第一节：元素周期表

1、元素周期表一、教学目标：知识与技能：1、了解原子构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数、质量数以及它们之间的相互关系。2、知道元素、核素、同位素、同素异形体等的涵义。3、了解原子核外电子的排布。在学习核外电子排布规律及其表示方法的同时，了解原子结构示意图、电子式、分子式、结构式、结构简式的表示方法。4、能描述元素周期表的结构，知道金属、非金属等元素在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。过程与方法：1、通过化学史的学习，运用历史与逻辑相统一的方法，学习元素周期表的结构，以及相关的概念。2、通过对数据和实验事实的归纳学习的方法，了解原子结构和元素性质之间的关系，认识同一族元素化

2、学性质的相似性和递变性。情感态度与价值观：通过原子核外电子的排布的学习，进一步巩固物质第一性的辩证唯物主义的哲学原理。通过金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律的学习，培养学生关于结构决定性质，性质决定用途等化学思维。二、教学重难点：重点：元素周期表的结构，金属、非金属等元素在周期表中的位置及其性质的递变规律。难点：金属、非金属等元素在周期表中的位置及其性质的递变规律。三、教学方法与手段： 归纳与演绎、分析与综合、抽象与具体、历史与逻辑相统一的思维方法四、教学过程：学习环节教师活动学生活动设计意图板块一：原子结构任务1：原子结构【引课】任何事物都有其运动轨迹，并非一蹴而就。原子的发

3、现也有其发现史：公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为 ：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即原子。 1.道尔顿原子模型(1803年）2.汤姆生原子模型（1904年）3.卢瑟福原子模型（1911年）4.波尔原子模型(1913年）5.电子云模型（19271935年）道尔顿原子模型认为：原子是组成物质的基本粒子，它们是坚实的、不可再分的实心球。 汤姆生原子模型认为：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。 卢瑟福原子模型认为：原子中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就象行星环绕太阳运转一样。

4、 波尔原子模型认为： 电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。 电子云模型认为：现代物质结构学说。波粒二象性。（既有整体性、质量，也有波动性、可叠加、衍射、干涉、偏振现象）。【问题】原子是构成物质的一种基本微粒，物质的组成、性质和变化都与原子结构密切相关。那么，原子的内部结构是怎样的呢？首先来看：原子的构成。原子由原子核和核外电子构成。而原子核又是由更小的微粒质子和中子构成的。【交流讨论】下表是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/Kg9.109×10-311.673×10-271.675×10-27相对质量0.0005484

5、1.0071.008电量/C1.602×10-191.602×10-190电荷1+10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怎样的关系？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？【课堂讲解】原子核的构成 质子带正电荷，中子不带电，质子和中子依靠一种特殊的力核力结合在一起。由此得到：一个数量关系。质子数=核电荷数=(中性）原子核外电子数。 由于电子的质量很小，相对于质子和中子的质量，可以忽略不计。因此原子

6、的质量几乎全部集中在原子核上。换句话说，原子的质量可以看做原子核中质子的质量和中子的质量之和。人们将原子核中质子数和中子数之和称为质量数。就有：质量数（A）=质子数（Z）+种子数（N） 表示原子组成的一种方法：一般用符号AzX表示一个质量数为A ，质子数为Z的原子【补充】阳离子：质子数=核外电子数+电荷数阴离子：质子数=核外电子数电荷数【练习】1、填表微粒质量数质子数中子数电子数H11012311 X+231112103216 S2-321616188035 Br803545352、积极思考认真思考，听课，做笔记。了解原子结构发现史。问题引入式，直奔主题。任务2：元素、核素、同位素【引课】上节

7、课在初中知识基础上，进一步学习了构成原子的微粒，及微粒的特性和表示方法。现在进一步学习相关知识。【问题】我们知道，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。同种元素原子的质子数相同，那么，中子数是否也相同呢？【观察与思考】观察P10上的表格，思考氕、氘、氚他们是同一种元素吗？构成它们的微粒又有何异同？【讲解】把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。如氕、氘和氚就各为一种核素。又将质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。氕、氘、氚都是氢的同位素【注意】“同位”指核素的质子数相同，在元素周期表中占有相同的位置。 许多元素都

