2019-2020年高中化學(xué)(大綱版)第一冊(cè) 第五章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第二節(jié)元素周期律(第一課時(shí)).doc
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2019-2020年高中化學(xué)(大綱版)第一冊(cè) 第五章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第二節(jié)元素周期律(第一課時(shí)) ●教學(xué)目標(biāo) 1.使學(xué)生了解元素原子核外電子排布、原子半徑、主要化合價(jià)與元素金屬性、非金屬性的周期性變化。 2.了解兩性氧化物和兩性氫氧化物的概念。 3.認(rèn)識(shí)元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子核外電子排布的周期性變化的必然結(jié)果,從而理解元素周期律的實(shí)質(zhì)。 4.培養(yǎng)學(xué)生分析問題、總結(jié)歸納、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的能力。 ●教學(xué)重點(diǎn) 1.元素主要性質(zhì)的周期性變化規(guī)律 2.元素周期律的實(shí)質(zhì) 3.元素金屬性和非金屬性的變化規(guī)律 ●教學(xué)難點(diǎn) 1.元素金屬性、非金屬性的變化規(guī)律 2.元素周期律的實(shí)質(zhì) ●課時(shí)安排 2課時(shí) ●教學(xué)方法 歸納法、誘導(dǎo)探究法、練習(xí)法、實(shí)驗(yàn)啟發(fā)討論等 ●教學(xué)用具 投影儀、膠片。 金屬鈉、鎂條、鋁片、1 molL-1 HCl、1 molL-1 AlCl3、3 molL-1 NaOH、6 molL-1 NaOH、3 molL-1 H2SO4、MgCl2溶液、水、砂紙、鑷子、濾紙、試管、膠頭滴管、小燒杯 ●教學(xué)過程 第一課時(shí) [引言]迄今為止,人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一百多種元素,而各種元素的種類又是由該元素原子內(nèi)的核電荷數(shù)即質(zhì)子數(shù)決定的,那么,核電荷數(shù)不同的各元素之間的關(guān)系是相互割裂的還是相互聯(lián)系的呢? 從前面我們所學(xué)的堿金屬和鹵族元素的知識(shí)知道,核電荷數(shù)不同的堿金屬之間及鹵族元素之間,在原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上都呈現(xiàn)出一定的相似性和遞變性,那么,在其他的核電荷數(shù)不同的元素之間,是否也存在著某種關(guān)系或規(guī)律呢? 下面,我們以核電荷數(shù)為1~18的元素作為例子,從元素的核外電子排布、原子半徑和主要化合價(jià)等方面來進(jìn)行分析。 [講解]為了研究方便,我們把不同的元素按核電荷數(shù)由小到大的順序?qū)ζ溥M(jìn)行編號(hào),這種編號(hào)又叫原子序數(shù)。顯然,原子序數(shù)在數(shù)值上是與這種原子的核電荷數(shù)相等的。 [板書]原子序數(shù)=核電荷數(shù) [師]下面,請(qǐng)大家按課本P93第一節(jié)習(xí)題一、2的表格順序,畫出1~18號(hào)元素的核外電子排布示意圖(可直接畫在書上)。并據(jù)此完成課本P96表5—6的相關(guān)內(nèi)容。 [學(xué)生活動(dòng)] [投影展示]1.1~18號(hào)元素原子結(jié)構(gòu)示意圖。 2.表5—6 隨著原子序數(shù)的遞增,原子核外電子層排布變化的規(guī)律性 原子序數(shù) 電子層數(shù) 最外層電子數(shù) 達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時(shí)的最外層電子數(shù) 1~2 1 1~2 2 3~10 2 1~8 8 11~18 3 1~8 8 結(jié)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。 [講述]從上表可以看出:隨著原子序數(shù)的遞增,每隔一定數(shù)目的元素,會(huì)重復(fù)出現(xiàn)原子最外層電子從1個(gè)遞增到8個(gè)的情況(H、He除外),這種周而復(fù)始的重現(xiàn)(但并不是簡單的重復(fù))的現(xiàn)象,我們稱之為周期性。這就如同我們一年的四季更替及生活中的每天都是24小時(shí)一樣。因此,原子核外電子層排布的這種規(guī)律性變化,我們便稱之為周期性變化。由此,可得出如下結(jié)論: [講述并板書]隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子最外層電子排布呈現(xiàn)周期性變化。 [過渡]元素的性質(zhì)是與構(gòu)成元素的原子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的。元素原子半徑的大小,直接影響著其在化學(xué)反應(yīng)中得失電子的難易程度。那么隨著原子序數(shù)的遞增,元素的原子半徑會(huì)不會(huì)像元素原子的最外層電子排布一樣呈現(xiàn)周期性變化呢?下面,根據(jù)我們剛剛畫出來的1~18號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖來進(jìn)行討論。 [問題探究]怎樣根據(jù)粒子結(jié)構(gòu)示意圖來判斷原子半徑和簡單離子半徑的大小呢? [生]原子半徑和離子半徑的大小主要是由核電荷數(shù)、電子層數(shù)和核外電子數(shù)決定的。 [講解并投影板書]1.當(dāng)電子層數(shù)及核電荷數(shù)均不同時(shí),電子層數(shù)越多的,半徑越大。如Na<K。 2.當(dāng)電子層數(shù)相同,核電荷數(shù)不同時(shí),核電荷數(shù)越大的,半徑越小。如Na>Mg,Na+>Mg2+。 3.當(dāng)核電荷數(shù)相同,電子層數(shù)也相同時(shí),核外電子數(shù)越多的,半徑越大。如Cl<Cl-。 4.當(dāng)核電荷數(shù)相同,電子層數(shù)不相同時(shí),電子層數(shù)越多的,半徑越大。如Na>Na+。 [師]請(qǐng)大家根據(jù)以上結(jié)論,判斷下列粒子的半徑大小。 [投影練習(xí)](1)F Cl (2)Cl S P (3)Na+ Mg2+ Al3+ (4)Cl- S2- [答案](1)F<Cl (2)Cl<S<P (3)Na+>Mg2+>Al3+ (4)Cl-<S2- [師]請(qǐng)大家參考1~18號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖,結(jié)合以上判斷方法,來推測3~9、11~17號(hào)元素原子半徑的變化趨勢,并完成下表①、②項(xiàng)。 [投影]表5—7 隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子半徑變化的規(guī)律性 原子序數(shù) 原子半徑的變化 3~9 ① 11~17 ② 結(jié)論:隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子半徑呈現(xiàn) ③ 的變化。 [①大→小 ②大→小 ③周期性] [師]請(qǐng)大家把自己的推測結(jié)果與課本P95表5—5中有關(guān)原子半徑的實(shí)測值相比較,看變化趨勢是否一致? [學(xué)生查看并回答]一致! [師]從上面的分析我們知道,3~9號(hào)元素的原子半徑的變化趨勢是由大到小的,到11~17號(hào)元素時(shí),又重復(fù)了相同的變化趨勢,由此,我們可以得出如下結(jié)論: [講解并板書]隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子半徑呈現(xiàn)周期性變化。 [同時(shí)完成表5—7③] [說明]在表5—5中,稀有氣體元素的原子半徑并未列出,這是由于其原子半徑的測定與相鄰非金屬元素的依據(jù)不同,數(shù)字不具有可比性,故不列出。 [過渡]從以上的學(xué)習(xí)我們可以知道,隨著元素原子序數(shù)的遞增,元素的原子結(jié)構(gòu)呈周期性變化,那么,元素的性質(zhì)是否也會(huì)有周期性的變化呢?