《元素周期律-第2課時》示范課教學設計【化學人教版高中必修第一冊(新課標)】

元素周期律（第2課時）大單元-高中化學必修1第四章第一單元學習目標1.認識原子核外電子排布、元素化合價、原子半徑隨原子序數(shù)遞增而呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律。學習目標2.了解元素周期表的結構，認識原子結構與元素在周期表中位置間的關系。3.能運用比較、歸納等方法對信息進行加工。情境導入情境導入隨著人類對原子結構認識的逐漸深入，元素之間的周期性變化規(guī)律逐漸被一些科學家發(fā)現(xiàn)。1829年，德國的德貝賴納在研究元素的相對原子質量與化學性質的關系時，發(fā)現(xiàn)有幾個相似的元素組：①鋰、鈉、鉀；②鈣、鍶、鋇；③氯、溴、碘；④硫、硒、碲；⑤錳、鉻、鐵。19世紀60年代，俄國著名化學家門捷列夫和德國化學家邁爾等分別根據(jù)相對原子質量的大小，將元素進行分類排隊，發(fā)現(xiàn)元素性質隨相對原子質量的遞增呈明顯的周期性變化規(guī)律。經(jīng)過多年的艱苦探索，門捷列夫發(fā)現(xiàn)了自然界中一個極其重要的規(guī)律——元素周期律，并于1869年發(fā)表了元素周期表。元素之間到底有什么樣的周期性變化規(guī)律?元素周期表到底是按照什么標準制定的?它的價值何在?學習任務學習任務【任務六】元素周期律具體體現(xiàn)在哪些方面【任務七】比較元素性質強弱的依據(jù)【任務八】元素周期表的制定依據(jù)和結構學習活動學習活動【任務六】元素周期律具體體現(xiàn)在哪些方面1.原子最外層電子排布呈周期性變化【活動設計】問題1：什么是原子序數(shù)?它與核電荷數(shù)、質子數(shù)有何關系?問題2：前18號元素原子核外電子排布有何規(guī)律?人們按核電荷數(shù)由小到大的順序給元素編號，這種編號叫作。核電荷數(shù)==。結論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的最外層電子排布呈現(xiàn)變化?！驹O計意圖】讓學生自己依據(jù)事實，總結歸納原子核外電子排布的規(guī)律，訓練其總結歸納能力，形成量變引起質變的辯證唯物主義觀念，并為下一活動的開展做好準備。2.原子半徑、元素主要化合價呈周期性變化【活動設計】原子半徑與原子序數(shù)的關系：元素主要化合價：微粒半徑大小比較規(guī)律(一般情況下)：1.看電子層數(shù)：電子層數(shù)越多，半徑越大(層多徑大)。如：K+>Na+；I>Br>Cl>F。2.看核電荷數(shù)：電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大半徑越小(層同，核大徑小)。如：S2->Cl->K+>Ca2+；O2->F->Na+>Mg2+>Al3+。3.看電子數(shù)：電子層數(shù)和核電荷數(shù)都相同時，電子數(shù)越多半徑越大(核同，電多徑大)。如：Cl->Cl；Fe>Fe2+>Fe3+；H->H+。元素化合價規(guī)律：1最高正化合價=最外層電子數(shù)；2.最高正化合價+|最低負化合價|=8；3.最外層電子數(shù)大于或等于4，則出現(xiàn)負價；4.氟無正價，氧無最高正價；5.稀有氣體元素化學性質不活潑，看作0價。1.原子序數(shù)為1~18的元素，隨著核電荷數(shù)的遞增不呈周期性變化的是()A.相對原子質量B.主要化合價C.原子半徑D.最外層電子數(shù)2.下列有關元素周期律的敘述中，正確的是()A.元素周期律的本質是元素原子核外電子排布呈周期性變化B.元素周期律的本質是原子半徑呈周期性變化C.元素周期律的本質是元素的性質隨原子序數(shù)的遞增呈周期性變化D.元素周期律的本質是元素的性質隨相對原子質量的遞增呈周期性變化3.從原子序數(shù)11依次增加到17，下列所述遞變關系中，錯誤的是()A.電子層數(shù)逐漸增多B.原子半徑逐漸減小C.最高正化合價數(shù)值逐漸增大D.