新人教版高一化学(必修2)全册教案.pdf
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1、新人教版必修2全册教案第一章原子结构与元素周期律第一节原子结构一.教材分析(-)知识脉络通过初中的化学学习,同学们已经知道原子是由原子核和核外电子构成的。本节教材,就是要在已有经验的基础上继续深入地探讨原子核的结构以及核外电子的排布的规律,并利用原子结构的知识解释某些元素的部分性质,使学生初步了解原子的最外层电子排布与元素的性质(得失电子能力、化合价等)的关系。同 时,通过原子结构知识的学习,为后阶段学习元素周期律、元素周期表和分子结构打下基础。(二)知识框架核 外 电子 运 动核外电子的排布规律(原原子核(质子和中子)核外电子核 素 和同位素核外电子排布与元素性质(原子得失电子能力和化合价)
2、间的关系原子的构成原子中各微粒之间的数量关(三)新教材的主要特点:新教材(必 修)与旧教材相比,删掉了描述核外电子运动特征的电子云;降低了核外电子排布规律的要求;增加了原子结构示意图,元素的部分化学性质与原子的最外层电子排布的关系;调整了核素、同位素在教材中出现的位置。使得它更符合知识的逻辑关系,符合学生认识规律。同 时,新教材更注重了让学生参与 学 习,提高了学生学习的主动性,更注重了学生能力的培养。-教学目标(-)知识与技能目标1 .引导学生认识原子核的结构,懂得质量数和O x的 含 义,掌握构成原子的微粒间的关系;知道元素、核素、同位素的涵义;掌握核电荷数、质子数、中子数、质量数之间的相
3、互关系。2.引导学生了解原子核外电子的排布规律,使他们能画出118号元素的原子结构示意图;了解原子的最外层电子排布与元素的原子得、失电子能力和化合价的关系。(二)过程与方法目标通过对构成原子的微粒间的关系和氢元素核素等问题的探讨,培养学生分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。(三)情感态度与价值观目标1.通过构成物质的基本微粒的质量、电性的认识,了解微观世界的物质性,从而进一步认识物质世界的微观本质;通过原子中存在电性不同的两种微粒的关系,认识原子是矛盾的对立统一体。2.通过人类探索原子结构的历史的介绍,使学生了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程,培养他们的科学
4、态度和科学精神,体验科学研究的艰辛与喜悦。3.通过“化学与技术-放射性同位素与医疗”,引导学生关注化学知识在提高人类生活质量中所起的作用。4.通过“未来的能源-一核聚变能”,引导他们关注与化学有关的热点问题,形成可持续发展的思想。三.教学重点 难点(-)知识上重点、难 点:构成原子的微粒间的关系和核外电子排布规律。(二)方法上重点、难 点:培养分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程。四.教学准备(一)学生准备:上网查阅,在考古上的应用;核素、同位素在生产和生活中的应用。搜集有关原子结构模型的资料。()教师准备:教学媒体、课件、
5、相关资料。五.教学方法问题推进法、讨论法。六.课时安排2 课时七.教学过程第 1 课时【提问】化学变化中的最小微粒是什么?【学生回答】原子是化学变化中的最小微粒。引出课题】这一节就从探讨原子的结构开始我们的学习。【点评】开头简洁,直截了当,由初中相关知识提出问题,过渡到原子结构的学习。【板书】第 一 节 原 子 结 构【提出问题】原子是化学变化中的最小微粒。同种原子的性质和质量都相同。那么原子能不能再分?原子又是如何构成的呢?【学生思考、回答】【媒体显示】利用Flash动画演示卢瑟福的a粒子散射实验1.实验示意图2.现象:【观察、思考】在教师引导下,学生思考下列问题:(1)绝大多数a 粒子穿过
6、金箔后仍沿原来的方向前进,原因是什么?(2)为 什么有少数a粒子却发生了较大的偏转?(3)极 少 数 的0粒子几乎象是被金箔弹了回来,原因是什么?【讨 论】学生分组讨论:根 据a粒子散射的实验现象,学生提出自己的原子结构模型。并由代表发言。【归 纳、小 结】3.卢瑟福的原子核式模型原子由原子核和核外电子构成,原子核带正电荷,位于原子的中心;带负电荷的电子在原子核周围的空间做高速运动。【点评】通过卢瑟福的a粒子散射实验的介绍,由学生提出自己的原子结构模型,使学生实现 一 种 科 学 探 究 的 体 验;了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程,培养他们的科学态度和科学精神。学 会 一 种 方
7、 法:通 过 粒 子 撞 击 实 验,研 究 微 观 世 界 的 规 律,使人类获得了一种崭新的研究方法。认 识 一 个 规 律:从 实 践 到 认 识,再实践、再认识是人类认识发展的必然规律。【质 疑】我们已经知道原子由原子核和核外电子构成。那么,原子核的内部结构又是怎样的?电子在核外空间的运动状态又是怎样的呢?【板 书】一 原 子 核 核 素1.原子核的构成,【媒 体 显示】原子结构示意图【学生阅读】构成原子的微粒 电子、质子和中子的基本数据:微粒电子质子中子质量(k g)9.1 0 9 X 1 0-3 11.6 7 3 x 1 0-2 71.6 7 5 x 1 0-2 7相对质量0.0
8、0 5 4 8 41.0 0 71.0 0 8电量(C)1.6 0 2 x 1 0 1 91.6 0 2 x 1 0 1 90电荷-1+10【思考、讨 论 并 提 问】请根据表中所列数据讨论:1.在原子中,质 子 数、核电荷数和核外电子数之间存在着什么关系?为什么?2.原子的质量主要由哪些微粒决定?3.如果忽略电子的质量,质 子、中子的相对质量分别取其近似整数值,那么,原子的相对质量在数值上与原子核内的质子数和中子数有什么关系?【教师引导学生小结】1、数量关系:核内质子数=核外电子数2、电性关系:原子 核电荷数=核内质子数=核外电子数阳离子核内质子数,核外电子数阴离子核内质子数 核外电子数3、
