教學(xué)設(shè)計(jì)：原子核外電子排布與元素周期律

專題一：微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性第一單元：原子核外電子排布與元素周期律第一課時(shí)一、教學(xué)目標(biāo)課標(biāo)內(nèi)容：了解原子核外電子的排布會(huì)考考綱：1．了解核外電子的排布（B）2．能畫出1~18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖（B）教學(xué)目標(biāo)：（一）知識(shí)與技能 原子核外電子排布規(guī)律（二）過程與方法掌握原子核外電子排布規(guī)律，通過1-20號元素的原子和離子結(jié)構(gòu)示意圖的學(xué)習(xí)，擴(kuò)展到主族元素的電子排布規(guī)律的認(rèn)識(shí)，初步體會(huì)歸納與演繹的學(xué)習(xí)方法。（三）情感與價(jià)值觀通過原子核外電子排布規(guī)律，了解物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性和特殊性二、教學(xué)重、難點(diǎn)和突破方法教學(xué)重點(diǎn)：了解原子的結(jié)構(gòu)，能畫出1~18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖教學(xué)難點(diǎn)：核外電子排布規(guī)律三、教學(xué)過程：1.創(chuàng)設(shè)情境，引入新課下表是構(gòu)成原子的各微粒的一些參數(shù)，請根據(jù)表中所提供的信息回答問題：表1微粒質(zhì)量/kg相對質(zhì)量電性和電量/C質(zhì)子×10-27+×10-19中子×10-270電子×10-311/1836×10-19問題解決：1．原子是由、和三部分構(gòu)成的。2．在原子中，質(zhì)量集中在上，其大小是由和之和決定的。3．在原子中：＝＝4．原子不顯電性的原因：交流與討論：原子核帶正電荷，核外電子帶負(fù)電荷，正負(fù)電荷相互吸引，那為什么電子不會(huì)落入原子核內(nèi)呢？2.進(jìn)行新課講解：原子核外電子并不是靜止的，而是繞原子核做高速圓周運(yùn)動(dòng)，它們之間的引力提供了圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，有擺脫原子核對電子的吸引的傾向，所以，在不受外界影響的條件下，電子既不能被原子吸入核內(nèi)，也不能離開核自由運(yùn)動(dòng)。過渡：那么，多電子原子的核外電子是如何繞原子核作高速運(yùn)動(dòng)的呢？一、原子核外電子的排布1．核外電子運(yùn)動(dòng)特征科學(xué)探究：根據(jù)所給的一些數(shù)據(jù)，請你總結(jié)電子運(yùn)動(dòng)的特征①核外電子的質(zhì)量：×10-31②炮彈的速度2km/s，人造衛(wèi)星7.8km/s，宇宙飛船11km/s；氫核外電子×108③乒乓球半徑：4×10-2m；原子半徑：n×10結(jié)論：電子運(yùn)動(dòng)的特征是：電子質(zhì)量，運(yùn)動(dòng)速度，運(yùn)動(dòng)空間范圍。過渡：在初中我們已經(jīng)學(xué)過原子核外電子的排布規(guī)律，知道含有多個(gè)電子的原子里，電子分別在能量不同的區(qū)域內(nèi)作高速運(yùn)動(dòng)。那么，原子核外電子是怎樣繞原子核運(yùn)動(dòng)的呢？2．核外電子分層排布自學(xué)檢測：完成表2表2電子層序號1234567電子層符號電子能量電子離核由到，電子能量由到設(shè)疑：原子核外電子繞原子核分層排布有什么規(guī)律？3．核外電子排布的規(guī)律思考與交流：看表3，總結(jié)原子核分層排布有什么規(guī)律表3稀有氣體元素的原子核外電子排布核電荷數(shù)元素名稱元素符號各電子層的電子數(shù)KLMNOP2氦He210氖Ne2818氬Ar28836氪Kr2818854氙Xe281818886氡Rn281832188⑴原子核外電子排布：總是從能量的電子層排起，然后由往排；⑵各層最多能容納的電子數(shù)目為（）；⑶最外層最多能容納的電子數(shù)目為8（K層為最外層時(shí)，不超過2個(gè)電子），次外層電子數(shù)目不超過18，倒數(shù)第三層不超過32個(gè)電子。練一練：1．請分別畫出9號氟元素和15號磷元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖第二課時(shí)一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1．掌握元素化合價(jià)隨原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)出的周期性變化規(guī)律，微粒半徑及大小比較。2．通過實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能。（二）過程與方法1．運(yùn)用歸納法、比較法，培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力2．通過實(shí)驗(yàn)探究，自主學(xué)習(xí)，歸納元素周期律，培養(yǎng)學(xué)生探究能力（三）情感與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、勇于探究的科學(xué)品質(zhì)；培養(yǎng)學(xué)生辨證唯物主義觀點(diǎn)：量變到質(zhì)變規(guī)律。