《元素周期表》课堂实录高品质版

《元素周期表》课堂实录［引言］上节课我们认识了元素周期表的结构及科学家们发现元素周期律、编制元素周期表的历程，知道了元素周期表是诸多科学家智慧的结晶。那么，我们如何根据元素周期表中各元素所在位置来认识各元素的性质，从而使我们更好地认识自然，并指导我们的社会实［板书］第三节元素周期表(第二课时)［师］我们知道，元素在周期表中的位置，由元素原子的结构决定，而元素原子的结构又决定了元素的性质，即元素的性质是元素在元素周期表中的位置的外在反映。下面，我们就从元素的金属性和非金属性、元素的化合价两方面来研究元素的性质与元素在周期表中位置的关系。(中学化学里我们主要研究主族元素)［板书］1.(1)电子层数越少→原子半径越①→核对电子引力越②→原子失电子能力越③→得电子能力越④→金属性越⑤、非金属性越⑥。答案：①大②弱③强④弱⑤强(2)电子层数相同，质子数越多(即原子序数越大)→原子半径越①→核对电子的引力越②→原子失电子能力越③→得电子能力越④→金属性越⑤、非金属性越⑥答案：①小②强③弱④强⑤弱⑥强(3)元素周期表中：周期序数=①；主族序数=②；原子序数=③答案：①电子层数②最外层电子数［投影］［问］在元素周期表中，它们是否属于同一主族［生］上述同一周期、不同主族的元素，元素原子核外电子层数虽然相同，但从左到右核电荷数依次增多，原子半径逐渐减少，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强。因此，［板书］(1)同一周期，从左至右，各元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。(稀有气体元素除外)［投影练习］1.稳定性强弱：H2SHCl2.碱性强弱：NaOHAl(OH)33.酸性强弱：H3PO4H2SO4答案：1.＜2.＞3.［师］请大家再看下面3［投影］1.元素符号原子结构示意图2.元素符号原子结构示意图3.元素符号原子结构示意图()［师］上述三组元素分别属于同一周期还是同一主族？依据？分别属于第几周期(或主族)［生］同一主族。因为它们最外层电子数相同。分别属于第一主族、第五主族和第七主［师］1、3［生］在同一主族的元素中，由于从上到下电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱。所以元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。［板书］同1.稳定性强弱：HFHClHBrHINH3HFNH3PH32.碱性强弱：KOHNaOHMg(OH)23.酸性强弱：HClO4HBrO4HNO3H3PO4答案：1.＞、＞、＞＜＞2.＞＞3.＞［师］以上我们讨论的主要是主族元素性质的递变规律。副族元素性质的变化，规律比较复杂，中学化学中，我们暂不讨论。［师］请大家观察附［学生活动］［生］底色有两种，绿色和浅绿色。可以使我们很明显地区别出金属元素和非金属元素。［师］回答得很好。而且，从表上我们可以看出，元素周期表中，金属元素和非金属元素的区域特别集中，沿着周期表中硼、硅、砷、碲、砹跟铝、锗、锑、钋之间画一条线，线的左面是金属元素，右面是非金属元素。由于元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线，［师］请大家根据我们上面学过的知识，参考元素周期表，分析除稀有气体元素外，在［生］根据同周期同主族原子半径的变化规律可知，在周期表中，钫(Fr)元素的原子半径最大，氟(F)元素的原子半径最小，因此，钫元素的失电子能力应是最强的，钫元素的金属［师］很正确。氟元素也是自然界中存在的非金属性最强的元素，钫及其后面的元素均是放射性元素，在自然界稳定存在的元素当中，铯(Cs)［师］我们可以把以上的内容用表5—12［投影］表5—12元素金属性和非金属性的递变［过渡］元素的化合价指的是该元素的原子和其他元素一定数目的原子化合时所表现出来的一种性质。那么，它与元素在周期表中的位置有何关系呢？下面我们就来探讨这个问题。［板书］2.［讲述］元素的化合价与原子的电子层结构，特别是与最外电子层中电子的数目有密切关系，因此，元素原子的最外电子层中的电子，也叫做价电子。