高中化学必修二教学案.doc

第一章 原子结构与元素周期律第一节 原子 第1课时【提问】化学变化中的最小微粒是什么?【学生回答】原子是化学变化中的最小微粒。【引出课题】这一节就从探讨原子的结构开始我们的学习。【板书】第一节 原子结构【提出问题】原子是化学变化中的最小微粒。同种原子的性质和质量都相同。那么原子能不能再分？原子又是如何构成的呢?【学生思考、回答】【媒体显示】利用Flash动画演示卢瑟福的粒子散射实验1.实验示意图2.现象： 【观察、思考】在教师引导下，学生思考下列问题：（1）绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，原因是什么？（2）为什么有少数粒子却发生了较大的偏转？（3）极少数的粒子几乎象是被金箔弹了回来，原因是什么？ 【讨论】学生分组讨论：根据粒子散射的实验现象，学生提出自己的原子结构模型。并由代表发言。【归纳、小结】3.卢瑟福的原子核式模型原子由原子核和核外电子构成，原子核带正电荷，位于原子的中心；带负电荷的电子在原子核周围的空间做高速运动。【点评】通过卢瑟福的粒子散射实验的介绍, 由学生提出自己的原子结构模型，使学生实现一种科学探究的体验；了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程,培养他们的科学态度和科学精神。学会一种方法：通过粒子撞击实验，研究微观世界的规律，使人类获得了一种崭新的研究方法。认识一个规律：从实践到认识，再实践、再认识是人类认识发展的必然规律。【质疑】我们已经知道原子由原子核和核外电子构成。那么，原子核的内部结构又是怎样的？电子在核外空间的运动状态又是怎样的呢?【板书】一.原子核 核素1. 原子核的构成，【媒体显示】原子结构示意图【学生阅读】构成原子的微粒-电子、质子和中子的基本数据：微粒 电子质子中子质量(kg)9.10910311.67310271.6751027相对质量0.0054841.0071.008电量(C)1.60210191.60210190电荷-1+10【思考、讨论并提问】请根据表中所列数据讨论:1.在原子中，质子数、核电荷数和核外电子数之间存在着什么关系？为什么？2.原子的质量主要由哪些微粒决定？3.如果忽略电子的质量，质子、中子的相对质量分别取其近似整数值，那么，原子的相对质量在数值上与原子核内的质子数和中子数有什么关系?【教师引导学生小结】1、数量关系：核内质子数核外电子数2、电性关系： 原子 核电荷数核内质子数核外电子数 阳离子 核内质子数核外电子数阴离子 核内质子数核外电子数3、质量关系：质量数（A）质子数（Z）中子数（N）【归纳小结】 如果用X的形式表示一个质量数为A、质子数为Z的原子，那么组成原子的粒子间的关系可以表达为:质子 Z个原子核中子 （A-Z）个核外电子 原子XZ个【迁移与应用】1.在科学研究中，人们常用Cl符号表示某种原子，请你谈谈图中符号和数字的含义。2.某二价阳离子含有10个电子,12个中子,求质量数。3.元素R的一个原子，质量数为 a ，其阴离子Rn-有b个电子，求中子数。【回顾】元素的种类是由原子核内的质子数决定的。元素是具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称。【质疑】同种元素原子的质子数相同，那么，中子数是否也相同呢?【媒体显示】三种不同的氢原子【比较】三种氢原子结构的异同。【质疑】它们是不是同一种元素？【板书】2.核素核素：人们把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素。【迁移与应用】1请你描述构成原子的各种微粒与元素、核素间的关系。2请你描述元素、核素、同位素间的关系.【媒体显示】元素、核素、同位素三者之间的关系：元素核素1核素n同位素【拓展与提高】1 下列各组物质中，互为同位素的是 （A）O2、O3 、O4 （B）H2、D2、T2 （C）H2O、D2O、 T2O （D）Ca 和 Ca2下列说法正确的是 （A）同种元素的质子数必定相同 （B）不同元素原子的质量数必定不同 （C）原子核都是由质子和中子构成的 （D）凡是核外电子数相同的微粒必定属于同一元素【交流与研讨】生物体在生命存续期间保留的一种碳原子-碳-14 （C）会在其死亡后衰变，测量考古遗址中发现的遗物里碳-14的数量，可以推断出它的存在年代。