高二化学上学期全套教案第九章 5文档格式.docx

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9.2元素周期表的应用（共4课时）

第4课时元素周期表的应用

[设计思想]

本节课的教学内容，从形式上看，似乎很好理解，但要让学生真正意识到元素周期表是学习和研究化学的工具，并能真正成为其学习中的助手就不那么容易了。

往往是理论性的结论都理解，真正操作起来却道路曲折，这就要求教师在教学的过程中对学生进行最优化的启发和引导，把教学的重点放在培养学生分析、推理的能力上面，并结合一定的练习，帮助学生学会运用元素周期表。

基于这样的考虑，本节课结合前面学习的知识，通过对具体问题的一系列探究活动，归纳得出元素在周期表中的位置、元素的原子结构、元素性质三者间的关系，并拓展元素周期律和元素周期表在指导科学研究和生产实践中的作用。

本节课的重点是知识的应用和新旧知识的整合，要注意防止教学流于“大、空”，大谈元素周期律和元素周期表的意义，空谈元素周期律和元素周期表对科研、生产生活的指导意义。

一．教学目标

1．知识与技能

（1）元素在周期表中的位置、原子结构和元素的化学性质三者的关系（C）。

（2）元素周期表在科学研究、工农业生产中的应用原理（A）。

2．过程与方法

（1）通过元素周期表中位置、结构和性质之间的关系的建构，关注推理归纳能力。

（2）通过元素周期表应用的学习，训练演绎思维方法。

3．情感态度与价值观

（1）通过对“元素周期表在指导生产实践中的作用”的学习，领略到化学对个人生活和社会发展的贡献，培养将化学知识应用于生产、生活实践的意识。

（2）通过对元素“位、构、性”间关系的学习，初步树立“事物的普遍联系”和“量变引起质变”等辨证唯物主义观点。

二．教学重点和难点

位置、结构和性质之间的关系。

三．教学用品

多媒体

四．教学流程

1．流程图

2．流程说明

引入1：

介绍学习周期律和周期表的作用，明确学习目的。

位置、结构与性质关系2：

复习旧知，明确周期表位置、结构和性质之间存在密切关系，激发探究的欲望。

位置—结构3：

通过周期表中周期、主族划分的依据等知识的回忆，建构位置—结构之间关系，并加以巩固。

结构—性质4：

通过结构决定性质的思想，证实结构与性质存在依存关系。

以第三周期和ⅦA族元素为例，引导学生分析总结原子结构与元素性质之间的关系。

位置、结构和性质之间的关系5：

通过位置—结构、结构—性质关系的构建，引导学生总结位置、结构和性质之间的关系，形成关系网络。

应用6：

通过典型例题巩固位置、结构和性质之间的关系，使学生学会应用。

通过典型事例，引导学生关注周期表在科学研究、工农业生产中应用。

五．教学案例

1．教学过程

教学内容

教师活动

学生活动

说明

[引入]元素周期律和周期表，无论在过去、现在和将来对化学的研究、工农业生产以及我们学习化学都具有一定的指导作用。

今天，我们一起重温元素周期律和元素周期表，看看它究竟有哪些应用。

[板书]第四节元素周期表的应用

明确学习目的

元素周期表中“位置、结构、性质“之间的关系探究

[过渡]元素周期律和周期表告诉我们，元素的性质随原子序数的递增呈现出周期性变化，元素的性质周期性是原子核外电子排布周期性变化的结果；

元素在周期表中位置与原子结构又密切相连。

这说明元素的性质、原子结构和该元素在周期表中的位置三者有着密切的关系。

元素周期表中这个关系将指导我们更好地学习化学。

[板书]一.周期表中“位置-结构-性质”之间的关系

位置与结构的关系

[提问]元素的原子结构与该元素在周期表中的位置有何关系？

[练习]某元素的原子序数为19，试画出该原子的原子结构示意图，并指出该元素属于哪一周期，哪一主族，是什么元素？

[提问]原子结构与元素性质又有什么关系呢？

[板书]结构与性质的关系

[展示]第三周期元素原子结构示意图。

[提问]总结出第三周期元素原子结构的相同点和递变性。

[讨论]由第三周期元素的原子结构的递变推测第三周期元素及其物质性质的递变。

[设问]那么同主族元素的性质与原子结构之间有何联系呢？

[讨论1]同主族元素原子的核外电子排布有什么特点？

它对元素的性质有何影响？

[追问]同主族元素的性质有何不同吗？

[投影]卤族元素单质与氢气化合的反应事实。

F2Cl2Br2I2

反应条件暗处光照或点燃加热不断加热

反应程度爆炸剧烈缓慢缓慢

氢化物稳定性很稳定稳定较稳定不稳定

[讨论2]根据F2、Cl2、Br2、I2分别与H2反应条件、程度以及生成的气态氢化物的稳定性等方面分析同主族元素性质的递变规律。

[小结]同主族元素性质既有相似性，也有递变性；

同周期元素性质有递变性。

与原子结构的特点正好一致。

[讨论]

