高中化学人教版第一章物质结构元素周期律第一节元素周期表 优质课奖

课题：第一章物质结构元素周期律第一节元素周期表(二)------元素周期表的结构授课班级课时教学目的知识与技能会写1-20号元素的符号并会写出其原子结构示意图理解元素周期表的“行”和“列”的编排原则了解元素周期表的结构过程与方法理解元素周期表的“形”与原子结构的’义“的相互关系和探究过程情感态度价值观感受元素周期表的结构美，从周期表的发展过程中体会到科学的本质在于不断的探究重点元素周期表的结构难点元素周期表的结构。知识结构与板书设计第一节元素周期表一、元素周期表的结构1.周期：周期序数=电子层数七个周期（1、2、3短周期；4、5、6长周期；7不完全周期）2.族：主族元素的族序数=元素原子的最外层电子数 (或：主族序数=最外层电子数)18个纵行（7个主族；7个副族；一个零族；一个Ⅷ族（8、9、10三个纵行）教学过程教学步骤、内容教学方法【提问】有那位同学知道到目前位置人类已发现了多少种元素？【回答】112种，【投影】元素周期表。【讲解】丰富多彩的物质世界有100多种元素组成，这些元素性质不同，有的性质活泼，易与其他元素形成化合物，有的性质不活泼，不易与其他元素形成化合物，等等。为什么他们性质不同呢？他们之间存在着什么联系？为解决以上问题，我们今天学习元素周期表。【板书】第一节元素周期表【讲解】宇宙万物是由什么组成的？古希腊人以为是水、土、火、气四种元素，古代中国则相信金、木、水、火、土五种元素之说。到了近代，人们才渐渐明白：元素多种多样，决不止于四五种。18世纪，科学家已探知的元素有30多种，如金、银、铁、氧、磷、硫等，到19世纪，已发现的元素已达54种。人们自然会问，没有发现的元素还有多少种？元素之间是孤零零地存在，还是彼此间有着某种联系呢？

【投影】门捷列夫图象【课外阅读】《门捷列夫与元素周期表》【讲述】门捷列夫发现元素不是一群乌合之众，而是像一支训练有素的军队，按照严格的命令井然有序地排列着，怎么排列的呢？1869年，俄国化学家门捷列夫把当时已发现的60多种元素按其相对原子质量由大到小依次排列，将化学性质相似的元素放在一个纵行，通过分类归纳，制出第一张元素周期表，开创了化学历史新纪元。【引入课题】元素周期表包含了丰富的用用信息，今天我们就来“深入”认识元素周期表【学生活动】默写出1-20号元素的符号并画出其原子结构示意图。【引导启发】大家观察一下元素周期表的位置，它们所在的“行”和“列”与其原子结构的有哪些关系？【观察、归纳】元素周期表的编排原则=1\*GB3①按照原子序数递增的顺序从左到右排列=2\*GB3②将电子层数相同的元素排成一个横行=3\*GB3③把最外层电子数相同的元素（个别除外）按电子层数递增的顺序从上到到下排成列【投影】元素周期表。【讲解】把电子层数目相同的各种元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行；再把不同横行中最外层的电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行。这样，就可以得到一个表，这个表就叫元素周期表。元素周期表是元素周期律的具体表现形式，它反映了元素之间相互联系的规律，是我们学习化学的重要工具。下面我们就来学习元素周期表的有关知识。【板书】一、元素周期表的结构【提问】数一数元素周期表有多少个横行？多少个纵行？【回答】有7个横行，18个纵行。【讲解】对。我们把元素周期表中的每一个横行称作一个周期，每一个纵行称作一族。下面，我们先来认识元素周期表中的横行——周期。【板书】1、周期【讲解】元素周期表中共有7个周期，请大家阅读课本P5的有关内容。【提问】把不同的元素排在同一个横行即同一个周期的依据是什么？【回答】依据为具有相同电子层数的元素按照原子序数递增的顺序排列在一个横行里。【提问】周期序数与什么有关？【回答】周期序数等于该周期元素具有的电子层数。【讲解】如此，我们可以得出如下结论：【板书】周期序数=电子层数【提问】已知碳元素、镁元素和溴元素的原子结构示意图：它们分别位于第几周期？为什么？ 碳有两个电子层，位于第二周期，镁有三个电子层，位于第三周期；溴有四个电子层，位于第四周期。【讲解】元素周期表中，我们把1、2、3周期称为短周期，4、5、6周期称为长周期，第7周期称为不完全周期，因为一直有未知元素在发现。