物质结构元素周期律元素周期律第1课时 教学设计.docx

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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

2、子，运动情况比较简单。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=l 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

3、、5、6、7电子层符号 K、L、M、N、O、P、Q 离核距离近远液中的A+和B在加热时相互反应可转化为C和Do则A+的电子式 为 , B，的电子式为 o参考答案：I、AB 2、AD 3、A 4、C 5、BH + 一 ： O:H 6、 H-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

4、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.教师回答得很好。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、碎、神、破 跟铝、错、锦、针之间画一条线，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

5、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HI A |A A VIA MIA唯右伴北群 北金百件逐渐用还板书(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)O(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？什么元

6、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，舫(Fr) 元素的原子半径最大，氟(F)元素的原子半径最小，因此，窃元素的失 电子能力应是最强的，钻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，就及其 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，钠(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

7、置的关系。讲述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 部分电子有关，这部分电子也叫价电子。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I AIIAiiiaIVAVAVIAVIIA元素符号NaMgAlSiPSCl最外层电子数最高正价最低负价学生回答，教教师填写1234567+ 1+2+3+4+5+6+7-4-3-2-1提问根据上表回答，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

8、生相等。教师据此，我们有以下结论：板书主族序数二最外层电子数二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I最高正价I + I最低负价I二8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 o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 H

9、XO.,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 .填表原子结构示意图11) 2 8 i j j j06)2 8 6 / /，7)2 5 )J2 8 7)J，周 期族元索名称和符号原子结构示意图)261 ,f J J06)2 8 6 j J，、7)2 5 J J、fl7)2 8 7 )J )最高正化合价最高价氧化物 的化学式最高价氧化物 对应的水化物的 化学式及酸碱性答案：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

10、 结构，推测它在周期表中的位置及性质。我们可以用下图来表示它们 之间的这种关系。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，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

11、，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，而锄、钠 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 置判断出其还原性比钠强，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，枷和钠与水的反应一定剧烈得很，所以，做实 验时首先要做好安全保护工作。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

12、中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料。教师大家回答得很好。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 .下列性质的递变中，正确的是（）A.O、S、Na的原子半径依次增大B.LiOH、KOH、CsOH的碱性依次增强C.HF、NH3、SiHi的稳定性依次增强D.HC1、HBr、HI的还原性依次减弱2 .某元素X的原子序数为52,下列叙

13、述正确的是（）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HBr（X的酸性强D.X原子的还原性比碘原子强3.己知被（Be）的原子序数为4。下列对被及其化合物的叙述中，正确的 是（）A.镀的原子半径大于硼的原子半径B.氯化被化学式中被原子的最外层电子数是8C.氢氧化被的碱性比氢氧化钙的弱D.单质被跟冷水反应产学生氢气4、X、Y是元素周期表中VII A族中的两种元素。下列叙述中能说明X 的非金属比Y强的是（）A. X原子的电子层数比Y原子的电子层数多B. X的氢化物的沸点比Y的氢化物沸点低C. X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定D.

14、Y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部分：（1）表中元素的氢化物的化学式为，此氢化物的还原性比元 素的氢化物的还原性 （填强或弱）。（2）某元素的核外P电子数比S电子数少1,则该元素的元素符号 是，其单质的电子式为 o（3）俗称为“矶”的一类化合物通常含有共同的元素是 o（4）已知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溶液反应的化学方程 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、HCL弱 N, ：N：N：(3) 0、S(4)Be(OH)2

15、+2NaOH=Na2BeO2+2H2O, Li能量高低 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？I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2/9个(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。(

16、3)核外电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)o教师以上规律是相互联系的，不能孤立地机械套用。知道了原子的核电荷 数和电子层的排布规律以后，我们就可以画出原子结构示意图。如钠原子的结构示意图可表示为加.:：二,请大家说出各部分所 表示的含义。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、判断下列示意图是否正确？为什么？、 、 、儿 Q 2 8 9 B. Q 2 10 C. 1 2 D. Q) 2 8 18 20 6 j j)J JJ JJ J J J J

17、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，画出下列元素原子的结构示意图。(1) aLi nNa 19K 3?Rb 55cs 9F 17cl 3.sBr 53I(3) 2He ioNe isAr seKr QCe提问请大家分析稀有气体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，般不易和其他物质发学生

