2019版高中化學上學期《原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)》教學設(shè)計.doc
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2019版高中化學上學期原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)教學設(shè)計設(shè)計人:劉小艷 審核人:張琳學習目標知識與技能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5、掌握原子半徑的變化規(guī)律6、能說出元素電離能的涵義,能應(yīng)用元素的電離能說明元素的某些性質(zhì)7、認識主族元素電離能的變化與核外電子排布的關(guān)系8、能說出元素電負性的涵義,能應(yīng)用元素的電負性說明元素的某些性質(zhì)9、能根據(jù)元素的電負性資料,解釋元素的“對角線”規(guī)則,列舉實例予以說明過程與方法情感、態(tài)度與價值觀了解化學發(fā)展史學習重點1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2掌握原子半徑的變化規(guī)律3應(yīng)用元素的電離能說明元素的某些性質(zhì)4、能應(yīng)用元素的電負性說明元素的某些性質(zhì)學習難點1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 2應(yīng)用元素的電離能、電負性說明元素的某些性質(zhì)教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設(shè)計意圖環(huán)節(jié)一、復(fù)習引入復(fù)習必修課本中學習過什么是元素周期律?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?課前練習寫出鋰、鈉、鉀、銣、銫基態(tài)原子的簡化電子排布式和氦、氖、氬、氪、氙的簡化電子排布式?;仡檹?fù)習 練習環(huán)節(jié)二、原子結(jié)構(gòu)與周期表板書一、原子結(jié)構(gòu)與周期表1、周期系: 學生閱讀課本P13課文2、周期表過渡我們今天就繼續(xù)來討論一下原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)是什么關(guān)系?所有元素都被編排在元素周期表里,那么元素原子的核外電子排布與元素周期表的關(guān)系又是怎樣呢?說到元素周期表,同學們應(yīng)該還是比較熟悉的。第一張元素周期表是由門捷列夫制作的,至今元素周期表的種類是多種多樣的:電子層狀、金字塔式、建筑群式、螺旋型(教材p15頁)到現(xiàn)在的長式元素周期表,還待進一步的完善。首先我們就一起來回憶一下長式元素周期表的結(jié)構(gòu)是怎樣的?在周期表中,把能層數(shù)相同的元素,按原子序數(shù)遞增的順序從左到右排成橫行,稱之為周期,有7個;在把不同橫行中最外層電子數(shù)相同的元素,按能層數(shù)遞增的順序由上而下排成縱行,稱之為族,共有18個縱行,16個族。16個族又可分為主族、副族、0族??茖W探究1、周期一二三四五六七元素數(shù)目28818183232金屬元素023141530?第一周期結(jié)尾的元素原子只有一個電子層,最多容納2個電子。2、周期表共有18個縱行,每個縱行的價電子數(shù)相等。思考元素在周期表中排布在哪個橫行,由什么決定?什么叫外圍電子排布?什么叫價電子層?什么叫價電子?要求學生記住這些術(shù)語。元素在周期表中排在哪個列由什么決定?閱讀分析周期表著重看元素原子的外圍電子排布及價電子總數(shù)與族序數(shù)的聯(lián)系。小結(jié)元素在周期表中的位置由原子結(jié)構(gòu)決定:原子核外電子層數(shù)決定元素所在的周期,原子的價電子總數(shù)決定元素所在的族。3、按電子排布,可把周期表里的元素劃分成5個區(qū),除ds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? 基礎(chǔ)要點分析圖1-16s區(qū)p 區(qū)d 區(qū)ds 區(qū)f 區(qū)分區(qū)原則價電子層結(jié)構(gòu)特征縱列數(shù)是否都是金屬 區(qū)全是金屬元素,非金屬元素主要集中 區(qū)。主族主要含 區(qū),副族主要含 區(qū),過渡元素主要含 區(qū)。歸納S區(qū)元素價電子排布特征為S12,價電子數(shù)等于主族序數(shù)。區(qū)元素價電子排布特征為(-1)d110ns12;價電子總數(shù)等于副族序數(shù);ds區(qū)元素電子排布特征為(n-1)d10ns12,價電子總數(shù)等于所在的列序數(shù);p區(qū)元素電子排布特征為ns2np16;價電子總數(shù)等于主族序數(shù)。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。(1) 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 Kr4d10,最大能層數(shù)是4,但是在第五周期。(2) 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。 元素周期表是元素原子結(jié)構(gòu)以及遞變規(guī)律的具體體現(xiàn)。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?各區(qū)元素的價電子層結(jié)構(gòu)特征是什么?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)?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素。為什么?閱讀回顧總結(jié)讀圖分析各區(qū)外圍電子排布總結(jié)環(huán)節(jié)三、原子半徑學與問P16同周期主族元素的化合價、金屬性和非金屬性有什么規(guī)律?二、元素周期律 1、原子半徑探究觀察下列圖表分析總結(jié):圖1-20學與問元素周期表中同周期主族元素從左到右,原子半徑的變化趨勢如何?應(yīng)如何理解這種趨勢?