高中化学《元素周期律》教案1-新人教版必修2

用心爱心专心1第一章物质结构元素周期律第二节元素周期律第1课时教学目标1、了解元素原子核外电子排布，2、培养学学生分析问题，总结归纳的能力。重点难点元素原子核外电子排布教学过程[引言]我们已学习了元素周期表的结构，那么这张表又有何意义呢？我们能否从其中总结出元素的某些性质规律，以方便我们应用，解决新的问题呢？这就是我们本节课所要研究的内容。[板书]第二节元素周期律[教师]元素的性质是由组成该元素的原子结构决定的，因此我们讨论性质之前，必须先来熟悉一下原子的结构。[展示]电子层模型示意图[讲解]原子是由原子核和核外电子构成的，原子核相对于原子很小，即在原子内部，原子核外，有一个偌大的空间供电子运动。如果核外只有一个电子，运动情况比较简单。对于多电子原子来讲，电子运动时是否会在原子内打架呢？它们有没有一定的组织性和纪律性呢？下面我们就来学习有关知识。[板书]一、原子核外电子的排布[讲解]科学研究证明，电子的能量是不相同的，它们分别在能量不同区域内运动。我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层，分别用n=1、2、3、4、5、6、7来表示从内到外的电子层，并分别用符号K、L、M、N、O、P、Q来表示。通常，能量高的电子在离核较远的区域运动，能量低的电子在离核较近的区域运动。这就相当于物理学中的万有引力，离引力中心越近，能量越低；越远，能量越高。[讲解并板书]1、电子层的划分电子层（n）1、2、3、4、5、6、7电子层符号K、L、M、N、O、P、Q离核距离近远用心爱心专心2能量高低低高[设疑]由于原子中的电子是处于原子核的引力场中，电子总是尽可能的从内层排起当一层充满后在填充下一层。那么，每个电子层最多可以排布多少个电子呢？核外电子的分层排布，有没有可以遵循的规律呢？[思考]下面请大家分析课本12页表1-2，根据原子光谱和理论分析得出的核电荷数为1-20的元素原子核外电子层排布，看能不能总结出某些规律。[学学生活动][讲解并板书]2、核外电子的排布规律(1)各电子层最多容纳的电子数是2n2个(n表示电子层)(2)最外层电子数不超过8个(K层是最外层时，最多不超过2个)；次外层电子数目不超过18个，倒数第三层不超过32(3)核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层，然后由里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布(即排满K层再排L层，排满L层才排M层)。[教师]以上规律是相互联系的，不能孤立地机械套用。知道了原子的核电荷钠原子的结构示意图可表示为，请大家说出各部分所表示的含义。[学生]圆圈表示原子核，+11表示核电荷数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层电子数。[练习]1、判断下列示意图是否正确？为什么？［答案］(A、B、C、D均错)A、B违反了最外层电子数为8的排布规律，C的第一电子层上应为2个电子，D项不符合次外层电子数不超过18的排布规律。2.根据核外电子排布规律，画出下列元素原子的结构示意图。(1)3Li11Na19K37Rb55Cs(2)9F17Cl35Br53I（3）2He10Ne18Ar36Kr54Xe［提问］请大家分析稀有气体元素原子电子层排布。稀有气体的最外层电子［学生］除氢为2个外，其余均为8［问］元素的化学性质主要决定于哪层电子？稀有气体原名为惰性气体，为［学生］主要决定于最外层电子数。因为它们的化学性质懒惰，不活泼，一用心爱心专心3般不易和其他物质发学生［教师［学生］原子最外层电子数为8［教师］通常，我们把最外层8个电子(只有K层时为2个电子)的结构，称为相对稳定结构。一般不与其他物质发学生化学反应。当元素原子的最外层电子数小于8(K层小于2)时，是不稳定结构。在化学反应中，具有不稳定结构的原子，总是“想方设法”通过各种方式使自己的结构趋［教师］原子的核外电子排布，特别是最外层电子数决定着元素的主要化学性质。从初中所学知识，我们知道，金属元素的原子最外层电子数一般少于4个，在化学反应中比较容易失去电子达到相对稳定结构；而非金属元素的最外层一般多于4个电子，在化学反应中易得到电子而达到8个电子的相对稳定结构。