原子结构与元素性质.doc

第一章原子结构第3节原子结构与元素性质【课程标准与教材分析】本节教材包括两部分内容，1、电离能及其变化规律2、元素的电负性及其变化规律。在化学2（必修）中学生学习了核外电子排布和核外电子排布与元素周期表关系，在此基础上本节教材通过“联想质疑”引入了电离能、电负性的概念，定量地描述元素原子的得失电子能力；教材又通过“交流研讨”等活动性栏目，使学生在讨论中主动构建元素原子核外电子排布周期性变化对元素电离能、电负性、化合价等元素性质的本质影响，从而对元素周期律的认识更为深刻，并能建构起新的“构（原子结构）位（元素在周期表中的位置）性（元素性质）”三者关系的认识平台。本节课计划2课时（建议连堂上）本节主要内容是理解电离能的概念及其变化规律；理解元素的电负性的概念及其变化规律并能够用此从定量的角度来解释元素原子核外电子排布周期性变化对元素电离能、电负性、化合价等元素性质的本质影响。在教学过程中注意给学生必要的知识支持，如电负性数据的来源【教学设计】教学目标：知识与技能目标：1、使学生了解电离能、电负性的概念及。认识主族元素电离能（特别是第一电离能）的周期性变化规律，知道电离能与元素化合价的关系。2、使学生知道主族元素电负性与元素的金属性、非金属性的关系，认识主族元素电负性的周期性变化规律。3、使学生体会原子结构与元素周期律的本质联系。过程与方法目标：运用演绎推理和数据分析理解掌握电离能和电负性在元素周期表中的变化规律。情感态度价值观目标：通过电负性电离能的逐步引入，感受科学家们在科学创造中的丰功伟绩。本节知识框架：本节重点难点：1、元素原子核外电子排布、元素的第一电离能、元素的电负性的周期性变化2、元素的电负性与元素的金属性、非金属性的关系。3、元素的电离能、电负性与元素得失电子能力的教学媒介：多媒体演示教学素材：素材1：主族元素原子得失电子能力的变化趋势素材2、元素的化合价化合价是元素性质的一种体现。观察思考：为什么钠元素的常见价态为+1价，镁元素的为+2价，铝元素的为+3价？化合价与原子结构有什么关系？素材3、第三周期元素的第一电离能变化趋势图素材4、同主族元素的第一电离能变化示意图教学方法：诱导启发式、演绎推理和逻辑探究相结合教学教学过程设计：教学环节教学活动可能出现的情况设计意图复习引入请同学们写出第3周期及VA族元素原子的价电子排布；请同学们根据写出的价电子排布分析元素周期表中元素原子得失电子能力的变化规律。学生写的是电子排布式，没有抓住价电子，规律内容书记忆型，没什么难点，定性的记住规律。内容如素材1巩固第二节的学习内容，并为本节的教学做准备过渡 在科学研究和生产实践中，仅有定性的分析往往是不够的，为此，人们用电离能、电子亲和能、电负性来定量的衡量或比较原子得失电子能力的强弱。学生思维活跃，什么是电离能、电负性呢？自己会猜想调动学生的积极性，明确学习目标。联想质疑电离能是元素的一种性质。表1-3-2和表1-3-3种写出了某些元素的第一电离能数值。从已经学过的知识出发，你能推测出电离能描述的是元素的那中性质吗？你能分析第一电离能的数值和性质的关系吗？展示：表1-3-2第三周期元素（除Ar）的第一电离能的变化NaMgAlSiPSCl49673857778610129991256表1-3-3 VA族元素的第一电离能的变化NPAsSbBi14021012947834703 学生可能会分析出是失电子的能力；也有可能得出是得电子的能力。对比分析，再次生成强烈的疑惑感，即为下面的进一步分析作了准备，又是他们产生了浓厚的兴趣。阅读分析课本内容电离能的定义部分板书设置问题1.什么是电离能。2.符号和表示方法3.意义一、电离能及其变化规律1.定义：气态原子或气态离子失去一个电子所需要的最小能量叫做电离能。2.符号：II1表示第一电离能；I2表示第二电离能3.意义：表示原子或离子失去电子的难易程度。电离能越小，该原子越容易失去电子；反之，电离能越大，表明在气态时该原子越难失去电子。因此，运用电离能数值可以判断金属原子在气态时失电子的难易程度自我的深度学习，解决问题巩固知识，即时梳理学生会提出疑问：Mg的第一电离能比Al的大，所以Al比Mg易失去电子，但我们以前学习的金属失电子顺序中，Mg比Al易失电子，与酸反应时更剧烈。同理：P与S有同学反驳，条件不一致，一是气态，二是溶液让学生自己动手查阅资料，形成自己的知识体系，解决刚才生成的疑惑产生新的疑问，为解决问题很好过渡，激发了学习兴趣让学生爱学讨论分析学生的质疑肯定学生的发言，强调分析事物时看好条件是关键。然后请同学们根据这些物质的电子排布式和我们前面学习的电子排布的特殊性来理解可能会想到洪特指出的电子排布的特殊性，能量相同的原子轨道在全充满（P6或d10）、半充满（如P3或d5）和全空（P0或d0）状态时，体系的能量较低，原子较稳定。