《元素的性质与原子结构》教学设计讲课教案.docx

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《元素的性质与原子结构》教学设计讲课教案

《元素的性质与原子

结构》教学设计

《第一章第一节兀素周期表》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

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VUA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、教学重点难点：

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：

对比归纳实验探究演绎

四、教学过程

（一）碱金属元素

环节1:

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。

环节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

对比实验1与氧气反应

相同现象

都能与氧气反应

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

对比实验2

与水反应

相同现象

都能与水反应

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。

【思考与交流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】①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。

2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。

3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+Q=Na+Q=K+O2=

K+HQ=Rb+H2O=

【思考与交流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：

①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；②它们的最高价氧化物的水化物一氢氧化物碱性越强。

环节4:

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

（M

Li

银白色，柔

软

0.534

180.5

1347

0.152

Na

银白色，柔

软

0.97

97.81

882.9

0.186

K

银白色，柔

软

0.86

63.65

774

0.227

Rb

银白色，柔

软

1.532

38.89

668

0.278

Cs

银白色，柔

1.879

28.40

678.4

0.265

软

【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

环节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

【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。

F□Br

【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6:

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。

【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：

①与氢气反应的难易程度以及生成的氢化物的稳定性；②单质间的置换反应；③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：

二、元素的性质与原子结构

（一）碱金属

结构（从Li到Cs）—

同：

最外层为1e

异：

电子层数/,原子半径/,

失电子越来越来越容易

（二）卤族元素

结构（从F2到I2）—

同：

最外层为7e

异：

电子层数/,原子半径/,

得电子越来越来越难

性质

都能与氧气和水反应

与氧气和水反应反应越来与剧烈

金属性逐渐增强

性质

都能与氢气反应

与氢气反应越来越难,生成氢化物稳定性逐渐减弱

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容液，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】

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（）

A.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F「2O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、①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

ABC金属性强弱

2已知NaOH为强碱、Mg（OH2为中强碱、AI（OH）3为两性氢氧化物，则NaMgAl的金属

性强弱

3氧化性AI3+>M（2+>Na，贝U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.1mol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.生成由易至U难：

HF>HCI>HBr>HIB.稳定性：

HF

C.酸性：

HF>HCI>HBr>HID.酸性：

HCIQ

5、X、Y是元素周期表第％A族中的两种元素。

下列叙述能说明X的非金属性比Y强的是

（）

A.X原子的电子层数比Y的多B.X的最高价含氧酸的酸性比Y的弱

C.X的气态氢化物比Y的稳定D.Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出

来

6、砹（At）是卤族元素中位于碘后面的元素，试推测砹和砹的化合物最不可能具备性质

（）

A.砹易溶于某些有机溶剂B.砹化氢很稳定不易分解

C.砹是有色气体D.砹化银不溶于水或稀HNO