原子得到或失去电子后的阴阳离子也［投影练习］1.Mg2+F-Br-Ca2+答案：1.Mg2+［小结］本节课我们重点学习了原子核外电子的排布规律，知道了多电子中的电子排布并不是杂乱无章的，而是遵循一定规律排布的。补充习题1、某元素的原子核外有3个电子层，最外层有4个电子，该原子核内的质子数为（）A、14B、15C、16D、172、原子核外的M电子层和L电子层最多容纳的电子数的关系是A、大于B、小于C、等于D不能确定3、C原子L层上的电子数等于次外层上的电子数、电子层数，C是元素。4、若aAn+与bB2-两种离子的核外电子层结构相同，则a的数值为()A.b+n+2B.b+n-2C.b-n-2D.b-n+25、某元素的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图为6、今有甲、乙、丙、丁四种元素。已知：甲元素是自然界中含量最多的元素；乙元素为金属元素，它的原子核外K层、L层电子数之和等于M、N用心爱心专心4层电子数之和；丙元素的单质及其化合物的焰色反应都显黄色；氢气在丁元(1)(2)写出上述元素两两化合成的化合物的化学式。参考答案：1、A2、A3、Be4、A5、该元素为磷元素6、(1)OCaNaCl(2)略用心爱心专心5第2课时教学目标1、了解主要化合价与元素金属性、非金属性的周期性变化。2、了解元素周期表和元素周期律的意义。3、认识事物变化由量变引起质变的规律。重点难点元素周期表和元素周期律的意义教学过程[复习]1、回忆有关元素原子核外电子的排布规律；2、填写1——18号元素符号以及它们的原子结构示意图。[学生活动][投影展示]1～18号元素原子结构示意图。[提问]请大家总结一下，随着原子序数的递增，原子核外电子层排布有何规律性变化。[板书]二、元素周期律[学生活动][投影展示]随着原子序数的递增，原子核外电子层排布变化的规律性原子序数电子层数最外层电子数1～211～23～1021～811～1831～8结论：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现——变化。[讲述]从上表可以看出：随着原子序数的递增，每隔一定数目的元素，会重复出现原子最外层电子从1个递增到8个的情况(H、He除外)，这种周而复始的重现(但并不是简单的重复)的现象，我们称之为周期性。这就如同我们一年一年的四季更替及学生活中的每天都是24小时一样。因此，原子核外电子层排布的这种规律性变化，我们便称之为周[讲述并板书]随着原子序数的递增，元素原子最外层电子排布呈现周期性变[过渡]元素的性质是由元素的原子结构决定的，那么，随着原子序数的递增，元素的性质是否也会像元素原子最外层电子排布一样呈现周期性变化？我们从元素的化合价和元素的金属性与非金属性两个方面来进行用心爱心专心6原子序数12元素符号HHe最高正化合价或最低负化合价+1O原子序数345678910元素符号LiBeBCNOFNe主要化合价+1+2+3+4、-4+5、-3-2-10原子序数1112131415161718元素符号NaMgAlSiPSClAr最高正化合价或最低负化合价+1+2+3+4、-4+5、-3+6、-2+7、-10结论：随着原子序数的递增，元素化合价呈现周其性变化。［教师］对于稀有气体元素，由于它们的化学性质不活泼，在通常状况下难以与其他物质发学生化学反应，因此，把它们的化合价看作0。［提［学生］原子序数为1～2时，化合价从+1下降到0；原子序数为3～9时，随着原子序数的递增，最高正价从+1到+5，最低负价从-4到-1；原子序数为11～17时，随着原子序数的递增，最高正价从+1到+7，最低负价从-4到-1。稀有气体元素的化合价均为0。［教师］很好！那么，能不能由此说明：随着原子序数的递增，元素的化合价也呈周期性变化呢？用心爱心专心7［过渡］下面我们通过第三周期元素的一些化学性质来探讨元素的金属性与非金属性有何变化。［提问］假如我们要用实验来验证这个结论，又应从哪些方面着手呢？［学生回答，教教师板书］1.单质跟水(或酸)2.最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱1.