原子結構與元素的性質教學設計高一化學人教版必修第一冊

1、第四章 物質結構 元素周期律 第一節(jié) 原子結構與元素周期表 第3課時 教學設計【教學目標】1.了解堿金屬元素和鹵族元素在周期表中的位置及原子結構特征。2.了解堿金屬元素、鹵族元素性質的相似性和遞變性。3.領悟同主族結構和性質的相似性和遞變性?！窘虒W重難點】1.堿金屬元素的原子結構與性質的關系。2.鹵族元素的原子結構與性質的關系。【教學過程】1.新課導入引入我們知道，金屬元素的原子最外層電子一般少于4個，在化學反應中容易失去電子，具有金屬性；非金屬元素的原子最外層電子一般多于4個，在化學反應中容易得到電子，具有非金屬性。所以人們常說，原子結構決定元素的性質。經常把元素周期表中的同族元素放在一起研

2、究，是因為它們之間存在著某種內在的聯(lián)系。那么，這種內在的聯(lián)系是什么呢？我們將從它們的結構和性質的關系來進行探討。2.新課講授師請同學們填寫課本P93頁表中的信息，并思考和討論下列問題。（1）在周期表中，從上到下堿金屬元素原子的核電荷數、原子半徑的變化有什么特點？（2）觀察堿金屬元素的原子結構示意圖，它們的原子核外電子排布有什么特點？從哪一點推斷出堿金屬元素的化學性質具有相似性？生核電荷數從Li到Cs逐漸增多；原子半徑逐漸增大。電子層數依次增多，從2層增大到6層；最外層電子數都相同為1。歸納相似性：最外層電子數都是1。遞變性：LiCs，核電荷數增大，電子層數增多，原子半徑增大。師閱讀下表（教材P

3、95），總結歸納堿金屬單質的物理性質投影堿金屬單質的物理性質實驗1取鉀、鈉各一粒，分別放在石棉網上的左、右兩邊，同時加熱。觀察實驗的現(xiàn)象。現(xiàn)象鉀首先熔化（熔點低），先與氧氣發(fā)生反應，后鈉再熔化與氧氣反應。師那由此可以得出鉀和鈉的活動性大小是怎么樣的呢？生金屬活動性：K>Na小結相同條件下，堿金屬從Li到Cs，與O2反應越來越劇烈，產物越來越復雜，說明金屬越來越活潑。過渡我們知道金屬鈉除了與氧氣反應外還能與水發(fā)生反應。實驗2鉀、鈉與水的反應：取兩燒杯，放入相同量的水，然后分別取綠豆大的鉀、鈉各一粒同時分別放入兩燒杯中，觀察實驗的現(xiàn)象。生鉀浮于水面；迅速熔化成銀色小球；四處游動；反應劇烈；有

4、輕微爆炸聲并著火燃燒 ；反應后滴入酚酞；溶液變紅。鈉浮在水面上；熔成光亮的小球；小球四處游動；發(fā)出嘶嘶的響聲；反應后滴入酚酞；溶液變紅。 講解堿金屬都能與水反應，生成氫氧化物并放出氫氣；由鋰到銫與水反應越來越劇烈。小結堿金屬元素的化學性質具有遞變性，隨著核電荷數的增加，堿金屬元素原子的電子層數增多，原子核對最外層電子的引力逐漸減弱，原子失去最外層電子的能力逐漸增強。即從鋰到銫，金屬性逐漸增強。過渡借鑒剛剛推導堿金屬元素性質遞變規(guī)律的方法，結合已學過的氯元素的性質，現(xiàn)在我們來進一步學習鹵族元素，并比較與Cl2的相同與不同之處。師我們先一起來認識一下鹵族元素原子的結構，并總結原子結構特點師鹵族元素

5、包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)。相似性：最外層電子數都是7。遞變性：LiCs，核電荷數增大，電子層數增多，原子半徑增大。師根據下表，總結鹵素的物理性質有什么相似性、遞變性。鹵素單質顏色和狀態(tài)(常態(tài))密度沸點溶點溶解度(100g水中)F2淡黃綠色氣體169g/l（15）-1881-2196反應Cl2黃綠色氣體3214g/l（0）-346-101226cm3Br2深紅棕色液體3119g/cm3（20）5878-72417gI2紫黑色固體493g/cm3184411350029g相似性：都是雙原子分子，有顏色，不易溶于水（氟除外），易溶于苯、四氯化碳等有機溶劑（萃取原理）

6、。遞變性：從氟到碘，單質的顏色逐漸加深，密度依次增大，熔點、沸點依次升高。實驗3鹵族單質與H2的反應：根據實驗，填寫學案投影F2Cl2Br2I2與H2反應條件暗處光照或點燃加熱至一定溫度不斷加熱氫化物穩(wěn)定性很穩(wěn)定較穩(wěn)定不如HCl穩(wěn)定不穩(wěn)定、易分解結論F2I2：與H2化合越來越難，氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱歸納總結隨著核電荷數增加，鹵素單質與H2反應的劇烈程度逐漸減弱，生成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減小，鹵素單質的氧化性逐漸減弱。即氧化性：F2Cl2Br2I2。實驗4Cl2、Br2、I2間的置換反應：完成下列實驗，觀察現(xiàn)象。寫出有關反應的化學方程式及結論。投影實驗名稱實驗操作實驗現(xiàn)象結論氯置換溴溶液由無

7、色變?yōu)槌壬?氧化性：Cl2Br2氯置換碘溶液由無色變?yōu)楹稚?氧化性：Cl2I2溴置換碘溶液由無色變?yōu)楹稚?氧化性：Br2I2小結：單質間的置換反應：Cl2與NaBr溶液反應: Cl2+2NaBr =2NaCl+Br2Cl2與KI溶液反應: Cl2+2KI =2KCl+I2Br2與KI溶液反應: Br2+2KI =2KBr+I2Cl2、Br2、I2的氧化性由強到弱的順序為: Cl2>Br2>I2思考根據以上關于鹵素單質的實驗，你能看出鹵族元素結構與性質的哪些相似性和遞變性嗎？投影相似性(用X代表鹵族元素)：單質X2化合物最高價氧化物對應水化物(除氟外)都為強酸。遞變性具體表現(xiàn)如下：a

8、.與H2反應越來越難，對應氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，還原性逐漸增強，其水溶液的酸性逐漸增強，即：穩(wěn)定性：HF>HCl>HBr>HI；還原性：HF<HCl<HBr<HI；酸性：HF<HCl<HBr<HI。b.最高價氧化物對應水化物的酸性逐漸減弱，即HClO4>HBrO4>HIO4?！菊n堂小結】本節(jié)課的主要內容為堿金屬元素、鹵素的結構與性質，通過Na、K性質比較、鹵素性質的學習，初步了解原字結構對性質的影響，初步形成利用元素周期表和周期律進行探究的素養(yǎng)?！景鍟?.1.3原子結構與元素的性質一、堿金屬元素 鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鈁(Fr)1.堿金屬元素的原子結構2.堿金屬單質的物理性質3.堿金屬單質的化學性質(1) 鈉、鉀與氧氣的反應相同條件下，堿金屬從Li到Cs，與O2反應越來越劇烈，產物越來越復雜，說明金屬越來越活潑。(2) Na、K與H2O的反應堿金屬都能與水反應，生成氫氧化物并放出氫氣；由鋰到銫與水反應越來越劇烈。堿金屬元素結構與性質的相似性和遞變性二、