18、化学反应。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，不易起化学反应。教师通常，我们把最外层8个电子（只有飞层时为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应。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。在化学反应中，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，在化学反应中比较容易失去电子达到相对稳定结构；而 非金属元素的最外层一般多于4

19、个电子，在化学反应中易得到电子而 达到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.写出下列离子的离子结构示意图：Mg2+ F Br. Ca2+答案：LMg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，该原子核内 的质子数为（）A、14B、15C、16D、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、若

20、A”与道-两种离子的核外电子层结构相同，则a的数值为（）A. Z/t+2B. bn2C. bn2D. Zt-/?+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。己知：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；丙元素的单质及其化合物的焰色反应都显黄色；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、Be 4、A 5、该元素为磷元素

21、6、(1)0 Ca Na Cl 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1一一18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一一变化。原子序数电

22、子层数最外层电子数1211231021811 18318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。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

23、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结论：随着原子序数的递增，元素化合价呈现周其性变化。原子序数12元素符号HHe最高正化 合价或最 低负化合 价+10原子序数345678910元素符号LiBeBCN0FNe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+6、-2+7、-10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应，因此，把它们的化合价看作

24、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至忏5,最低负价从-4至卜1；原子 序数为1117时，随着原子序数的递增，最高正价从+1至什7,最低 负价从-4至卜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。提问假如我们要用实验来验证这个结论，又应从哪些方面着手呢？学生回答，教教师板书判断元素金属性强弱

25、的依据：1 .单质跟水（或酸）反应置换出氢的难易；2 .最高价氧化物的水化物一一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三种金属元素的金属性强弱。演示实验f +Na常温 滴有酚醐的水J +Mg 教师请大家分别描述实验现象（注意反应现象的剧烈程度）学生Na在常温下，与水剧烈反应，浮

26、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。1. Mg在常温下，与水的反应无明显现象；加热时，镁带表面有大量气 泡出现，溶液变红。2. A1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”回答成“产学生氢 气”；“与Mg反应在常温下现象不明显”常易错答为“Mg与冷水不反 应二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，A1最弱。教师也即Na、Mg、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，悔、A1分别与稀盐酸反应时，现象是否会相同？ 应该有什么

27、区别？学生Mg与盐酸反应要比A1与盐酸反应剧烈。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r +卜收条*,1 mol/L 盐酸 II +A1 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反应的试管壁温度高，与A1反应的试管壁温度低。教师从刚才的实验现象我们可知，蛇与稀HC1的反应剧烈得多，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HC1反应将会更剧烈，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

28、酚酰的颜色可知Mg(OH)2的碱性应弱于NaOH, 强于 Al (0H)3o讲解并板书碱性强弱Na0HMg(0H)2Al(0H)3投影展示钠、镁、铝的性质比较性质Na惚A1单质与水(或酸) 的反应情况与冷水剧烈 反应放出氢 气与冷水反应缓慢， 与沸水迅速反应， 放出氢气，与酸剧 烈反应放出氢气与酸迅速反 应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(0H)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、氯的性质比较性质SiPSC1非金属单质与氢 气反应的条件高温磷蒸气与氢

29、 气能反应须加 我光照或点燃时 发学生爆炸而 化合最高价氧化物对 应水化物的酸性 强弱HSiOi 弱酸H3P 中强酸H2soi 强酸HC104 比H2soi更强的 酸教师请大家根据资料以及判断元素非金属性强弱的依据，做如下练习:板书氢化物稳定性强弱顺序SiH. PH3 H?S HC1酸性强弱顺序H.SiO. H3P0“ H2SO4 HCIO4请学学生说出结果，教教师把“ V” 填在上述板书中适当的位置教师因此我们不难判断下列元素的非金属性强弱。板书非金属性的强弱SiPSH2YZIhB.非金属活泼性：YXYZD.原子最外电子层上电子数的关系：Y=- (X+Z)23、已知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，则两种元素的原子序数之和为 ()A. 19 B. 18C. 27D.94、下列各离子化合物中，阳离子与阴离子的半径之比最小的是()A. KC1B. NaBrC. LilD. KF5、下列叙述正确的是()A.同周期元素中，VII A族元素的原子半径最大B.现已发现的零族元素的单质在常温常压下都是气体C. VI 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