2019版高中化學(xué)上學(xué)期《原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)》教學(xué)設(shè)計(jì).doc

2019版高中化學(xué)上學(xué)期原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)教學(xué)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)人：劉小艷 張琳學(xué)習(xí)目標(biāo)知識與技能1、進(jìn)一步認(rèn)識周期表中原子結(jié)構(gòu)和位置、價(jià)態(tài)、元素?cái)?shù)目等之間的關(guān)系2、知道外圍電子排布和價(jià)電子層的涵義3、認(rèn)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(rèn)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(fù)性的涵義，能應(yīng)用元素的電負(fù)性說明元素的某些性質(zhì)9、能根據(jù)元素的電負(fù)性資料，解釋元素的“對角線”規(guī)則，列舉實(shí)例予以說明過程與方法情感、態(tài)度與價(jià)值觀了解化學(xué)發(fā)展史學(xué)習(xí)重點(diǎn)1認(rèn)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(fù)性說明元素的某些性質(zhì)學(xué)習(xí)難點(diǎn)1認(rèn)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(fù)性說明元素的某些性質(zhì)教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖環(huán)節(jié)一、復(fù)習(xí)引入復(fù)習(xí)必修課本中學(xué)習(xí)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(xí)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(xí) 練習(xí)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(xué)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(xué)們應(yīng)該還是比較熟悉的。第一張?jiān)刂芷诒硎怯砷T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(jìn)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(gè)；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(gè)縱行，16個(gè)族。16個(gè)族又可分為主族、副族、0族。科學(xué)探究1、周期一二三四五六七元素?cái)?shù)目28818183232金屬元素023141530？第一周期結(jié)尾的元素原子只有一個(gè)電子層，最多容納2個(gè)電子。2、周期表共有18個(gè)縱行，每個(gè)縱行的價(jià)電子數(shù)相等。思考元素在周期表中排布在哪個(gè)橫行，由什么決定？什么叫外圍電子排布？什么叫價(jià)電子層？什么叫價(jià)電子？要求學(xué)生記住這些術(shù)語。元素在周期表中排在哪個(gè)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(jià)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(jià)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(gè)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(gè)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(diǎn)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(jià)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(jià)電子排布特征為S12，價(jià)電子數(shù)等于主族序數(shù)。區(qū)元素價(jià)電子排布特征為（-1）d110ns12；價(jià)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(jià)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(jià)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(jià)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(zhǔn)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(xué)與問P16同周期主族元素的化合價(jià)、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(xué)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(gè)相反的因素：一是電子的能層數(shù)，另一個(gè)是核電荷數(shù)。顯然電子的能層數(shù)越大，電子間的負(fù)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(dāng)電子能層相同時(shí)，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(gè)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(diǎn)概念1、第一電離能I1： 態(tài)電 性基態(tài)原子失去 個(gè)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(xué)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(jià)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(qiáng)。因此堿金屬元素的第一電離能越小，金屬的活潑性就越強(qiáng)。3氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)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(jià)氣態(tài)基態(tài)正離子中再失去一個(gè)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：I1<I2<I3<I4<I5即一個(gè)原子的逐級電離能是逐漸增大的。這是因?yàn)殡S著電子的逐個(gè)失去，陽離子所帶的正電荷數(shù)越來越大，再要失去一個(gè)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(jià)電子排布為2s2，是全充滿結(jié)構(gòu)，比較穩(wěn)定，而B的價(jià)電子排布為2s22p1，、比Be不穩(wěn)定，因此失去第一個(gè)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?yàn)殒V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(diǎn)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(gè)電子比失去第二電子容易得多，所以Na容易失去一個(gè)電子形成+1價(jià)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(gè)電子形成十2價(jià)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(gè)電子形成+3價(jià)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(fù)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(qiáng)弱呢？板書3電負(fù)性：思考與交流閱讀教材p19頁圖1-23電負(fù)性的周期性變化，然后思考：1、 什么是電負(fù)性？電負(fù)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(fù)性；電負(fù)性的大小體現(xiàn)了元素金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱。2、同周期元素、同主族元素電負(fù)性如何變化規(guī)律？如何理解這些規(guī)律？根據(jù)電負(fù)性大小，判斷氧的非金屬性與氯的非金屬性哪個(gè)強(qiáng)？周期表中同周期元素從左到右，元素的電負(fù)性逐漸變大；同主族元素從上到下，元素的電負(fù)性逐漸變小?？茖W(xué)探究1. 根據(jù)數(shù)據(jù)制作的第三周期元素的電負(fù)性變化圖，請用類似的方法制作IA、VIIA元素的電負(fù)性變化圖。電負(fù)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(fù)性越小，其金屬性越強(qiáng)；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(fù)性越大，其非金屬性越強(qiáng)；故可以用電負(fù)性來度量金屬性與非金屬性的強(qiáng)弱（電負(fù)性的大小可以作為判斷元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的尺度）。周期表從左到右，元素的電負(fù)性逐漸變大；周期表從上到下，元素的電負(fù)性逐漸變小。金屬的電負(fù)性一般小于1.8，非金屬的電負(fù)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(fù)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(fù)性逐漸增大，表明金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。同主族元素從上往下，電負(fù)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(qiáng)。 科學(xué)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(qiáng)弱，說明對角線規(guī)則，并用這些元素的電負(fù)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(dāng)堂檢測、布置作業(yè)板書設(shè)計(jì)