高中化学《元素周期律》教案22 新人教版必修2.docx
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高中化学《元素周期律》教案22新人教版必修2
2019-2020年高中化学《元素周期律》教案22新人教版必修2
三维目标
知识与技能：
1．理解原子的组成及同位素的概念。
掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数，以及质量数与质子数、中子数之间的相互关系。
2．以第1、2、3周期的元素为例，掌握核外电子排布规律。
3．理解离子键、共价键的涵义。
了解键的极性。
过程与方法：
培养学生的空间想象能力、抽象思维能力、科学的分析推理能力
情感、态度与价值观：
1．使学生初步意识到物质的结构决定物质的性质。
2．科学地、辩证地看问题
教学重点：
1．原子的组成及同位素的概念。
2．掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数，以及质量数与质子数、中子数之间的相互关系。
3．理解离子键、共价键的涵义。
教学难点：
1．原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数，以及质量数与质子数、中子数之间的相互关系。
2．用电子式表示离子化合物或共价化合物的形成过程
教具准备：
多媒体课件、投影仪
教学过程
板书一、原子结构
板书质子（Z）
原子原子核
（X）中子（N）
核外电子
[多媒体展示]
1.原子结构及离子结构中各种基本微粒间的关系
原子种类
微粒之间的关系
中性原子
A
×
Z
原子序数=核电荷数=核内质子数
=核外电子数
质量数
‖
质子数
+
中
子
数
阳离子
An+
×
Z
原子序数=核电荷数=核内质子数
=核外电子数+n
阴离子
Am-
×
Z
原子序数=核电荷数=核内质子数
=核外电子数-m
师：
请大家根据以上知识做以下练习。
[多媒体展示]练习：
有关Cｌ－粒子，回答下列问题：
（1）所含质子数；中子数，电子数；质量数。
（2）该粒子的结构示意图；电子式。
（3）它与Cｌ、Cｌ之间的关系是。
（4）它与Cｌ的半径大小的关系是。
（5）已知Cl元素的相对原子质量为35.5，可知Cｌ、Cｌ原子在自然界的原子质量分数之比为。
答案：
（1）1718
（3）它与Cｌ是同种原子；与互为同位素（4）Cｌ－的半径大于Cｌ的原子半径（5）3∶1
师：
学习原子的结构时，要注意，并非所有的原子核内都有中子，如H原子核中就无中子；同一种元素的同位素只与核内中子数有关，而与核外电子数无关。
如Cｌ与Cｌ是同位素的关系，而Cｌ－与Cｌ也是同位素关系。
[多媒体展示]【例题剖析】
【例1】R原子的核内质子数为m，中子数为ｎ，则下列叙述错误的是（）
A．这种元素的相对原子质量为ｍ＋ｎB．不能由此确定该元素的相对原子质量
C．其原子质量与C原子质量之比约为：
（ｍ＋ｎ）∶12
D．原子核内中子数为ｎ的原子可能是R原子的同位素
学生思考后，教师讲解：
师：
本题为概念性较强的综合题。
由于大多数元素存在同位素，各同位素原子在自然界中又有各自的原子个数百分比，元素的相对原子质量是按各种天然同位素原子所占的一定百分比求出的平均值。
根据题给信息，我们只能知道这种原子的质量数为ｍ＋ｎ，至于它有无天然同位素，各同位素在自然界中的原子个数百分比均无法判断。
故不能确定这种元素的相对原子质量，故A不正确，B正确。
原子的相对质量是以C质量的1/12作为标准，其他原子的质量跟它相比较所得的数值。
相对原子质量的近似值即为质量数。
设R原子的实际质量为mg，则有≈ｍ＋ｎ
即：
＝所以选项C正确。