根据课本内容与网上资料：阐述C在考古上的应用；列举核素、同位素在生产和生活中的应用。【简介】1放射性同位素用于疾病的诊断 2放射性同位素用于疾病的治疗 3未来的能添一一一核聚变能第二课时 【复习提问】1.构成原子的粒子有哪些,它们之间有何关系?2.为什么原子不显电性?.3.为什么说原子的质量主要集中原子核上?【引言】我们已经知道，原子是由原子核和电子构成的，原子核的体积很小，仅占原子体积的几千亿分之一，电子在原子内有“广阔”的运动空间。在这“广阔”的空间里，核外电子是怎样运动的呢?【板书】二、核外电子排布【讲述】电子的运动具有区别于宏观物体的几大特征:(1)质量很小(9.10910-31kg)；(2)带负电荷；(3)运动空间范围小(直径约10-10m) ;(4)运动速度快(接近光速)。因此，电子的运动特征就与宏观物体的运动有着极大的不同一一它没有确定的轨道。【质疑】我们如何去描述核外电子的运动呢?【交流与研讨】根据课前搜集的有关资料：讨论电子在原子核外是怎样运动的?【简介】原子结构模型的演变1.道尔顿原子结构模型： 2.汤姆逊原子结构模型: 3.卢瑟福原子有核模型 4. 玻尔原子结构模型:【阅读与讨论】学生阅读课本第六页第三自然段，分小组讨论核外电子排布的有哪些规律？并派代表回答。【归纳并板书】核外电子排布的规律:1.电子是在原子核外距核由近及远、能量由低至高的不同电子层上分层排布；2.每层最多容纳的电子数为2n2(n代表电子层数)；3.电子一般总是尽先排在能量最低的电子层里，即最先排第一层，当第一层排满后，再排第二层，等等。4最外层电子数则不超过8个(第一层为最外层时,电子数不超过2个)。【讨论】电子与原子核距离远近、能量高低有何关系？【板书】电子层 1 2 3 4 n电子层符号 K L M N 离核距离 近 远电子的能量 低 高最多能容纳的电子数 2 8 18 32 2n2【媒体显示并讲述】尝试运用上述规律,排出钠原子核外的电子，并用原子结构示意图加以表示。电子层原子核电子层上的电子数核电荷数【试一试】完成下表，看看谁较快。核电荷数元素名称元素符号各层电子数KLM1氢H12氦He23锂Li214铍Be225硼B236碳C7氮N8氧O9氟F2710氖Ne11钠Na28112镁Mg13铝Al14硅Si15磷P16硫S28617氯Cl18氩Ar288【媒体显示】核电荷数从1到18的元素的原子结构示意图H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si p S Cl Ar【迁移与应用】1. 下列微粒结构示意图表示的各是什么微粒? 2. 下列微粒结构示意图是否正确？如有错误，指出错误的原因。 【阅读、思考、交流】学生阅读教材第七页，思考、交流下列三个问题：1.元素的化学性质与原子的最外层电子排布有什么关系? 金属钠、金属镁在化学反应中常表现出还原性，而氧气、氯气在化学反应中常表现出氧化性，你能用原子结构的知识对这一事实进行解释吗?2.金属元素原子最外层电子数非金属元素原子最外层电子数一般是多少?3.元素的化合价的数值，与原子的电子层结构特别是最外层电子数有什么关系?【概括与整合】构成原子的各种微粒之间的关系及相关知识如下图所示。 原子中各微粒间的数量关系、电性关系、质量关系 原子核 （质子、中子） 核素、同位素的含义 元素与原子的关系原子结构 核外电子排布规律 核外电子 核外电子排布与元素性质间的关系【迁移与应用】1质子、中子、核外电子从不同角度描述了元素或原子的某些性质和特点，试填下表说明质子、中子、核外电子数目的多少分别决定着什么？微粒或微粒组合决定属性质子决定元素的种类中子电子质子和中子质子和电子2现有 微粒结构示意图，试填表，当n取不同值时相对应的微粒名称和微粒符号。n值微粒名称微粒符号【作业】书后练习1、2题第二节 元素周期律和元素周期表七、教学过程第1课时 【新课导入】前面我们学习了原子的构成，它包括质子、中子、电子三部分，相同元素一定具有相同的质子数，如果我们按质子数从小到大把元素排列起来，每种元素就有一个序号，即原子序数，对原子序数为1-18的元素进行研究，有助于我们认识元素之间内在联系和变化的规律性。那么，原子序数为1-18号元素的核外电子排布、原子半径和元素的主要化合价随原子序数的变化是如何变化的？ 【板书】第二节 元素周期律和元素周期表一、 元素周期律【交流与研讨】（1）分组填写教材P11页表中所缺的内容；（2）对表中各项内容进行比较、分析，寻找其中的规律。