层电子数及最高正化合价有什么关系学生相等。教师据此，我们有以下结论：板书主族序数=最外层电

24、子数=主族元素最高正价数教师其中，有个别元素比较特殊，如氧元素的化合价一般是-2价，而氟元素没有正化合价。提问非金属元素的最高正价和最低负价的绝对值之和有什么规律学生等于8。教师这样，我们可以得到以下关系，即：板书最高正价+最低负价=8教师金属元素只有正化合价而无负价。投影练习1.主族元素的最高正化合价一般等于其序数，非金属元素的负化合价等于。答案：主族 8-主族序数或8-最高正价2.卤族元素的原子最外层上的电子数是，其中，非金属性最强的是。卤素的最高价氧化物对应水化物的化学式是(以X表示卤素)。答案：7 F HXO4注：教教师需补充说明，氟元素无最高价氧化物及其水合物，因为氟元素无正化合价3

25、.填表答案：略教师从上面的学习，我们可以认识到：元素在周期表中的位置，反映了该元素的原子结构和一定的性质。因此，可以根据某元素在周期表中的位置，推测它的原子结构和某些性质；同样也可以根据元素的原子结构，推测它在周期表中的位置及性质。我们可以用以下列图来表示它们之间的这种关系。板书 元素性质原子结构 周期表中的位置教师这样，我们就可以利用元素的性质，它在周期表中的位置和它的原子结构三者之间的密切关系，来指导我们对化学的学习和研究。这也是元素周期律和元素周期表的意义所在。那么，元素周期律和周期表的意义是不是仅限于此呢请大家阅读课本P17有关周期律的内容，并进行总结。学生活动教师由我们所阅读的内容，

26、可得出元素周期律及元素周期表的其他应用，主要表现在以下几个方面：投影板书1.是学习和研究化学的一种重要工具。2.为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了新的线索。3.启发人们在周期表中一定的区域内，寻找新的物质。教师请大家分别举例说明。学生甲如我们学习碱金属时，主要是以Na为代表物来学的，而铷、铯却没有见过，但我们可根据其在元素周期表中的位置及与Na的相对位置判断出其复原性比钠强，其形成的碱的碱性比强碱NaOH还要强。学生乙我们还可以预见，铷和铯与水的反响一定剧烈得很，所以，做实验时首先要做好平安保护工作。学生丙人们为113、115、117号元素留下了空位，并根据其相邻元素的性质去发现和

27、研究它们。学生丁根据农药多数是含F、Cl、S、P等元素的化合物，而在一定区域内寻找新的农药。学生戊在周期表里金属与非金属的接界处寻找半导体材料，如Ge、Si、Ga、Se等。学生己在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。教师大家答复得很好。除此以外，元素周期律和周期表在自然科学的许多部门，如化学、物理学、学生物学、地球化学等方面，都是重要的工具！小结本节课我们重点学习了元素的性质与元素在周期表中位置的关系，并了解了它们的意义所在，希望大家在以后的化学学习中，能很好地运用元素周期表来指导我们的学习，并使它成为我们学习中的益友。补充习题1.以下性质的递变中，正确的选项是( )A.O、S、N

28、a的原子半径依次增大 B.LiOH、KOH、CsOH的碱性依次增强C.HF、NH3、SiH4的稳定性依次增强D.HCl、HBr、HI的复原性依次减弱2.某元素X的原子序数为52，以下表达正确的选项是( )A.X的主要化合价是-2、+4、+6B.X可以形成稳定的气态氢化物C.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比HBrO4的酸性强D.X原子的复原性比碘原子强3.铍(Be)的原子序数为4。以下对铍及其化合物的表达中，正确的选项是( )A.铍的原子半径大于硼的原子半径B.氯化铍化学式中铍原子的最外层电子数是8C.氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱D.单质铍跟冷水反响产学生氢气4、X、Y是元素周期表中 A族中的

29、两种元素。以下表达中能说明X的非金属比Y强的是AX原子的电子层数比Y原子的电子层数多BX的氢化物的沸点比Y的氢化物沸点低CX的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定DY的单质能将X从NaX的溶液中置换出来5、下表是元素周期表的一局部：族周期AAAAAAA1231表中元素的氢化物的化学式为，此氢化物的复原性比元素的氢化物的复原性填强或弱。2某元素的核外P电子数比S电子数少1，那么该元素的元素符号是，其单质的电子式为。3俗称为“矾的一类化合物通常含有共同的元素是。4某些不同族元素的性质也有一定的相似性，如元素与的氢氧化物有相似的性质。写出元素的氢氧化物NaOH 溶液反响的化学方程式，又如表中与元素的性质相似的不同族的元素是填元素符号。参考答案：1、AB 2、AD 3、AC 4、C5、1HCl，弱NN2N， 3O、S (4)Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O，Li