《元素周期表》课堂实录最全版

1、?元素周期表?课堂实录引言1上节课我们熟悉了元素周期表的结构及科学家们发现元素周期律、编制元素周期表的历程,知道了元素周期表是诸多科学家智慧的结晶.那么,我们如何根据元素周期表中各元素所在位置来熟悉各元素的性质,从而使我们更好地熟悉自然,并指导我们的社会实践呢？这就是我们本节课所要讲的主要内容.板书1第三节元素周期表(第二课时)二、元素的性质与元素在周期表中位置的关系师我们知道,元素在周期表中的位置,由元素原子的结构决定,而元素原子的结构又决定了元素的性质,即元素的性质是元素在元素周期表中的位置的外在反映.下面,我们就从元素的金属性和非金属性、元素的化合价两方面来研究元素的性质与元素在周期表中

2、位置的关系.(中学化学里我们主要研究主族元素)板书1.元素的金属性和非金属性与元素在周期表中位置的关系：师请大家根据前面所学元素周期律的知识,答复以下空白：投影练习(1)电子层数越少一原子半径越一jg对电子引力越f原子失电子水平越3电子水平越三金属性越、且£金属性越._答案：大弱强弱强弱(2)电子层数相同,质子数越多(即原子序数越大)一原子半径越吐核对电子的引力越-原子失电子水平越？得电子水平越一金属性越、非金属性越._答案：小强弱强弱强(3)元素周期表中：周期序数=；主族序数=;原子序数=.答案：电子层数最外层电子数核内质子数师请大家看以下元素的原子结构示意图.投影1pE85S28

3、&CI2日7问在元素周期表中,它们是否属于同一主族？为什么？生不是.由于它们的最外层电子数不同.问它们是否属于同一周期？为什么？生是.由于它们的电子层数相同.问它们是第几周期的元素？生第三周期！师请大家分析它们的原子结构,判断其金属性与非金属性的强弱.生上述同一周期、不同主族的元素,元素原子核外电子层数虽然相同,但从左到右核电荷数依次增多,原子半径逐渐减少,失电子水平逐渐减弱,得电子水平逐渐增强.因此,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强.师由此,我们可得出如下结论：板书1(1)同一周期,从左至右,各元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强.有气体元素除外)师请大家口头判断以下各问题：投影练

4、习1 .稳定性弓II弱：HzSHCl2 .碱性强弱：NaOHAlOH>3 .酸性强弱：H3POH2SQ答案：1.v2.>3.v师请大家再看下面3组元素的原子结构示意图.投影11 .元素符号原子结构示意图2.元素符号原子结构示意图3.元素符号原子结构示意图师上述三组元素分别属于同一周期还是同一主族？依据？分别属于第几周期或主族?生同一主族.由于它们最外层电子数相同.分别属于第一主族、第五主族和第七主族.师1、3组元素有无似曾相识之感？请分别写出它们的元素符号.找一个同学在投影片上填上所缺元素符号师请大家根据其原子结构分析其金属性的递变规律.生在同一主族的元素中,由于从上到下电子层数依

5、次增多,原子半径逐渐增大,失电子水平逐渐增强,得电子水平逐渐减弱.所以元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱.师由此,我们可以得出以下结论：板书同一主族,从上到下元素金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱.师口答以下练习投影12 .稳定性弓II弱：HFHClHBrHINH3HFNH3PH3 .碱性强弱：KOHNaOHMgOH4 .酸性强弱：HClQHBr.HNO3H3PO答案：1.>、>、>V>2.>>3.>>师以上我们讨论的主要是主族元素性质的递变规律.副族元素性质的变化,规律比较复杂,中学化学中,我们暂不讨论.师请大家观察附录中的元素周期表.学生活

6、动问元素周期表中的表格底色有几种？为什么要这样表示？生底色有两种,绿色和浅绿色.可以使我们很明显地区别出金属元素和非金属元素.师答复得很好.而且,从表上我们可以看出,元素周期表中,金属元素和非金属元素的区域特别集中,沿着周期表中硼、硅、碎、薪、破跟铝、错、睇、针之间画一条线,线的左面是金属元素,右面是非金属元素.由于元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线,因此,位于分界线附近的元素,既能表现出一定的金属性,又能表现出一定的非金属性.师请大家根据我们上面学过的知识,参考元素周期表,分析除稀有气体元素外,在周期表中什么元素的金属性最强？什么元素的非金属性最强？为什么？生根据同周期同主族原子半径的