從硅到氯，最低負化合價從-4到-1【設計意圖】在任務5的基礎上，總結出原子最外層電子數(shù)呈周期性變化的規(guī)律，根據(jù)這一規(guī)律進一步分析和歸納原子半徑和元素主要化合價。在教學過程中突出“結構決定性質”的化學基本觀念，以及量變引起質變及事物相互聯(lián)系和具有內部規(guī)律的辯證唯物主義觀念。3.元素性質呈周期性變化【活動設計】問題1：什么是元素性質?問題2：從原子結構上分析，元素金屬性和非金屬性的變化規(guī)律。閱讀史料：19世紀60年代，化學家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了60多種元素，并積累了這些元素的相對原子質量數(shù)據(jù)，為尋找元素間的內在聯(lián)系創(chuàng)造了必要的條件。俄國著名化學家門捷列夫和德國化學家邁爾等分別根據(jù)相對原子質量的大小，將元素進行分類排隊，發(fā)現(xiàn)元素性質隨相對原子質量的遞增呈明顯的周期性變化規(guī)律。經(jīng)過多年的艱苦探索，門捷列夫發(fā)現(xiàn)了自然界中一個極其重要的規(guī)律——元素周期律。問題3：現(xiàn)代化學的元素周期律還以原子質量的排序為依據(jù)嗎?具體怎么表述?概念：金屬性：；非金屬性：；元素性質變化規(guī)律總結：電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大，原子半徑，原子核對外層電子的吸引力，得電子能力，失電子能力。最外層電子數(shù)相同時，電子層數(shù)越多，原子半徑，原子核對外層電子的吸引力，得電子能力，失電子能力概念：元素周期律：。元素周期律的實質：?！驹O計意圖】在歷史發(fā)展的真實情境中，體會科學發(fā)展的進步，從中更加深刻地體會元素周期律的科學性和實用價值，培養(yǎng)學生“證據(jù)推理”“微觀辨析”等學科素養(yǎng)?！救蝿掌摺勘容^元素性質強弱的依據(jù)1.比較元素金屬性強弱的依據(jù)【活動設計】問題1：從得失電子的角度考慮，元素金屬性對應其單質的什么性質?問題2：哪些實驗或事實可以證明金屬單質的還原性強弱?問題3：金屬元素的最高價氧化物對應的水化物一般是什么?在水溶液中呈什么性?強弱關系如何?問題4：總結元素金屬性強弱比較的依據(jù)。元素金屬性對應其單質的。證明金屬單質還原性強弱的方法：金屬元素的最高價氧化物對應的水化物一般是，在水溶液中呈，一般元素金屬性越強，其堿性?？偨Y元素金屬性強弱的比較依據(jù)：【設計意圖】以氧化還原反應為理論依據(jù)，“宏觀辨識”元素單質及其化合物相關反應現(xiàn)象的遞變規(guī)律，總結歸納元素金屬性的強弱判斷依據(jù)。在教學中注意“元素金屬性”和“單質還原性”的區(qū)別和聯(lián)系。注重二者之間的互推關系，發(fā)展學生的“證據(jù)推理”學科核心素養(yǎng)。2.比較元素非金屬性強弱的依據(jù)【活動設計】問題1：從得失電子的角度考慮，元素非金屬性對應其單質的什么性質?問題2：哪些實驗或事實可以證明非金屬單質的氧化性強弱?問題3：非金屬元素的最高價氧化物對應的水化物一般是什么?在水溶液中呈什么性?強弱關系如何?問題4：元素的非金屬性越強，其簡單陰離子的氧化性怎樣?與其氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性有何關系?問題5：總結元素非金屬性強弱比較的依據(jù)。元素非金屬性對應其單質的。證明非金屬單質氧化性強弱的方法：非金屬元素的最高價氧化物的水化物一般是，在水溶液中呈，一般元素的非金屬性越強，其酸性。元素的非金屬性越強，其簡單陰離子的氧化性，其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越。穩(wěn)定性(用“>”或“<”排列)：HFHClHBrHIHClH2SPH3SiH4總結元素非金屬性強弱的比較依據(jù)：【設計意圖】以氧化還原反應為理論依據(jù)，“宏觀辨識”元素單質及其化合物相關反應現(xiàn)象的遞變規(guī)律，總結歸納元素非金屬性的強弱判斷依據(jù)。在教學中注意“元素非金屬性”和“單質氧化性”的區(qū)別和聯(lián)系。