原子结构和元素的性质课时教学案.docx

1、原子结构和元素的性质课时教学案第一章原子结构与性质第二节原子结构和元素的性质（第一课时）教学目标：1. 知识与技能：（1）了解元素原子核外电子排布的周期性变化规律；（2）了解元素周期表的结构；（3）了解元素周期表与原子结构的关系。 2. 过程与方法：通过问题探究和讨论交流，进一步掌握化学理论知识的学习方法逻辑推理法、抽象思维法、总结归纳法。 3. 情感态度与价值观：学生在问题探究的过程中，同时把自己融入科学活动和科学思维中，体验科学研究的过程和认知的规律性，在认识上和思想方法上都得到提升。教学的重点和难点 1. 教学的重点：元素的原子结构与元素周期表结构的关系。 2. 教学的难点：元素周期表的

2、分区。教学过程【复习】写出1、3、11、19、37号元素的基态电子排布 【阅读教材】碱金属元素基态原子的电子排布【思考】以第三周期为例，写出钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩基态原子的简化电子排布式并观察原子的核外电子排布变化有什么规律？【小结】随着原子序数的递增，每到出现 元素，就开始建立一个新的电子层，随后最外层上的电子逐渐增多，最后达到 个电子，出现 ，然后又由 开始到 ，如此循环往复。一、原子结构与元素周期表(一)原子的电子排布与周期的划分(1)结合周期表,我们会发现,每一周期的第一种元素(除第一周期外)是 _, 最外层电子排布为_,每一周期的最后一种元素都是 _, 这些元素的最外层电子排

3、布除He为1s2 外,其余都是_. (2)观察周期表发现周期表中周期序数等于该周期中元素的_.结论：随着核电荷数的增加，核外电子的排布发生周期性的变化。【小结】元素周期系的形成是由于 。【引入】 在必修2中我们已学习了元素周期表和元素周期律的相关知识，现在回顾一下：元素周期表的结构如何？周期表有7个横行18个纵行，分别叫做周期、族。18个纵行分为16族：7个主族、7个副族、1个第VIII族、1个零族。【阅读】教材P1415【思考】你能否根据原子结构与各周期中元素种数的关系分析元素周期系周期发展规律？周期一二三四五六七元素数目金属元素数目非金属元素数目【讲解】由于随着核电荷数的递增，电子在能级里

4、的填充顺序遵循构造原理，元素周期系的周期不是单调的，每一周期里元素的数目不总是一样多，而是随着周期序号的递增渐渐增多。因而，我们可以把元素周期系的周期发展形象的比喻成螺壳上的螺旋。【思考】周期表上的“外围电子排布”简称“价电子层”，这是由于这些能级上的电子数可在化学反应中发生变化。每个纵行的价电子层的电子总数是否相等？主族元素的价电子数和族序数有何关系？ 不一定相等 相等(二)原子的电子排布与族的划分【讲解】在周期中有18个纵列,除零族元素中He （1s2）与其它稀有气体ns2np6不同外,一般说来,其它每个族序数和价电子数是相等的.主族元素：族序数=原子的最外层电子数=价电子数副族元素：大多

5、数族序数=（n-1)d+ns的电子数=价电子数【练习】已知某元素的原子序数是25，写出该元素原子的价电子层结构式，并指出该元素所属的周期和族。 其排布式为Ar3d54s2，由于最高能级组数为4，其中有7个价电子，故该元素是第四周期B族。【思考】按照电子排布，可把周期表的元素划分为5个区：s区、d区、ds区、p区、f区。划分区的依据是什么？ s区、d区、p区分别有几个纵列？区的名称来自按照构造原理最后填充的能级的符号(三)原子的电子构型和元素的分区S 区元素：最外层构型是ns1和ns2。IA和 IIA族元 素。除H外，其余为活泼金属。p区元素：最外层电子构型从ns2np1ns2np6的元素。即I

6、IIAVIIA族、零族元素。除H外，所有非金属元素都在p区。d区元素:包含第IIIB族到VIII族元素。最外层电子数皆为12个，均为金属元素，性质相似。ds区元素:包括IB族和IIB族元素，最外层电子数皆为12个，均为金属元素 。f区元素：包括镧系和锕系元素。最外层电子数基本相同，化学性质相似。思考：1为什么s区、d区、ds区的元素都是金属(除H外)？s区、d区、ds区的元素最外层电子数为1-2个电子，在反应中易失去，所以都是金属。2为什么副族元素又称为过渡元素？副族元素处于金属元素向非金属元素过渡的区域，因此，又把副族元素称为过渡元素。3为什么在元素周期表中非金属元素主要集中在右上角三角区内