另外，有些元素的化合价与它们原子的次外层或倒数第三层的部分电子有关，这部分电子也叫价电子。下面，我们主要［投影］主族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA元素符号NaMgAlSiPSCl最外层电子数最高正价最低负价1234567+1+2+3+4+5+6+7-4-3-2-1［问］根据上表回答，主族元素的族序数与元素原子的最外层电子数及最高正化合价有什么关系？［板书］主族序数=最外层电子数=［师］其中，有个别元素比较特殊，如氧元素的化合价一般是-2价，而氟元素没有正化合价。［生］等于8［板书］｜最高正价｜+｜最低负价｜=8［投影练习］1.主族元素的最高正化合价一般等于其序数，非金属元素的负化合价等于答案：主族8-主族序数或8-2.卤族元素的原子最外层上的电子数是，其中，非金属性最强的是。卤素的最高价氧化物对应水化物的化学式是(以X表示卤素)答案：7FHXO4［注：教师需补充说明，氟元素无最高价氧化物及其水合物，因为氟元素无正化合价］3.填表［师］从上面的学习，我们可以认识到：元素在周期表中的位置，反映了该元素的原子结构和一定的性质。因此，可以根据某元素在周期表中的位置，推测它的原子结构和某些性质；同样也可以根据元素的原子结构，推测它在周期表中的位置及性质。我们可以用下图来表示它们之间的这种关系。［板书］［师］这样，我们就可以利用元素的性质，它在周期表中的位置和它的原子结构三者之间的密切关系，来指导我们对化学的学习和研究。这也是元素周期律和元素周期表的意义所在。那么，元素周期律和周期表的意义是不是仅限于此呢？请大家阅读课本P108有关“元素周［师］由我们所阅读的内容，可得出元素周期律及元素周期表的意义，主要表现在以下几个方面：［投影板书］1.2.3.4.［生甲］如我们学习碱金属时，主要是以Na为代表物来学的，而铷、铯却没有见过，但我们可根据其在元素周期表中的位置及与Na的相对位置判断出其还原性比钠强，其形成的碱的碱性比强碱NaOH还要强。［生乙］我们还可以预见，铷和铯与水的反应一定剧烈得很，所以，做实验时首先要做［生丙］从课本P111表5—13可以看出，人们为113、115、117号元素留下了空位，并根据其相邻元素的性质去发现和研究它们。［生丁］根据农药多数是含F、Cl、S、P等元素的化合物，而在一定区域内寻找新的农［生戊］在周期表里金属与非金属的接界处寻找半导体材料，如Ge、Si、Ga、Se［师］大家回答得很好。除此以外，元素周期律和周期表在自然科学的许多部门，如化学、物理［小结］本节课我们重点学习了元素的性质与元素在周期表中位置的关系，并了解了它们的意义所在，希望大家在以后的化学学习中，能很好地运用元素周期表来指导我们的学习，并使它成为我们学习中的益友。［布置作业］课本习题：一、2、3、7，三、1、2、31.下列性质的递变中，正确的是()A.O、S、Na的原子半径依次增大B.LiOH、KOH、CsOHC.HF、NH3、SiH4的稳定性依次增强D.HCl、HBr、HI答案：AB2.某元素X的原子序数为52，下列叙述正确的是()A.X的主要化合价是-2、+4、+6B.XC.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比HBrO4D.X答案：AD3.已知铍(Be)的原子序数为4。下列对铍及其化合物的叙述中，正确的是()A.B.氯化铍化学式中铍原子的最外层电子数是8C.D.单答案：AC●板书设计第三节元素周期表(第二课时)二、元素的性质与元素在周期表中位置的关系1.(1)同一周期从左到右元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强(不包括稀有气体元素)(2)同一主族从上到下元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱(不包括稀有气体元素)2.主族序数=最外层电子数=｜最高正价｜+｜最低负价｜=8●教学说明本节课的教学内容，从课本上看，似乎很好理解，但要让学生真正意识到元素周期表是学习和研究化学的工具，并能真正成为其学习中的助手(即很好的运用)就不那么容易了。