2019-2020年高中化學(xué)《原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)》教案13 新人教版選修3.doc

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2019-2020年高中化學(xué)《原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)》教案13 新人教版選修3 【教學(xué)目標】： 1、進一步認識周期表中原子結(jié)構(gòu)和位置、價態(tài)、元素數(shù)目等之間的關(guān)系 2、知道外圍電子排布和價電子層的涵義 3、認識周期表中各區(qū)、周期、族元素的原子核外電子排布的規(guī)律 4、知道周期表中各區(qū)、周期、族元素的原子結(jié)構(gòu)和位置間的關(guān)系 【教學(xué)重點】： 元素的原子結(jié)構(gòu)與元素周期表結(jié)構(gòu)的關(guān)系 【教學(xué)難點】：元素周期表的分區(qū) 【課時劃分】：三課時。 【教學(xué)過程】： 第一課時 【復(fù)習(xí)】必修中什么是元素周期律？元素的性質(zhì)包括哪些方面？元素性質(zhì)周期性變化的根本原因是什么？ 【過渡】我們今天利用原子結(jié)構(gòu)的新規(guī)律繼續(xù)研究元素周期表和元素周期律。 【板書】 第二節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì) 一、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表 【練習(xí)】門捷列夫周期表中每一周期的第一個元素(除第一周期外是鋰、鈉、鉀、銣、銫、 鈁——堿金屬。你能根據(jù)構(gòu)造原理寫出它們的電子排布嗎? 堿金屬 原子序數(shù) 周期 基態(tài)原子的電子排布 鋰 3 二 ls2 2s1或[He]2s1 鈉 11 三 1s22s22p63s1或[Ne]3s1 鉀 19 四 1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1 銣 37 五 ls12s22p63s23p63d104s14p65s1或[Kr]5s1 銫 55 六 ls12s22p63s23p63d104s14p65s25p66s1或[Xe]6s1 【觀察思考】（公布答案）根據(jù)同學(xué)們所寫的電子排，思考堿金屬電子排布規(guī)律。 【回答】隨著元素原子的核電荷數(shù)遞增每到出現(xiàn)堿金屬，就開始建立一個新的電子層，隨后最外層上的電子逐漸增多，最后達到8個電子，出現(xiàn)稀有氣體；然后又開始由堿金層到稀有氣體。 【講述】回答的很好，最外層電子從1到8，如此循環(huán)往復(fù)——這就是元素周期系中的一個個周期。例如，第11號元素鈉到第18號元素氬的最外層電子排布 布重復(fù)了第3號元素鋰到第10號元素氖的最外層電子排布—從一個到8個，再往后，盡管情形變得復(fù)雜一些，但每個周期的第1個元素的原子最外電子層總是1個電子，最后一個元素的原子最外電子層總是8個電子。可見，元素周期系的形成是由于元素的原子核外電子的排布發(fā)生周期性的重復(fù)。 【板書】1、元素周期系的形成是由于元素的原子核外電子的排布發(fā)生周期性的重復(fù)。 【練習(xí)】由于隨著核電荷數(shù)的遞增，電子在能級里的填充順序遵循構(gòu)造原理，元素周期系的周期不是單調(diào)的，每一周期里元素自數(shù)目并不總是一樣多，而是隨周期序號的遞增漸漸增多，同時，金屬元素的數(shù)目也逐漸增多，請同學(xué)們填表： 周 期 一 二 三 四 五 六 七 元素數(shù)目 2 8 8 18 18 32 32(?) 金屬元素數(shù)目 0 2 3 14 15 30 ? 