高一下學(xué)期化學(xué)人教版必修2教案 第一章第2節(jié)《元素周期律》

PAGE第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第2節(jié)元素周期律本節(jié)教材分析三維目標(biāo)2．過(guò)程與方法：（1）培養(yǎng)學(xué)生對(duì)大量數(shù)據(jù)、事實(shí)進(jìn)行分析、歸納和總結(jié)的能力。（2）培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力。（3）通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生觀察分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的觀察和分析問(wèn)題的能力。3．情感態(tài)度價(jià)值觀：（1）在元素周期律的歸納過(guò)程中，重視發(fā)現(xiàn)意識(shí)，讓學(xué)生在發(fā)現(xiàn)中尋找結(jié)論，在合作中享受成功。（2）結(jié)合元素周期律的學(xué)習(xí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)事物變化由量變引起質(zhì)變的規(guī)律，對(duì)他們進(jìn)行辯證唯物主義教育。教學(xué)重點(diǎn)元素周期律的涵義和實(shí)質(zhì)；元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)元素性質(zhì)和原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。教學(xué)建議（1）原子核外電子排布規(guī)律不能作為已知進(jìn)行教學(xué)，要引導(dǎo)學(xué)生分析教材表格中提供的元素原子核外電子排布情況進(jìn)行分析、推斷和歸納；核外電子排布規(guī)律的應(yīng)用限于對(duì)1－18號(hào)元素，特別是不要拓展到副族元素。（2）探究同周期元素性質(zhì)（金屬性和非金屬性）的變化規(guī)律時(shí)，一要回顧第一節(jié)中關(guān)于金屬性、非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)，使學(xué)生明確探究的理論依據(jù)；二要做好教材中兩組對(duì)比試驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論。新課導(dǎo)入設(shè)計(jì)導(dǎo)入一前幾節(jié)課，我們通過(guò)研究堿金屬元素和鹵族元素發(fā)現(xiàn)元素周期表除了能夠給我們提供原子序數(shù)、元素名稱、元素符號(hào)、相對(duì)原子質(zhì)量等數(shù)據(jù)外，元素的排列方式還可以展現(xiàn)出元素之間的聯(lián)系。例如，同一主族元素結(jié)構(gòu)、性質(zhì)上都有一定的相似性和遞變性，從而導(dǎo)致性質(zhì)上也有一定的相似性和遞變性。除此之外，元素周期表還可以為我們提供哪些信息呢？[來(lái)源:學(xué)科網(wǎng)ZXXK]導(dǎo)入二<設(shè)置情景>宇宙萬(wàn)物是由什么組成的？古希臘人以為是水、土、火、氣四種元素，古代中國(guó)則相信金、木、水、火、土五種元素之說(shuō)。到了近代，人們才漸漸明白：元素多種多樣，決不止于四五種。18世紀(jì)，科學(xué)家已探知的元素有30多種，如金、銀、鐵、氧、磷、硫等，到19世紀(jì)，已發(fā)現(xiàn)的元素已達(dá)60多種。[來(lái)源:學(xué)科網(wǎng)]人們自然會(huì)想到，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的元素還有多少種？元素之間是孤零零地存在，還是彼此間有著某種聯(lián)系呢？[來(lái)源:學(xué)§科§網(wǎng)]這種想法激勵(lì)著時(shí)任圣彼得堡大學(xué)教授的年輕的門捷列夫。當(dāng)門捷列夫編寫有關(guān)化學(xué)元素及其化合物性質(zhì)的章節(jié)時(shí)，他遇到了難題。按照什么次序排列它們的位置呢？當(dāng)時(shí)化學(xué)界發(fā)現(xiàn)的化學(xué)元索已達(dá)63種。為了尋找元素的科學(xué)分類方法，他不得不研究有關(guān)元素之間的內(nèi)在聯(lián)系。研究某一學(xué)科的歷史，是把握該學(xué)科發(fā)展進(jìn)程的最好方法。門捷列夫深刻地了解這一點(diǎn)，他邁進(jìn)了圣彼得堡大學(xué)的圖書館，在數(shù)不盡的卷帙中逐一整理以往人們研究化學(xué)元素分類的原始資料……門捷列夫抓住了化學(xué)家研究元素分類的歷史脈絡(luò)，夜以繼日地分析思考，簡(jiǎn)直著了迷。他在剪了很多張卡片，并在每一張卡片上都寫上了元素名稱、原于量、化合物的化學(xué)式和主要性質(zhì)。