往往是理论性的结论都理解，真正操作起来却道路曲折，这就要求教师在教学的过程中对学生进行最优化的启发和引导，把教学的重点放在培养学生分析、推理的能力上面，并结合一定的练习，帮助学生学会运用元素周期表。学生在运用时最易犯的毛病就是，关注共性有余，重视个性不足，在学习中的直接表现就是机械地套用。于是，教学组织的好坏就成了本节课基于以上考虑，以展示元素原子结构示意图、分析元素化合价、复习元素周期律为基础，组织学生进行分析、推理、讨论，以使学生更好地参与；在得出结论以后又进行了相关的练习，以巩固所学知识。这样，可以使他们更深刻地理解和运用元素周期表，并为他们以后的［板书］第三节元素周期表(第三课时)［师］前面我们学习了元素周期表的有关知识，知道了门捷列夫在元素周期律的发现及元素周期表的编制过程中，做出了杰出的贡献。那么，引起元素性质周期性变化的本质原因是什么？门捷列夫当［生］引起元素性质周期性变化的本质原因是原子序数的递增，而门捷列夫认为元素的［师］不但门捷列夫是这样认为的，在他之前的纽兰兹、迈耶尔、德贝莱纳等在探索元素周期律时也是以此为标准的。与他们不同的是：门捷列夫并没有机械地完全相信当时所测这也说明，相对原子质量的测定在化学发展的历史进程中，具有十分重要的地位。正如我国著名化学家傅鹰先生所说：“没有可靠的原子量，就不可能有可靠的分子式，就不可能了解化学反应的意义，就不可能有门捷列夫的周期表。没有周期表，则现代化学的发展特别是［生］元素原子的质量与一种碳原子质量的1/12［生］是原子核内有6个质子和6个中子的一种碳原子，即碳—12［师］元素周期表中各元素的相对原子质量真的是这样计算出来的吗？要想知道究竟，［师］我们以前学过元素，即具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称。知道科学研究证明，同种元素原子的原子核中，中子数不一定相同。如组成氢元素的氢原子，［投影展示］三种不同的氢原子原子符号质了数中子数氢原子名称和简称①11H氕（H）②21H氘（D）③31H氚（T）［问］11H、31H［生］11H表示一个质量数为1、质子数为1的原子；31H表示一个质量数为3、质子数为1的原子。答案：101112［师］我们把具有一定数［师］上述11H、21H和31H［问］那么，11H、21H和31H［生］是。因为它们的质子数即核电荷数［讲解并板书］同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。［师］也就是说，同一元素的不同核素之间互称为同位素。如11H、21H和31H三种核素均是氢的同位素。我们把它们分别叫做氕、氘、氚，为了便于区别，又把它们分别记做H、D、T。此处的“同位”是指这几种核素的质子数(核电荷数)相同，在元素周期表中占据同一个位置［投影练习］1.下列叙述中正确的是()A.B.C.D.E.31H答案：A2.在63Li、147N、2311Na、2412Mg、73Li、146C(1)和(2)和(3)和［板书］［讲述］1.2.3.符号AZX［师］许多元素具有多种同位素。如氧元素有168O、178O、188O三种同位素；碳元素有126C、136C和146C等几种同位素；氯元素有3517Cl、3717Cl两种同位素；铀元素有23492U、23592U、23892U等多种同位素。同位素有的是天然存在的，有的是人工制造的，有的有放射性，有的没有放射性。［板书］O:168O、178O、188OCl:3517Cl、3717ClC:126C、136C、146CU:23492U、23592U、23892U［问］截止到1999年，人们已经知道了115种元素，能不能说人们已经知道了115种原［生］不能。因为许多元素有多种同位素，即人们知道的原子种类要比元素种类［师］很好！大家能否回答一下，为什么测定相对原子质量的标准强调用12C而不说碳原子呢？［生］因为碳原子有3同位素不但在科学研究方面有重要的用途，在日常生活、工农业生产等方面也能大显身请大家阅读课本P108［学生阅读］［生］如，可以利用11H、31H、制造氢弹；利用23592U制造原子弹和作核反应堆的燃料；利用放射性同位素给金属制品探伤，抑制马铃薯和洋葱等发