2022年人教版高中化學(xué)必修二 1-2-1 原子核外電子排布 元素周期律（教案）1

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1、2022年人教版高中化學(xué)必修二 1-2-1 原子核外電子排布 元素周期律（教案）1教學(xué)目標(biāo)知識與技能：1、引導(dǎo)學(xué)生了解原子核外電子排布規(guī)律，使他們能畫出1-18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖；2、了解原子的最外層電子排布與元素的原子得、失電子能力和化合價的關(guān)系3、了解元素原子核外電子排布、原子半徑、主要化合價的周期性變化，認識元素周期律4、了解元素“位、構(gòu)、性”三者間的關(guān)系，初步學(xué)會運用元素周期表過程與方法：1、培養(yǎng)學(xué)生對事物認識的方法：從宏觀到微觀，從特殊到一般2、通過對元素周期律的探究，培養(yǎng)學(xué)生利用各種圖表(直方圖、折線圖)分析、處理數(shù)據(jù)的能力情感態(tài)度與價值觀：1、引導(dǎo)學(xué)生形成正確的物質(zhì)觀2、學(xué)習(xí)

2、元素周期律，能使學(xué)生初步樹立“由量變到質(zhì)變”、“客觀事物都是相互聯(lián)系和具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)規(guī)律”、“內(nèi)因是事物變化的依據(jù)”等辯證唯物主義的觀點教學(xué)重點：原子核外電子的排布規(guī)律、同一周期金屬性、非金屬性變化的規(guī)律教學(xué)難點：原子核外電子的排布規(guī)律、元素周期律的實質(zhì)教學(xué)過程：【引言】我們已學(xué)習(xí)了元素周期表的結(jié)構(gòu)，那么這張表又有何意義呢？我們能否從其中總結(jié)出元素的某些性質(zhì)規(guī)律，以方便我們應(yīng)用，解決新的問題呢？這就是我們本節(jié)課所要研究的內(nèi)容?！景鍟康诙?jié) 元素周期律【教師】元素的性質(zhì)是由組成該元素的原子結(jié)構(gòu)決定的，因此我們討論性質(zhì)之前，必須先來熟悉一下原子的結(jié)構(gòu)。【展示】電子層模型示意圖【講解】原子是由原子核

3、和核外電子構(gòu)成的，原子核相對于原子很小，即在原子內(nèi)部，原子核外，有一個偌大的空間供電子運動。如果核外只有一個電子，運動情況比較簡單。對于多電子原子來講，電子運動時是否會在原子內(nèi)打架呢？它們有沒有一定的組織性和紀(jì)律性呢？下面我們就來學(xué)習(xí)有關(guān)知識?！景鍟恳?、原子核外電子的排布【講解】科學(xué)研究證明，電子的能量是不相同的，它們分別在能量不同區(qū)域內(nèi)運動。我們把不同的區(qū)域簡化為不連續(xù)的殼層，也稱作電子層，分別用n=1、2、3、4、5、6、7來表示從內(nèi)到外的電子層，并分別用符號K、L、M、N、O、P、Q來表示。通常，能量高的電子在離核較遠的區(qū)域運動，能量低的電子在離核較近的區(qū)域運動。這就相當(dāng)于物理學(xué)中的萬

4、有引力，離引力中心越近，能量越低；越遠，能量越高?！景鍟?、電子層的劃分 電子層（n） 1、 2、3、4、 5、6、7 電子層符號 K、L、M、N、O、P、Q 離核距離 近 遠 能量高低 低 高【設(shè)疑】由于原子中的電子是處于原子核的引力場中，電子總是盡可能的從內(nèi)層排起當(dāng)一層充滿后在填充下一層。那么，每個電子層最多可以排布多少個電子呢？核外電子的分層排布，有沒有可以遵循的規(guī)律呢？【思考】下面請大家分析課本12頁表1-2，根據(jù)原子光譜和理論分析得出的核電荷數(shù)為1-20的元素原子核外電子層排布，看能不能總結(jié)出某些規(guī)律。核電荷數(shù)元素名稱元素符號各層電子數(shù)KLM1氫H12氦He23鋰Li214鈹Be2

5、25硼B(yǎng)236碳C247氮N258氧O269氟F2710氖Ne2811鈉Na28112鎂Mg28213鋁Al28314硅Si28415磷P28516硫S28617氯Cl28718氬Ar288【講解并板書】2、核外電子的排布規(guī)律（1）各電子層最多容納的電子數(shù)是2n2個(n表示電子層)（2）最外層電子數(shù)不超過8個(K層是最外層時，最多不超過2個)；次外層電子數(shù)目不超過18個，倒數(shù)第三層不超過32個。（3）核外電子總是盡先排布在能量最低的電子層，然后由里向外從能量低的電子層逐步向能量高的電子層排布(即排滿K層再排L層，排滿L層才排M層)?！窘處煛恳陨弦?guī)律是相互聯(lián)系的，不能孤立地機械套用。知道了原子的

