《元素周期表》全套教案.docx

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《元素周期表》全套教案

《元素周期表》全套教案

第一节元素周期表全套教案

1元素周期表

【教学目标】

一、知识与技能：

1.初步掌握元素周期表的结构，初步掌握碱金属元素性质与原子结构的关系。

2.掌握卤族元素的性质与原子结构的关系。

3.了解核素、同位素、质量数等概念。

二、过程与方法：

1.引导学生自主学习认识周期表的结构。

2.自主探究元素原子结构和性质的关系。

三、情感态度与价值观：

1.通过化学史的学习，培养学生勇于创新、不断探索的科学品质。

2.通过探究、分析，培养学生理论联系实际的能力。

【教学重点】元素周期表的结构；元素在元素周期表中的位置及其性质的递变规律

【教学难点】元素在元素周期表中的位置及其性质的递变规律

【教学方法】第一课时：

多媒体教学、讨论总结；第二课时：

问题式教学；第三课时：

讲授、阅读。

【教学用品】坩埚、三脚架、泥三角、坩埚钳、酒精灯、培养皿、试管、胶头滴管、钾、氯水、NaBr溶液、KI溶液、溴水、四氯化碳、投影仪、元素周期表挂图

【教学课时】3课时

【教学过程】

第一课时元素周期表的结构

〖课前预习〗分小组查找关于元素周期表发展史的相关资料，制成幻灯片或资料卡片等，课堂上进行分组汇报。

〖教学流程〗查找资料（关于元素周期表的发展史）→实践活动汇报→讲授元素周期表的结构→学生设计不同类型的元素周期表→小结。

（导入）正如我们外出旅游离不开交通图、外出探险离不开指南针一样，我们学习化学离不开元素周期表，元素周期表是我们学习化学的一个重要工具。

〖板书〗第一章物质结构元素周期律

第一节元素周期表

（实践活动汇报）元素周期表发展史：

1869年，俄国化学家门捷列夫在前人探索的基础上发现了元素周期律，并按照相对原子质量由小到大将元素依次排列，编制了第一个元素周期表。

直到20世纪原子结构理论有了发展之后，元素排列的依据由相对原子质量改为原子的核电荷数，元素周期表才发展成课本后的形式。

（阅读）P4了解原子序数的概念。

〖板书〗原子序数＝核电荷数＝质子数＝核外电子数

（投影并讲授）元素周期表的结构（采用Flash动画形式，每一板块点击出现）

〖板书〗一、元素周期表

（一）编排原则：

（横七竖十八）将元素：

①把电子层数相同的元素按原子序数递增的顺序从左到右排列成横行；②把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行。