我們從元素的化合價(jià)(一種元素的原子在和其他元素一定數(shù)目的原子化合時(shí)所表現(xiàn)出來的性質(zhì))和金屬性與非金屬性兩個(gè)方面來進(jìn)行探討。 [師]請(qǐng)大家根據(jù)以前學(xué)過的知識(shí)及經(jīng)驗(yàn),標(biāo)出下表中1~18號(hào)元素的最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià),并舉例說明。正負(fù)價(jià)都有的,要兩者全標(biāo)。 [投影]元素的主要化合價(jià)及實(shí)例 注:表中的主要化合價(jià)及實(shí)例項(xiàng)可由教師和學(xué)生共同完成。填寫實(shí)例項(xiàng)的目的是使學(xué)生在具體的物質(zhì)中去認(rèn)識(shí)化合價(jià)印象會(huì)更深,且所寫物質(zhì)也都是在后面學(xué)習(xí)元素周期表時(shí)常要用到的物質(zhì),這可以使后面的學(xué)習(xí)變得容易些。另外,表中畫線處的例子,一般需要教師做補(bǔ)充說明,表格中的化合價(jià)一行,最好用醒目的顏色表示。 [完成上表后] [問]請(qǐng)大家參考1~18號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖,結(jié)合上表內(nèi)容,能夠發(fā)現(xiàn)哪些有關(guān)元素化合價(jià)知識(shí)的規(guī)律? [生甲]最高正價(jià)與最外層電子數(shù)相等。 [生乙]最外層電子數(shù)大于或等于4則出現(xiàn)負(fù)價(jià)。 [生丙]最高正化合價(jià)與負(fù)化合價(jià)絕對(duì)值的和為8。 [師]很好,同學(xué)們總結(jié)得很細(xì),大家一定要熟記這些知識(shí)。對(duì)于稀有氣體元素,由于它們的化學(xué)性質(zhì)不活潑,在通常狀況下難以與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),因此,把它們的化合價(jià)看作0。 [追問]請(qǐng)說出上表中元素化合價(jià)變化的規(guī)律? [生]原子序數(shù)為1~2時(shí),化合價(jià)從+1下降到0;原子序數(shù)為3~9時(shí),隨著原子序數(shù)的遞增,最高正價(jià)從+1到+5,最低負(fù)價(jià)從-4到-1;原子序數(shù)為11~17時(shí),隨著原子序數(shù)的遞增,最高正價(jià)從+1到+7,最低負(fù)價(jià)從-4到-1。稀有氣體元素的化合價(jià)均為0。 [師]很好!那么,能不能由此說明:隨著原子序數(shù)的遞增,元素的化合價(jià)也呈周期性變化呢? [生]能! [板書]隨著原子序數(shù)的遞增,元素化合價(jià)呈現(xiàn)周期性的變化。 [過渡]元素的化學(xué)性質(zhì)是由元素的原子結(jié)構(gòu)決定的。原子結(jié)構(gòu)決定了元素原子在參加化學(xué)反應(yīng)時(shí)得失電子的難易程度。請(qǐng)大家根據(jù)已學(xué)知識(shí)分析3~9、11~17號(hào)元素隨著原子序數(shù)的遞增得失電子的難易程度。 [學(xué)生活動(dòng)] [問]3~9、11~17號(hào)元素隨著原子序數(shù)的遞增,得失電子的能力怎樣遞變?依據(jù)是什么? [生]3~9號(hào)元素,隨著原子序數(shù)的遞增,原子半徑逐漸減小,得電子能力逐漸增強(qiáng),失電子能力逐漸減弱;11~17號(hào)元素重復(fù)了以上遞變規(guī)律。 [問]這種規(guī)律性的變化是否為周期性變化? [生]是! [師]我們知道,元素原子得失電子能力的強(qiáng)弱決定了元素金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱。因此,對(duì)于以上結(jié)論,我們也可以表述為: [表述并板書]隨著原子序數(shù)的遞增,元素的金屬性與非金屬性呈周期性變化。 [師]縱觀以上結(jié)論,我們可以歸納出這樣一條規(guī)律,即: [講解并板書]元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化,這個(gè)規(guī)律叫元素周期律。 [師]這也是我們本節(jié)課的題目的內(nèi)涵所在。 [板書]第二節(jié) 元素周期律(第一課時(shí)) [師]由于元素的性質(zhì)是由組成該元素的原子結(jié)構(gòu)決定的,元素原子的核外電子排布的周期性變化,決定了元素性質(zhì)的周期性變化。這也是元素周期律的實(shí)質(zhì)。 [板書]元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子的核外電子排布的周期性變化的必然結(jié)果。 練習(xí)課本P101二、2,3,4,5 [問題探究]1.對(duì)于同一種元素來說,原子半徑與離子半徑如何比較其大??? 2.核外電子排布相同的離子,其半徑大小如何比較? [學(xué)生甲]對(duì)于同一種元素來說,陽離子半徑<原子半徑;陰離子半徑>原子半徑??傊?,原子失去電子后,半徑減小;獲得電子后,半徑增大。 [學(xué)生乙]核外電子排布相同的離子,即核外電子總數(shù)相同,其半徑的大小取決于核電荷數(shù),核電荷數(shù)越大,原子核對(duì)核外電子的引力越大,半徑越小。如O2->F->Na+>Mg2+>Al3+。 [投影練習(xí)]下列粒子半徑之比大于1的是 A. B. C. D. 解析:設(shè)置本題的目的是為了加深對(duì)原子半徑和離子半徑比較規(guī)律的理解。粒子半徑之比大于1,亦即分子上的粒子半徑要大于分母位置上的粒子半徑。A項(xiàng)K+電子層數(shù)少于K,故K+半徑小于K;B項(xiàng)Ca的電子層數(shù)多于Mg,故半徑是Ca>Mg;C項(xiàng)P、S的電子層數(shù)相同,但P的核電荷數(shù)比S小,故半徑是P>S;D項(xiàng)Cl與Cl-的核電荷數(shù)與電子層數(shù)均相同,但核外電子數(shù)多者半徑大,故Cl->Cl,即符合題意的選項(xiàng)為B、C。 答案:BC [小結(jié)]本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了元素周期律,也即元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性變化,它主要表現(xiàn)在元素原子的最外層電子排布、元素原子半徑、元素化合價(jià)、元素的金屬性和非金屬性等幾個(gè)方面。 [布置作業(yè)] 課本習(xí)題一、2、3;三。 ●板書設(shè)計(jì) 第二節(jié) 元素周期律(第一課時(shí)) 原子序數(shù)=核電荷數(shù) 隨著原子序數(shù)的遞增 元素的性質(zhì)隨著元素原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化。這個(gè)規(guī)律叫做元素周期律。 元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子的核外電子排布的周期性變化的必然結(jié)果。 ●教學(xué)說明 本節(jié)教學(xué)內(nèi)容在許多地方都涉及到對(duì)初中知識(shí)的歸納,而學(xué)生在初三學(xué)習(xí)時(shí),由于初中教師對(duì)初中教材大綱的把握不同,處理方法也不一樣,導(dǎo)致了高一學(xué)生對(duì)這部分內(nèi)容的掌握也深淺不一。如核外電子排布、半徑大小的比較,雖說在初中不作要求,但原初中的實(shí)際教學(xué)多數(shù)已達(dá)高中時(shí)的要求。因此,本節(jié)課的教學(xué)須讓學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦、參與歸納,并在學(xué)習(xí)的過程中幫助學(xué)生查缺補(bǔ)漏。教學(xué)中不但要注意對(duì)舊知識(shí)的復(fù)習(xí),更應(yīng)注意剖析新舊知識(shí)的區(qū)別與聯(lián)系,幫助學(xué)生溫故知新,實(shí)現(xiàn)由未知向已知、由淺入深的轉(zhuǎn)化。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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