7、变化规律可知,在周期表中,舫(Fr)元素的原子半径最大,氟(F)元素的原子半径最小,因此,舫元素的失电子水平应是最强的,舫元素的金属性也就最强；氟元素的得电子水平最强,氟元素的非金属性也就最强.师很正确.氟元素也是自然界中存在的非金属性最强的元素,舫及其后面的元素均是放射性元素,在自然界稳定存在的元素当中,葩(Cs)的金属性是最强的.师我们可以把以上的内容用表5-12的形式简要地表示出来投影1表5-12元素金属性和非金属性的递变过渡元素的化合价指的是该元素的原子和其他元素一定数目的原子化合时所表现出来的一种性质.那么,它与元素在周期表中的位置有何关系呢？下面我们就来探讨这个问题.板书2.元素化

8、合价与元素在周期表中位置的关系.讲述元素的化合价与原子的电子层结构,特别是与最外电子层中电子的数目有密切关系,因此,元素原子的最外电子层中的电子,也叫做价电子.另外,有些元素的化合价与它们原子的次外层或倒数第三层的局部电子有关,这局部电子也叫价电子.下面,我们主要来研究主族元素的化合价与其在周期表中位置的关系.师请填写下表的空白处投影1主族IAnamaWAVAVIAvnaNaMgAlSiPSCl最外层电子数最局止价最低负价学生答复,教师填写1234567+1+2+3+4+5+6+7-4-3-2-1问根据上表答复,主族元素的族序数与元素原子的最外层电子数及最高正化合价有什么关系？生相等.师据此,

9、我们有以下结论：板书主族序数=最外层电子数=主族元素最高正价数师其中,有个别元素比拟特殊,如氧元素的化合价一般是-2价,而氟元素没有正化合价.问非金属元素的最高正价和最低负价的绝对值之和有什么规律？生等于8.师这样,我们可以得到以下关系,即：板书I最高正价I+I最低负价I=8师金属元素只有正化合价而无负价.投影练习1.主族元素的最高正化合价一般等于其序数,非金属元素的负化合价等于.答案：主族8-主族序数或8-最高正价2 .卤族元素的原子最外层上的电子数是,其中,非金属性最强的是.卤素的最高价氧化物对应水化物的化学式是以X表示卤素.答案：7FHXO4注：教师需补充说明,氟元素无最高价氧化物及其水

10、合物,由于氟元素无正化合价3 .填表原子结构示意图、11)281J、fiy2B6JJJ、5JJ2B7J,赭期瑟元或名称和符号用于睛构示意图2g1flj)2B5*,0)艺&7最高正比合价最高阶氧化物的化学式最高价氧化物对应的水傀物的化学式及被碱性答案：略师从上面的学习,我们可以熟悉到：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.因此,可以根据某元素在周期表中的位置,推测它的原子结构和某些性质；同样也可以根据元素的原子结构,推测它在周期表中的位置及性质.我们可以用以下图来表示它们之间的这种关系.板书1师这样,我们就可以利用元素的性质,它在周期表中的位置和它的原子结构三者之间的

11、密切关系,来指导我们对化学的学习和研究.这也是元素周期律和元素周期表的意义所在.那么,元素周期律和周期表的意义是不是仅限于此呢？请大家阅读课本P108有关“元素周期律和元素周期表的意义的内容,并进行总结.板书三、元素周期律和元素周期表的意义学生活动师由我们所阅读的内容,可得出元素周期律及元素周期表的意义,主要表现在以下几个方面：投影板书1.是学习和研究化学的一种重要工具.2 .为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了新的线索.3 .启发人们在周期表中一定的区域内,寻找新的物质.4 .为自然科学中的量变引起质变规律提供了有力的论据.师请大家分别举例说明.生甲如我们学习碱金属时,主要是以Na

12、为代表物来学的,而锄、葩却没有见过,但我们可根据其在元素周期表中的位置及与Na的相对位置判断出其复原性比钠强,其形成的碱的碱性比强碱NaOHS要强.生乙我们还可以预见,锄和葩与水的反响一定剧烈得很,所以,做实验时首先要做好平安保护工作.生丙从课本Piii表513可以看出,人们为113、115、117号元素留下了空位,并根据其相邻元素的性质去发现和研究它们.生丁根据农药多数是含F、Cl、S、P等元素的化合物,而在一定区域内寻找新的农药.生戊在周期表里金属与非金属的接界处寻找半导体材料,如Ge、Si、GaSe等.生己在过渡元素中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料.师大家答复得很好.除此以外,元素

