四川省2012-2013学年高中化学 1.2《原子结构与元素的性质》学案 新人教版选修3

1 新课导学案二新课导学案二 1 2 1 2 原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质 第一课时第一课时 原子结构与元素周期表原子结构与元素周期表 课前预习课前预习 预习目标 预习目标 1 复习核外电子排布的构造原理 1 36 号元素的电子排布式 2 周期表中各区 S 区 D 区 P 区 中 各周期中 各族中元素的原子核 外电子排布的规律 3 知道外围电子排布和价电子层的涵义 预习内容 预习内容 温故 温故 1 根据构造原理 默写电子填充的能级顺序 从 1s 到 4d 1S 4d 2 书写下列原子的电子排布式 Li Na K Rb Cs 21Sc 23V 26Fe 28Ni Al P Cl 32Ge 34Se 36Kr 3 画出下列原子的轨道表示式 即电子排布图 N Mg S 知新知新 阅读教材 13 15 页 试着完成以下问题 1 元素周期表中 为什么称 A 族和 A 族元素为 p 区元素 S 区 d 区元素包含哪些族 2 写出下列元素的外围电子排布式 Na K Al Ca N Si S Cl 3 3 元素在周期表中排布在哪个横行 由什么决定 排在哪个列由什么决定 3 思考 14 页中 科学探究 提出的问题 提出疑难 提出疑难 通过预习后 你还有哪些问题 请记下你的疑难问题 课内探究课内探究 学习目标 学习目标 周期表中各区 S 区 D 区 P 区 中 各周期中 各族中元素的原子核外电 子排布的规律 知道外围电子排布和价电子层的涵义 2 重 难点 重 难点 S 区 D 区 P 区外围电子排布规律 学习方法 学习方法 阅读 探究 讨论 学习过程 学习过程 一 原子结构与元素周期表 1 元素周期系的形成 1 元素周期系的形成和形成原因 见书 13 页 2 周期 周期序数 即最大能层数 钯除外 3 族 1 各族位置 开始元素的 最外层电子排布式 末尾元素的 最外层电子排布式 元素种数 一周期 二周期 三周期 四周期 五周期 六周期 七周期 3 主族元素在 列 列 至 列 副族元素在 至 列 列 列 族元素在 至 列 0 族元素在 列 2 价电子层 元素的 简称 价电子层 这些能级上的电子数可在化学反应中发生变化 称为价电子数 每一列的价电子总数 相等 一定 或 不一定 3 族序数 主族序数 即价电子数 化合价 副族元素的族序数是否等于最外层电子数 而是与 有关 4 区 根据电子最后填入的能级的符号划分为 4 个区 价电子排布通式所在列金属还是非金属 s 区 d 区 p 区 ds 区 课堂练习课堂练习 1 下列元素是主族元素还是副族元素 第几周期 第几族 1 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 2 Ar 3d10 4s1 2 由下列元素在周期表中的位置 给出其原子的价电子层的电子排布式 3 第四周期第 B 族 4 第六周期第 A 族 3 已知某元素的原子序数是 25 电子排布式为 元素的名称 符号 位于 周期 族 4 已知某元素在周期表中位于第五周期 A 族 该元素的基态原子的电子排布式 元素名称 符号 原子序数 4 下列对价电子构型为 2s22p5的元素描述正确的是 4 A 原子半径最小B 原子序数为 7 C 第一电离能最大D 电负性最大 5 一个电子排布为 1s22s22p63s23p1的元素最可能的价态是 A 1B 2C 3D 1 6 下列各项叙述中 正确的是 A 电子层序数越大 s 原子轨道的形状相同 半径越大 B 在同一电子层上运动的电子 其自旋方向肯定不同 C 镁原子由 1s22s22p63s2 ls22s22p63p2时 原子吸收能量 由基态转化成激发态 D 原子最外层电子排布是 5s1的元素 其氢氧化物不能使氢氧化铝溶解 7 下列具有特殊性能的材料中 由主族元素和副族元素形成的化合物是 A 半导体材料砷化镓B 吸氢材料镧镍合金 C 透明陶瓷材料硒化锌D 超导材 K3C60 8 超重元素的假说预言自然界中可存在原子序数为 114 号的稳定同位素 试根据原X 298 114 子结构理论和元素周期律预测正确的是 A 位于第七周期 第 A 族B X 是非金属元素X 298 114 C XO2是酸性氧化物D X 元素的化合价有 2 和 4 9 气态中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化 吸收能量最多的是 A 1s22s22p63s23p2 1s22s22p63s23p1B 1s22s22p63s23p3 1s22s22p63s23p2 C 1s22s22p63s23p4 1s22s22p63s23p3 D 1s22s22p63s23p64s24p2 1s22s22p63s23p64s24p1 10 有 A B 和 C 三种主族元素 若 A 元素阴离子与 B C 元素的阳离子具有相同的电子层 结构 且 B 的阳离子半径大于 C 的阳离子半径 则这三种元素的原子序数大小次序是 A B C AB A B C C C B AD B C A 第二课时第二课时 元素周期律元素周期律 课前预习课前预习 预习目标 预习目标 1 复习必修 2 中学习的元素周期律的内容 2 掌握原子半径的变化规律 3 能说出元素电离能的涵义 能应用元素的电离能说明元素的某些性质 认识主族元素电 