高中化學（教案+習題）元素周期表（一）-原子結(jié)構(gòu)

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精教案課題：第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第一節(jié)元素周期表(一)—-原子結(jié)構(gòu)授課班級課時教學目的知識與技能1、引導學生認識原子核的結(jié)構(gòu)，懂得質(zhì)量數(shù)和AZX和含義，掌握構(gòu)成原子的微粒間的關(guān)系；2、知道元素、核素、同伴素的涵義；3、掌握核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)和質(zhì)量數(shù)之間的相互關(guān)系過程與方法通過對構(gòu)成原子的微粒間的關(guān)系和氫元素核素等問題的探討，培養(yǎng)學生分析、處理數(shù)據(jù)的能力,嘗試運用比較、歸納等方法對信息進行加工情感態(tài)度價值觀1、通過構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒的質(zhì)量、電性的認識，了解微觀世界的物質(zhì)性，從而進一步認識物質(zhì)世界的微觀本質(zhì)；通過原子中存在電性不同的兩種微粒的關(guān)系，認識原子是矛盾的對立統(tǒng)一體2、通過人類探索原子結(jié)構(gòu)的歷史的介紹，使學生了解假說、模型等科學研究方法和科學研究的歷程，培養(yǎng)他們的科學態(tài)度和科學精神，體驗科學研究的艱辛與喜悅重點構(gòu)成原子的微粒間的關(guān)系難點培養(yǎng)分析、處理數(shù)據(jù)的能力，嘗試運用比較、歸納等方法對信息進行加工.知識結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計第一節(jié)元素周期表（一)————--原子結(jié)構(gòu)一.原子結(jié)構(gòu)原子核的構(gòu)成核電荷數(shù)(Z）==核內(nèi)質(zhì)子數(shù)==核外電子數(shù)==原子序數(shù)2、質(zhì)量數(shù)將原子核內(nèi)所有的質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值加起來，所得的數(shù)值，叫質(zhì)量數(shù).質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z)+中子數(shù)(N）==近似原子量原子核質(zhì)子Z個原子核質(zhì)子Z個中子中子（A-Z)個核外電子Z個原子eq\o(\s\up6(A)，\s\do2（Z））X核外電子Z個3、陽離子aWm+:核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)〉核外電子數(shù)，核外電子數(shù)＝a－m陰離子bYn—：核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)<核外電子數(shù)，核外電子數(shù)＝b＋n二.核素、同位素1、定義:核素：人們把具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子稱為核素。同位素：質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同核素(原子）互為同位素。2、同位素的特點①化學性質(zhì)幾乎完全相同②天然存在的某種元素，不論是游離態(tài)還是化合態(tài)，其各種同位素所占的原子個數(shù)百分比（即豐度）一般是不變的。教學過程教學步驟、內(nèi)容教學方法【提問】化學變化中的最小微粒是什么?【回答】原子是化學變化中的最小微粒?！疽稣n題】這一節(jié)就從探討原子的結(jié)構(gòu)開始我們的學習。【講解】原子結(jié)構(gòu)模型的演變史1、公元前5世紀,希臘哲學家德謨克利特等人認為：萬物是由大量的不可分割的微粒構(gòu)成的,即原子。2、1803年，英國科學家道爾頓提出近代原子學說，他認為原子是微小的不可分割的實心球體。3、湯姆生原子模型（1904年）:原子是一個平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子，中和了正電荷,從而形成中性原子。4、盧瑟福原子模型（1911年）：在原子的中心有一個帶正電的核,它的質(zhì)量幾乎等于原子的全部質(zhì)量，電子在它周圍沿著不同的軌道運轉(zhuǎn)，就像行星環(huán)繞太陽一樣運轉(zhuǎn)。(空心球）5、波爾原子模型（1913年）:電子在固定的軌道上分層運動。6.電子云模型：現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)學說【投影】原子結(jié)構(gòu)模型的演變1。道爾頓原子結(jié)構(gòu)模型:2。湯姆遜原子結(jié)構(gòu)模型：3.