6、核電荷數(shù)和電子層的排布規(guī)律以后，我們就可以畫出原子結(jié)構(gòu)示意圖。如鈉原子的結(jié)構(gòu)示意圖可表示為 ，請大家說出各部分所表示的含義。電子層電子層上的電子數(shù)原子核核電荷數(shù)【學(xué)生】圓圈表示原子核，+11表示核電荷數(shù)，弧線表示電子層，弧線上的數(shù)字表示該層電子數(shù)。【練習(xí)】1、判斷下列示意圖是否正確？為什么？【答案】(A、B、C、D均錯)A、B違反了最外層電子數(shù)為8的排布規(guī)律，C的第一電子層上應(yīng)為2個電子，D項不符合次外層電子數(shù)不超過18的排布規(guī)律。2、根據(jù)核外電子排布規(guī)律，畫出下列元素原子的結(jié)構(gòu)示意圖。（1）3Li 11Na 19K 37Rb 55Cs（2）9F 17Cl 35Br 53I（3）2He 10N

7、e 18Ar 36Kr 54Xe【提問】請大家分析稀有氣體元素原子電子層排布。稀有氣體的最外層電子數(shù)有什么特點？【學(xué)生】除氦為2個外，其余均為8個?！咎釂枴吭氐幕瘜W(xué)性質(zhì)主要決定于哪層電子？稀有氣體原名為惰性氣體，為什么？【學(xué)生】主要決定于最外層電子數(shù)。因為它們的化學(xué)性質(zhì)懶惰，不活潑，一般不易和其他物質(zhì)發(fā)學(xué)生化學(xué)反應(yīng)?！窘處煛课覀儼岩陨戏治鰵w納起來，會得出什么結(jié)論呢？【學(xué)生】原子最外層電子數(shù)為8的結(jié)構(gòu)的原子，不易起化學(xué)反應(yīng)。【教師】通常，我們把最外層8個電子(只有K層時為2個電子)的結(jié)構(gòu)，稱為相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。一般不與其他物質(zhì)發(fā)學(xué)生化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)元素原子的最外層電子數(shù)小于8(K層小于2)時，是不穩(wěn)定

8、結(jié)構(gòu)。在化學(xué)反應(yīng)中，具有不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的原子，總是“想方設(shè)法”通過各種方式使自己的結(jié)構(gòu)趨向于穩(wěn)定結(jié)構(gòu)?！窘處煛吭拥暮送怆娮优挪?，特別是最外層電子數(shù)決定著元素的主要化學(xué)性質(zhì)。從初中所學(xué)知識，我們知道，金屬元素的原子最外層電子數(shù)一般少于4個，在化學(xué)反應(yīng)中比較容易失去電子達到相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；而非金屬元素的最外層一般多于4個電子，在化學(xué)反應(yīng)中易得到電子而達到8個電子的相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。原子得到或失去電子后的陰陽離子也可用結(jié)構(gòu)示意圖來表示?！具^渡】原子的核外電子排布呈現(xiàn)出規(guī)律性變化，那么元素的性質(zhì)怎么樣呢？【投影】118號元素原子結(jié)構(gòu)示意圖。【提問】請大家總結(jié)一下，隨著原子序數(shù)的遞增，原子核外電子層排布有何規(guī)律

9、性變化?！景鍟康诙?jié) 元素周期律(一) 【投影】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)121123102181118318【講解】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，會重復(fù)出現(xiàn)原子最外層電子從1個遞增到8個的情況，這種周而復(fù)始的現(xiàn)象，我們稱之為周期性。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。【板書】1、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)周期性變化?！具^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，直接影響其在化學(xué)反應(yīng)中得失電子的難易程度，那么隨原子序數(shù)的遞增。元素的原子半

10、徑會不會像元素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1-18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖來進行討論。【投影】元素符號HHe原子半徑nm0.037元素符號LiBeBCNOFNe原子半徑nm0.1520.0890.0820.0770.0750.0740.071元素符號NaMgAlSiPSClAr原子半徑nm0.1860.1600.1430.1170.1100.1020.099【投影小結(jié)】原子序數(shù)原子半徑的變化3-9大小11-17大小【講解】從上面的分析我們知道，3-9、11-17號元素重復(fù)了相同的變化趨勢，由此，我們可以得出如下結(jié)論：【板書】2、隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子半徑呈現(xiàn)

11、周期性變化【講解】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)字不同有可比性，故不列出【提問】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？【回答】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。核電荷數(shù)（影響半徑次重要的因素）核外電子數(shù)電子層數(shù)（影響半徑最關(guān)鍵的因素【投影小結(jié)】粒子半徑大小比較規(guī)律：（1）電子層數(shù)：一般而言，電子層數(shù)越多，半徑越大（2）核電荷數(shù)：電子層數(shù)相同的不同粒子，核電荷數(shù)越大，半徑越小。（3）核外電子數(shù)：電子數(shù)增多，增加了相互排斥，使原子半徑有增大的趨勢【例題】1、比較Na原子與Mg原子的原子