13、周期律和周期表在自然科学的许多部门,如化学、物理学、生物学、地球化学等方面,都是重要的工具！小结1本节课我们重点学习了元素的性质与元素在周期表中位置的关系,并了解了它们的意义所在,希望大家在以后的化学学习中,能很好地运用元素周期表来指导我们的学习,并使它成为我们学习中的益友.布置作业课本习题：一、2、3、7,三、1、2、3,四.参考练习1 .以下性质的递变中,正确的选项是A.O、S、Na的原子半径依次增大B.LiOH、KOHCsOH勺碱性依次增强C.HF、NT、SiH4的稳定性依次增强D.HCl、HBr、HI的复原性依次减弱答案：AB2 .某元素X的原子序数为52,以下表达正确的选项是A.X的

14、主要化合价是-2、+4、+6B.X可以形成稳定的气态氢化物C.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比HBrO4的酸性强D.X原子的复原性比碘原子强答案：AD3 .被Be的原子序数为4.以下对被及其化合物的表达中,正确的选项是A.皱的原子半径大于硼的原子半径8 .氯化皱化学式中被原子的最外层电子数是8C.氢氧化钺的碱性比氢氧化钙的弱D.单质被跟冷水反响产生氢气答案：AC板书设计第三节元素周期表第二课时二、元素的性质与元素在周期表中位置的关系1 .元素的金属性和非金属性与元素在周期表中位置的关系不包括稀有气体元不包括稀有气体元1同一周期从左到右元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强素.2同一主族从上到

15、下元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱素.2 .元素化合价与元素在周期表中位置的关系主族序数=最外层电子数=主族元素最高正价数I最高正价I+I最低负价I=8教学说明本节课的教学内容,从课本上看,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即很好的运用就不那么容易了.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、推理的水平上面,并结合一定的练习,帮助学生学会运用元素周期表.学生在运用时最易犯的毛病就是,关注共性有余,重视个性缺乏,在学习中的直接表现就是机械

16、地套用.于是,教学组织的好坏就成了本节课成败的关键.基于以上考虑,以展示元素原子结构示意图、分析元素化合价、复习元素周期律为根底,组织学生进行分析、推理、讨论,以使学生更好地参与；在得出结论以后又进行了相关的练习,以稳固所学知识.这样,可以使他们更深刻地理解和运用元素周期表,并为他们以后的学习打下坚实的根底.第三课时板书1第三节元素周期表第三课时师前面我们学习了元素周期表的有关知识,知道了门捷列夫在元素周期律的发现及元素周期表的编制过程中,做出了杰出的奉献.那么,引起元素性质周期性变化的本质原因是什么？门捷列夫当时怎样认为的？生引起元素性质周期性变化的本质原因是原子序数的递增,而门捷列夫认为元

17、素的性质是随着相对原子质量的递增而呈周期性变化的.师不但门捷列夫是这样认为的,在他之前的纽兰兹、迈耶尔、德贝莱纳等在探索元素周期律时也是以此为标准的.与他们不同的是：门捷列夫并没有机械地完全相信当时所测定的相对原子质量数值,从而,使元素周期表的编制出现了质的飞跃.这也说明,相对原子质量的测定在化学开展的历史进程中,具有十分重要的地位.正如我国著名化学家傅鹰先生所说：“没有可靠的原子量,就不可能有可靠的分子式,就不可能了解化学反响的意义,就不可能有门捷列夫的周期表.没有周期表,那么现代化学的开展特别是无机化学的开展是不可想象的.那么,元素周期表中各元素的相对原子质量是怎样得出来的呢？生元素原子的

18、质量与一种碳原子质量的1/12的比值.师这里的“一种碳原子指的是哪种碳原子呢？生是原子核内有6个质子和6个中子的一种碳原子,即碳一12原子.师元素周期表中各元素的相对原子质量真的是这样计算出来的吗？要想知道究竟,我们还须了解以下两个概念.板书四、核素、同位素师我们以前学过元素,即具有相同核电荷数即质子数的同一类原子的总称.知道同种元素原子的原子核中质子数相同.那么,它们的中子数是否相同呢？科学研究证实,同种元素原子的原子核中,中子数不一定相同.如组成氢元素的氢原子,就有以下三种：投影展示三种不同的氢原子原子符号质了数中子数氢原子名称和简称1HM(H)2H笊D1h瓶T问；H、3H分别表示什么？生