7、（如图）？处于非金属三角区边缘的元素常被称为半金属或准金属。为什么？这是由元素的价电子结构和元素周期表中元素性质递变规律决定的，在元素周期表中，同周期的元素从左到右非金属性渐强，同主族元素从上到下非金属性渐弱，结果使元素周期表右上角的元素主要呈现非金属性。处于非金属三角区边缘的元素既能表现出一定的非金属性，又能表现出一定的金属性，因此，这些元素常被称之为半金属或准金属。【练习】1已知某元素在周期表中位于第五周期、A族位置上。试写出该元素基态原子的价电子排布式、电子排布式并分析该元素在哪区？ 由于是A族， 4d必是全充满的，所以价电子排布为5s25p4，电子排布式Kr4d105s25p4，属P区

8、2已知一元素的价层电子结构为3d54s2，试确定其在周期表中的位置。 第四周期，B族。3试确定32号元素在周期表中的位置。 第四周期，A族 判断处于第三周期，A族元素的价层电子结构、原子序数。 Ne3s23p2，第14号元素【课堂小结】一、原子结构与元素周期表1、原子的电子排布与周期的划分 周期序数=能层数2、原子的电子排布与族的划分主族元素：族序数=原子的最外层电子数=价电子数 副族元素：大多数族次=（n-1)d+ns的 电子数=价电子数3、原子的电子构型和元素的分区5个区：s区、d区、ds区、p区、f区。【当堂检测】1填表 分 区族 数价电子排布s区p区d区ds区f区2门捷列夫周期表中第一

9、、第二、三、四、五、六周期分别含有的元素种数是 _、_、_、_、_、_ 。2，8，8，18，18，323已知某元素A的电子排布式为1s22s22p63s23p3，则A元素处于_周期_族。三，第VA 4元素周期表中第IIIA族位于第_列，ds区位于第_列和第_列，d区从第_列开始，到第_列结束。13，11，12，3，10 5写出34号元素和23号元素的价电子层排布式。4s24p4 ，3d34s26第三周期元素中，基态原子轨道表示式中存在着空轨道的元素有（ ）种。 A . 1 B. 2 C. 3 D. 4 7相邻两周期的两个同主族元素，其质子数相差的数目不可能为（ ）。 A. 2 B. 8 C8下

10、列说法正确的是（）。 A第4 、5 、6周期的B族元素均为10个 B相同主族元素的价电子层排布一定相同 C第三和第四周期的相同主族元素的原子序数一定相差18 D过渡元素位于周期表的第3到第12纵列9外围电子构型为4f75d16s2元素在周期表中的位置是 ( )A 四周期B族 B 五周期B族C 六周期B族 D 六周期B族10某周期A族元素的原子序数为x，则同周期的族元素的原子序数是( )A 只有x+1 B 可能是x+8或x+18C 可能是x+2 D 可能是x+1或x+11或x+2511.元素的分区和族1) s 区: , 最后的电子填在 上, 包括 , 属于活泼金属, 为碱金属和碱土金属2) p区

11、:, 最后的电子填在 上, 包括 族元素, 为非金属和少数金属3) d区: , 最后的电子填在 上, 包括 族元素, 为过渡金属4) ds区: , (n-1)d全充满, 最后的电子填在 上, 包括 , 过渡金属(d和ds区金属合起来,为过渡金属)5) f区: , 包括 元素, 称为内过渡元素或内过渡系。 【课外练习】 1.下列说法正确的是 （ ）。 A. 基态时，相同周期的两种元素原子所含的能级和能层是一样的。 B基态时，稀有气体元素原子的价层电子数都为8。 C基态时，同种元素的原子和离子的轨道排布式一样。 D非金属元素原子的d轨道一定不填充电子或填满电子。 2下列表示元素的基态原子的电子排布

12、式，其中表示的元素属于第三周期的元素的是（ ）。 A1s22s122s22p5 C.1s22s22p63s222s22p63s23p64s1 3基态原子的最外层电子排布式为ns1的元素一定是 （ ）。 A非金属元素 B.金属元素 C.主族元素 D.非金属元素或金属元素 4.基态原子所含能级种类相同的是 ( )。A.第一周期元素和第三周期元素、O 、Cl 5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.吸氢材料镧镍合金 B.半导体材料砷化镓 C.高温结构陶瓷材料氮化硅 D.透明陶瓷材料硒化锌 6门捷列夫周期表中每一周期的第一个元素（除第一周期外）都是_元素，每一周期的