12、半徑大小2、比較Na原子與Li原子的原子半徑大小3、比較Na與Na+的半徑大小4、比較Cl 與Cl的半徑大小5、比較Fe、Fe2+與Fe3+的半徑大小6、比較Na+與Mg2+半徑大小7、比較O2 與F 半徑大小【總結(jié)】同一周期 ，隨著核電荷數(shù)的遞增，原子半徑逐漸_同一主族，隨著核電荷數(shù)的遞增， 原子半徑逐漸_對于電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大，則離子半徑_ 對于同種元素,電子數(shù)越多，半徑越大：_陰離子半徑 原子半徑 陽離子半徑_陽離子所帶正電荷數(shù)越多，則離子半徑_陰離子所帶負電荷數(shù)越多，則離子半徑_【隨堂練習(xí)】寫出下列微粒的半徑由大到小的順序：F- 、O2 、Na 、Mg2 【過渡】從以上

13、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)呈現(xiàn)周期性的變化。那么，元素的性質(zhì)是否也會有周期性的變化呢？我們從元素的化合價(一種元素的原子在和其他元素一定數(shù)目的原子化合時所表現(xiàn)出來的性質(zhì))和金屬性和非金屬性兩個方面來進行探討。【投影】原子序數(shù)345678910元素符號LiBeBCNOFNe元素主要化合價+1+2+3+4,-4=5，-3-2+7，-10原子序數(shù)1112131415161718元素符號NaMgAlSiPSCLAr元素主要化合價+1+2+3+4,-4+5,-3+6,-2+7,-10【結(jié)論】隨著原子序數(shù)的遞增，元素化合價也呈現(xiàn)周期性變化?！咎釂枴空埓蠹覅⒖?-18號元素的

14、原子結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合上表同內(nèi)容，能夠發(fā)現(xiàn)哪些有關(guān)元素化合價知識的規(guī)律？【投影小結(jié)】（1） 最高正價與最外層電子數(shù)相等（2） 最外層電子數(shù)4時出現(xiàn)負價（3） 最高正化合價與負化合價絕對值和為8（4） 金屬元素?zé)o負價（5） 氟無正價【講解】大家總結(jié)很詳細，要熟記這些知識，對于稀有氣體元素，由于他們的化學(xué)性質(zhì)不活潑，在通常狀況下難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。因此，把它們的化合價看作是0?！就队靶〗Y(jié)】元素主要化合價變化規(guī)律性原子序數(shù)主要化合價的變化 1-2+103-10+1+5 -4-1011-18+1+7-4-10【板書】3、隨著原子序數(shù)的遞增，元素化合價呈現(xiàn)周期性變化【過渡】元素的化學(xué)性質(zhì)是由元素的原

15、子結(jié)構(gòu)決定的，原子結(jié)構(gòu)決定了原子在參加化學(xué)反應(yīng)時得失電子的難易程度。請大家根據(jù)己學(xué)知識分析3-9、11-17號元素，隨原子序數(shù)的遞增得失電子的難易程度【講解】3-9、11-17號元素隨原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸變小，得電子能力逐漸增強，失電子能力逐漸減弱，【講解】我們知道，原子得失電子能力的強弱決定了元素金屬性與非金屬性強弱。【板書】3、隨著原子序數(shù)的遞增，元素金屬性與非金屬性呈現(xiàn)周期性變化【講解】縱觀以上結(jié)論，我們可歸納出這樣一條規(guī)律：【板書】4、元素的性質(zhì)隨元素原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)周期性變化，這個規(guī)律叫元素周期律。元素周期律的實質(zhì)： 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

16、的必然結(jié)果?！究偨Y(jié)】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質(zhì)?！咀晕以u價】1、下列元素的原子半徑依次減小的是（ AB ）ANa、Mg、Al B N、O、FC P、Si、Al D C、Si、P2.下列化合物中，陽離子與陰離子半徑比最小的是（ ）A NaF B LiI C CsF D LiF3.下列各組元素中，按最高正價遞增順序排列的是（ ）ACN、O、F BK、Mg、CSCF、Cl、Br、I DLi、NaK、Rb4、下列半徑最大的微粒是 （ ）AF BMg2+ CCl- DCa2+板書設(shè)計：一、原子核外電子的

17、排布1、電子層的劃分電子層（n） 1、2、3、4、5、6、7 電子層符號 K、L、M、N、O、P、Q 離核距離 近 遠 能量高低 低 高2、核外電子的排布規(guī)律二、 元素周期律1、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)周期性變化。2、隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子半徑呈現(xiàn)周期性變化3、隨著原子序數(shù)的遞增，元素化合價呈現(xiàn)周期性變化4、隨著原子序數(shù)的遞增，元素金屬性與非金屬性呈現(xiàn)周期性變化元素的性質(zhì)隨元素原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)周期性變化，這個規(guī)律叫元素周期律。元素周期律的實質(zhì)： 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)回顧：本節(jié)課主要采用的是討論法教學(xué)，在整個教學(xué)活動中始終注意學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，突出自主與合作的學(xué)習(xí)方式，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。