盧瑟福原子有核模型4.玻爾原子結(jié)構(gòu)模型：【提問】兩千多年以來，科學家一直在思考一個問題：如果把一個物體一直分割下去,將會怎樣?能不能找到一種組成物質(zhì)的最基本粒子？【板書】第一節(jié)元素周期表(一）--——--原子結(jié)構(gòu)【復習回顧】什么是原子、分子、元素？【回答】1、原子是化學變化中的最小粒子；2、分子是保持物質(zhì)的化學性質(zhì)中的最小粒子3、元素是具有相同核電荷數(shù)即核內(nèi)質(zhì)子數(shù)的一類原子的總稱【提問】我們已經(jīng)知道原子由原子核和核外電子構(gòu)成。那么，原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)又是怎樣的？電子在核外空間的運動狀態(tài)又是怎樣的呢?【板書】一、原子結(jié)構(gòu)原子核的構(gòu)成【投影】原子結(jié)構(gòu)示意圖【講解】原子是由原子中心的原子核和核外電子組成，而核外電子是由質(zhì)子和中子組成?！咎釂枴抠|(zhì)子、中子、電子的電性和電量怎樣？【回答】1個電子帶一個單位負電荷；中子不帶電;1個質(zhì)子帶一個單位正電荷【板書】核電荷數(shù)(Z）==核內(nèi)質(zhì)子數(shù)==核外電子數(shù)==原子序數(shù)【講解】原子核半徑小于原子半徑的萬分之一,體積占原子體積的幾千萬億分之一.（如同大型體育場與螞蚊)。但原子核雖小，但是由質(zhì)子和中子兩種粒子構(gòu)成，幾乎集中了原子的所有質(zhì)量，且密度很大?！局v解】下面我們根據(jù)上表來分析一下原子的質(zhì)量，從表中可以看出，質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量均近似等于1，而電子的質(zhì)量只有質(zhì)子質(zhì)量的1/1836，若忽略電子的質(zhì)量，將原子核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似值加起來，所得數(shù)值便近似等于該原子的相對原子質(zhì)量，我們將其稱為質(zhì)量數(shù)，用符號A表示,中子數(shù)用符號N表示，則得出如下關(guān)系:【板書】2、質(zhì)量數(shù)將原子核內(nèi)所有的質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值加起來，所得的數(shù)值,叫質(zhì)量數(shù)。質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）+中子數(shù)（N）==近似原子量【講解】在化學上，我們用符號AZX來表示一個質(zhì)量數(shù)為A、質(zhì)子數(shù)為Z的具體的X原子，如126C表示質(zhì)量數(shù)為12，原子核內(nèi)有6個質(zhì)子的碳原子【投影】【思考與交流】思考：168O2-各數(shù)字所表示的含義？【隨堂練習】粒子符號質(zhì)子數(shù)Z中子數(shù)N質(zhì)量數(shù)A用AZX表示為O818Al1427Ar1822Cl3517ClH11H【講解】由以上的練習我們可以得出，組成原子的各粒子間的關(guān)系可表示如下【板書】質(zhì)子Z個質(zhì)子Z個原子核原子核中子中子（A—Z）個Z個核外電子原子eq\o(\s\up6（A）,\s\do2(Z））XZ個核外電子【思考與交流】1、假如原子在化學反應(yīng)中得到或失去電子,它還顯電中性嗎？此時,它還可以稱為原子嗎？2、離子所帶電荷數(shù)與原子在化學反應(yīng)中所得到或失去的電子數(shù)之間有什么聯(lián)系？【講解】當質(zhì)子數(shù)（核電荷數(shù)）>核外電子數(shù)，該離子是陽離子，帶正電荷。當質(zhì)子數(shù)(核電荷數(shù))〈核外電子數(shù),該離子是陰離子,帶負電荷【隨堂練習】粒子符號質(zhì)子數(shù)電子數(shù)S2-1618AXn+xx-nAXm—Y—myNH4+1110OH910【板書】3、陽離子aWm+：核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)>核外電子數(shù)，核外電子數(shù)＝a－m陰離子bYn—:核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)<核外電子數(shù)，核外電子數(shù)＝b＋n【遷移與應(yīng)用】1。在科學研究中，人們常用eq\o（\s\up5（37),\s\do2(17))Cl符號表示某種原子，請你談?wù)剤D中符號和數(shù)字的含義。2。某二價陽離子含有10個電子,12個中子，求質(zhì)量數(shù)。3.元素R的一個原子，質(zhì)量數(shù)為a，其陰離子Rn—有b個電子，求中子數(shù)。【過渡】元素的種類是由原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)決定的.