《第3節(jié)-元素周期表的應用》（第1課時）教學設計

PAGE1第三節(jié)元素周期表的應用教材分析本課時是教材第一章第三節(jié)第一課時的內容，該課時主要研究同周期元素性質的遞變規(guī)律。首先是在前兩節(jié)學習原子結構、元素周期表和元素周期律的基礎上，繼續(xù)學習元素周期表的應用，尤其是深入理解原子的核外電子排布對同周期元素性質變化的根本影響。其次要在實驗和閱讀信息的基礎上，判斷元素原子得失電子的能力強弱，進一步判斷元素的金屬性和非金屬性強弱。在之前的學習中，學生已經知道了原子的核外電子排布方式、以及同周期元素原子核外電子排布的規(guī)律，但是對于同周期元素性質的遞變規(guī)律還沒有形成系統(tǒng)的概念。通過本課時的學習，學生可以更好地認識通周期元素性質的遞變規(guī)律，更好地理解元素周期律，為今后元素性質的比較打下堅實的基礎。教學目標與核心素養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析：從微觀上核外電子排布的角度理解同周期元素性質的遞變規(guī)律，從宏觀上通過實驗現象和結論，通過閱讀材料，理解同周期元素金屬性、非金屬性的遞變規(guī)律?？茖W探究與創(chuàng)新意識：通過對第3周期元素得失電子強弱的預測，設計實驗驗證猜想，探究同周期金屬元素金屬性的遞變規(guī)律?？茖W精神與社會責任：通過對同周期元素性質遞變規(guī)律的學習，認識化學知識的規(guī)律性，理解化學知識從實驗到理論，再由理論推測出實驗結果的科學精神。教學重難點元素金屬性、非金屬性的強弱判斷。課前準備學生復習前兩節(jié)原子核外電子排布，元素周期表和元素周期律的知識，預習本課內容；教師準備多媒體課件。教學過程【引入】一提到化學，大家首先想到的是元素周期表。學化學的人對元素周期表有一種說不出的喜愛?！就队啊吭刂芷诒眍I帶、圍巾、餅干。【投影】門捷列夫的預言【過渡】門捷列夫為何能做出如此驚人的預測？你想擁有這樣的“超能力”嗎？那我們今天就來學習——認識同周期元素性質的遞變規(guī)律。【板書】1.3.1認識同周期元素性質的遞變規(guī)律【交流研討】1.以第3周期元素為例，核外電子排布、原子半徑如何變化？2.根據第3周期元素的結構特點預測，同一周期元素的原子的得電子能力和失電子能力按照原子序數遞增的順序如何變化？【學生活動】根據學習的關于原子結構和元素周期律的知識，請同學們回答上述問題。【講解】第3周期元素原子核外電子排布電子層數相同，從左到右隨核電荷數的遞增，最外層電子書遞增，原子半徑逐漸變小，原子核對最外層電子的吸引力逐漸變大，原子的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?！具^渡】元素原子的結構決定了其性質。那么我們預測的性質到底準不準確呢？假如我們要用實驗來驗證這個結論，又應從哪些方面著手呢？【學生活動】閱讀教材，尋找依據?！就队啊吭卦邮щ娮幽芰娙醯呐袛嘁罁?.在多數情況下，可以通過比較元素的單質與水或酸反應置換出氫氣的難易程度來判斷元素原子失電子能力的強弱：越容易置換，失電子能力越強，金屬性越強；2.一般來說，一種元素最高價氧化物對應水化物的堿性的強弱：堿性越強，失電子能力越強，金屬性越強；【講解】一般，對于金屬元素我們主要研究其金屬性，對于非金屬元素我們主要研究其非金屬性。下面我們就按照這個標準，以11～18號元素為例，來研究元素的金屬性和非金屬性的變化情況。下面我們通過實驗來研究Na、Mg、Al三種金屬元素的金屬性強弱。【板書】一、鈉、鎂、鋁的化學性質對比【實驗探究】比較鈉、鎂、鋁三種元素原子失電子能力的相對強弱【提問】同學們都可以從哪些角度來設計實驗驗證鈉、鎂、鋁的金屬性強弱呢？【學生活動】討論，給出實驗設計方案：鈉、鎂、鋁與水的反應，觀察生成氣泡的快慢和難易程度；鈉、鎂、鋁與酸的反應，觀察生成氣泡的快慢和難易程度；比較鈉、鎂、鋁所對應的最高價氧化物對應的水化物氫氧化鈉、氫氧化鎂、氫氧化鋁的堿性強弱?！狙菔緦嶒?】鈉、鎂、鋁與水的反應 【學生活動】回答實驗現象：1.Na在常溫下，與水劇烈，浮于水面在水面四處游動，同時產生大量無色氣體，溶液變紅。2.Mg在常溫下，與水的反應無明顯現象；加熱時，鎂帶表面有大量氣泡出現，溶液變粉紅。3.Al在常溫或加熱下，與水無明顯現象?！咎釂枴可鲜霈F象說明了Na、Mg、Al的金屬性強弱順序怎樣？【學生回答】Na的金屬性最強，Mg次之，Al最弱?！