門捷列夫把它們裝進(jìn)筐里，分成幾類，擺放在一個(gè)寬大的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。接下來(lái)的日子，門捷列夫把元素卡片進(jìn)行系統(tǒng)地整理。門捷列夫的家人看到一向珍惜時(shí)間的教授突然熱衷于“紙牌”感到奇怪。門捷列夫旁若無(wú)人，每天手拿元素卡片像玩紙牌那樣，收起、擺開，再收起、再擺開，皺著眉頭地玩“牌”……冬去春來(lái)。門捷列夫沒(méi)有在雜亂無(wú)章的元素卡片中找到內(nèi)在的規(guī)律。有一大，他又坐到桌前擺弄起“紙牌”來(lái)了，擺著，擺著，門捷列夫像觸電似的站了起來(lái)，在他面前出現(xiàn)了完全沒(méi)有料到的現(xiàn)象，每一行元素的性質(zhì)都是按照原子量的增大而從上到下地逐漸變化著。門捷列夫激動(dòng)得雙手不斷顫抖著。“這就是說(shuō)，元素的性質(zhì)與它們的原子量呈周期性有關(guān)系?！遍T捷列夫興奮地在室內(nèi)踱著步子，然后，迅速地抓起記事簿在上面寫道：“根據(jù)元素原子量及其化學(xué)性質(zhì)的近似性試排元素表?！?869年2月底，門捷列夫終于在化學(xué)元素符號(hào)的排列中，發(fā)現(xiàn)了元素具有周期性變化的規(guī)律。[來(lái)源:Z|xx|k.Com]導(dǎo)入三宏觀物體的運(yùn)動(dòng)都有一定的軌道，如人造衛(wèi)星按一定的軌道圍繞地球運(yùn)行，而在原子核外運(yùn)動(dòng)額電子并不遵循宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。要了解電子在原子核外的運(yùn)動(dòng)規(guī)律就必須先了解其在原子核外空間的排布情況，下圖是鈉原子的核外電子排布模擬圖，它具有怎樣的特點(diǎn)？你能總結(jié)出原子核外電子排布的規(guī)律嗎？教學(xué)過(guò)程：第一課時(shí)［引言］從前面我們所討論原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)關(guān)系可知，核電荷數(shù)不同的堿金屬之間及鹵族元素之間，在原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上都呈現(xiàn)出一定的相似性和遞變性，那么，在其他的核電荷數(shù)不同的元素之間，是否也存在著某種關(guān)系或規(guī)律呢？［板書］2元素周期表一、原子核外電子的排布［講解］科學(xué)研究證明，多電子原子中的電子在核外運(yùn)動(dòng)并不是雜亂無(wú)章的，電子分別在能量不同的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)。（1）電子層（2）電子層的劃分（電子白板投出）電子層(用n表示)1234567電子層符號(hào)KLMNOPQ離核距離近遠(yuǎn)能量高低 低 高（3）核外電子的排布規(guī)律（電子白板投出）①各電子層最多容納的電子數(shù)是2n2(n表示電子層)②最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)(K層是最外層時(shí)，最多不超過(guò)2個(gè))；次外層電子數(shù)目不超過(guò)18個(gè)，倒數(shù)第三層不超過(guò)32個(gè)。③核外電子總是盡可能的先從內(nèi)層排起，當(dāng)一層充滿后再填充下一層。(即排滿K層再排L層，排滿L層才排M層)。（4）原子結(jié)構(gòu)示意圖。電子白板投出鈉原子的結(jié)構(gòu)示意圖可表示為，請(qǐng)大家說(shuō)出各部分所表示的含義。［生］圓圈表示原子核，+11表示核電荷數(shù)，弧線表示電子層，弧線上的數(shù)字表示該層電子數(shù)。［練習(xí)師巡］請(qǐng)根據(jù)以上規(guī)律畫出課本P14表中核電荷數(shù)為1～20的元素原子結(jié)構(gòu)示意圖。［電子白板投出訂正并練習(xí)］1.判斷下列示意圖是否正確？為什么？［答案］(A、B、C、D均錯(cuò))A、B違反了最外層電子數(shù)為8的排布規(guī)律，C的第一電子層上應(yīng)為2個(gè)電子，D項(xiàng)不符合次外層電子數(shù)不超過(guò)18的排布規(guī)律。（5）離子結(jié)構(gòu)示意圖［電子白板投出練習(xí)］2.寫出下列離子的離子結(jié)構(gòu)示意圖：Mg2+F-Br-Ca2+答案：2.［問(wèn)］稀有氣體的最外層電子數(shù)有什么特點(diǎn)？（6）穩(wěn)定結(jié)構(gòu)：把最外層為8個(gè)電子(若只有K層且為2個(gè)電子)的結(jié)構(gòu)，稱為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。［科學(xué)探究］填P14表，并注意原子序數(shù)、元素的核外電子排布、原子半徑和主要化合價(jià)等方面的變化，思考并討論它們有什么變化規(guī)律？