元素是具有相同質(zhì)子數(shù)（核電荷數(shù))的同一類原子的總稱.那么同種元素原子的質(zhì)子數(shù)相同，那么，中子數(shù)是否也相同呢？【投影】三種不同的氫原子【比較】三種氫原子結(jié)構(gòu)的異同?！局v解】科學研究證明，同種元素原子的原子核中，中子數(shù)不一定相同，如H的原子有以下三種【投影】氫元素原子核原子名稱元素符號（AZX)質(zhì)子數(shù)（Z）中子數(shù)(N)10氕11H11氘21H12氚31H【提問】三種原子結(jié)構(gòu)有什么異同呢？【回答】核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同【提問】那它們是否為同一種元素呢？【回答】是，因為他們質(zhì)子數(shù)相同【講解】對，都屬于氫元素，我們又把它互稱為同位素【提問】是否是同一種原子【回答】不是,因為中子數(shù)目不一樣【板書】二。核素、同位素1、定義核素：人們把具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子稱為核素。同位素:質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同核素互為同位素?！局v解】“同位”指幾種同位素的質(zhì)子數(shù)相同，在周期表中占據(jù)同一個位置。許多元素具有多種同位素，同一元素的各種同位素雖然核內(nèi)中子數(shù)不同（質(zhì)量數(shù)不同），但它們的化學性質(zhì)基本相同【板書】2、同位素的特點①化學性質(zhì)幾乎完全相同②天然存在的某種元素，不論是游離態(tài)還是化合態(tài),其各種同位素所占的原子個數(shù)百分比（即豐度)一般是不變的.【講解】在天然存在的某種元素里，不論是游離態(tài)還是化合態(tài)，各種同位素所占的原子個數(shù)百分比一般是不變的，我們平常所說的某種元素的相對原子質(zhì)量，是按各種天然同位素原子所占的百分比標出來的平均值.【交流與研討】生物體在生命存續(xù)期間保留的一種碳原子-———碳—14（eq\o(\s\up5（14)，\s\do2（6））C)會在其死亡后衰變，測量考古遺址中發(fā)現(xiàn)的遺物里碳-14的數(shù)量,可以推斷出它的存在年代.根據(jù)課本內(nèi)容與網(wǎng)上資料：闡述eq\o(\s\up5（14）,\s\do2（6））C在考古上的應(yīng)用;列舉核素、同位素在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用?！竞喗椤?．放射性同位素用于疾病的診斷2．放射性同位素用于疾病的治療3．未來的能添一一一核聚變能【隨堂練習】1。法國里昂的科學家最近發(fā)現(xiàn)一種只由四個中子構(gòu)成的粒子,這種粒子稱為“四中子"，也有人稱之為“零號元素”。下列有關(guān)“四中子”粒子的說法不正確的是 (）A．該粒子不顯電性B．該粒子質(zhì)量數(shù)為4C．與氫元素的質(zhì)子數(shù)相同 D．該粒子質(zhì)量比氫原子大2。已知A2－、B－、C＋、D2＋、E3＋五種簡單離子的核外電子數(shù)相等，與它們對應(yīng)的原子的核電荷數(shù)由大到小的順序是___________.3。現(xiàn)有bXn－和aYm＋兩種離子，它們的電子數(shù)相同，則a與下列式子有相等關(guān)系的是（)（A）b－m－n（B）b＋m＋n（C）b－m＋n(D）b＋m－n4。某元素的陽離子Rn＋,核外共用x個電子,原子的質(zhì)量數(shù)為A，則該元素原子里的中子數(shù)為（）(A)A－x－n（B)A－x＋n（C)A＋x－n（D)A＋x＋n教學回顧：本節(jié)課的重點是原子結(jié)構(gòu)的處理以及用原子結(jié)構(gòu)找元素在元素周期表中的位置，核素和同位素的等一些概念會混淆。多用練習強化。了解元素的相對原子質(zhì)量的計算方法。課后習題基礎(chǔ)達標一、單項選擇題1．某元素原子最外層上只有兩個電子，則該元素()。A．一定是金屬元素B．一定是第ⅡA族元素C．一定是過渡元素D．可能是金屬元素，也可能不是金屬元素2．下列元素不屬于第二周期的是(）.A．BeB．MgC．OD．N3．根據(jù)元素周期表，判斷下列元素屬于主族元素的是(）。A．鐵B．鋅C．碳D．鎳4．主族元素在周期表中的位置取決于該元素原子的（)。A．相對原子質(zhì)量和核外電子數(shù)B．相對原子質(zhì)量和最外層電子數(shù)C．電子層數(shù)和最外層電子數(shù)D．電子層數(shù)和次外層電子數(shù)5．在短周期元素中，原子最外層中只有1個或2個電子的元素是(）。A．金屬元素B．稀有氣體元素C．非金屬元素D．無法確定6．下列說法正確的是（).A．現(xiàn)在的《元素周期表》是俄國化學家門捷列夫1869年繪制的版本B．在周期表中，把電子層數(shù)相同的元素排成一橫行，稱為主族C．元素周期表中，總共有18個縱行，18個族D．第ⅠA族的元素又稱為堿金屬元素(除了H），第ⅦA族的元素又稱為鹵族元素7．