《元素的性质与原子结构》教学设计

1 第一章第一章第一节第一节 元素周期表元素周期表 教学设计教学设计 第 3 课时 元素的性质与原子结构 广州一中 罗婉娴 一 教学目标一 教学目标 知识与技能 1 通过观察卤素 碱金属元素的原子结构 最外层电子数 的相同点 掌握同类物质具有相似的性质 2 通过比较卤素 碱金属元素的原子结构 电子层数 的不同点 掌握同主族元素性质的递变规律 并 学会分析递变性的原因 3 知道金属 非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律 以 IA 和 V A 族为例 知道同一主族 内元素性质的相似和递变规律与原子结构的关系 4 初步掌握元素的金属性或非金属性强弱比较的方法 过程与方法 培养通过对实验现象和素材的分析来归纳结论的能力 形成科学方法 形成 结构决定性质 位置反映 结构 的化学基本观念 情感态度与价值观 通过对元素周期律和周期表的学习 加深对 事物变化的量变引起质变 等哲学规律性认识 体会元素 周期律和周期表在自然科学领域内的重要作用 二二 教教学学重重点点难难点点 元素在元素周期表中的位置及其性质的递变规律 三 教学方法 对比三 教学方法 对比 归纳归纳 实验探究实验探究 演绎演绎 四 教学过程四 教学过程 一 碱金属元素 一 碱金属元素 环节环节 1 1 理论探究 对比归纳碱金属元素结构的相同点和不同点 理论探究 对比归纳碱金属元素结构的相同点和不同点 问题创设 元素周期表中为什么把锂 钠 钾等元素编在一个族呢 它们的原子结构和性质有什么联 系呢 学生活动 科学探究 1 查阅元素周期表 填写教材 P5 中的表格 对比碱金属的原子结构示意图 归纳碱金属原子结构的相同点和不同点 相同点 最外层只有一个电子 不同点 随着核电荷数的增加 原子的电子层数逐渐增多 原子半径逐渐增大 追问 元素的化学性质决定于原子结构中的哪一部分 根据上述结构的异同 推测碱金属元素性质的 异同点 学生 化学性质决定于最外层电子数 碱金属可能像钠一样能与氧气和水反应 但反应程度可能不同 过渡 下面我们通过实验验证碱金属化学性质的相似性和不同点 2 环节环节 2 2 实验探究 通过实验钾和钠与氧气的反应以及钾和钠与水的反应 对比钾和钠性质上的相同点和 实验探究 通过实验钾和钠与氧气的反应以及钾和钠与水的反应 对比钾和钠性质上的相同点和 不同点 不同点 实验视频 科学探究 2 钾分别与氧气 水的反应 回忆钠分别与氧气 水的反应 进行对比 序号钾钠 相同现象都能与氧气反应对比实验 1 与氧气反应 不同现象钾熔成小球 迅速燃烧并产 生紫色火焰 金属钠先熔化后燃烧 产 生黄色火焰 相同现象都能与水反应对比实验 2 与水反应不同现象钾浮在水面上 剧烈反应 有火花 反应后的溶液使酚 酞显红色 钠也浮在水面 跟水反应 熔成小球 并在液面上迅速 游动 反应后的溶液使酚酞 显红色 环节环节 3 3 由钾钠到碱金属再到研究方法 分层次归纳总结出元素性质与原子结构的关系 由钾钠到碱金属再到研究方法 分层次归纳总结出元素性质与原子结构的关系 思考与交流思考与交流 1 1 通过观察和回忆钾和钠的实验 你认为钾和钠性质的相似性和不同点与它们的原子结构 有关系吗 学生归纳 钾和钠都能与氧气和水反应 性质相似 是因为它们的最外层都是有 1 个电子 而钾比钠 反应更剧烈 是因为钾原子比钠原子多一个电子层 思考与交流思考与交流 2 2 归纳整个碱金属元素性质与原子结构的关系 并预测锂和铷的性质 学生归纳 