二、教學(xué)重、難點(diǎn)和突破方法教學(xué)重點(diǎn)：元素化合價(jià)隨原子序數(shù)的遞增而變化的規(guī)律，微粒半徑及大小的比較元素的金屬性和非金屬性隨原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律，探究能力的培養(yǎng)。教學(xué)難點(diǎn)：元素周期律三、教學(xué)過程：1.創(chuàng)設(shè)情境，引入新課根據(jù)核電荷數(shù)為1－18的元素原子核外電子排布可以發(fā)現(xiàn)：隨著元素核電荷數(shù)的遞增，元素原子最外層電子的排布呈現(xiàn)周期性變化規(guī)律。你知道其中的規(guī)律嗎？根據(jù)原子核外電子排布，完成下列表格內(nèi)容：表－11~18號元素核外電子排布規(guī)律原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)遞增規(guī)律達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時(shí)的最外層電子數(shù)1~211223~1011~18設(shè)疑：核外電子排布呈現(xiàn)規(guī)律性變化，那么，元素的性質(zhì)與核外電子的排布有什么聯(lián)系呢？是否也呈現(xiàn)規(guī)律性變化呢？2.進(jìn)行新課二、元素周期律講述：人們按核電荷數(shù)由小到大的順序給元素編號，這種編號叫做原子序數(shù)。元素的原子序數(shù)在數(shù)值上就等于該元素的原子的核電荷數(shù)。 交流與討論：下表是1－18號元素的原子半徑，隨著元素核電荷數(shù)的遞增，元素的原子半徑有怎樣的變化規(guī)律？表－21~18號元素原子半徑元素符號（1－2）1H2He原子半徑nm元素符號（3－11）3Li4Be5B67N8O910Ne原子半徑nm元素符號（11－18）11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl18Ar原子半徑nm1．原子半徑的遞變規(guī)律具有相同的原子，其半徑隨的遞增而。設(shè)疑：你對原子半徑的遞變規(guī)律是怎樣理解的？你的解釋是：過渡：隨著元素原子序數(shù)的遞增，元素原子最外層電子的排布和元素的原子半徑呈現(xiàn)周期性變化。那么，元素的性質(zhì)是否也有相應(yīng)的周期性變化規(guī)律呢？2．元素金屬性、非金屬性的遞變規(guī)律講解：人們在長期的研究中發(fā)現(xiàn)，元素的單質(zhì)和化合物的某些性質(zhì)有助于判斷元素的金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱。⑴元素金屬性、非金屬性的判斷依據(jù)自主閱讀：請閱讀教材P5頁信息提示，完成下表內(nèi)容。表－3金屬性、非金屬性強(qiáng)弱判斷依據(jù)性質(zhì)強(qiáng)弱判斷依據(jù)金屬性1．2．非金屬性1．2．3．⑵第三周期元素性質(zhì)變化規(guī)律實(shí)驗(yàn)探究：鈉、鎂、鋁的金屬性強(qiáng)弱根據(jù)實(shí)驗(yàn)：完成表格表－4探究鈉、鎂、鋁單質(zhì)的金屬性強(qiáng)弱反應(yīng)物現(xiàn)象NaMgAl與水反應(yīng)與冷水反應(yīng)與熱水反應(yīng)與鹽酸反應(yīng)與水或酸反應(yīng)強(qiáng)弱趨勢問題：根據(jù)金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)，試判斷金屬性強(qiáng)弱變化規(guī)律。你的結(jié)論是：①元素金屬性遞變規(guī)律：過渡：金屬元素隨著核電荷數(shù)的遞增存在遞變規(guī)律，那么非金屬元素是否也存在相似遞變規(guī)律呢？探究活動(dòng)：研究硅、磷、硫、氯的非金屬性的強(qiáng)弱表－5硅、磷、硫、氯元素的氣態(tài)氫化物14Si15P16S17Cl單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的條件高溫磷蒸氣與氫氣能反應(yīng)加熱光照或點(diǎn)燃時(shí)發(fā)生爆炸而化合氣態(tài)氫化物化學(xué)式SiH4PH3H2SHCl最低化合物價(jià)－4－3－2－1氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性不穩(wěn)定不穩(wěn)定受熱分解穩(wěn)定②元素非金屬性遞變規(guī)律：探究活動(dòng)：閱讀并分析表－6，根據(jù)11~17號元素最高價(jià)氧化物的水化物的酸堿性，結(jié)合表－5，探究元素的金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱變化規(guī)律及元素的最高化合價(jià)和最低化合價(jià)的遞變規(guī)律。表－6原子序數(shù)為11~17的元素最高價(jià)氧化物的水化物元素11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl原子最外層電子數(shù)1234567最高價(jià)氧化物的水化物化學(xué)式NaOHMg(OH)2Al(OH)3H4SiO4H3PO4H2SO4HClO4最高化合價(jià)＋1＋2＋3＋4＋5＋6＋7酸堿性強(qiáng)弱強(qiáng)堿中強(qiáng)堿兩性氧化物弱酸中強(qiáng)酸強(qiáng)酸酸性更強(qiáng)①元素最高價(jià)氧化物的水化物的酸堿性強(qiáng)弱的變化規(guī)律是：②元素的金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的變化規(guī)律是：③元素最高價(jià)化合價(jià)和最低化合價(jià)的變化規(guī)律是：④元素的最高化合價(jià)的數(shù)值與原子核外最外層電子數(shù)的關(guān)系是：3．