9、质量关系:质 量 数(A)=质 子 数(Z)+中 子 数(N)【归纳小结】如果用以 的 形 式表示一个质量数为A、质子数为Z的原子,那么组成原子的粒子间的关系可以表达为:质子 Z个,原 子 核.L中子(A-Z)个原子会X 核外电子 z个【迁移与应用】1.在科学研究中,人们常用;CI符号表示某种原子,请你谈谈图中符号和数字的含义。2.某二价阳离子含有10个电子,12个中子,求质量数。3.元素R的一个原子,质量数为a,其阴离子R有b个电子,求中子数。【回顾】元素的种类是由原子核内的质子数决定的。元素是具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称。【质疑】同种元素原子的质子数相同,那么,中子数是否也
10、相同呢?【媒体显示】三种不同的氢原子。质子。中子先(H)完(D)M(T)图 1-1-5 大、笊、瓶的原子结构示意图。电子【比较】三种氢原子结构的异同。【质疑】它们是不是同一种元素?【板书】2.核素核素:人们把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。同位素:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素。【迁移与应用】1.请你描述构成原子的各种微粒与元素、核素间的关系。2.请你描述元素、核素、同位素间的关系【媒体显示】元素、核素、同位素三者之间的关系:(A)。2、。3、。4(B)H?、D?、T2(C)%。、D20,T20(D):Ca 和:Ca2.下列说法正确的是(A)同种元素的质
11、子数必定相同(B)不同元素原子的质量数必定不同(C)原子核都是由质子和中子构成的(D)凡是核外电子数相同的微粒必定属于同一元素【交流与研讨】生物体在生命存续期间保留的-种碳原子-碳-14(:C)会在其死亡后衰变,测量考古遗址中发现的遗物里碳-14的数量,可以推断出它的存在年代。根据课本内容与网上资料:阐述其在考古上的应用:列举核素、同位素在生产和生活中的应用。【点评】通过上网搜集资料,然后分组讨论,让学生参与学习,以达到提高学生学习的积极性,激发学生学习热情的目的。【简介】1.放射性同位素用于疾病的诊断2.放射性同位素用于疾病的治疗3.未来的能添-核聚变能【点评】本节教材采用问题推进法进行教学
12、,引导学生发现问题、提出问题以激发学生思考,然 后,通过看书、研讨、交流等多种方式,寻求问题的解决,探讨问题的结果。培养解决问题的能力。第二课时【复习提问】1 .构成原子的粒子有哪些,它们之间有何关系?2 .为什么原子不显电性?.一3 .为什么说原子的质量主要集中原子核上?【引言】我们己经知道,原子是由原子核和电子构成的,原子核的体积很小,仅占原子体积的几千亿分之一,电子在原子内有“广阔”的运动空间。在 这“广阔”的空间里,核外电子是怎样运动的呢?【点评】通过对上节课内容的复习,过渡到新课的引入;由新的问题的提出,给出将要学习的内容,创设一种探究学习的氛围。【板书】二、核外电子排布【讲述】电子
13、的运动具有区别于宏观物体的几大特征:(1)质量很小(9.1 0 9 X 1 0 k g);带负电荷;(3)运动空间范围小(直径约1 0%);(4)运动速度快(接近光速)。因此,电子的运动特征就与宏观物体的运动有着极大的不同一一它没有确定的轨道。【质疑】我们如何去描述核外电子的运动呢?【交流与研讨】根据课前搜集的有关资料:讨论电子在原子核外是怎样运动的?【简介】原子结构模型的演变1.道尔顿原子结构模型:2.汤姆逊原子结构模型:3.卢瑟福原子有核模型4.玻尔原子结构模型:【点评】通过原子模型的历史回顾,让学生体验假说、模型在科学研究中不可替代的作用;尝试运用假说、模型的科学研究方法。【阅读与讨论】
14、学生阅读课本第六页第三自然段,分小组讨论核外电子排布的有哪些规律?并派代表回答。【归纳并板书】核外电子排布的规律:1.电子是在原子核外距核由近及远、能量由低至高的不同电子层上分层排布;2 .每层最多容纳的电子数为2 n T n代表电子层数);3 .电子一般总是尽先排在能量最低的电子层里,即最先排第一层,当第一层排满后,再排第二层,等等。4.最外层电子数则不超过8个(第一层为最外层时,电子数不超过2个)。【讨论】电子与原子核距离远近、能量高低有何关系?【板书】电子层1 234n电子层符号K LMN禺核距禺近远电子的能量低f高最多能容纳的电子数2 81 8322n 2【媒体显示并讲述】尝试运用上述
15、规律,排出钠原子核外的电子,并用原子结构示意图加以表示。【试一试】完成下表,看看谁较快。核电荷数元素名称元素符号各层电子数KLM1氢H12氮H e23锂L i214钺B e225硼B236碳C7氮N8氮09氟F2710Ne1 1钠Na28112镁M g13铝Al14硅Si15磷P16硫S28617狐Cl18氨Ar288【媒体显示】核电荷数从1到 18的元素的原子结构示意图HHe【迁移与应用】1.下列微粒结构示意图表示的各是什么微粒?2.下列微粒结构示意图是否正确?如有错误,指出错误的原因。件14)293【点评】通过上述应用,使学生加深对核外电子排布的规律的认识,对容易出现的错误,让学生自我发现
16、,以加深印象。【阅读、思考、交流】学生阅读教材第七页,思考、交流下列三个问题:1.元素的化学性质与原子的最外层电子排布有什么关系?金属钠、金属镁在化学反应中常表现出还原性,而氧气、氯气在化学反应中常表现出氧化性,你能用原子结构的知识对这一事实进行解释吗?2.金属元素原子最外层电子数非金属元素原子最外层电子数一般是多少?3.元素的化合价的数值,与原子的电子层结构特别是最外层电子数有什么关系?【点评】通过上述交流与讨论,让学生认识元素的性质与原子结构的内在联系,初步了解元素性质的变化规律。为后阶段学习元素周期律、元素周期表打下基础。【概括与整合】构成原子的各种微粒之间的关系及相关知识如下图所示.原