19、1H表示一个质量数为1、质子数为1的原子；3H表示一个质量数为3、质子数为1的原子.师根据第一节所写内容,填写表中空白.请一个同学把答案填写在胶片上答案：101112问以上三种原子的原子结构有什么异同？生核内质子数相同,中子数不同.师我们把具有一定数目的质子和一定数目中子的一种原子叫做核素.板书核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫做核素.师上述；H、2H和：H就各为一种核素.问那么,；H2H和3H是否为同一种元素呢？为什么？生是.由于它们的质子数即核电荷数相同.师对.它们都属于氢元素.我们又把它们互称为同位素.讲解并板书1同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为

20、同位素.师也就是说,同一元素的不同核素之间互称为同位素.如；H、2H和；H三种核素均是氢的同位素.我们把它们分另叫做气、笊、瓶,为了便于区别,又把它们分别记做H、CkT.此处的“同位是指这几种核素的质子数(核电荷数)相同,在元素周期表中占据同一个位置的意思.投影练习1.以下表达中正确的选项是()A.氢有三种同位素,即有三种氢原子B.所有元素的原子核均由质子和中子构成C.具有相同的核外电子数的粒子,总称为元素D.元素即核素E.3H是一种同位素答案：A2 .在3Li、14N、2：Na22Mg7Li、16C几种核素中：(1)和互为同位素.(2)和质量数相等,但不能互称同位素.(3)和的中子数相等,但

21、质子数不相等,所以不是同一种元素.师元素、核素、同位素三者之间的关系,我们可以用以下图来表示：板书1讲述1.同一种元素,可以有假设干种不同的核素；3 .同位素是同一元素的不同核素之间的互称,不指具体的原子；4 .符号AX既表示一个具体的原子,又表示一种核素.师许多元素具有多种同位素.如氧元素有16.17o18.三种同位素；碳元素有c、13143537234235238,依q6C和6C几种同位素；翦i兀素有17Cl、17Cl两种同位素；铀兀素有92U'92J92U夕种同位素.同位素有的是天然存在的,有的是人工制造的,有的有放射性,有的没有放射性.讲解时须把以上各核素符号写于黑板上1161

22、718353712c13c14234235板O：8O*8O*8OCl：17Cl、17ClC：6C、6C6CU.92U、92UU238u92问截止到1999年,人们已经知道了115种元素,能不能说人们已经知道了115种原子？为什么？生不能.由于许多元素有多种同位素,即人们知道的原子种类要比元素种类多.师很好！大家能否答复一下,为什么测定相对原子质量的标准强调用12C而不说碳原子呢？生由于碳原子有3种,假设不指明是哪种,所测相对原子质量的标准就不一样.师十分正确.同位素不但在科学研究方面有重要的用途,在日常生活、工农业生产等方面也能大显身手.请大家阅读课本P108有关内容,了解同位素的用途.学生阅

23、读师请大家举例说明同位素的用途.生如,可以利用；h3H制造氢弹；利用292u制造原子弹和作核反响堆的燃料；利用放射性同位素给金属制品探伤,抑制马铃薯和洋葱等发芽,延长贮存保鲜期.在医疗方面,可以利用某些核素放射出的射线治疗癌肿等.师需要说明的是,同一元素的各种同位素虽然核内中子数不同或说质量数不同,但它们的化学性质根本相同.过渡在天然存在的某种元素里,不管是游离态还是化合态,各种同位素所占的原子百分比一般是不变的.我们平常所说的某种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算出来的平均值.下面,我们介绍各元素相对原子质量平均值的算法.板书五、元素的相对原子质量问对于具有同位素的

24、元素来讲,应该怎样求其同位素的相对原子质量呢？生同位素的相对原子质量应是将原子的真实质量与12C质量的1/12相比拟所得的数值.师对.如18.的相对原子质量可以通过以下数值求出.投影展示一个18O的质量为2.657X10-26kg,一个16C的质量为1.993X10-26kg,18O的相对原子质量=2.65710：kgx12=15.9981.99310kg师这样,只要我们知道了某元素的各种同位素的相对原子质量,及在自然界中各同位素的原子百分数,就可以利用下式求出该元素的相对原子质量.讲解并板书A=Aixai%+AeXa2%+A表示某元素的相对原子质量Ai、A为同位素的相对原子质量3i%为同位素