碱金属元素最外层都有 1 个电子 它们的化学性质相似 都能与氧气 水反应 碱金属从锂到铯 随着电子层数逐渐增多 原子半径逐渐增大 原子核对最外层电子的 引 力逐渐减弱 失电子越来越易 与氧气 水反应越来越剧烈 锂反应没有钠剧烈 铷反应比钾剧烈 实验视频 锂与水 铷与水 铯与水的反应 练习 Li O2 Na O2 K O2 K H2O Rb H2O 思考与交流思考与交流 3 3 从 Li 到 Cs 与水生成碱的反应越来越剧烈 它们的金属性逐渐增强 所以 以后若要 比较金属的金属性强弱 可以用哪些判断方法 学生归纳 研究方法 元素的金属性强弱比较 教材 P7 注释 元素的金属性比较可以从两个方面比较 元素的金属性越强 其单质越容易与水 或酸 反应 置换出氢气 它们的最高价氧化物的水化物 氢氧化物碱性越强 3 环节环节 4 4 碱金属物理性质的相似性和递变性 碱金属物理性质的相似性和递变性 学生 根据表 1 1 请总结碱金属的物理性质有什么相似性和规律性 碱金属单质颜色和状态密度 g cm 3 熔点 C 沸点 C 原子半径 nm Li 银白色 柔 软 0 534180 513470 152 Na 银白色 柔 软 0 9797 81882 90 186 K 银白色 柔 软 0 8663 657740 227 Rb 银白色 柔 软 1 53238 896680 278 Cs 银白色 柔 软 1 87928 40678 40 265 总结 单质的颜色 除铯外 都呈银白色 状态柔软 密度小 熔点低 二 卤族元素 二 卤族元素 环节环节 5 5 利用已学碱金属的研究方法 预测卤族元素结构和性质的关系 利用已学碱金属的研究方法 预测卤族元素结构和性质的关系 过渡 通过碱金属的学习 我们已经知道了最外层电子数都为 1 个电子的碱金属原子结构和性质的关 系 那同学们能不能类推卤族元素结构和性质的相似性和递变性呢 学与问 卤族元素的原子结构如下所示 根据卤族元素的原子结构 请你试着推测一下氟 氯 溴 碘在化学性质上所表现的相似性和递变性 学生 相似性 最外层电子数都为 7 都易得一个电子 都有氧化性 递变性 从氟到碘 电子层数逐渐增大 原子半径逐渐增大 原子核对最外层电子的引力逐渐 减弱 得电子越来越难 氧化性逐渐减弱 环节环节 6 6 利用已有的科学事实 证明卤族元素结构和性质的关系 利用已有的科学事实 证明卤族元素结构和性质的关系 教师 如何证明我们的预测是否正确呢 除了实 4 验 我们还可以通过一些科学家已经得出的客观事实来证明我们的结论 例如教材第 8 页卤素单质与氢 气的反应 投影 学生 相似性 卤素单质均为双原子分子 均能与氢气反应生成氢化物 递变性 从 F2到 I2 与氢气反应越来越难 氢化物稳定性逐渐减弱 非金属性逐渐减弱 环节环节 7 7 利用已有知识 通过实验验证卤族元素结构和性质的关系 利用已有知识 通过实验验证卤族元素结构和性质的关系 教师 类似比较金属活泼性强弱 证明卤素元素的非金属性强弱也可以通过卤素单质间的置换反应 实验 1 1 完成下列实验 观察现象 写出有关反应的化学方程式 实验现象化学方程式 1 将少量新制的饱和氯水分别 加入盛有 NaBr 溶液和 KI 溶液的 试管中 用力振荡后加入少量四 氯化碳 振荡 静置 1 2 2 将少量溴水加入盛有 KI 溶液 的试管中 用力振荡后加入少量 四氯化碳 振荡 静置 3 思考与交流 根据现象写出方程式 比较以上三个反应氧化剂 氧化产物的氧化性强弱 总结 非金属性强弱的判断依据 与氢气反应的难易程度以及生成的氢化物的稳定性 