2019-2020年高中化學《原子結構與元素的性質》教案10 新人教版選修3.doc
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2019-2020年高中化學《原子結構與元素的性質》教案10 新人教版選修3 知識與技能 1、進一步認識周期表中原子結構和位置、價態(tài)、元素數目等之間的關系 2、知道外圍電子排布和價電子層的涵義 3、認識周期表中各區(qū)、周期、族元素的原子核外電子排布的規(guī)律 4、知道周期表中各區(qū)、周期、族元素的原子結構和位置間的關系 教學過程 〖復習〗必修中什么是元素周期律?元素的性質包括哪些方面?元素性質周期性變化的根本原因是什么? 〖課前練習〗寫出鋰、鈉、鉀、銣、銫基態(tài)原子的簡化電子排布式和氦、氖、氬、氪、氙的簡化電子排布式。 一、原子結構與周期表 1、周期系: 隨著元素原子的核電—荷數遞增,每到出現堿金屬,就開始建立一個新的電子層,隨后最外層上的電子逐漸增多,最后達到8個電子,出現稀有氣體。然后又開始由堿金屬到稀有氣體,如此循環(huán)往復——這就是元素周期系中的一個個周期。例如,第11號元素鈉到第18號元素氬的最外層電子排布重復了第3號元素鋰到第10號元素氖的最外層電子排布——從1個電子到8個電子;再往后,盡管情形變得復雜一些,但每個周期的第1個元素的原子最外電子層總是1個電子,最后一個元素的原子最外電子層總是8個電子??梢?,元素周期系的形成是由于元素的原子核外屯子的排布發(fā)生周期性的重復。 2、周期表 我們今天就繼續(xù)來討論一下原子結構與元素性質是什么關系?所有元素都被編排在元素周期表里,那么元素原子的核外電子排布與元素周期表的關系又是怎樣呢? 說到元素周期表,同學們應該還是比較熟悉的。第一張元素周期表是由門捷列夫制作的,至今元素周期表的種類是多種多樣的:電子層狀、金字塔式、建筑群式、螺旋型(教材p15頁)到現在的長式元素周期表,還待進一步的完善。 首先我們就一起來回憶一下長式元素周期表的結構是怎樣的?在周期表中,把能層數相同的元素,按原子序數遞增的順序從左到右排成橫行,稱之為周期,有7個;在把不同橫行中最外層電子數相同的元素,按能層數遞增的順序由上而下排成縱行,稱之為族,共有18個縱行,16 個族。16個族又可分為主族、副族、0族。 〖思考〗元素在周期表中排布在哪個橫行,由什么決定?什么叫外圍電子排布?什么叫價電子層?什么叫價電子?要求學生記住這些術語。元素在周期表中排在哪個列由什么決定? 閱讀分析周期表著重看元素原子的外圍電子排布及價電子總數與族序數的聯系。 〖總結〗元素在周期表中的位置由原子結構決定:原子核外電子層數決定元素所在的周期,原子的價電子總數決定元素所在的族。 〖分析探索〗每個縱列的價電子層的電子總數是否相等?按電子排布,可把周期表里的元素劃分成5個區(qū),除ds區(qū)外,區(qū)的名稱來自按構造原理最后填入電子的能級的符號。s區(qū)、d區(qū)和p區(qū)分別有幾個縱列?為什么s區(qū)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬? 元素周期表可分為哪些族?為什么副族元素又稱為過渡元素?各區(qū)元素的價電子層結構特征是什么? [基礎要點]分析圖1-16 s區(qū) p 區(qū) d 區(qū) ds 區(qū) f 區(qū) 分區(qū)原則 縱列數 是否都是金屬 區(qū)全是金屬元素,非金屬元素主要集中 區(qū)。主族主要含 區(qū),副族主要含 區(qū),過渡元素主要含 區(qū)。 [思考]周期表上的外圍電子排布稱為“價電子層”,這是由于這些能級上的電子數可在化學反應中發(fā)生變化。元素周期表的每個縱列上是否電子總數相同? 〖歸納〗S區(qū)元素價電子特征排布為nS1~2,價電子數等于族序數。d區(qū)元素價電子排布特征為(n-1)d1~10ns1~2;價電子總數等于副族序數;ds區(qū)元素特征電子排布為 (n-1)d10ns1~2,價電子總數等于所在的列序數;p區(qū)元素特征電子排布為ns2np1~6;價電子總數等于主族序數。原子結構與元素在周期表中的位置是有一定的關系的。 原子核外電子總數決定所在周期數 周期數=最大能層數(鈀除外) 46Pd [Kr]4d10,最大能層數是4,但是在第五周期。 外圍電子總數決定排在哪一族 如:29Cu 3d104s1 10+1=11尾數是1所以,是IB。 