【媒体展示】分组填写的表格元素符号元素名称原子序数核外电子排布电子层数最外层电子数原子半径相对原子质量最高化合价最低化合价H氢11110.0371.008+1He氦2212-4.0030Li锂32，1210.1526.941+1Be铍42，2220.0899.012+2B硼52，3230.08210.81+3C碳62，4240.07712.01+4，-4N氮72，5250.07514.01+5，-3O氧82，6260.07416.00-2F氟92，7270.07119.00-1Ne氖102，828-20.180Na钠112，8，1310.16822.99+1Mg镁122，8，2320.16024.31+2Al铝132，8，3330.14326.98+3Si硅142，8，4340.11728.09+4，-4P磷152，8，5350.11030.97+5，-3S硫162，8，6360.10232.06+6，-2Cl氯172，8，7370.09935.45+7，-1Ar氩182，8，838-39.950【方法引导】为了更直观地观察原子的最外层电子排布随原子序数变化而变化的具体情况，每四人为一小组，通过Excel中插入图表的办法画出以原子序数为横坐标、原子的最外层电子数为纵坐标的直方图。【交流研讨】小组代表展示其直方图。原子序数 最外层电子数【引导过渡】观察1-18号元素的最外层电子数的变化，我们发现从3号到10号，最外层电子由1增加到8，从11号到18号最外层电子数又由1增加到8。象这样每隔一定数量，又重现前面出现过的情况的变化称为周期性变化。【联想与质疑】通过直方图，对于原子的最外层电子数随原子序数的变化情况，你能得出什么结论？【小结、板书】随着原子序数的递增，元素的原子最外层电子排布呈现周期性变化。【方法引导】为了更直观地观察原子半径随原子序数变化而变化的情况，每四人为一小组，通过excel 插入图表的办法画出以原子序数为横坐标、原子半径为纵坐标的折线图。对于原子半径的变化，你的结论是什么？【交流研讨】小组代表展示其折线图，交流小组的观点。【小结、板书】随着原子序数的递增，元素的原子最外层电子排布呈现周期性变化。并且有下列规律：电子层数相同的元素的原子随原子序数的增加，半径逐渐减小。【讲述】稀有气体元素的原子半径教材中没有列出，它跟邻近的非金属元素的原子相比显得特别大，这是由于测定稀有气体元素的原子半径的根据与其它元素的原子半径不同。【小组讨论】影响原子半径的因素：（1）电子层数相同时，影响原子半径的因素是什么？（2）最外层电子数相同时，其影响因素是什么？【小结、板书】影响原子半径的因素：电子层数相同，质子数越多，吸引力越大，半径越小；最外层电子数相同，电子层数越多，电子数越多，半径越大。【方法引导】每四人为一小组，通过excel 插入图表的办法画出以原子序数为横坐标、元素的主要化合价为纵坐标的折线图。对于元素主要化合价的变化，你的结论是什么？【交流研讨】小组代表展示其折线图，交流小组的观点。【小结、板书】随着原子序数的递增，元素的化合价呈现周期性变化。且有以下量的关系:最高正价+负价=8【引导、探究】综合以上的事实，各自发表自己的观点。大家可以得出什么结论? 【小结、板书】元素周期律：元素的性质随着元素原子序数的递增，而呈现出周期性的变化。引起元素性质变化（质变）原子序数变化（量变）【媒体显示】【引导、探究】大家知道吗？元素的性质是由元素原子的哪一部分决定的？那么元素性质随原子序数的递增呈现出周期性变化的根本原因是什么？【小结、板书】元素性质的周期性变化是原子核外电子排布呈现周期性变化的必然结果。决定原子结构即电子排布元素的性质【媒体显示】【课堂小结、媒体显示】以18号元素核外 分析归纳 最外层电子数随原子序数电子排布为例 递增呈周期性变化决定 元素原子半径的周期性变化 总结归纳 元素周期律元素主要化合价的周期性变化 元素周期律实质【达标检测】1、元素周期律的内容和实质是什么？2、下列元素原子半径最大的是A、Li B、F C、Na D、Cl3、下列各组元素中按微粒半径递增顺序排列的是A、Li Na K B、Ba2+ Ca2+ Mg2+ C、Ca2+ K+ Cl- D、N O F4、某元素气态氢化物的分子式为H2R,该元素的最高价氧化物的分子式为_.