【講述】根據(jù)隨周期序號的遞增漸漸增多，同時，金屬元素的數(shù)目也逐漸增多特點我們可以把元素周期系的發(fā)展形象地比喻成螺殼上的螺旋： 【科學(xué)探究】考察元素周期表，探究下列問題： 1．元素周期表共有幾個周期?每個周期各有多少種元素?寫出每個周期開頭第一個元素和結(jié)尾元素的最外層電子的排產(chǎn)式的通式。為什么第一周期結(jié)尾元素的電子排布跟其他周期個同? 2．元素周期表共有多少個縱列?表上元素的“外圍電子排布”簡稱“價電子層”，這是由于這些能級上的電子數(shù)可在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生變化。每個縱列的價電子層的電子總數(shù)是否相等? 3．按電子排布，可把周期表里的元素劃分成5個區(qū)，如圖1—16所示。除ds①區(qū)外， 區(qū)的名稱來自按構(gòu)造原理最后填入電子的能級的符號。s區(qū)、d區(qū)和p區(qū)分別有幾個縱列?為什么s區(qū)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬? 4．元素周期表可分為哪些族?為什么副族元素又稱為過渡元素? 5．為什么在元素周期表中非金屬主要集中在右上角三角區(qū)內(nèi) (如圖1—17)? 6．處于非金屬三角區(qū)邊緣的元素常被稱為半金屬或準金屬。為什么? 【小組交流】公布優(yōu)秀答案，重點講解。 1、（略） 2、18個縱列，每個縱列價電子總數(shù)不相等。 3、s區(qū)元素：ⅠA和ⅡA族；p區(qū)元；ⅢA～ⅦA族元素。0族稀有氣體也屬于p區(qū)。d區(qū)元素：ⅢB～Ⅷ族元素；ds區(qū)元素：包括ⅠB和ⅡB族。f區(qū)元素：包括鑭系和錒系元素。 4、7個主族、7個副族、一個Ⅷ族、一個零族，副族元素處于金屬元素與非金屬元素中間，因而又稱過渡元素。 5、根據(jù)必修學(xué)習(xí)的元素周期律同一周期從左往右金屬性逐漸減弱非金屬逐漸增強，同一主族，從下往上金屬性減弱，非金屬性增強，所以周期系已知112種元素中只有21種非金屬（包括稀有氣體），它們集中在長式周期表p區(qū)右上角三角區(qū)內(nèi)。 6、處于非金屬三角區(qū)邊界上的元素兼具金屬和非金屬的特性，有時也稱“半金屬”或“準金屬”， 例如，硅是非金屬，但其單質(zhì)晶體為具藍灰色金屬光澤的半導(dǎo)體，鍺是金屬，卻跟硅一樣具金剛石型結(jié)構(gòu)，也是半導(dǎo)體。 【板書】 2、s區(qū)元素：ⅠA和ⅡA族，價電子特征排布為ｎs1~2，價電子數(shù)等于族序數(shù)；p區(qū)元；ⅢA～ⅦA族元素，特征電子排布為ns2np1~6；價電子總數(shù)等于主族序數(shù)。0族稀有氣體也屬于p區(qū)。d區(qū)元素：ⅢB～Ⅷ族元素，價電子排布特征為（ｎ-1）d1~10ns1~2；價電子總數(shù)等于副族序數(shù)；ds區(qū)元素：包括ⅠB和ⅡB族，特征電子排布為(n-1)d10ns1~2，價電子總數(shù)等于所在的列序數(shù)。f區(qū)元素：包括鑭系和錒系元素。 3、原子結(jié)構(gòu)與元素在周期表中的位置是有一定的關(guān)系的。 原子核外電子總數(shù)決定所在周期數(shù) 周期數(shù)=最大能層數(shù)（鈀除外） 46Pd [Kr]4d10,最大能層數(shù)是4，但是在第五周期。 外圍電子總數(shù)決定排在哪一族 如：29Cu 3d104s1 10+1=11尾數(shù)是1所以，是IB。 【投影】 科學(xué)史話： 第一張元素周期表 1829年德國化學(xué)家德貝菜納發(fā)現(xiàn)當時已知的44種元素中有15種元素可分成5組，每組的三個元素性質(zhì)相似，而且中間元素的相對原子質(zhì)量約為較輕和較重的兩個元素相對原子質(zhì)量之和的一半。