对于D选项，根据概念，质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，现两者中子数相同，若质子数相同，则为同一种原子；若质子数不同，则为两种元素。
所以不可能形成同位素，故D错。
综合以上分析，正确的选项应是：
AD
[多媒体展示]综合练习
质量数为32，有16个中子的原子R，允许存在的微粒组是（）
A.R2+、RO2、RO3B.R2－、RO2、RO3
C.R－、RO、R2OD.R+、RO、RO
板书：
各电子层最多容纳2n2个
排布规律最外层不超过8个
（分层）次外层不超过18个
最先排布在能量较低的电子层里
[多媒体展示]
原子核外电子排布规律
核外电子排布规律
1
各电子层最多能容纳2n2个电子
即：
电子层序号1234567
代表符号KLMNOPQ
最多电子数281832507298
2
最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时不超过2个）。
3
次外层电子数最多不超过18个，倒数第三层不超过32个。
4
核外电子总是尽先排满能量最低、离核最近的电子层，然后才由里往外，依次排在能量较高，离核较远的电子层。
注意事项
1.以上几点是相互联系的，不能孤立地理解，必须同时满足各项要求。
2.上述乃核外电子排布的初步知识，只能解释1～18号元素的结构问题，若要解释更多问题，有待进一步学习核外电子排布所遵循的其它规律。
原子结构的表示方法
原子结构示意图和离子结构示意图
要理解图中各符号的含义。
例：
氯原子，圆圈内表示原子的质子数，要注意正号；弧线表示电子层，弧线内数字表示该层中的电子数。
离子结构示意图中各符号含意一样，但注意原子结构示意图中质子数等于核外电子数，而离子结构示意图中质子数与核外电子数不相等。
如Cl-：
电子式
电子式是在元素符号周围用小黑点或“×”的数目表示该元素原子的最外层电子数的式子。
小黑点或“×”的数目即为该原子的最外层电子数。
如、、、、,、
板书：
离子键
化学键
共价键
[多媒体展示]
化学键、离子键、共价键的概念
化
学
键
定义
晶体或分子内直接相邻的两个或多个原子之间的强烈相互作用，通常叫做化学键。
强烈的体现形式
使原子间形成一个整体，彼此不能发生相对移动，只能在一定平衡位置振动。
破坏这种作用需消耗较大能量。
离
子
键
定义
阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键叫做离子键。
本质
阴阳离子间的静电作用
形成条件
和原因
稳定的阳离子
↓
→离子键
↑
稳定的阴离子
形成过程
表示方法
影响强度的
因素及对物
质的影响
1.离子半径：
离子半径越小，作用越强。
含有该键的离子化合物的熔沸点就越高。
2.离子电荷：
离子电荷越多，作用越强。
含有该键的离子化合物的熔沸点就越高。
共
价
键
定义
原子间通过共用电子对所形成的化学键，叫共价键
形成条件
一般是非金属元素之间形成共价键，成键原子具有未成对电子
本质
成键的两原子核与共用电子对的静电作用。
表示方法
1.电子式：
H
|
2.结构式：
H—ClH—N—H
形成过程
H×+——→
分类
分类依据：
共用电子对是否发生偏移
非极性键
定义：
共用电子对不偏于任何一方
特点：
存在于同种原子之间A—A
单质、共价化合物、离子化合物中都可能含有此键。
例：
Cl2、H2O2、Na2O2
极性键
定义：
共用电子对偏向成键原子的一方
特点：
存在于不同种原子之间B—A
共价化合物、离子化合物中都可能含有此键
师：
举出一种同时含有极性键和非极性键的化合物。
生：
H2O2
师：
写出其电子式
找一个同学上黑板写：