25、的原子百分数或同位素原子的物质的量分数师下面,我们以氯元素为例,来求氯元素的相对原子质量.投影并讲解1氯元素有两种天然同位素：37ci和17ci,并测得以下数值:符号同位素的相对原子质量在自然界各同位素的原子百分数35Cl34.96975.77%17Cl36.96624.23%那么氯元素的相对原子质量=34.969X75.77%+36.966X24.23%=35.45师元素周期表中各元素的相对原子质量就是这样算出来的.师在数值上,同位素的相对原子质量近似等于质量数,我们平常做题时,常用质量数代替同位素的相对原子质量来计算元素的近似相对原子质量.投影练习铜有两种天然同位素63cu和65cu,铜的

26、相对原子质量是63.5,那么63cu的物质的量分数是A.75%B.25%c.50%D.45%学生活动,教师巡视解：设29cu含x%那么29cu为i-x%依题意：63Xx%+65Xi-x%=63.5x=75%应选A.师在元素周期表上,氢元素的相对原子质量是1.008,这个数值是怎样算出来的？生是根据氢的三种同位素；H2兄3H的相对原子质量及它们在自然界的原子百分数算出来的平均值.师很正确.大家看,这是我们初中所学的相对原子质量的概念：投影展示经过研究和实践,国际上一致同意以一种碳原子核内有6个质子和6个中子的碳原子的质量的1/12约1.66X10-27千克作为标准,其他原子的质量跟它比拟所得的数

27、值,就是这种原子的相对原子质量.问结合我们刚刚学过的知识,分析：上述相对原子质量是否就是元素的相对原子质量？生不是.问那它指的是什么的相对原子质量呢？生是元素的一种同位素的相对原子质量.师大家对本节课的知识理解得很好.随着现代科技水平的提升,原子量的数值越来越得以准确的测定,人们对元素性质的熟悉也越来越深入.相对原子质量的测定对于化学的开展起着十分重要的作用.然而,这种重要的科学数据,近两个世纪以来多为西方兴旺国家所测定.值得我们自豪的是：我国著名化学家、中国科学院院士张青莲教授在测定元素相对原子质量方面谱写了新的篇章.他精确地测定了锢、钺、睇、铺、铺、饵、错的相对原子质量,并被国际原子量委员

28、会采用为国际新标准.其中在错的相对原子质量的测定上,奉献尤为突出.他的成功,标志着我国在此科研领域到达了国际先进水平.请大家参看课本P108阅读资料?张青莲教授为元素相对原子质量的测定做出了卓越奉献?学生活动教师可根据课堂时间的具体情况,向学生介绍张青莲教授的情况及相对原子质量测定方面的知识,见备课资料投影练习1 .以下互为同位素的是A.金刚石与石墨B.D2与HkC.CO与COD.35Cl与；Cl答案：D2 .设某元素原子核内的质子数为3中子数为n,那么以下论断正确的选项是A.不能由此确定该元素的相对原子质量B.这种元素的相对原子质量为n+nC.假设碳原子质量为地,此原子的质量为n+n岫D.核

29、内中子的总质量小于质子的总质量答案：A3 .道尔顿的原子学说曾经起了很大作用,他的学说中,包含有下述三个论点：原子是不能再分的粒子.同种元素的原子的各种性质和质量都相同.原子是微小的实心球体.从现代的观点来看,你认为这三个论点中不正确的选项是A.只有B.只有C.只有D.小结1本节课我们重点讲解了核素、同位素的概念,以及元素相对原子质量的计算方法等知识.布置作业习题二、1、2,三、6参考练习一11 .在过氧化钠中含有18o2,各数字所表示的意义是：16、8、2-、2、-1.答案：氧原子质量数；氧原子的核电荷数或质子数；过氧离子带2个单位负电荷；氧原子数；氧元素化合价.2 .物质的量相同的HO和D2O相比拟,所含氧原子数之比为,式量之比为,质量之比为；与足量钠反响,放出的气体在标况下的质量之比为.答案：1：19：109：101：23 .元素X的一种同位素：X,元素Y的一种同位素为：Y,a>c,b>d,那么元素X和Y的相对原子质量的大小关系为.解答：因一种元素的相对原子质量和该元素的几种同位素的相对原子质量及含量有关.a>c,b>d只能说明aX比CY的相对原子质量大,但不能说明X元素和Y元素相对原子质量的大小关系,故答案不