离能的变化与核外电子排布的关系 5 4 能说出元素电负性的涵义 能应用元素的电负性说明元素的某些性质 5 能根据元素的电负性资料 解释元素的 对角线 规则 列举实例予以说明 预习内容 预习内容 温故 温故 1 元素周期表中 从左至右 原子半径逐渐 金属性逐渐 非金属性逐渐 从上至下 原子半径逐渐 金属性逐渐 非金属性逐渐 从左至右 最高正价从 价递增到 价 最低负价从 价到 价 2 碱金属 随核电荷数递增 单质还原性逐渐 离子氧化性逐渐 与水或与 酸反应的剧烈程度逐渐 最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐 3 卤族元素 随核电荷数递增 单质氧化性逐渐 离子还原性逐渐 与 H2 反应的剧烈程度逐渐 生成氢化物的稳定性逐渐 最高价氧化物对应水 化物的酸性逐渐 知新知新 阅读教材 16 21 页 试着完成以下问题 1 什么叫电离能 第一电离能 同一周期从左到右 元素的第一电离能总体上具有怎样的趋势 同一主族从上到下 第一电离能是怎样的变化趋势 2 什么叫键合电子 我们用电负性描述什么 3 电负性的大小体现了什么性质 同周期元素 同主族元素电负性如何变化 如何联系元 素的金属性和非金属性理解这些规律 4 思考 20 页中 科学探究 提出的问题 提出疑难 提出疑难 通过预习后 你还有哪些问题 请记下你的疑难问题 课内探究课内探究 学习目标 学习目标 见 预习目标 重 难点 重 难点 应用元素的电离能说明元素的某些性质 应用元素的电负性说明元素的某些 性质 学习方法 学习方法 分析图表 总结元素性质的递变规律 演绎 归纳法分析问题和解决问题 学习过程 学习过程 二 元素周期律 1 原子半径 1 影响因素 能层越多 半径越 核电荷数越多 半径越 2 规律 同周期 从左至右 原子半径逐渐 6 同主族 从上至下 原子半径逐渐 注意 稀有气体原子半径的测量方法不同 一般不与其它原子比较半径大小 3 方法 三看法 原子 离子半径比较均适用 层数不同 一般层多径大 如 Na F 层数相同 序小径大 如 Na Mg Al O2 F Na Mg2 同种元素 电子数越多 半径越大 如 Cl Cl Na Na 2 电离能 1 第一电离能定义 2 第一电离能意义 衡量原子失去第一个电子的难易程度 第一电离能数值越小 原子 越 失去电子 3 第一电离能的变化趋势 据图 1 21 归纳 a 同周期元素 从左至右 第一电离能总体呈由 到 的变化 说明原子失电子 能力越来越 b 同主族元素 从上至下 第一电离能由 到 的变化 说明原子失电子能力越 来越 思考 18 页 学与问 1 回答 4 对于同一种原子 第一电离能 第二电离能 第三电离能 思考 分析 18 页的表 Mg 的第一电离能和第二电离能差值大约为 700 第二电离能和第三 电离能差值大约为 6300 为什么差别这么大 用这样的方法看看 Na 和 Al 这些数据与 Na Mg Al 的结构什么关系 3 电负性 1 键合电子 原子中用于 的电子 2 电负性意义 描述不同元素的原子对键合电子 的大小 电负性越大的原子 则对键合电子的 越 因此 一般来说 元素的非金属性越大 电负性越 元素的金属性越大 则电负性 越 3 元素电负性的周期性变化 同周期 从左至右 电负性逐渐 7 同主族 从上至下 电负性逐渐 一般 电负性 1 8 为界 大于 1 8 为 元素 小于 1 8 为 元素 等于 1 8 的 元素 位于周期表中 既有金属性 又有非金属性 4 对角线规则 周期表中 某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质相似 因为它们的电负性接近 比如 Mg O2 2MgO 4 Li O2 2Li2O 不是生成过氧化锂 与 Na 不相似 而与 Mg 相似 Al OH 3是两性氢氧化物 Al OH 3 HCl Al OH 3 NaOH 推测 本节总结本节总结 一 原子结构与元素周期表一 原子结构与元素周期表 用原子的电子排布式和外围电子排布式认识每一周期 每一族 每一区 用原子的电子排布式和外围电子排布式认识每一周期 每一族 每一区 s s p p d d 区 区 的结构规律 的结构规律 二 元素周期律二 元素周期律 1 1 结构 结构 核外电子排布的周期性变化核外电子排布的周期性变化 必修必修 2 2 原子半径的周期性变化原子半径的周期性变化 元素最高正价和最低负价的周期性变化元素最高正价和最低负价的周期性变化 必修必修 2 2 元素金属性和非金属性的周期性变化元素金属性和非金属性的周期性变化 必修必修 2 2 2 2 性质 性质 的周期性变化的周期性变化 的周期性变化的周期性变化 课堂练习课堂练习 1 下列元素中哪一个基态原子的第一电离能最大 A Be B B C C D N 2 在下面的电子结构中 第一电离能最小的原子可能是 A ns2np3 B ns2np5 C ns2np4 D ns2np6 3 下列各组微粒按半径逐渐增大 还原性逐渐增强的顺序排列的是 A Na K Rb B F Cl Br C Mg2 Al2 Zn2 D Cl Br I 4 除去气态原子中的一个电子使之成为气态 1 价阳离子时所需外界 LiBe B Mg Al Si 8 提供的能量叫做该元素的第一电离能 右图是周期表中短周期的一部分 其中第一电离能最小的元素是 5 下列第三周期元素的离子中 半径最大的是 A Na B Al3 C S2 D Cl 6