答案：
师：
请同学们做以下练习
[多媒体展示]练习
1．以下说法不正确的是（）
A．使干冰发生物理变化需克服范德华力B．使干冰发生化学变化主要是破坏共价键
C．使氯化钠晶体发生化学反应需破坏离子键D．化学键存在于原子之间，也存在于分子之间
2．下列叙述正确的是（）
A．两种粒子，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同
B．凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布
C．两原子，若核外电子排布相同，则一定属于同种元素
D．不存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子
[多媒体展示]【例题剖析】
【例2】短周期元素X、Y、Z组成的化合物Y2X和ZX2。
Y2X溶于水形成的溶液能与ZX2反应生成一种化合物Y2ZX3。
已知三种元素原子的质子总数为25，且Z和Y的原子序数之和比X的原子序数2倍还多1，Z原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍。
试回答：
（1）X、Y、Z元素的名称及符号。
（2）写出ZX2的化学式。
（3）Y2X对应水化物的电子式为，其中存在的化学键有。
（4）写出Y2X溶于水的溶液与ZX2反应的化学方程式。
综合练习
X、Y两种元素组成的两种化合物甲和乙，已知：
甲的分子式为XY3，甲中X的质量百分含量为80%，乙中Y的质量百分含量为25%，则乙的分子式为（）
A.X3YB.XY2C.X3Y2D.XY4
课堂小结
本节课我们复习了原子结构，原子核外电子排布的规律及与之密切相关的一些概念。
希望同学们能在搞清这些概念内涵的基础上，学会应用这些概念解决一些具体问题。
[布置作业]
有X、Y、Z三种元素。
已知：
（1）它们是周期表前20号元素，X和Z不在同一周期。
（2）它们可以组成化合物XY2、YZ2、XZ。
（3）X的阳离子和Z的阴离子的核外电子排布相同。
（4）XY2能与水反应生成白色浆状物。
过滤后的滤液中，通入YO2，可以得到另一种白色沉淀A。
根据以上判断：
X是，Y是，Z是，A是，XY2与水反应的方程式是。
分析：
根据Y的氧化物YO2，可知Y为+4价，则YZ2中Z为－2价，XZ中X为+2价。
从X的阳离子与Z的阴离子的核外电子排布相同，可知X位于Z的下一周期。
都是20号之前的元素，故X可能是Mg或Ca，Y可能是C或Si，Z可能是O可S。
但已知XY2与水反应生成白色浆状，滤液与YO2反应生成白色沉淀A。
所以可判断YX2是CaC2，YO2为CO2，由于Z在X上周期，故Z为S。
答案：
X是钙，Y是碳，Z是硫，A是CaCO3，
反应式为CaC2+2H2O=Ca（OH）2+C2H2↑
板书设计
活动与探究
1－17号元素的结构特点和特殊性质
H：
原子半径最小；外层电子数=周期数；电子总数=电子层数；IA族中能形成共价化合物的元素；在化合物中，其数目改变对质量分数变化影响不大；原子序数最小；没有中子；成酸碱的必要元素；单质密度最小；单质可由金属与水或酸反应得到；单质是电解水产物之一；与氧可生成两种液态化合物H2O，H2O2。
He：
最外层属饱和结构，但不是8个电子；电子总数是电子层数的二倍。
相对原子质量为4，不要误以为是2。
Li：
最外层电子数是次外层的一半；不能形成过氧化物。
密度最轻的金属；保存于石蜡中。
Be：
最外层电子数=次外层电子数；最外层电子数=电子层数；氧化物为BeO；价态+2价。
B：
最外层电子数比次外层多一个；BF3属非极性分子；氢化物为B2H6；硼酸是洗涤溅在皮肤上碱液的药品；H3BO3为一元酸；硼砂是硼酸盐玻璃材料。