例如，鈣、鍶、鋇性質(zhì)相似，鍶的相對原子質(zhì)量大約是鈣和鋇的相對原子質(zhì)量之和的一半。氯、溴、碘，鋰、鈉、鉀等組元素的情況類似，由此提出了“三素組”的概念，為發(fā)現(xiàn)元素性質(zhì)的規(guī)律性打下了基礎(chǔ)。 1859年，24羅的俄國彼得堡大學(xué)年輕講師門捷列夫來到德國海德堡大學(xué)本生的實驗室進修。當年，本生和基爾霍夫發(fā)明了光譜儀，用光譜發(fā)現(xiàn)了一些新元素，掀起一股發(fā)現(xiàn)新元素熱。次年，門捷列夫出席了在化學(xué)史土具有里程碑意義的德國卡爾斯魯厄化學(xué)大會。門捷列夫回憶道： “我的周期律的決定性時刻在1860年，我……在會土我聆聽了意大利化學(xué)家康尼查羅的演講……正是當時，元素的性質(zhì)隨原子量(相對原子質(zhì)量)遞增而呈現(xiàn)周期性變化的基本思想沖擊了我?！贝撕螅? 門捷列夫為使他的思想信念轉(zhuǎn)化為科學(xué)理論，作出了10年艱苦卓絕的努力， 系統(tǒng)地研究了元素的性質(zhì)，按照相對原子質(zhì)量的大小，將元素排成序，終于發(fā)現(xiàn)了元素周期律。 【小結(jié)】。 【課堂練習(xí)】 1、判斷下列各基態(tài)元素原子的電子排布式是正確還是錯誤，如果錯誤在空格中改正。 （1）Li： 1s2； ( ) ________； （2）Be： 1s22s1 2p1 ( ) ________； （3）O： 1s22s2 2px22py2；( ) _______； （4）K： 1s22s2 2p63s2 3p63d1；() ________； （5）Cu： 1s22s2 2p63s2 3p63d94s2 () ______。 答案：(1) √(2) x; 1s22s2 (3) x; 1s22s2 2px22py12pz1(4) x; 1s22s2 2p63s2 3p64s1 (5) x; 1s22s2 2p63s2 3p63d104s1 2、判斷下列表達是正確還是錯誤 （1）1s22p1屬于基態(tài)； （ ） （2）1s22s2 2p63s2 3p63d54s1屬于激發(fā)態(tài)； （ ） （3）1s22s2 2p62d1屬于激發(fā)態(tài)； （ ） （4）1s22s2 2p63d1屬于基態(tài)； （ ） 答案：(1) x(2) x(3)√(4) x 3、根據(jù)2n2的規(guī)律推算第一到第四電子層最多可以容納的電子數(shù)目為 。（6. 2,8,8,18） 4、已知某原子的電子分布是1s22s2 2p63s2 3p63d104s24p1。 （1）這元素的原子序數(shù)是多少？ （2）這元素屬第幾周期？ 第幾族？是主族元素還是過渡元素？ （3）哪些電子是這個原子的價電子。 答案：(1) 31(2) 4；IIIA；主族元素.(3) 4s24p1 【作業(yè)】P24 1、2、3、4、10 板書設(shè)計 第二節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì) 一、原子結(jié)構(gòu)與元素周期表 1、元素周期系的形成是由于元素的原子核外電子的排布發(fā)生周期性的重復(fù)。 2、s區(qū)元素：ⅠA和ⅡA族；p區(qū)元；ⅢA～ⅦA族元素。0族稀有氣體也屬于p區(qū)。d區(qū)元素：ⅢB～Ⅷ族元素；ds區(qū)元素：包括ⅠB和ⅡB族。f區(qū)元素：包括鑭系和錒系元素。 3、原子結(jié)構(gòu)與元素在周期表中的位置是有一定的關(guān)系的。 原子核外電子總數(shù)決定所在周期數(shù) 周期數(shù)=最大能層數(shù)（鈀除外） 46Pd [Kr]4d10,最大能層數(shù)是4，但是在第五周期。 外圍電子總數(shù)決定排在哪一族 如：29Cu 3d104s1 10+1=11尾數(shù)是1所以，是IB。