①原子序数=核电荷数；

②周期序数=电子层数；

③主族序数=最外层电子数。

[回答]该元素的原子结构示意图为，第四周期，ⅠA族，钾。

[回答]最外层电子数、原子半径决定元素性质。

[回答]相同点：

电子层数相同。

递变性：

核电荷数依次增多；

最外层电子数依次增多；

原子半径依次减小。

[回答]第三周期元素性质递变：

金属性：

Na＞Mg＞Al碱性：

NaOH＞Mg（OH）2＞Al（OH）3

Na、Mg、Al失电子能力依次减弱。

氢化物稳定性：

SiH4＜PH3＜H2S＜HCl

酸性强弱顺序：

H4SiO4＜H3PO4＜H2SO4＜HClO4

Si、P、S、Cl四种非金属元素原子得电子能力逐渐增强。

[回答]同主族元素原子的最外层电子数相同，因而化学性质具有相似性。

[回答]从上到下，同主族元素原子核外电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的引力减小，元素原子得电子能力减弱，失电子能力增强。

因而化学性质具有递变性。

训练学生组织语言及表达能力。

培养学生归纳总结与演绎能力。

通过实验事实和结构分析得出结论。

位置、结构、性质之间关系的总结

[过渡]通过上面的探究，我们知道元素的性质是由其原子的结构所决定的；

元素在周期表中的位置反映了该元素的原子结构和一定的性质。

元素在周期表中位置与结构、结构与性质、位置与性质之间存在一定的关系。

下面请大家总结一下三者之间关系。

[练习1]2004年，某甲宣布发现了一种比F2氧化性更强的非金属单质，某乙宣布制得了一种比HF更稳定的气态氢化物。

试分析其可信度并体会应用了什么知识？

[练习2]R是元素周期表中第六周期ⅦA族元素,关于R的叙述,不正确的是（）A、R是一种非金属元素；

B、R的单质常温下是一种深颜色的固体；

C、R的氢化物稳定；

D、R的最高价氧化物对应水化物是一种酸；

[回答]

其中：

[解答]：

都不可信。

因为：

1、同周期元素中非金属性最强的是F，同主族元素中非金属性最强的是F，因此F是所有元素中非金属性最强的。

[解答]C

元素周期表的其它应用

[设问]门捷列夫在编制元素周期表时，人类只发现了六十多种元素，因此他做过很多大胆的预测，如他就预测在硅和锡之间存在一种元素—“类硅”，15年后该元素被德国化学家文克勒发现，为了纪念他的祖国，将其命名为“锗”。

【投影】

相对原子质量

原子

体积

单质

比重

二氧化物

四氯化物

沸点

类硅

72

13

5.5

4.7

22

＜100℃

1.9

113

锗

72.6

13.22

5.47

4.703

22.16

86℃

1.887

113.35

[设问]你知道门捷列夫是如何做出如此准确预测的吗？

[讲述]上述现象表明科学理论的一个重要价值，在于它能预测未知的事实。

门捷列夫正是根据这个规律对某些元素的性质进行大胆预测的。

如周期表中第七周期的空缺位置为新的人工合成元素提供了线索。

[过渡]元素周期表对工农业生产也具有一定的指导作用。

由于在周期表中位置靠近的元素性质相似，这就启发人们在周期表中一定的区域内寻找特定性质的新物质。

[板书]二.元素周期表的重要意义

[设问]工农业生产上科学家是如何发挥周期表“位置相近性质相似”的指导作用的？

请大家阅读课本回答。

[讲述]历史上氟里昂的发现正是科学家利用周期表“位置相近性质相似”规律发现的，现在科学家又在周期律的指导下在努力寻找新一代致冷剂。

[小结1]科学工作者正是在元素周期律的指导下，对元素的性质进行了系统的研究，推动了物质结构理论的发展。

[板书]1.学习和研究化学的重要工具

[小结2]在自然科学方面，周期表为发展物质结构理论提供了客观依据。

原子的电子层结构与元素周期表有密切关系，周期表为发展过渡元素结构、镧系和锕系结构理论、甚至为指导新元素的合成、预测新元素的结构和性质都提供了线索。

[板书]2.探索科学研究和生产实际，如发现新元素、寻找新材料、寻找催化剂等

[小结3]元素周期表不仅对元素进行了分类，也揭示了一系列的科学观念，如结构决定性质、量变引起质变、复杂现象中蕴含简洁的规律等。

这对化学科学的发展起了积极的推动作用。

[板书]3.论证了“量变质变规律”

[回答]根据元素性质在同周期、同主族性质的递变规律作出的预测。

[回答]

①制造新农药—非金属F、Cl、S、P等。

②寻找新半导体材料—金属与非金属分界线附近Si、Ge等。

③寻找新催化剂—过渡金属。

④寻找耐高温、耐腐蚀材料—过渡金属。

开拓学生视野，体会化学对人类生活和社会发展的贡献。

2．主要板书

3．相关链接

（1）元素周期律和元素周期表的重要意义

元素周期律和周期表，揭示了元素之间的内在联系，反映了元素性质与它的原子结构的关系，在哲学、自然科学、生产实践各方面都有重要意义。

在哲学方面，元素周期律揭示了元素原子核电荷数递增引起元素性质发生周期性变化的事实，有力地论证了事物变化的量变引起质变的规律性。

元素周期表是周期律的具体表现形式，它把元素纳入一个系统内，反映了元素间的内在联系，打破了曾经认为元素是互相孤立的形而上学观点。

通过元素周期律和周期表的学习，可以加深对物质世界对立统一规律的认识。

在自然科学方面，周期表为发展物质结构理论提供了客观依据。

元素周期律和周期表在自然科学的许多部门，首先是化学、物理学、生物学、地球化学等方面，都是重要的工具。

在生产上的某些应用

由于在周期表中位置靠近的元素性质相似，这就启发人们在周期表中一定的区域内寻找新的物质。

①农药多数是含Cl、P、S、N、As等元素的化合物。

②半导体材料都是周