景鍟拷饘傩裕篘a＞Mg＞Al【追問】請大家預測一下，Mg、Al分別與稀鹽酸時，現象是否會相同？應該有什么區(qū)別？【學生預測】Mg與鹽酸反應要比Al與鹽酸劇烈?！具^渡】實踐是檢驗真理的惟一標準。下面，我們通過實驗來進行驗證?！狙菔緦嶒?】鎂、鋁與酸的反應【講解】從剛才的實驗現象我們可知，Mg與稀HCl的反應劇烈得多。這說明大家的預測是正確的。根據Na、Mg、Al三者的金屬性強弱順序，我們可推知，Na與HCl將會更劇烈，甚至發(fā)生爆炸?！具^渡】那么，Na、Mg、Al的最高價氧化物的水化物的性質怎樣呢？【學生回答】NaOH是強堿，由酚酞的顏色可知Mg(OH)2的堿性應弱于NaOH，強于Al(OH)3。【板書】堿性強弱NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3【追問】你能否設計實驗驗證NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3三者的堿性強弱呢？【學生回答】可以利用復分解反應，強堿制弱堿的原理?！狙菔緦嶒?】比較NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3三者的堿性強弱【學生活動】實驗現象：現象1：白色沉淀現象2：沉淀不溶解現象3：白色沉淀現象4：沉淀溶解，溶液變澄清【講解】從實驗現象可以看出，NaOH的堿性強于Mg(OH)2,Mg(OH)2不能與NaOH繼續(xù)反應，但是Al(OH)3可以與NaOH繼續(xù)反應。其中Al(OH)3是兩性氧化物，既可以與酸反應也可以與堿反應。【板書】氫氧化鋁的化學性質①與強酸反應Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+=Al3++3H2O②與強堿反應Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-【小結1】【過渡】上面我們研究了11～18號元素中金屬元素的金屬性。下面我們來研究非金屬元素的非金屬性。【投影】元素原子得電子能力強弱的判斷依據：1.比較元素的單質與氫氣化合的難易程度，以及所生成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：一般來說，反應越容易進行，生成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，元素原子得電子能力越強，非金屬性越強；2.比較元素最高價氧化物對應水化物的酸性：一般來說，最高價氧化物對應的水化物的酸性越強，元素原子的得電子能力越強，非金屬性越強?！景鍟慷?、硅、磷、硫、氯的化學性質對比【閱讀探究】閱讀教材P21頁所提供的材料，從中獲取證據，驗證你對硅、磷、硫、氯等元素原子得電子能力相對強弱的預測?！緦W生活動】填寫下表硅磷硫氯最高價氧化物化學式最高價氧化物對應水化物化學式性質氫化物化學式性質【思考】通過材料你獲得哪些信息？硅、磷、硫、氯等元素原子的得電子能力如何？你是如何判斷的？通過材料你獲得哪些信息？硅、磷、硫、氯等元素原子的得電子能力如何？你是如何判斷的？【歸納投影】1.最高價氧化物對應的水化物的酸性結論：得電子能力（非金屬性）：Cl＞S＞P＞Si2.與氫氣化合的難易程度及氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性結論：得電子能力（非金屬性）：Cl＞S＞P＞Si【講解】因此我們不難判斷Si、P、S、Cl元素的非金屬性強弱。【板書】非金屬性的強弱Si＜P＜S＜Cl【小結2】【強調】因為18號元素氬是一種稀有氣體元素，一般情況不難與其他物質發(fā)學生化學反應。因此，我們不研究它的性質?！練w納總結】綜上所述，我們可以從11～18號元素性質的變化中得出如下結論：【板書】NaMgAlSiPSCl 同一周期從左往右，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強 【課堂小結】如果我們對其他元素也進行同樣的研究，也會得出類似的結論。因此，元素的金屬性和非金屬性隨著原子序數的遞增而呈現周期性的變化。通過大量事實，我們歸納出這樣一條規(guī)律：【投影】同期元素原子的電子層數相同，從左到右隨核電荷數的遞增，原子半徑逐漸變小，原子核對最外層電子的吸引力逐漸變大，原子的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，