8、有同位数，在生活生产中有着重要的应用：氘、氚用作制造氢弹的原料。铀有三种核素，其中质量数为235的铀是核反应堆的燃料。氧元素有（）三种核素，其中质量数为18的氧可作为示踪原子。碳有（）三种核素，而质量数为14的碳用于考古断代。任务3：原子核外电子排布（1）电子层的表示方法及其能量变化【问题】原子由原子核和核外电子构成的，核外电子绕核做永不停歇的运动。那么，在含有多个电子的原子里，电子是怎样排布的？【讲解】在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动，我们把不同的区域简化为不连续的壳层，称作电子层，分别用n=1，2，3，4，5，6，7或K.、L、M、N、O、P、Q来表示从内到外的电子层

9、。任何一个电子都具有一定的能量, 在同一个原子里各电子的能量不尽相同,有的差别还很大。能量低的电子通常在离核较近的区域内运动，而能量高的电子通常在离核较远的区域内运动。即：电子层1234567字母表示KLMNOPQ能量变化低 高电子离核距离：近 远电子能量： 低 高（见：电子层模型示意图）（2）核外电子分层排布的规律【提问】在多电子的原子里，电子是分层排布的，那么，核外电子的排布服从哪些规律？分层排布原子中的电子处在原子核的引力场中，类似于地球上的万物处于地心的引力场中一样，电子总是尽可能的从内层排起。即服从电子首先排布在能量最低的电子层里，只有当能量最低的电子层中排满了电子之后，剩余的电子才

10、依次进入能量较高的电子层里，直至所有的电子都排完。【提问】那么，每个电子层最多可以排布多少个电子呢？【观察与总结】根据表1-2核电荷数为1-20的元素原子核外电子层排布（P13） 能否得到答案？【总结】 各电子层最多容纳2n2个电子。【讲解】根据第三条规律，发现19号和20号元素不满足，那是因为：原子最外电子层上的电子数不能超过8个（K 层为最外层时不超过2个）。次外层电子数不能超过18个，倒数第三层电子数不超过32个。（3）核外电子排布的表示方法：原子（离子）结构示意图【讲解】为了清晰表示核外电子的分层排布，我们用原子（离子）结构示意图等化学符号来表示。形如：图1-8钠原子的核外电子排布。前

11、面用粒子符号，其后用小圆表示原子核，圆内用+/-加阿拉伯数字表示核内质子数，用标有对应字母的圆弧线段表示电子层，并在圆弧上表上层内电子数。【注】离子的核外电子排布和其离子结构示意图与原子类似。【练习】写出1-18号元素的原子结构示意图（4）粒子半径的比较方法【讨论】1、比较Na原子与Li原子的原子半径大小2、比较Na原子与Mg原子的原子半径大小3、比较Na与Na+的半径大小4、比较Cl-与Cl的半径大小5、比较Na+与Mg2+半径大小6、比较O2-与F-半径大小【总结】 粒子半径的比较方法(1)原子半径的大小主要由核外电子层数和原子核对核外电子的作用来决定。电子层数越多，原子半径就越大；电子层

12、数越少，原子半径就越小。当电子层数相同时，随着核电荷数的递增，原子核对核外电子的引力越小，原子半径就越小。例如：Na > Mg > Al > Si > P > S > Cl(2)同主族元素的原子半径和离子半径,从上到下,随着核电荷数的递增,原子半径和离子半径均依次 。例如： Li < Na < K < Rb < Cs Li+ < Na+ < K+ < Rb+ < Cs+ F < Cl < B r< I F- < Cl- < Br- < I-(3)同一元素的粒子半径比较,看电子