元素周期表是元素原子結構以及遞變規(guī)律的具體體現。 〖課堂練習〗 1、下列說法正確的有( ) A.26 號元素鐵屬于d 區(qū) B.主族族序數=其價電子數=最外層電子數 C.在周期表中,元素周期數=原子核外電子層數 D.最外層電子數=8的都是稀有氣體元素 E.主族共有7列,副族共有7列 F.元素周期表中第四周期第VA主族的元素與第三周期IIA元素核電荷數相差13 2、在元素周期表中存在著許多的規(guī)律。同一主族元素的原子序數之間也有一定的規(guī)律,填寫下列問題:第一、二、三、四周期中包含的元素數目分別為 , 鹵族元素中F、Cl、Br的原子序數分別為 ,堿金屬元素中Li、Na、K的原子序數分別為 ;體會上述數字之間的關系,找出同族元素原子序數與周期中元素數目之間的關系。 。 3、門捷列夫當年提出的元素周期律是 ,和現在的元素周期律比較,其主要的區(qū)別是 。到元素周期表中找一個與門捷列夫元素周期律不符合的元素 。 4、根據外圍電子排布的不同,元素周期表也可以 分成不同的區(qū)域,右圖是元素周期表的區(qū)域分 布示意圖。請說出這樣劃分的依據,同時寫出 S區(qū)、d區(qū)和p區(qū)的外圍電子排布式。 5、用電子排布式表示Al、Cr(原子序數為24)、Fe(原子序數為26)、As(原子序數為33)等元素原子的價電子排布,并由此判斷它們屬于哪一周期哪一族。 Al: Cr: Fe: As: 原子結構與元素的性質(第2課時) 知識與技能: 1、掌握原子半徑的變化規(guī)律 2、能說出元素電離能的涵義,能應用元素的電離能說明元素的某些性質 3、進一步形成有關物質結構的基本觀念,初步認識物質的結構與性質之間的關系 4、認識主族元素電離能的變化與核外電子排布的關系 5、認識原子結構與元素周期系的關系,了解元素周期系的應用價值 教學過程: 二、元素周期律 (1)原子半徑 〖探究〗觀察下列圖表分析總結: 元素周期表中同周期主族元素從左到右,原子半徑的變化趨勢如何?應如何理解這種趨勢?元素周期表中,同主族元素從上到下,原子半徑的變化趨勢如何?應如何理解這種趨勢? 〖歸納總結〗原子半徑的大小取決于兩個相反的因素:一是電子的能層數,另一個是核電荷數。顯然電子的能層數越大,電子間的負電排斥將使原子半徑增大,所以同主族元素隨著原子序數的增加,電子層數逐漸增多,原子半徑逐漸增大。而當電子能層相同時,核電荷數越大,核對電子的吸引力也越大,將使原子半徑縮小,所以同周期元素,從左往右,原子半徑逐漸減小。 (2)電離能 [基礎要點]概念 1、第一電離能I1; 態(tài)電 性基態(tài)原子失去 個電子,轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的 叫做第一電離能。第一電離能越大,金屬活動性越 。同一元素的第二電離能 第一電離能。 2、如何理解第二電離能I2、第三電離能I3 、I4、I5…… ?分析下表: 〖科學探究〗1、原子的第一電離能有什么變化規(guī)律呢?堿金屬元素的第一電離能有什么變化規(guī)律呢?為什么Be的第一電離能大于B,N的第一電離能大于O,Mg的第一電離能大于Al,Zn的第一電離能大于Ga?第一電離能的大小與元素的金屬性和非金屬性有什么關系?堿金屬的電離能與金屬活潑性有什么關系? 2、閱讀分析表格數據: Na Mg Al 各級電離能(KJ/mol) 496 738 578 4562 1415 1817 6912 7733 2745 9543 10540 11575 13353 13630 14830 16610 17995 18376 xx4 21703 23293 為什么原子的逐級電離能越來越大?這些數據與鈉、鎂、鋁的化合價有什么關系? 數據的突躍變化說明了什么? 〖歸納總結〗 1、遞變規(guī)律 周一周期 同一族 第一電離能 從左往右,第一電離能呈增大的趨勢 從上到下,第一電離能呈增大趨勢。 2、第一電離能越小,越易失電子,金屬的活潑性就越強。因此堿金屬元素的第一電離能越小,金屬的活潑性就越強。 3.氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能(用I1表示),從一價氣態(tài)基態(tài)正離子中再失去一個電子所需消耗的能量叫做第二電離能(用I2表示),依次類推,可得到I3、I4、I5……同一種元素的逐級電離能的大小關系:I1- 配套講稿:
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