C：
最外层电子数是次外层的二倍；是形成化合物最多的元素；有金刚石，石墨，C60等碳的同素异形体；氧化物CO和CO2；碳酸和碳酸盐。
N：
最外层电子比次外层电子多3个；单质在空气中含量最多，除稀有气体外它算是难以与其他物质反应的了。
化学肥料的三元素之一。
氢化物为NH3，气态氢化物水溶液唯一呈碱性的物质；NXOY有6种。
O：
最外层电子是次外层的三倍；地壳中含量最多；占空气体积的21%；与金属生成金属氧化物；有一些特殊化合物形成；O2能助燃。
F：
最外层电子数比次外层多5个；除H外，前18号元素原子半径最小；无正价；不能被任何物质氧化；能与水反应置换出水中的氧；CaF2难溶，AgF能溶于水，HF为弱酸。
Ar：
它的核外电子层结构为8电子稳定结构，Cl—、S2—、K+、Ca2+等简单阴、，阳离子具有与Ar原子相同的电子层结构。
应当熟记。
Na：
最外层电子数是次外层的1/8，最内层的1/2；前18号主族元素中原子半径最大；碱为NaOH，有Na2O，Na2O2等氧化物；Na2O2漂白及H2O，CO2反应放出O2；与K的合金是原子能反应堆的导热材料。
Mg：
最外层电子数=最内层电子数，次外层电子数是最外层电子数的4倍。
Mg（OH）2是难溶性中强碱；Mg遇热水反应可放出H2。
Al：
最外层比次外层少5个电子；最外层电子数=电子层数；Al是两性金属，Al2O3是两性氧化物；Al2（SO4）3是两性氢氧化物，地壳中含量最多的金属。
Al2（SO4）3与NaHCO3制灭火器。
Si：
最外层电子数是次外层的一半，最内层的两倍；地壳中含量排第二位；SiO2（比H2CO3酸性弱）；SiO2是制硅酸盐水泥的原料，玻璃的主要成分。
P：
最外层比次外层少3个电子；P4是分子晶体；H3PO4通常为固体，式量与H2SO4相同，均为98。
S：
最外层比次外层少2个电子；最外层与最内层电子数之和=次外层电子数；氢化物H2S有臭鸡蛋气味；硫铁矿（黄铁矿）FeS2中S呈-1价。
第一章复习课（第2课时）
三维目标
知识与技能：
1．掌握元素周期律的实质及元素周期表（长式）的结构（周期、族）。
2．以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质（如：
原子半径、化合价、单质及化合物性质）的递变规律与原子结构的关系；以ⅠA和ⅡA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。
过程与方法：
能初步具有总结元素递变规律的能力；能把元素的性质、元素周期位置与组成元素的粒子结构初步联系起来，并能较熟练地运用。
情感、态度与价值观：
对“位置、结构、性质”的分析，培养学生综合、辩证、创新的精神。
教学重点：
1．元素周期律的实质2．位置、结构、性质三者之间的关系
教学难点：
位置、结构、性质三者之间的关系
教具准备：
多媒体课件、投影仪
教学过程
[新课导入]
师：
上节课我们复习了原子结构的知识，本节课我们来复习在此基础上归纳出来的元素周期律和元素周期表的有关知识。
板书核外电子排布的周期性元素性质的周期性元素周期律编制元素周期表
板书
[多媒体展示]【例题剖析】
【例1】A、B、C是周期表中相邻的三种元素，其中A、B同周期，B、C同主族。
此三种元素原子最外层电子数之和为17，质子数总和为31。
则A、B、C分别是。
[多媒体展示]练习
根据原子结构理论和元素周期律，请回答关于114号元素（此元素尚未命名，暂以X代替其化学符号）的几个问题。
（1）原子核外有几个电子层?
最外层电子数可能是多少?
（2）它在周期表中位于第几周期?
第几族?
属于金属元素还是非金属元素?