［把表投影出并講述］從上表可以看出：隨著原子序數(shù)的遞增，每隔一定數(shù)目的元素，會(huì)重復(fù)出現(xiàn)原子最外層電子從1個(gè)遞增到8個(gè)的情況(H、He除外)，這種周而復(fù)始的重現(xiàn)的現(xiàn)象，我們稱之為周期性。因此，原子核外電子層排布的這種規(guī)律性變化，我們便稱之為周期性變化。原子半徑、元素化合價(jià)的變化現(xiàn)象相同。由此，可得出如下結(jié)論：［結(jié)論］隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子核外層電子排布、原子半徑、元素化合價(jià)呈現(xiàn)周期性變化。［電子白板投出］元素的主要化合價(jià)及實(shí)例原子序數(shù)12元素符號(hào)HHe核外電子排布原子半徑0.037-主要化合價(jià)+1O原子序數(shù)345678910元素符號(hào)LiBeBCNOFNe外電子排布原子半徑0.1520.0890.0820.0770.0750.0740.071-主要化合價(jià)+1+2+3+4、-4+5、-3-2-10原子序數(shù)1112131415161718元素符號(hào)NaMgAlSiPSClAr核外電子排布原子半徑.01860.1600.1430.1170.1100.1020.099原子半徑+1+2+3+4、-4+5、-3+6、-2+7、-10結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子核外層電子排布、原子半徑、化合價(jià)呈現(xiàn)周期性變化。［投影練習(xí)］1.在下列元素中，最高正化合價(jià)數(shù)值最大的是()A.Na B.P C.Cl D.Ar2.原子序數(shù)從3～10的元素，隨著核電荷數(shù)的遞增而逐漸增大的是()A.電子層數(shù) B.電子數(shù) C.原子半徑 D.化合價(jià)3.元素X原子的最外層有3個(gè)電子，元素Y原子的最外層有6個(gè)電子，這兩種元素形成的化合物的化學(xué)式可能是()A.XY2 B.X2Y3 C.X3Y2 D.X2Y答案：1.C2.B3.B［布置作業(yè)］課本P20習(xí)題6：板書設(shè)計(jì)2元素周期表一、原子核外電子的排布（1）電子層（2）電子層的劃分（3）核外電子的排布規(guī)律（4）原子結(jié)構(gòu)示意圖。（5）離子結(jié)構(gòu)示意圖（6）穩(wěn)定結(jié)構(gòu)——把最外層8個(gè)電子(只有K層時(shí)為2個(gè)電子)的結(jié)構(gòu)，稱為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)［結(jié)論］隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子核外層電子排布、原子半徑、化合價(jià)呈現(xiàn)周期性變化。第二課時(shí)［板書］2元素周期律［引言］上一節(jié)課我們完成P14科學(xué)探究表格（電子白板投出表格），觀察表格，思考并討論：元素原子核外層電子排布、原子半徑、主要化合價(jià)有什么變化規(guī)律？原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)原子半徑的變化（不考考慮稀有氣體元素）最高或最低化合價(jià)變化1-2112+103-100.152nm0.071nm大小+1+5-4-1011-18結(jié)論隨著原子序數(shù)的遞增元素原子核外層電子排布、原子半徑、主要化合價(jià)而呈周期性變化［問(wèn)］元素的金屬性與非金屬性是不是也呈周期性變？我們?nèi)绾斡脤?shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這個(gè)它呢？1.實(shí)驗(yàn)：（1）請(qǐng)一個(gè)學(xué)生進(jìn)行操作演示，再請(qǐng)一個(gè)學(xué)生前來(lái)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生填表再電子白板投出現(xiàn)象在常溫下，與水的反應(yīng)無(wú)明顯現(xiàn)象；加熱時(shí)，鎂帶表面有氣泡出現(xiàn)，煮沸后溶液變紅?；瘜W(xué)方程式Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2（2）請(qǐng)一個(gè)學(xué)生進(jìn)行操作演示，再請(qǐng)一個(gè)學(xué)生前來(lái)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生填表再電子白板投出MgAl現(xiàn)象有大量的氣泡產(chǎn)生，試管燙手，反應(yīng)很劇烈。有大量的氣泡產(chǎn)生，試管燙手，反應(yīng)劇烈?；瘜W(xué)方程式Mg+2HCl=MgCl2+H22Al+6HCl=2AlCl3+3H22.討論：（1）Na、Mg、Al與水反應(yīng)的難易程度比較。