学生自己动手解决，既学习了新知识，又巩固了已学知识解疑答惑强调学生的分析思路是正确的，鼓励学生自己继续探究。强调Mg(1s22s22p63s23p0)正处于全空状态，能量较低，比较稳定，所以不易失去电子。同理分析：P和S学生分析P和S, P(1s22s22p63s23p3)半满状态，比较稳定，所以不易失去电子。得到了及时的提高，解决了在积极地问题，学生的积极情绪正在提升。交流研讨观察图1-3-5和1-3-6，请你说明原子的第一电离能随着元素原子序数的递增呈现怎样的变化，并从原子结构的角度加以解释。和前面所学知识对应，找出不同点，讨论分析，还是从全空、半满、全满角度分析特殊性从前面知识很好的认识到了这种规律，使学习的知识更加准确。学生自己也能解释原因，积极性很高。必要的总结，注重对知识的强化通过观察可以发现，对同一周期的元素而言，碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体元素的第一电离能最大；从左到右，元素的第一电离能在总体上呈现由小到大的变化趋势，表示元素原子越来越难失去电子。短周期元素的这种递变更为明显，这是同周期元素原子电子层数相同，但随着核电荷数的增大和原子半径的减小，核对外层电子的有效吸引作用依次增强的必然结果。同主族元素，自上而下第一电离能逐渐减小，表明自上而下原子越来越易失去电子。这是因为同主族元素原子的价电子数相同，原子半径逐渐增大，原子核对核外电子的有效吸引作用逐渐减弱。过渡元素的第一电离能的变化不太规则，随元素原子序数的增加从左到右略有增加。这是因为对这些元素的原子来说，增加的电子大部分排步在（n-1）d轨道上，核对外层电子的有效吸引作用变化不是太大。实质分析总之，第一电离能的周期性递变规律是原子半径、核外电子排布周期性变化的结果。对知识及时总结，有效增加知识的增长点练习1填表 练习22.从元素原子的第一电离能数据的大小可以判断出（ ）A、元素原子得电子的难易B、元素的主要化合价C、元素原子失电子的难易D、核外电子是分层排布的练习33.下列元素中，第一电离能最小的是（ ）A、K B、 Na C、P D、Cl观察思考展示素材2，分析讨论分析素材2，钠原子的第一电离能较低，而第二电离能突越式变高，也就是说，I2I1。这说明钠原子很容易失去一个电子成为+1价阳离子，形成稀有气体元素原子的稳定状态后，核对外层电子的有效吸引作用变得更强，不再失去第2个电子。因此，钠元素的常见化合价为+1价。同理分析镁和铝。学生自己讨论解决以前的知识，做到了深化。综合分析元素的化合价与原子的核外电子排布尤其是价电子排布有着密切的关系。除外，元素的最高价化合价等于它所在的族的序数，非金属元素的最高正化合价和负化合价的绝对值之和为8（H除外）；稀有气体元素原子的电子层结构时全充满的稳定结构，其原子既不易失去电子，也不易得到电子，因此稀有气体元素的化合价在通常情况下为0；过渡金属元素的价电子较多，并且各级电离能相差不大，因此具有多种价态，如锰元素的化合价为+2-+7。阅读探究阅读课本，回答下列问题1.什么叫电负性？2.电负性的意义？3.电负性在元素周期表中的变化规律4.电负性的用途阅读教材内容，分析图1-3-7元素的电负性示意图、讨论，得出结论一种阅读提炼的探究方法，最实用的方法之一。元素的电负性及其变化规律二、元素的电负性及其变化规律1.电负性的定义：元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度。2.意义：用于表示原子在化合物中吸引电子的能力，电负性越大，表示该原子在化合物中吸引电子的能力越强。反之，电负性越小，表示该原子在化合物中吸引电子的能力越弱。3.变化规律同一周期，从左到右，元素的电负性递增；同一主族，从上到下，元素的电负性递减。4.用途（1）用于判断一种元素是金属元素还是非金属元素，以及元素的活泼性如何。（2）利用电负性可以判断化合物中元素化合价的正负。电负性大的元素易呈负价，电负性小的元素易呈正价（3）确定共价键的极性的强弱两种元素的电负性相差越大，它们之间键的极性就越强（4）确定化学键的类型一般的，当两个原子的电负性差值1.7时，形成的化学键就是离子键。师生共同总结，强化有学生自己画图分析变化规律，指出与得失电子能力和第一电离能的变化的关系。电负性大的元素集中在元素周期表的右上角，电负性小的元素位于元素周期表的左下角。电负性最大的是F，电负性最小的非放射性元素是Cs。通常，电负性小于2的元素大部分是金属元素。电负性越小，金属元素越活泼。电负性越大，非金属元素越活泼。学生通过对以前知