13、最后一个元素（除第七周期外）都是_元素。 碱金属，稀有气体元素 7.假设一个轨道只能容纳一个电子,则前四个稀有气体元素的原子序数分别为:_ 、_、_、_。1，5，9，18 8已知元素周期表中第一、二、三、四、五、六、七周期中所含元素种类（假设第七周期已排满）分别是2、8、8、18、18、32、32，由此可知116号元素处于周期表第_周期，第_族，其电子排布式为_。七 ，VIA，Rn5f146d107s27p49根据构造原理，解释为什么元素周期表中，第一、二、三、四、五、六、七周期含有元素的数目分别是2、8、8、18、18、32、32？分析：第二周期与第一周期相比、第三周期与第二周期相比都多了s

14、、p二个能级，第四周期与第三周期相比多了s、p、d、三个能级.而s、p、d、f能级所能容纳的最多电子数分别为2、6、10、14，故 10元素周期表中，第四周期第IIA族和第IIIA族之间为什么存在10种元素，第三周期第IIA族和第IIIA族元素之间却没有别的元素？用构造原理解释。 提示：3d能级的能量高于4s，低于4p 。第二节原子结构与元素的性质第二课时【教学目标】1、掌握原子半径的变化规律2、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3、进一步形成有关物质结构的基本观念，初步认识物质的结构与性质之间的关系4、认识主族元素电离能的变化与核外电子排布的关系5、认识原子结构与元

15、素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值 【教学重、难点】电离能得定义及与原子结构之间的关系【教学过程】【引入】我们知道元素性质是由元素原子结构决定的，那具体性质如何变化呢？【阅读】一、原子半径【探究】观察图120分析：1元素周期表中同周期主族元素从左到右，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？2元素周期表中，同主族元素从上到下，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？【讲解】原子半径的大小取决于两个相反的因素：一是电子的能层数，另一个是核电荷数。显然电子的能层数越大，电子间的负电排斥将使原子半径增大，所以同主族元素随着原子序数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。而当电子能层

16、相同时，核电荷数越大，核对电子的吸引力也越大，将使原子半径缩小，所以同周期元素，从左往右，原子半径逐渐减小。【小结】1、决定原子半径大小的因素有 电子层数越多，电子之间的 力使原子半径 ；核电荷数越多，核对电子的 力 ，使原子半径 。其中主要决定因素为 2、在元素周期表中原子半径从左到右逐渐 ，从上到下逐渐 3、根据理解，离子半径大小：F- Cl- F- Na+ 【阅读】二、电离能1、第一电离能I1； 态电 性基态原子失去 个电子，转化为气态基态正离子所需要的 叫做第一电离能。第一电离能越大，金属活动性越 。同一元素的第二电离能 第一电离能。2、如何理解第二电离能I2、第三电离能I3 、I4、

17、I5？气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能(用I1表示)，从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需消耗的能量叫做第二电离能(用I2表示)，依次类推，可得到I3、I4、I5同一种元素的逐级电离能的大小关系：I1I2I3I4 K Rb BN P AsCO S Cl DSi P Cl3、对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是 （ ） A碱性：NaOHMg(OH)2Al(OH)3B第一电离能：NaMgMgAlD还原性：NaMgAl4、下列用核电荷数表示出的各组元素，有相似性质的是A19和55 B6和14 C16和17 D12和245、已知元素的电负性和元

18、素的化合价一样，也是元素的一种性质。下面给出14种元素的电负性：元素AlBBeCClFLiMgNNaOPSSi电负性(1)根据表中给出的数据,可推知元素的电负性具有的变化规律是 。(2)（2）判断下列物质是离子化合物还是共价化合物？M3N2 BeCl2 AlCl3 SiC信息化教学设计学院：化学化工学院姓名：惠苗苗学号：40907209学科：化学教育教材版本：鲁科版原子结构教学设计一、课标分析高中化学课程标准对这节内容的要求是知道元素、核素的涵义。 二、教材分析本节内容选自山东科学技术出版社新课标教材化学2（必修）第一章原子结构与元素周期律的第一节原子结构。本节从卢瑟福的粒子散射实验入手，在原子水平上认识了原子的结构，在