1.周期：

7横行7周期周期数＝电子层数

类别

周期序数

起止元素

元素种数

电子层数

对应稀有气体元素

原子的电子层结构

短周期

1

H—He

2

1

2

2

Li—Ne

8

2

28

3

Na—Ar

8

3

288

长周期

4

K—Kr

18

4

28188

5

Rb—Xe

18

5

2818188

6

Cs—Rn

32

6

281832188

7

Fr—112号

26

7

2.族：

18纵行16族主族数=最外层电子数=元素最高正价数（O、F除外）

主族

副族

0族

第Ⅷ族

概念

长短周期元

素共同组成

长周期元素组成

稀有气体元素

第18纵行

8、9、10

三纵行

表示

罗马数字+A

罗马数字+B

个数

7个

7个

1个

1个

副族和第Ⅷ族元素称为过渡元素，都是金属，又叫过渡金属。

镧系：

15种57号镧（La）到71号镥（Lu）6周期ⅢB族。

锕系：

15种89号锕（Ac）到103号铹（Lr）7周期ⅢB族。

（二）整体结构（见表）

ⅠAⅡA0

过渡金属

10列

ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧⅠBⅡB

ⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA

2He

8Ne

18Ar

36Kr

54Xe

镧

86Rn

锕

113

114

115

116

117

118

123456789101112131415161718

主族数=纵行数中的个位数ⅢA～ⅦA中第7周期原子序数的个位数=主族数

【课堂小结】元素周期表是学习化学的重要工具，是元素周期律的重要体现，掌握好元素周期表是学习好元素周期律的重要保障。

【作业设计】P11678以小组为单位竞赛，从不同角度设计多种类型的元素周期表（从标注元素类别、电子层数、密度、放射性等角度）将成果以墙报形式展出，进行交流评价。

【教学感悟】

第二课时元素的性质与原子结构

〖教学流程〗提出问题→设计探究方案→理论探究（碱金属及卤素原子结构特点、规律）→实验探究（碱金属及卤素性质递变规律）→得出结论。

（问题创设）①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？

②元素的原子结构和元素的性质有什么关系呢？

〖板书〗二、元素的性质与原子结构

1.碱金属元素

（投影）碱金属元素的原子结构（P5表格）

〖科学探究〗

1.理论探究原子结构相似性：

原子最外层上都只有1个电子；递变性：

核电荷数增大，电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力减弱。

2.实验探究

钾

钠

与氧气反应

燃烧比钠剧烈，生成

更复杂的氧化物

点燃后剧烈燃烧，生成淡黄色固体

2Na+O2Na2O2

与水反应

反应比钠剧烈，轻微爆炸，产生H2

2K+2H2O＝2KOH+H2↑

剧烈反应，产生H2

2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑

（阅读）P6了解碱金属单质和氧气、水的反应。

（结论）碱金属元素的性质：

①相似性：

化学性质相似，原子均易失去1个电子，体现+1价，元素具有较强的金属性，单质体现较强的还原性；②递变性：

原子失电子能力增强，元素的金属性增强，单质的还原性增强。

（讨论）从哪些方面可判断元素金属性的强弱？

（结论）①利用原子结构判断，电子层数越多，最外层电子数越少，金属性越强；②利用金属活动性顺序判断；③单质与水或酸反应置换出氢的难易程度；④最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱。

（阅读）P7了解碱金属单质的物理性质。

相似性：

①银白色金属（铯略带金色光泽）②柔软、密度小，熔点低③有较强的导电导热性。

递变性：

①密度：

由小到大，（K反常比Na小；锂的密度比煤油小，得到锂保存在石蜡中，而钠钾则可以保存在煤油中）。

②熔沸点：

由高到低。

（问题）卤族元素又如何呢？

〖板书〗2.卤族元素

〖学与问〗1.理论探究原子结构相似性：

原子最外层上都只有7个电子；递变性：

核电荷数增大，电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力减弱。

（1）卤素单质与氢气反应

单质

反应条件及程度

方程式

氢化物稳定性

F2

反应条件渐苛刻剧烈程度依次减弱

H2+F2＝2HF（黑暗爆炸）

减

弱

Cl2

H2+Cl22HCl

Br2

H2+Br22HBr

I2

H2+I22HI

2.实验探究

现象

化学方程式

静置后，液体分为两层，

上层为无色，下层分别呈橙红色和紫色

2NaBr+Cl2＝2NaCl+Br2

2KI+Cl2＝2KCl+I2

静置后，液体分为两层，

上层为无色，下层呈紫色

2KI+Br2＝2KBr+I2

（结论）卤族元素的性质：

①相似性：

化学性质相似，原子均易得到1个电子，元素具有较强的非金属性，单质体现较强的氧化性；②递变性：

原子得电子能力减弱，元素的非金属性减弱，单质的氧化性减弱。

（讨论）从哪些方面可判断元素非金属性的强弱？

（结论）①利用原子结构判断，电子层数越少，最外层电子数越多，非金属性越强；②利用非金属单质间的置换反应判断；③利用单质与氢气反应的难易程度、反应条件及氢化物的稳定性判断；④利用最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱判断。

（阅读）P8资料卡片了解卤素单质的物理性质。

相似性：

都有颜色。

递变性：

①颜色加深，状态由气态到液态到固态；②密度逐渐增大；③熔沸点逐渐升高。

（得出结论）在元素周期表中，同主族元素从上到下，核电荷数增大，电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力减弱，原子失电子能力增强，得电子能力减弱。