原子序數(shù)為1～18號的元素中，下列敘述正確的是()。A．最外層只有1個電子的元素一定是金屬元素B．最外層只有2個電子的元素一定是金屬元素C．原子核外各層電子數(shù)相等的元素一定是金屬元素D．核電荷數(shù)為17的元素的原子是硫原子8．下列關(guān)于元素周期表的說法正確的是(）。A．能生成堿的金屬元素都在第ⅠA族B．原子序數(shù)為14的元素位于元素周期表的第三周期第ⅣA族C．稀有氣體元素原子的最外層電子數(shù)均為8D．第二周期第ⅣA族元素的原子核電荷數(shù)和中子數(shù)一定為6二、雙項選擇題9．X、Y、Z均為短周期元素,在元素周期表中它們的相對位置如下表所示,已知3種元素的原子序數(shù)之和為31，下列有關(guān)敘述中正確的是(）。XYZA.三種元素的單質(zhì)都有可能導電B．X的氧化物XO有毒C．Y能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氣D．Z的氧化物只能與酸反應(yīng)10．下列敘述不正確的是().A．除0族元素外，短周期元素的最高正化合價在數(shù)值上都等于該元素所屬族的族序數(shù)B．除短周期外，其他周期均為18種元素C．副族元素沒有非金屬元素D．第ⅢB族中所含元素種類最多三、非選擇題11．在下列各元素組中，除一種元素外，其余元素都可以按某種共性歸屬一類.請選出各組的例外元素，并將該組元素的可能歸屬，按所給6種類型的編號填入表內(nèi).元素組例外元素其他元素所屬類型編號(1)S、N、Na、Mg（2)P、Sb、Sn、As(3）Fe、B、Cl、Ca歸屬類型：①主族元素②過渡元素③同周期元素④同族元素⑤金屬元素⑥非金屬元素能力提高12．下列各表為周期表的一部分（表中數(shù)字為原子序數(shù)),其中正確的是（）。210111819A2341119B611121324C67143132D13．A、B、C、D、E五種元素在元素周期表中的位置如圖1－1－1所示，已知E的原子序數(shù)為x,則五種元素的原子序數(shù)之和不可能為（）。圖1－1－1A．5xB．5x＋10C．5x＋14D．514．已知115號元素原子有七個電子層,且最外層有5個電子，試判斷115號元素在元素周期表中的位置是(）.A．第七周期第ⅢA族B．第七周期第ⅤA族C．第五周期第ⅦA族D．第五周期第ⅢA族15．目前人類已發(fā)現(xiàn)的非金屬元素除稀有氣體元素外，共有16種。下列對這16種非金屬元素的相關(guān)判斷（）。①都是主族元素,最外層電子數(shù)都大于4;②單質(zhì)在反應(yīng)中都只能作氧化劑；③氫化物常溫下都是氣態(tài)，所以又都叫氣態(tài)氫化物；④氧化物常溫下都可以與水反應(yīng)生成酸。A．只有①②正確B．只有①③正確C．只有③④正確D．①②③④均不正確16．已知X、Y、Z、W是短周期中的四種非金屬元素，它們的原子序數(shù)依次增大。X元素形成的離子就是一個質(zhì)子，Z、W在元素周期表中處于相鄰的位置，它們的單質(zhì)在常溫下均為無色氣體,Y形成的一種單質(zhì)是自然界中硬度最大的物質(zhì).（1)請寫出元素符號：X______、Y______、Z______、W________。(2)X單質(zhì)與Z單質(zhì)在一定條件下反應(yīng)生成化合物E,該反應(yīng)的化學方程式為（注明反應(yīng)條件)__________________________________;E在催化劑存在的條件下，可用于還原汽車尾氣中的__________，以減少大氣污染。（3)這四種元素可組成原子個數(shù)比為5∶1∶1∶3的化合物（按X、Y、Z、W的順序），該化合物的水溶液與足量的NaOH稀溶液反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________。17．已知X、Y、Z、W四種短周期元素的位置如圖1－1－2所示,X形成的單質(zhì)約占空氣體積的1/5，四種元素原子核外共有56個電子，請回答下列問題：圖1－1－2（1）Y的元素符號是__________。(2）X與Na形成淡黃色固體化合物的化學式是__________,該化合物與二氧化碳反應(yīng)的化學方程式是____________________________________.（3)ZX2能使品紅溶液褪色,ZX2的化學式是__________，說明ZX2具有__________性.（4）W2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式是_________________________________。答案1．D2。B3。C4。C5．D解析:在短周期元素中原子最外電子層只有1個或2個電子的元素有H、He、Li、Be、Na、Mg，既有金屬元素又有非金屬元素,還有稀有氣體元素。6．D7。C8.B9．AB解析：設(shè)X的原子序數(shù)為x，則Y為x＋6，Z為x＋7,根據(jù)題意有x＋（x＋6)＋（x＋7）＝31，解得x＝6，則X為C，Y為Mg，Z為Al。碳單質(zhì)中的石墨能導電，金屬都能導