新蘇教版高中化學必修1教學設計3：5.1.1 元素周期律

新蘇教版高中化學必修1PAGEPAGE1第一單元元素周期律和元素周期表第1課時元素周期律【教材分析】本專題是學習了專題二第三單元《人類對原子結(jié)構(gòu)的認識》和元素化合物知識的基礎上，從具體元素化合物的學習進入物質(zhì)的微觀世界，從原子、分子、離子層次探究物質(zhì)性質(zhì)、變化的規(guī)律及其本質(zhì)原因。探究微觀結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系，從微觀角度認識物質(zhì)的多樣性。幫助學生初步建立物質(zhì)的微粒觀，認識元素及其化合物的性質(zhì)決定于它的結(jié)構(gòu)，為后續(xù)課程學習打下基礎。使學生認識化學理論對化學初中的指導意義，認識科學家對化學科學發(fā)展的貢獻，感悟科學發(fā)現(xiàn)和發(fā)展的艱辛，激發(fā)學生研究化學科學的熱情。【教學目標與核心素養(yǎng)】1、宏觀辨識與微觀探析：能用原子或物質(zhì)結(jié)構(gòu)解釋元素或相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)，其實質(zhì)是能根據(jù)原子核外電子排布、典型物質(zhì)的結(jié)構(gòu)（電子式、結(jié)構(gòu)式等）、典型物質(zhì)（最高價氧化物對應的水化物、氫化物）性質(zhì)的變化規(guī)律等，通過知識的類比遷移，推斷、比較、解釋元素及相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)。2、變化觀念與平衡思想：能依據(jù)原子結(jié)構(gòu)特征分析元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，形成結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念，認識元素性質(zhì)的遞變規(guī)律及其本質(zhì)原因。3、證據(jù)推理與模型認知：認識隨著核電荷數(shù)的遞增，元素原子核外電子排布的周期性，分析同周期、同主族元素性質(zhì)的變化規(guī)律。4、科學探究與創(chuàng)新意識：能從宏觀和微觀結(jié)合的視角進行分析、比較，得出規(guī)律性的結(jié)論。5、科學精神與社會責任：感悟科學發(fā)現(xiàn)和發(fā)展的艱辛，激發(fā)學生研究化學科學的熱情。培養(yǎng)學生空間想象能力。【教學重難點】1、原子序數(shù)的概念2、元素原子核外電子排布、原子半徑的周期性變化3、元素的化合價、金屬性和非金屬性的周期性變化及元素周期律【教學目標】舊知復習：1、原子核外電子排布有哪些規(guī)律？2、畫出Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖3、元素化合價與核外電子排布有什么關(guān)系？新課引入：目前為止，人類已發(fā)現(xiàn)100多種元素，而化合物近四千多萬種，且每年以100萬種速度增長。若不找出它們的內(nèi)在規(guī)律，總覺得知識零散，且難以有效地探索更多物質(zhì)性質(zhì)；200多年來科學家一直在思考這一問題。隨著人們對原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的深入認識，化學家嘗試將元素的宏觀性質(zhì)與原子的微觀結(jié)構(gòu)之間建立聯(lián)系，研究元素的性質(zhì)與核電荷數(shù)之間的關(guān)系。為了方便研究，化學家引入了原子序數(shù)。板書：一、原子序數(shù)1、概念：按照核電荷數(shù)由小到大的順序給元素依次編號，這種編號叫作原子序數(shù)。思考：根據(jù)原子序數(shù)的規(guī)定方法，該序數(shù)與原子組成的哪些粒子數(shù)有關(guān)系?有什么關(guān)系?板書：2、規(guī)律：元素的原子序數(shù)在數(shù)值上等于該元素原子的核電荷數(shù)。原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子核外電子數(shù)學生活動：寫出1~18號元素原子的結(jié)構(gòu)示意圖，分析核外電子排布，找出規(guī)律。展示1：原子結(jié)構(gòu)示意圖展示2：最外層電子排布規(guī)律展示3：歸納原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時最外層電子數(shù)1～211→223～1021→8811～1831→88板書：二、元素周期律（一）原子結(jié)構(gòu)核外電子排布：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化學生活動：分析數(shù)據(jù)，畫出圖像3~9號元素3Li鋰4Be鈹5B硼6C碳7N氮8O氧9F氟原子半徑/pm152111887770666411~17號元素11Na鈉12Mg鎂13Al鋁14Si硅15P磷16S硫17Cl氯原子半徑/pm18616014311711010499板書：2、原子半徑：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子半徑呈現(xiàn)周期性的變化 規(guī)律：（1）原子電子層數(shù)相同時，最外層電子數(shù)越多，半徑越?。?）