第2课时 【引入课题】元素周期律使人们认识了杂乱无章的化学元素之间相互联系和变化规律，如何把这种规律具体地表现出来呢？【板书】二、元素周期表的结构【阅读思考】阅读教材P14页，第3行。思考周期表中周期和族划分的依据是什么？【小结、板书】同一周期：电子层数相同，原子序数递增的元素从左到右为同一周期；同一族：最外层电子数相同，原子序数逐渐增大的元素从上到下为同一族。【阅读思考】阅读教材P14页15行，思考周期表中有多少周期？每周期有多少种元素？【概括总结】 1周期，共2种元素短周期 2周期，共8种元素 周期 3周期，共8种元素（七个横行） 4周期，共18种元素长周期 5周期，共18种元素 6周期，共32种元素不完全周期 7周期，目前已发现26种元素【阅读、思考】在周期表中有两个特殊的位置，镧系和锕系，阅读课文P14倒数第二段，说出这些元素在周期表中什么位置？结构上有何特点？【总结陈述】在第六周期中，从57号镧（La）到71号元素镥（Lu），共15种元素，它们的最外层和次外层电子层结构及元素的化学性质十分相似，这15种元素总称为镧系元素。排在周期表第六行，第三列。 与此类似，在第七周期中，89号元素锕（Ac）到103号铹（Lr）这15种元素总称为锕系元素，排在第七行，第三列。【观察与思考】在周期表中共有多少列？分为哪些族？【概括总结】主族（A）：共7个主族，包括长周期和短周期元素 族 副族（B）：共7个副族，只包括长周期元素 （18个纵行） 第VIII族：包括8、9、10三个纵行的元素0族：稀有气体元素【观察与思考】在周期表的个纵行个族中，各族从左到右的排列顺序如何？【媒体展示】元素周期表【观点陈述】在元素周期表中，各族从左到右的依次是：IA IIA IIIB IVB VB VIB VIIB VIII IB IIB IIIA IVA VA VIA VIIA 0。【观察与思考】在所有族中，元素最多的族是哪一族？共有多少种元素？【结论】在所有族中，第IIIB族包括镧系和锕系元素，因此元素最多，共有32种元素。【理解应用】据周期表结构，推测原子序数为85号的元素在周期表中的哪一周期？哪一族？【案例分析】推测元素在哪一周期：85-2-8-8-18-18=31，减5次后小于32，为第6行，第六周期；推测在哪一族：第六行的最后一列元素应为第32个，从减出的数据为31可以推出它是在第17列，为第VIIA族。【阅读思考】 阅读教材P13页倒数第一自然段，通过周期表，我们还可以了解元素的哪些信息？【交流观点】（1）通过周期表，我们可以了解元素的原子序数、元素的位置、元素名称、元素符号、元素的类别、相对原子质量、价层电子排布、是否人造元素、是否放射性元素等信息。（2）通过周期表，我们还可以对元素进行分区，如硼、硅、砷、碲、砹和铝、锗、锑、钋的交界处画一条虚线，虚线的左侧为金属元素，右侧为非金属元素；位于虚线附近的元素，既表现金属元素的性质，又表现为非金属元素的性质。（3）通过周期表，还可以根据元素在周期表中的位置认识它们的性质。【联想、质疑】元素周期表是化学学习和化学研究的重要工具，请大家概括它的结构。【小结、板书】短周期（一、二、三行）（元素有2、8、8种） 周期 长周期（四、五、六行）（元素有18、18、32种） 不完全周期（七行）（元素有26种）元素周期表结构 主族（1、2、13、14、15、16、17列） A族 族 副族（3、4、5、6、7、11、12列）B族 零族（18列） 第VIII族（8、9、10列）【达标检测】根据周期表的结构来推测32号和54号和118号元素在元素周期表的位置。【课后作业】1、P17练习1、练习2 第3课时 三、认识元素周期表中的其它元素【复习检查】原子序数为的元素位于（）周期，（）族，属于（）类单质；原子序数为位于（）周期，（）族，属于（）类单质。【课堂导入】在元素周期表中，你熟悉的元素有哪些？举例谈一谈它们的用途。【板书】 三、认识元素周期表中的其它元素【学生活动】请完成表格供动物呼吸电导体供植物生长热导体促进人体生长半导体通过燃烧供热超导材料【阅读思考】阅读教材P15页，第6-13行【概括】请完成表格：第IIA族元素的名称、符号及其共同性质：元素名称元素符号本族元素性质【演示实验】请同学演示：将氯化钙、硝酸钡、硫酸锶分别放在燃烧匙中灼烧；再将三者混合放在燃烧匙中灼烧，观察火焰的颜色。【板书】第IIA族元素容易失去最外层两个电子，为活泼金属元素。【阅读思考】阅读教材P15页，第14-20