单质间的 置换反应 最高价氧化物的水化物 含氧酸 的酸性强弱 教师 阅读教材 P8 资料卡片 卤素单质在物理性质上同样存在相似性和递变性 环节环节 8 8 教师总结 通过比较碱金属和卤族元素 我们可以看出 元素的性质与原子结构有密切的练习 特别 是与最外层电子数有关 结构的相似的一族元素 在化学性质上表现出相似性和递变性 拓展到整个元 5 素周期表 同主族元素从上到下 金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 五 板书设计 五 板书设计 二 元素的性质与原子结构 一 碱金属 结构 从 Li 到 Cs 性质 同 最外层为 1e 都能与氧气和水反应 异 电子层数 原子半径 与氧气和水反应反应越来与剧烈 失电子越来越来越容易 金属性逐渐增强 二 卤族元素 结构 从 F2到 I2 性质 同 最外层为 7e 都能与氢气反应 异 电子层数 原子半径 与氢气反应越来越难 生成氢化物稳定性逐渐减弱 得电子越来越来越难 非金属性逐渐减弱 六 教学反思 1 本节课首先由碱金属的原子结构入手 由学生预测 Na 和 K 的化学性质 接下来回忆 Na K 分别与氧 气 燃烧及与水反应的实验现象 辅以实验视频 然后由学生讨论推出碱金属化学性质的相似性和递变性 预测铷 铯与水反应的实验现象 并再次呈现实验视频 学生被铯与水反应的现象所震撼 也加深了 对碱金属化学性质的递变性的理解 此时 我们再次提出另外一个问题 你估计锂与水反应会是怎样 当他们看到金属锂在水中慢悠悠地转动 发出会心的微笑 在老师把单质的还原性转变为元素的金属 性后 形成金属族元素金属性的递变性的这一原理 这样利用反差较大实验现象 更易引起学生的注 意 利于他们形成运用原理的思维程序 2 在环节 7 中 利用已有知识 通过实验验证卤族元素结构和性质的关系 对于要比较卤素元素的非金属性强弱 学生相对陌生 我们可以提示他们 类似比较金属活泼性强弱 通过卤素单质间的置换反应来证明 并提出如何使实验现象更易观察 通过帮助学生回忆上学期学过的 萃取实验 设计出置换后 再加入 CCL4 溶液 让现象更明显 这样让学生通过反应事实及实验得出出元 素的非金属性定义 元素非金属性强弱的判断依据及卤族元素非金属性的递变规律 练习反馈练习反馈 1 碱金属钫 Fr 具有放射性 它是碱金属元素中最重的元素 下列预言错误的是 6 在碱金属中它具有最大的原子半径 B 它的氢氧化物化学式为 FrOH 是一种极强的碱 C 钫在空气中燃烧时 只生成化学式为 Fr2O 的氧化物 D 它能跟水反应生成相应的碱和氢气 由于反应剧烈而发生爆炸 2 2 已知金属 A 可与冷水反应 金属 B 和热水才能反应 金属 C 和水不能反应 判断金属 A B C 金属 性强弱 已知 NaOH 为强碱 Mg OH 2为中强碱 Al OH 3为两性氢氧化物 则 Na Mg Al 的金属性强弱 氧化性 Al3 Mg2 Na 则元素金属性顺序为 3 下列事实不能用于判断金属性强弱的是 A 金属间发生的置换反应 B 1 mol 金属单质在反应中失去电子的多少 C 金属元素最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱 D 金属元素的单质与水或酸置换出氢气的难易 4 各组性质比较的表示中 正确的是 A 生成由易到难 HF HCl HBr HI B 稳定性 HF HCl HBrHCl HBr HI D 酸性 HClO4 HBrO