（3）写出它的最高价氧化物及对应水化物的化学式。
（4）写出它的氯化物的化学式。
[多媒体展示]
元素周期表结构与元素性质的关系
（稀有气体除外）
师：
同周期元素性质递变由最外层电子数和原子半径两方面决定；同主族元素性质递变由原子半径变化决定。
因此，前者变化幅度大，后者变化幅度小，即同周期相邻元素的性质主要表现为相异性，而同主族相邻元素的性质主要表现为相似性。
[多媒体展示]【例题剖析】
【例2】：
下列各微粒半径依次增加的是答案：
BC
A．Cs+、K+、Mg2+、Al3+B．F、F-、Cl-、Br-C．Ca2+0、K+、Cl-、S2-D．Al、Al3+、Mg、K
练习
1．按粒子的半径从小到大顺序排列的是（）答案：
AC
A．Cｌ、S、PB．N、O、FC．Al3＋、Mｇ2＋、Nａ＋D．K、Nａ、Lｉ
2．已知同周期的X、Y、Z三元素的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱的顺序HZO4＞H2YO4＞H3XO4下列判断不正确的是（）
A．阴离子的还原性按X、Y、Z的顺序减弱B．单质的氧化性按X、Y、Z的顺序减弱
C．原子半径按X、Y、Z的顺序减小D．气态氧化物的稳定性按X、Y、Z的顺序减弱
答案：
AD
过渡：
学习理论的目的在于应用。
元素周期律揭示了元素之间的内在联系，元素周期表是元素周期的具体体现形式。
那么，我们怎样从整体上把元素性质、元素的周期位置与元素的粒子结构，即位、构、性三者联系起来，从而指导我们对化学的学习和研究呢?
这就需要弄清楚元素位、构、性三者之间的关系。
板书：
综合大家以上的回答，我们可把元素“位、构、性”三者之间的关系小结如下：
投影展示：
师：
下面，我们就根据元素“位、构、性”三者之间的关系，来解决一些具体的问题。
[多媒体展示]
【例题剖析】
【例3】对于核电荷数为37的元素，下列描述正确的是（）
A．某单质在常温下跟水反应不如钠剧烈B．其碳酸盐易溶于水
C．其原子半径比钾原子半径小D．其氢氧化物不能使Al（OH）3溶解答案：
B
【例4】有X、Y、Z、T、U五种短周期元素。
X、Y、Z三元素在周期表中的位置如下图所示，三元素的原子序数之和是41。
X和T的单质在不同条件下反应，可以生成T2X（白色固体）和T2X2（淡黄色固体）两种化合物。
U单质在Z单质中燃烧时产生苍白色火焰，生成物的水溶液能使石蕊试液变红。
X
Y
Z
（1）各元素的符号是：
XYZTU
（2）Y原子的结构示意图
（3）用电子式表示Y与T组成的化合物的形成过程：
（4）YX2和U2Y反应的化学方程式。
其中氧化剂是,被氧化的是,物质中的元素
[投影练习]1．下面的判断，错误的是（）
A．热稳定性：
HF＜HCｌ＜HBｒ＜HI
B．砹是一种有色固体，HAt很不稳定，AgAt是有色难溶于水且感光性很强的固体
C．硫酸锶（SrSO4）是难溶于水和盐酸的白色固体
D．硒化氢（H2Sｅ）是比H2S稳定的气体答案：
AD
[投影练习]2．X、Y、Z、W四种元素的原子序数依次增大，且分属短周期的三个周期（不含稀有气体），W原子的质子数是Z原子质子数的2倍，X原子和Y原子的电子数之和是Z和W原子质子数之和的1/3，Y的氢化物分子中共有三个共价键，判断它们各是什么元素?
[课堂小结]本节课我们重点复习了元素周期表的结构、元素周期律以及元素位、构、性三者之间的关系，希望大家在以后的学习中能多加练习，学会运用。
[布置作业]同一周期的四种元素A、B、C、D，其中A、B、C的原子序数依次相差为1。
A元素的单质性质活泼，其原子半径是同周期中最大的（除稀有元素外）。
B元素的氧化物4克，恰好跟100毫升、1摩／升硫酸完全反应。
B元素单质跟D元素单质反应生成化合物BD2，据此判断：
①A为，B为，C为，D为；②A的原子结构示意图为；③C原子次外层电子数为；④化合物BD2电子式为；⑤若向C的氧化物的水化物中加入A的氧化物之水化物，恰好完全反应，其反应方程式为。
[板书设计]
活动与探究
周期表的应用
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