注重二者之間的互推關系，發(fā)展學生的“證據(jù)推理學科核心養(yǎng)?！救蝿瞻恕吭刂芷诒淼闹贫ㄒ罁?jù)和結構1.元素周期表的制定依據(jù)【活動設計】門捷列夫的第一張和第二張元素周期表：現(xiàn)代的元素周期表：問題：門捷列夫的元素周期表與現(xiàn)代元素周期表的制定依據(jù)有何不同？門捷列夫的元素周期表的排序依據(jù)是；而現(xiàn)代元素周期表的排序依據(jù)是?，F(xiàn)代元素周期表的編排原則：1.把相同的元素按原子序數(shù)遞增的順序由左到右排成一個橫行。2.把不同橫行中相同的元素按電子層數(shù)遞增的順序由上到下排成縱行?！驹O計意圖】以門捷列夫等人的相關研究為情境，逐漸推導出元素周期表制定的依據(jù)，為下一個活動做好鋪墊。2.元素周期表的結構【活動設計】問題1：周期表中的一個橫行稱為一個周期，那么周期如何定義?問題2：根據(jù)周期表的特點分析，周期表中有多少周期?具有哪些特點?問題3：周期表中的一個或若干個縱行稱為一個族，那么族又是如何定義的?問題4：根據(jù)周期表的特點分析，周期表中有多少族?具有哪些特點?周期定義：具有相同 而又按照遞增順序由左往右排列的一系列元素。族的定義：不同橫行中相同的元素按遞增的順序由上到下排成縱行。【設計意圖】按元素原子荷電核數(shù)從小到大順序排列，以原子結構的周期性變化為依據(jù)，按電子層數(shù)的不同將元素排成若干個“周期”，按最外層電子數(shù)的不同將元素排成若干個“族”，并分析類別和特征。元素周期表是元素周期律最直觀和最準確的表達形式，是“宏觀-微觀-符號”的完美體現(xiàn)。練習與測評練習與測評1.元素R的原子序數(shù)是15，下列關于R元素的說法中，錯誤的是()A.R的最高正化合價是+5B.R是第二周期第VA族的元素C.R的氣態(tài)氫化物分子式是RH3D.R的最高價氧化物對應的水化物的水溶液呈酸性2.現(xiàn)有三種前18號元素X、Y、Z，已知其最高價氧化物對應的水化物的酸性H2XO3<H3YO4<HZO3，則X、Y、Z的非金屬性強弱順序是()A.X>Y>ZB.X>Z>YC.Y>X>ZD.Z>Y>X3.A、B、C、D、E是同一周期的五種主族元素，A和B的最高價氧化物對應的水化物均呈堿性，且堿性B>A，C和D的最高價氧化物對應的水化物均呈酸性，且酸性C>D，E是這五種元素中原子半徑最小的元素，它們的原子序數(shù)由小到大的順序是()A.A、B、C、D、EB.C、D、A、B、EC.B、A、D、C、ED.E、C、D、B、A4.含有元素硒(Se)的保健品早已進入市場，已知硒元素與氧元素同主族，與鉀元素同周期，則下列關于硒的敘述中，不正確的是()A.該元素位于第三周期B.最高價氧化物的化學式為SeO3C.該元素非金屬性比氧弱D.該元素氣態(tài)氫化物的還原性比H2S強5.(多選)如圖是周期表中短周期的一部分，A、B、C三種元素原子的核外電子數(shù)之和等于B的質量數(shù)，B原子核內質子數(shù)和中子數(shù)相等。下列敘述中不正確的是()A.三種元素的原子半徑的大小順序是B<A<CB.A元素最高價氧化物對應的水化物具有強氧化性和不穩(wěn)定性C.B元素的氧化物的水化物是強酸D.C元素的單質是非金屬單質中唯一能跟水劇烈反應的6.W、X、Y、Z是原子序數(shù)1~18的元素，它們的原子核外電子層數(shù)相同且原子序數(shù)依次增大，W、X是金屬元素，Y、Z是非金屬元素。(1)W、X各自的最高價氧化物對應的水化物可以發(fā)生反應生成鹽和水，該反應的離子方程式為。(2)Y的低價氧化物通入Z單質的水溶液中，發(fā)生反應的化學方程式為。(3)比較Y、Z氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：＞(用化學式表示)；除了可以通過比較Y、Z氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性來驗證Y、Z的非金屬性外，請你再設計一個簡單的實驗，驗證Y與Z的非金屬性強弱：。(4)W、X、Y、Z四種元素簡單離子的離子半徑由大到小的順序為＞＞＞