13、数,电子数越多,半径越大。例如： r（Na）> r(Na+) r（Cl-）> r(Cl) r(Fe) > r(Fe2+) > r(Fe3+)（4）电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径 。【练习】1、下列叙述中正确的是( )。 A. 除零族元素外，短周期元素的最高正价在数值上都等于该元素原子的最外层电子数 B. 除短周期外，其他周期均只有18种元素 C. 副族元素中没有非金属元素 D. 在所有碱金属元素中钫元素的原子半径最大2、 下列有关化学研究的不正确说法是（ ）。 A酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4 B碱性： C依据丁达尔现象可将分散系分为溶液

14、、胶体与浊液。 D从F、Cl、Br、I 的原子半径递增的事实，可推出。 HF、HCl、HBr、HI 酸性递增的的规律板书：板块二：元素周期表任务1：元素周期表（1）元素周期表的编排原则【动手练习】查周期表，写出下列元素的原子序数, 并画出原子结构示意图H C O Al S Cl【分类】将写好的原子结构示意图按一下顺序进行分类：将电子层数相同元素按原子序数递增的顺序从左到右排列排成横行。把最外电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序从上而下排成纵行。【实践与交流】请你根据以上原则将前10号元素编排成一个周期表。【总结】将自己编排的周期表与书后的元素周期表进行比较，可得元素周期表的编排原则：1、将电

15、子层数相同元素按原子序数递增的顺序从左到右排列排成横行。2、把不同横行中最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序从上而下排成一纵行。按教师要求，完成课题练习、分类、实践和交流先演绎后归纳的 层层递进的方式，让学生在动脑动手动心的基础上完成教学任务，使学生达到知道、了解、理解、应用等认知性学习目标的水平。（2）元素周期表的结构【过渡】1869年 俄国化学家门捷列夫，按照这样的编配原则，制出了第一张元素周期表。下面我们就将元素周期表做一个详细讲解【讲解】首先看到的是1、周期：具有相同电子层数而又按照原子序数递增顺序由左到右进行排列的一系列元素。周期序数=电子层数元素周期表共7个周期又可分为3个

16、短周期和4个长周期。短周期：第一周期（2种元素）、第二、三周期（各8种元素）；其他均为长周期。简称：三短四长2、族：不同横行中最外层电子数相同元素按电子层数递增的顺序由上到下排成纵横。主族序数=最外层电子数周期表共18纵横，16个族。族又分为主族：A , A , A , A ,A , A , A 共7个主族；副族：B , B ,B , B , B ，B , B 共7个副族；第VIII 族：包含3个纵行；零族：稀有气体元素。简称：七主七副三八一零。【口诀记忆】1）横行叫周期，共有七周期；2）纵行称作族，共有十六族；3）二、三分主副，先主后副族；4）VIII族最特殊，三行是一族；5）二次分主副，副

17、后是主族。6）一、八依次现，一、零再一遍。7）锕、镧各十五，均属IIIB族。【练习】题型一：元素周期表的结构考察练习1：练习2：题型二：确定元素在周期表中的位置练习3：【习题课总结/补充】元素周期表的几个关系：（1）常见的等量关系：核外电子层数=周期数主族序数=最外层电子数=最高正价=8-| 最低负价 |质子数=核电荷数=原子序数=原子核外电子数（2）序数关系（同周期的序数关系）同周期中直接相邻元素的原子序数相差1。同周期A族与A族元素的原子序数差可能为1、11、25；第二、第三周期元素，原子序数差为1；第四、第五周期元素，原子序数差为11（增加了10种过渡元素）；第六、第七周期元素，原子序数差为25（增加了14中镧系或锕系元素）。一面带点，讲解知识点。让学生在一个大的框架下学习化学元素，降低学习难度和减少记忆负担。方便学生记忆，牢固掌握知识要点。基本题型的设置，加强学生的对知识点的理解记忆。浅入深出、把握练习的难度系数和根据课堂的实际情况进行课堂练习（3）课堂总结【练习】【总结】【布置作业】课堂练习，并回顾这节课的主要知识点用练习加深学生对知识的理解，并做课堂知识总结升华。任务2：元素的性质与原子结构【练习】【回顾】上节课主要知识的回顾【科学探究】 查阅元素周期表中有关信息，填写教材P5表格思考：对比碱金属元