元素周期律⑴定義：元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化的規(guī)律叫做元素周期律。⑵元素周期律是元素原子核外電子排布隨著元素核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性變化的必然結(jié)果。第三課時(shí)一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能了解元素周期表的結(jié)構(gòu)以及周期、族等概念；了解周期、主族序數(shù)和原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系（二）過程與方法通過自學(xué)有關(guān)周期表的結(jié)構(gòu)的知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力（三）情感與價(jià)值觀通過精心設(shè)計(jì)的問題，激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣二、教學(xué)重、難點(diǎn)和突破方法教學(xué)重點(diǎn):周期表的結(jié)構(gòu)；周期、主族序數(shù)和原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系教學(xué)難點(diǎn):周期表的結(jié)構(gòu)；周期、主族序數(shù)和原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系三、教學(xué)過程：1.創(chuàng)設(shè)情境，引入新課至今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了100多種元素，人們根據(jù)一定的原則將其編排起來，得到了我們現(xiàn)在的元素周期表，而繪制出第一個(gè)元素周期表的是俄國化學(xué)家門捷列夫，所以又將元素周期表稱之為“門捷列夫元素周期表”。元素周期表直觀地反映了元素的性質(zhì)隨著核電荷數(shù)的遞增呈周期性的變化規(guī)律2.進(jìn)行新課三、元素周期表及其應(yīng)用交流與討論：在元素周期表中，每個(gè)橫行稱為周期。在元素周期表中共有多少個(gè)周期？每個(gè)周期各有多種元素？元素周期中，縱行稱之為族。在元素周期表中共有多少個(gè)族？1．元素周期表的結(jié)構(gòu)周期（周期（個(gè)橫行，個(gè)周期）______（個(gè)）第1周期（共種元素）第2周期（共種元素）第3周期（共種元素）第4周期（共種元素）第5周期（共種元素）第6周期（共種元素）第7周期，目前發(fā)現(xiàn)種元素）______（個(gè)）______（個(gè)） 族（族（個(gè)縱行，_個(gè)族）主族（個(gè)；用表示）副族（個(gè)；用表示）第族（個(gè)，共列）_____族（個(gè)，共列）練一練：找出氯、硫、鈉、鋁，氖等元素在元素周期表中的位置（所在的周期和族），分析這些元素的原子核外電子層數(shù)、最外層電子數(shù)和元素所在的周期序數(shù)的關(guān)系。除氖元素外，其他各元素原子的最外層電子數(shù)與該元素所在的族序數(shù)有什么關(guān)系？①氯、硫、鈉、鋁，氖在元素周期表中的位置：氯：第周期、第族；硫：第周期、第族；鈉：第周期、第族；鋁：第周期、第族；氖：第周期、第族②元素原子的最外層電子數(shù)與該元素所在的族序數(shù)關(guān)系是：?；顒?dòng)與探究：下表是ⅫA族元素氣態(tài)氫化物形成的難易程度和熱穩(wěn)定性，根據(jù)表中所提供信息，探究下列問題。A族元素氣態(tài)氫化物形成和熱穩(wěn)定性元素氣態(tài)氫化物FClBrI形成的難易程度H2與F2混合，在冷暗處劇烈化合并發(fā)生爆炸H2與Cl2混合，光照或點(diǎn)燃時(shí)發(fā)生爆炸H2與Br2混合，加熱時(shí)發(fā)生化合H2與I2混合，加熱時(shí)化合，同時(shí)又分解組成HFHClHBrHI熱穩(wěn)定性很穩(wěn)定穩(wěn)定較穩(wěn)定較不穩(wěn)定1．你認(rèn)為ⅫA族元素非金屬性強(qiáng)弱變化有什么規(guī)律？2．試分析同一主族元素的金屬性和非金屬性隨元素核電荷數(shù)的增加有何變化？問題解決：1．ⅫA族元素隨著電子層數(shù)增加，金屬性，非金屬性。2．同一主族元素的原子最外層電子數(shù)，隨著核電荷數(shù)的增大，電子層數(shù)逐漸，原子半徑逐漸，原子失去電子的能力逐漸，獲得電子的能力逐漸，元素的金屬性逐漸，非金屬性逐漸。2．元素周期表是元素周期律的表現(xiàn)形式同一周期元素（稀有氣體元素除外）的原子，核外電子層數(shù)相同，隨著核電荷數(shù)的增加，最外層電子數(shù)逐漸增加，原子半徑逐漸減小，元素的原子得到電子的能力逐漸增強(qiáng)，失去電子的能力逐漸減弱。因此，同一周期的元素（稀有氣體元素除外），從左到右金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。練一練：下表是元素周期表的一部分，表示元素周期表中金屬性、非金屬性的遞變規(guī)律。族周期ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦ1234567BBAlSiGeAsSbTePoAt問題解決：①用虛線畫出金屬與非金屬元素的界線②在圖中4個(gè)箭號旁的方框中分別用簡要的文字說明元素金屬性和非金屬性的遞變規(guī)