元素周期表中,同主族元素從上到下,原子半徑的變化趨勢如何?應(yīng)如何理解這種趨勢?歸納總結(jié)原子半徑的大小取決于兩個相反的因素:一是電子的能層數(shù),另一個是核電荷數(shù)。顯然電子的能層數(shù)越大,電子間的負電排斥將使原子半徑增大,所以同主族元素隨著原子序數(shù)的增加,電子層數(shù)逐漸增多,原子半徑逐漸增大。而當電子能層相同時,核電荷數(shù)越大,核對電子的吸引力也越大,將使原子半徑縮小,所以同周期元素,從左往右,原子半徑逐漸減小。讀圖分析比較半徑規(guī)律歸納總結(jié)聽講理解閱讀環(huán)節(jié)四、電離能2、電離能氣態(tài)原子或氣態(tài)離子失去一個電子所需要的最低能量叫做電離能,常用符號I表示,單位為KJ/mol。(參考魯科版教材)基礎(chǔ)要點概念1、第一電離能I1: 態(tài)電 性基態(tài)原子失去 個電子,轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的 叫做第一電離能。第一電離能越大,金屬活動性越 。同一元素的第二電離能 第一電離能。2、如何理解第二電離能I2、第三電離能I3 、I4、I5 ?分析下表:探究原子的第一電離能有什么變化規(guī)律呢?堿金屬元素的第一電離能有什么變化規(guī)律呢?為什么Be的第一電離能大于B,N的第一電離能大于O,Mg的第一電離能大于Al,Zn的第一電離能大于Ga?第一電離能的大小與元素的金屬性和非金屬性有什么關(guān)系?學與問1、堿金屬的電離能與金屬活潑性有什么關(guān)系?2、閱讀分析表格數(shù)據(jù):NaMgAl各級電離能(KJ/mol)49673857845621415181769127733274595431054011575133531363014830166101799518376xx42170323293為什么原子的逐級電離能越來越大?這些數(shù)據(jù)與鈉、鎂、鋁的化合價有什么關(guān)系?數(shù)據(jù)的突躍變化說明了什么?歸納總結(jié)周一周期同一族第一電離能從左往右,第一電離能呈增大的趨勢從上到下,第一電離能呈增大趨勢。1、遞變規(guī)律2、第一電離能越小,越易失電子,金屬的活潑性就越強。因此堿金屬元素的第一電離能越小,金屬的活潑性就越強。3氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能(用I1表示),從一價氣態(tài)基態(tài)正離子中再失去一個電子所需消耗的能量叫做第二電離能(用I2表示),依次類推,可得到I3、I4、I5同一種元素的逐級電離能的大小關(guān)系:I1I2I3I4I5即一個原子的逐級電離能是逐漸增大的。這是因為隨著電子的逐個失去,陽離子所帶的正電荷數(shù)越來越大,再要失去一個電子需克服的電性引力也越來越大,消耗的能量也越來越多。4、Be有價電子排布為2s2,是全充滿結(jié)構(gòu),比較穩(wěn)定,而B的價電子排布為2s22p1,、比Be不穩(wěn)定,因此失去第一個電子B比Be容易,第一電離能小。鎂的第一電離能比鋁的大,磷的第一電離能比硫的大,為什么呢?Mg:1s22s22p63s2P:1s22s22p63s23p3那是因為鎂原子、磷原子最外層能級中,電子處于半滿或全滿狀態(tài),相對比較穩(wěn)定,失電子較難。如此相同觀點可以解釋N的第一電離能大于O,Mg的第一電離能大于Al,Zn的第一電離能大于Ga。5、Na的I1,比I2小很多,電離能差值很大,說明失去第一個電子比失去第二電子容易得多,所以Na容易失去一個電子形成+1價離子;Mg的I1和I2相差不多,而I2比I3小很多,所以Mg容易失去兩個電子形成十2價離子;Al的I1、I2、I3相差不多,而I3比I4小很多,所以A1容易失去三個電子形成+3價離子。而電離能的突躍變化,說明核外電子是分能層排布的。讀圖分析歸納總結(jié)環(huán)節(jié)五:電負性過渡還有沒有相應(yīng)的數(shù)據(jù)衡量元素金屬性和非金屬性的強弱呢?板書3電負性:思考與交流閱讀教材p19頁圖1-23電負性的周期性變化,然后思考:1、 什么是電負性?電負性的大小體現(xiàn)了什么性質(zhì)?原子對鍵合電子的吸引能力成為電負性;電負性的大小體現(xiàn)了元素金屬性和非金屬性的強弱。2、同周期元素、同主族元素電負性如何變化規(guī)律?如何理解這些規(guī)律?根據(jù)電負性大小,判斷氧的非金屬性與氯的非金屬性哪個強?周期表中同周期元素從左到右,元素的電負性逐漸變大;同主族元素從上到下,元素的電負性逐漸變小??茖W探究1. 根據(jù)數(shù)據(jù)制作的第三周期元素的電負性變化圖,請用類似的方法制作IA、VIIA元素的電負性變化圖。電負性的周期性變化示例歸納與總結(jié)(1)金屬元素越容易失電子,對鍵合電子的吸引能力越小,電負性越小,其金屬性越強;非金屬元素越容易得電子,對鍵合電子的吸引能力越大,電負性越大,其非金屬性越強;故可以用電負性來度量金屬性與非金屬性的強弱(電負性的大小可以作為判斷元素金屬性和非金屬性強弱的尺度)。周期表從左到右,元素的電負性逐漸變大;周期表從上到下,元素的電負性逐漸變小。金屬的電負性一般小于1.8,非金屬的電負性一般大于1.8,而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”的電負性則在1.8左右,他們既有金屬性又有非金屬性。(2)同周期元素從左往右,電負性逐漸增大,表明金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強。同主族元素從上往下,電負性逐漸減小,表明元素的金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強。 科學探究2、在元素周期表中,某些主族元素與右下方的主族元素的性質(zhì)有些相似,被稱為“對角線規(guī)則”。查閱資料,比較鋰和鎂在空氣中燃燒的產(chǎn)物,鈹和鋁的氫氧化物的酸堿性以及硼和硅的含氧酸酸性的強弱,說明對角線規(guī)則,并用這些元素的電負性解釋對角線規(guī)則。對角線規(guī)則 回憶閱讀思考交流讀圖作圖本堂小結(jié):當堂檢測、布置作業(yè)板書設(shè)計- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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