17、子中各微粒间的数量关系、电性关系、晚原子半径91I2 2原子序数【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】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】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】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
18、,电子数越多,半径越大。【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】小组代表展示其折线图,交流小组的观点。05051-W如7一眼尺元素化合价随原子序数变化图原子序数【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:I 最高正价I +I 负 价 I =8【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化。【媒体显示】原子序数变引起化(量变)
19、元素性质变化(质变)【引导、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】元素性质的日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】原子结构即 决定|元素的电子排布-性质【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】以1 8号元素核外
20、分析归纳一 r最外层电子数随原子序数电 子 排 布 为 例 I递增呈周期性变化决定 元素原子半径的周期性变化 总结归纳 元素周期律L元素主要化合价的周期性变化 I元素周期律实质【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、N a D、C l3、下列各组元素中按微粒半径递增顺序排列的是A、Li N a K B、B a C a2(M g2*C、C a2 4 K C l D、N 0 F4、某元素气态氢化物的分子式为F kR,该元素的最高价氧化物的分子式为_ _ _ _ _ _ _ _.第2课时【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
21、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】二 元素周期表的结构【阅读思考】阅读教材P 1 4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】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】阅读教材P 1 4页1 5行,思考周期表中有多少周期?每周期有多少种元素?【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】:-M T周短(七个横行)长周期期周二二6:1周期,共2独元素2
22、周期,共8种元素3周期,共8种元素4周期,共1 8种 元素5周期,共1 8种元素周期,共3 2种元素不 完 全 周&A 7周期,目前已发现26种元素【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】在周期表中有两个特殊的位置,锢系和钢系,阅读课文P 1 4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】在第六周期中,从5 7号 锢(La)到7 1号 元 素 循(Lu),共1 5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1 5种元素总称为锢系元素。排在周期表第六行
23、,第三列。与此类似,在第七周期中,89号 元 素 钢(A c)到1 0 3号 镑(Lr)这1 5种元素总称为钢系元素,排在第七行,第三列。【观察与思考】在周期表中共有多少列?分为哪些族?【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(1 8个纵行)第V H I族:包 括8、9、1 0三个纵行的元素、0族:稀有气体元素【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】在周期表的1 8个纵 行1 6个族中,各族从左到右的
24、排列顺序如何?【媒体展示】元素周期表【观点陈述】在元素周期表中,各族从左到右的依次是:IA I IA I IIB IV B V B V I B V I I B V I I I IB I I B I I I A IV A V A V I A V I I A 0,【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】在所有族中,第HI B族包括锢系和钢系元素,因此元素最多,共有3 2种元素。【理解应用】据周期表结构,推测原子序数为8 5号的元素在周期表中的哪一周期?哪一族?【案例分析】推测元素在哪一周期:8 5-2-8-8-1 8-1 8=3 1,减5次后小于3 2,为 第6行,
25、第六周期;推测在哪一族:第六行的最后一列元素应为第3 2个,从减出的数据为3 1可以推出它是在第1 7列,为第VHA族。【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】阅读教材P 1 3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】(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)通过周期表,我们还可以对元素进行分区,如硼、硅、础、碗、破和铝、错、睇、针
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