①Na在常溫下，與水劇烈反應(yīng)，浮于水面在水面四處游動(dòng)，同時(shí)產(chǎn)生大量無(wú)色氣體，溶液變紅。②Mg在常溫下，與水的反應(yīng)無(wú)明顯現(xiàn)象；加熱時(shí)，鎂帶表面有大量氣泡出現(xiàn)，溶液變紅。③Al在常溫或加熱下，遇水無(wú)明顯現(xiàn)象。（2）Mg、Al與酸反應(yīng)的難易程度比較。（3）比較Na、Mg、Al的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物（氫氧化物）堿性強(qiáng)弱。［注意］學(xué)生在描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)，常把“產(chǎn)生無(wú)色氣體”回答成“產(chǎn)生氫氣”；“與Mg反應(yīng)在常溫下現(xiàn)象不明顯”常易錯(cuò)答為“Mg與冷水不反應(yīng)”。教師根據(jù)具體情況進(jìn)行糾正。NaMgAl單質(zhì)與水（或酸）反應(yīng)與冷水反應(yīng)：Na在常溫下，與水劇烈反應(yīng)，浮于水面在水面四處游動(dòng)，同時(shí)產(chǎn)生大量無(wú)色氣體，溶液變紅。與酸反應(yīng)極為劇烈。與冷水反應(yīng)緩慢，與沸水反應(yīng)迅速，放出氫氣；與酸反應(yīng)劇烈，放出氫氣。Al在常溫或加熱下，遇水無(wú)明顯現(xiàn)象；與酸反應(yīng)劇烈，放出氫氣。最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性強(qiáng)弱NaOH（強(qiáng)堿）Mg（OH）2（中強(qiáng)堿）Al（OH）3（兩性氫氧化物）（4）分析討論（電子白板投出）結(jié)論：NaMgAl金屬性逐漸減弱3.閱讀：（電子白板投出）性質(zhì)SiPSCl非金屬單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的條件高溫磷蒸氣與氫氣能反應(yīng)須加熱光照或點(diǎn)燃時(shí)發(fā)生爆炸而化合最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱H4SiO4弱酸H3PO4中強(qiáng)酸H2SO4強(qiáng)酸HClO4比H2SO4更強(qiáng)的酸結(jié)論：NaMgAlSiPSCl金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng)［述］元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化，這個(gè)規(guī)律叫元素周期律。元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子的核外電子排布的周期性變化的必然結(jié)果。（電子白板投出）（電子白板投出）元素金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)：1.單質(zhì)跟水(或酸)反應(yīng)置換出氫的難易；2.最高價(jià)氧化物的水化物——?dú)溲趸锏膲A性強(qiáng)弱。元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)：1.跟氫氣生成氣態(tài)氫化物的難易程度以及氫化物的穩(wěn)定性；2.元素最高價(jià)氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱。1.若aXm+與bYn-的核外電子排布相同，下列關(guān)系式正確的是(BC)A.b=a-n+mB.b=a-n-mC.離子半徑Xm+＜Yn+D.原子半徑X＜Y2.含有相同質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)的兩種微粒之間的關(guān)系不正確的是：(D)A.它們可能是同位素B.可能是不同的分子C.可能是不同的離子D.可能是一種分子和一種離子3.已知X、Y、Z為三種原子序數(shù)相連的元素，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性相對(duì)強(qiáng)弱是：HXO4＞H2YO4＞H3ZO4。則下列說(shuō)法正確的是（AD）A.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HX＞H2Y＞ZH3B.非金屬活潑性：Y＜X＜ZC.原子半徑：X＞Y＞ZD.原子最外電子層上電子數(shù)的關(guān)系：Y=(X+Z)P19習(xí)題1、2、32元素周期表二元素周期律科學(xué)探究：1.實(shí)驗(yàn)2.討論3.閱讀4.比較第三課時(shí)三、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用1、元素在周期表位置、原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)的關(guān)系（