元素的金属性增强，非金属性减弱，单质的还原性增强，氧化性减弱。

【课堂小结】同主族元素的性质相似，但又具有一定的递变性，其根本原因在于其原子结构的相似性和递变性。

【作业设计】P111391011

【板书设计】二、元素的性质与原子结构

碱金属元素

卤族元素

原子

结构

相似性

原子最外层上都只有1个电子

原子最外层上都只有7个电子

递变性

核电荷数增大，电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力减弱

元素化学性质

相似性

原子均易失去1个电子，体现+1价，元素具有较强的金属性，单质体现较强的还原性

原子均易得到1个电子，元素具有较强的非金属性，单质体现较强的氧化性

递变性

原子失电子能力增强，元素的金属性增强，单质的还原性增强

原子得电子能力减弱，元素的非金属性减弱，单质的氧化性减弱

同主族元素性质与原子结构的关系

在元素周期表中，同主族元素从上到下，核电荷数增大，电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力减弱，原子失电子能力增强，得电子能力减弱。

元素的金属性增强，非金属性减弱，单质的还原性增强，氧化性减弱

单质物理性质

相似性

①银白色金属（铯略带金色光泽）②柔软、密度小，熔点低③有较强的导电导热性

都有颜色

递变性

①密度逐渐增大，（K反常比Na小）②熔沸点逐渐降低

①颜色加深，状态由气态到液态到固态；②密度逐渐增大；③熔沸点逐渐升高

元素金属性非金属性强弱的判断

金属性

①利用原子结构判断，电子层数越多，最外层电子数越少，金属性越强；②利用金属活动性顺序判断；③单质与水或酸反应置换出氢的难易程度；④最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱

非金

属性

①利用原子结构判断，电子层数越少，最外层电子数越多，非金属性越强；②利用非金属单质间的置换反应判断；③利用单质与氢气反应的难易程度、反应条件及氢化物的稳定性判断；④利用最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱判断

第三课时核素

〖教学流程〗介绍前沿科学→旧知识复习→提出问题→事例分析→得出概念→概念辨析→应用→课堂练习→开放性作业。

（前沿科学）放射性核素的应用具有许多优点，在工业、农业、医学、基础科学、环境保护及人民生活等领域的应用已相当广泛。

例如自然界中碳元素有三种同位素，即稳定同位素12C、13C和放射性同位素14C，14C的应用主要有两个方面：

一是在考古学中测定生物死亡年代，即放射性测年法；二是以14C标记化合物为示踪剂，探索化学和生命科学中的微观运动。

用氢元素的同位素

H、

H可以制造氢弹。

〖板书〗三、核素

（投影并讲述）

构成原子的粒子

电子

质子

中子

质量/kg

9.109×10－31

1.673×10－27

1.675×10－27

相对质量①

1/1836（电子与质子质量之比）

1.007

1.008

原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为1，如果忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值叫做质量数，用符号A表示。

〖板书〗1.质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）质量数在数值上近似等于原子的相对原子质量。

（回忆）元素的概念。

（问题创设）元素的种类由质子数决定，即同种元素原子的质子数相同。

那么，其中子数是否一定相同呢？

（事例分析）精确的测定结果证明，同种元素原子的原子核中，中子数不一定相同。

氢元素的原子核

原子名称

原子符号

X

质子数（Z）

中子数（N）

1

0

氕

H

1

1

氘（重氢）

H或D

1

2

氚（超重氢）

H或T

〖板书〗2.核素：

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。

一种原子就是一种核素，由质子数和中子数共同决定。

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，即同一元素的不同核素互称为同位素，在周期表中占据同一个位置。

（概念辨析）

（讲述）天然存在的同位素，相互之间保持一定的比率。

元素的相对原子质量，就是按照该元素各种核素原子所占的一定百分比算出的平均值。

（阅读）P10了解同位素的应用。

（练习）

1.物质的量相同的Mg2＋、F―、H2O三种粒子，一定含有相同的

A.电子数B.质子数C.中子数D.质量数

2.医学研究证明，用放射性

I治疗肿瘤可收到一定疗效，下列有关

I的叙述正确的是

A.

I是碘的一种同素异形体B.

I是一种新发现的元素

C.

I核内的中子数与核外电子数之差为29

D.

I位于元素周期表中第4周期ⅦA族

【课堂小结】对概念要进行深入了解和辨析，以区别它们的本质。

【作业设计】P1145查阅同位素在能源、医疗、农业、考古等方面的应用，以读书报告会的形式进行交流。

【教学感悟】