最外層電子數(shù)相同時，電子層數(shù)越多，半徑越大過渡：物質(zhì)的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)有著密切的聯(lián)系，元素的性質(zhì)主要是由元素原子核外電子排布決定的，原子半徑和最外層電子排布呈現(xiàn)周期性變化，那元素的性質(zhì)是否也隨著核電荷數(shù)的遞增呈現(xiàn)周期性變化呢？板書：（二）元素性質(zhì)展示：1~18號元素最高化合價和最低化合價表思考：（1）元素的化合價隨著元素原子序數(shù)的遞增有什么規(guī)律性的變化?（2）元素的最高正價與什么有關(guān)？元素的最低負價與什么有關(guān)？元素的最高正價與最低負價之間有什么聯(lián)系？展示：板書：1、元素化合價：隨著原子序數(shù)的遞增，元素化合價呈現(xiàn)周期性的變化規(guī)律：①元素的最高正價=最外層電子數(shù)（O、F及稀有氣體元素除外）②元素的負化合價（非金屬具有）=8-最外層電子數(shù)③元素的最高化合價與最低化合價絕對值之和=8[實驗探究]實驗1.切取綠豆大小的一塊金屬鈉，用濾紙吸干其表面的煤油。在一只250mL的燒杯中加少量水，在水中滴加兩滴酚酞溶液，將金屬鈉投入燒杯中，觀察并記錄實驗現(xiàn)象。實驗2.將已用砂紙打磨除去氧化膜的一小段鎂條放入試管中，向試管中加入適量的水，再向水中滴加兩滴酚酞溶液，觀察實驗現(xiàn)象。再加熱試管，觀察并記錄實驗現(xiàn)象。實驗3.在兩只試管中，分別放入已用砂紙打磨除去氧化膜的一小段鎂條和鋁片，再向試管中各加入2mol·L-1的鹽酸2mL，觀察并記錄實驗現(xiàn)象。物質(zhì)實驗NaMgAl與水的反應與冷水反應劇烈反應溶液變紅很難反應，無明顯現(xiàn)象—與熱水反應—微弱反應，有氣泡，溶液微紅—與鹽酸反應—劇烈反應，放出大量氣泡反應較劇烈，有氣泡思考：鈉、鎂、鋁的金屬性有什么變化規(guī)律？性質(zhì)NaMgAl單質(zhì)與水（或酸）的反應情況與冷水劇烈反應與冷水緩慢、與沸水迅速反應，與酸劇烈反應與酸迅速反應最高價氧化物對應水化物的堿性強弱NaOH強堿Mg(OH)2中強堿Al(OH)3兩性氫氧化物結(jié)論：鈉、鎂、鋁的金屬性依次減弱。板書：2、金屬性與非金屬性講解：鈉→鋁，原子的最外層電子數(shù)依次遞增，元素的原子半徑依次遞減，原子核對最外層電子的引力逐步增強，原子失去最外層電子的能力逐步減弱，所以，元素的金屬性依次減弱。板書：（1）金屬性：隨著核電荷數(shù)的遞增，元素的金屬性呈現(xiàn)周期性的變化。學生活動：學生閱讀并分析教材第118頁表5-4，回答Si、P、S、Cl的非金屬性的強弱，并解釋其原因。元素14Si15P16S17Cl單質(zhì)與氫氣的反應高溫下反應磷蒸氣與氫氣能反應加熱時反應光照或點燃時發(fā)生爆炸而化合氣態(tài)氫化物的化學式SiH4PH3H2SHCl最低化合價-4-3-2-1氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性不穩(wěn)定不穩(wěn)定受熱分解穩(wěn)定學生回答：Si、P、S、Cl的非金屬性依次遞增。板書：（2）非金屬性：隨著核電荷數(shù)的遞增，元素的非金屬性呈現(xiàn)周期性的變化。講解：從Si、P、S到Cl，原子的最外層電子數(shù)依次遞增，元素的原子半徑依次遞減，原子核對最外層電子的引力逐步增強，原子得到電子的能力逐步增強，所以元素的非金屬性依次增強。提問：比較元素金屬性和非金屬性還有哪些方法？請同學們閱讀教材第118~119頁內(nèi)容并回答。板書：金屬性與非金屬性強弱比較：1、金屬性：（1）元素原子失電子能力越強，元素的金屬性越強（2）與水或酸反應越劇烈，金屬性越強（3）最高價氧化物的水化物堿性越強，金屬性越強2、非金屬性：（1）元素原子得電子能力越強，元素的非金屬性越強（2）與氫氣反應越容易，非金屬性越強（3）氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強（4）最高價氧化物的水化物的酸性越強，非金屬性越強。學生活動：完成118頁119頁“觀察思考”展示：（1）11~17號元素：隨核電荷數(shù)增加，堿性逐漸減弱，酸性逐漸增強；隨核電荷數(shù)增加，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。（2）Al(OH)3具有兩性，既能與酸反應，又能與堿反應，為兩性氫氧化物。Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2OAl(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O講解：元素原子的核外電子層數(shù)相同時，隨著核電荷數(shù)逐漸增加，原子半徑逐漸減?。ㄏ∮袣怏w元素除外），原子核對最外層電子的吸引能力逐漸增強，元素原子失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。板書：3、元素周期律：元素的性質(zhì)隨著核電荷數(shù)的遞增呈現(xiàn)周期性的變化規(guī)律。講解：隨著元素核電荷數(shù)的遞增，元素的原子半徑（稀有氣體元素除外）、元素的主要化合價（最高化合價和最低化合價）、元素的金屬性和非金屬性均呈現(xiàn)周期性變化。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)的遞增發(fā)