跟氢气学生2.［教师］一般，对于金属元素我们主要研究其金属性，对于非金属元素我们主要研究其非金属性。下面我们就按照这个标准，以11～18号元素为例，来研究元素的金属性和非金属性的变化情况。下面我们通过实验来研究Na、Mg、Al三种金属元素的金属性强弱。［演示实验］+Na滴有酚酞的水+Mg+Al［教师］请大家分别描述实验现象(注意反应现象的剧烈程度)［学生］1.Na在常温下，与水剧烈反应，浮于水面在水面四处游动，同时产学生大量无色气体，溶液变红。2.Mg在常温下，与水的反应无明显现象；加热时，镁带表面有大量气3.Al［注］学生在描述实验现象时，常把“产学生无色气体”回答成“产学生氢气”；“与Mg反应在常温下现象不明显”常易错答为“Mg与冷水不反应”。教教师［教师］上述现象说明了Na、Mg、Al［学生］Na的金属性最强，Mg次之，Al最弱。［教师］也即Na、Mg、Al的金属性强弱顺序为Na＞Mg＞Al［板书］金属性Na＞Mg＞Al［教师］请大家预测一下，Mg、Al分别与稀盐酸反应时，现象是否会相同？［学生］Mg与盐酸反应要比Al［教师［演示实验］+Mg条△△常温用心爱心专心81mol/L盐酸+Al条［同时让附近的学学生用手摸一下试管的外壁，请这位同学告诉大家，两支试管的温度是否一样？］［学生］与Mg反应的试管壁温度高，与Al［教师］从刚才的实验现象我们可知，Mg与稀HCl的反应剧烈得多，同时放出大量的热。这说明大家的预测是正确的。根据Na、Mg、Al三者的金属性强弱顺序，我们可推知，Na与HCl反应将会更剧烈，甚至发学生［过渡］那么，Na、Mg、Al［学生］NaOH是强碱，由酚酞的颜色可知Mg(OH)2的碱性应弱于NaOH，强于Al(OH)3［讲解并板书］碱性强弱NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3钠、镁、铝的性质比较性质NaMgAl单质与水（或酸）的反应情况与冷水剧烈反应放出氢气与冷水反应缓慢，与沸水迅速反应，放出氢气，与酸剧烈反应放出氢气与酸迅速反应放出氢气最高价氧化物对应水化物的碱性强弱NaOH强碱Mg(OH)2中强碱Al(OH)3两性氢氧化物［过渡］上面我们研究了11～18号元素中金属元素的金属性。下面我们来研究非金属元素的非金属性。［投影展示］性质SiPSCl非金属单质与氢气反应的条件高温磷蒸气与氢气能反应须加热光照或点燃时发学生爆炸而化合最高价氧化物对应水化物的酸性强弱H4SiO4弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4比H2SO4更强的酸［教师］请大家根据资料以及判断元素非金属性强弱的依据，做如下练习：［板书］氢化物稳定性强弱顺序SiH4PH3H2SHCl用心爱心专心9酸性强弱顺序H4SiO4H3PO4H2SO4HClO4［请学学生说出结果，教教师［教师］因此我们不难判断下列元素的非金属性强弱。［板书］非金属性的强弱Si＜P＜S＜Cl［教师］因为18号元素氩是一种稀有气体元素，一般情况不难与其他物质发学生［教师］综上所述，我们可以从11～18号元素性质的变化中得出如下结论：［讲解并板书］NaMgAlSiPSCl同一周期从左往右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强［教师］如果我们对其他元素也进行同样的研究，也会得出类似的结论。因此，元素的金属性和非金属性随着原子序数的递增而呈现周期性的变化。通过大量事实，我们归纳出这样一条规律：［板书］元素周期律：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化。补充习题1、从原子序数11依次增加到17，下列所叙递变关系错误的是()A.电子层数逐渐增多B.C.最高正价数值逐渐增大D.从硅到氯负价从-4-12、已知X、Y、Z为三种原子序数相连的元素，最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱是：HXO4＞H2YO4＞H3ZO4（）A.气态氢化物的稳定性：HX＞H2Y＞ZH3B.非金属活泼性：Y＜X＜ZC.原子半径：X＞Y＞ZD