【投影】请大家根据自己绘制的元素周期表，完成下表内容：周期表的有关知识类别周期序数起止元素包括元素种数核外电子层数短周期1H—He212Li—Ne823Na—Ar83长周期4K—Kr1845Rb—Xe1856Cs—Rn326不完全周期7Fr—112号267【板书】七个周期（1、2、3短周期；4、5、6长周期；7不完全周期）【讲解】从上面我们所填表的结果可知，在元素周期表的7个周期中，除第1周期只包括氢和氦，第7周期尚未填满外，每一周期的元素都是从最外层电子数为1的碱金属开始，逐步过渡到最外层电子数为7的卤素，最后以最外层电子数为8的稀有气体结束。需作说明的是：第6周期中，57号元素镧(La)到71号元素镥(Lu)，共15种元素，它们原子的电子层结构和性质十分相似，总称镧系元素。第7周期中，89号元素锕(Ac)到103号元素铹(Lr)，共15种元素，它们原子的电子层结构和性质也十分相似，总称锕系元素。为了使表的结构紧凑，将全体镧系元素和锕系元素分别按周期各放在同一个格内，并按原子序数递增的顺序，把它们分两行另列在表的下方。在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素，多数是人工进行核反应制得的元素，这些元素又叫做超铀元素。 元素周期表上列出来的元素共有112种，而事实上现在发现的元素还有：114号、116号、118号元素。 【过渡】学完了元素周期表中的横行——周期，我们再来认识元素周期表中的纵行——族。【板书】2、族【讲解】请大家数一下，周期表中共有多少个纵行？(18个。)【讲解】在每一个纵行的上面，分别有罗马数字Ⅰ、Ⅱ、……及A、B、0等字样，它们分别表示什么意思呢？【提问】罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等表示什么意思？(族序数)【提问】A、B又分别表示什么呢？(A表示主族，B表示副族)【提问】什么是主族？什么是副族？【回答】由短周期元素和长周期元素共同构成的族，叫做主族；完全由长周期元素构成的族，叫做副族。【提问】元素周期表中共有多少个主族？多少个副族？【回答】7个主族、7个副族。【提问】元素周期表中还有哪些纵行没提到？(零族和第Ⅷ族。)【提问】零族元素都是什么种类的元素？为什么把它们叫零族？ 【回答】零族元素均为稀有气体元素。由于它们的化学性质非常不活泼，在通常状况下难以与其他物质发生化学反应，把它们的化合价看作为零，因而叫做零族。【提问】第Ⅷ族有几个纵行？(3个)【提问】分析元素周期表中从ⅢB到ⅡB之间的元素名称，它们的偏旁部首有什么特点？说明什么？【回答】其偏旁均为“金”，说明它们均为金属。【讲解】很正确。元素周期表的中部从ⅢB族到ⅡB族10个纵行，包括了第Ⅷ族和全部副族元素，共六十多种元素，通称为过渡元素。因为这些元素左边主要是金属元素，而右边主要是非金属元素。用过它们完成了从金属元素到非金属元素的过渡，，所以又把它们叫做过渡金属。【讲解】此即为元素周期表的主要结构。在中学化学里，我们主要学习主族元素的性质。【提问】元素的性质主要是由元素原子的最外层电子数决定的。请大家分析讨论主族元素的族序数与主族元素原子的最外层电子数有什么关系？可参考我们学习过的碱金属、卤族元素以及1～20元素原子的结构示意图。【回答】主族元素的族序数等于其最外层电子数。【讲解】很好！由此我们可得出以下结论：【板书】主族元素的族序数=元素原子的最外层电子数 (或：主族序数=最外层电子数) 18个纵行（7个主族；7个副族；一个零族；一个Ⅷ族（8、9、10三个纵行）【小结】完成下列表格：【随堂练习】已知某主族元素的原子结构示意图如下，判断其位于第几周期，第几族？【回答】X位于第四周期、第一主族；Y位于第五周期、第七主族。 能判断它们分别是什么元素吗？可对照元素周期表。X为钾元素，Y为碘元素。【过渡】以上，我们了解了元素周期表的结构。那么，科学家们在完成这张元素周期表时，经历了怎样的一个过程呢？请大家阅读课外材料《元素周期表的发现》内容，并思考以下问题。【投影】阅读思考题：1．周期表的编制是否应完全归功于门捷列夫？【回答】不应该。而是许多科学家不断研究、探索的智慧结晶。【投影】2．通过这些资料，你认为人类认识世界的过程是不是一帆风顺的？所得到的知识是否都为绝对真理？【总结】人类认识世界的过程不是一帆风顺的，而是曲折的、螺旋式前进的。人们得到的知识不一定都是绝对真理，其中多数是处于发展中，并且在发展中不断地被完善。元素周期表的发现就是一个很好的例子。【讲解】元素周期表是根据元素的内在联系编排而成，具体形式可多种多样，根据刚才咱们讲述的元素周期表的编排依据，请同学们分组探究元素周期表的其他编排方式。【探究过程】教师参加，并适时点拨（长短螺旋）各小组交流【投影】几种不同形式的元素周期表【随堂练习】 1、推算原子序数为6、13、34、53、88的元素在周期表中的位置。 2、下列各组中的元素用原子序数表示，其中都属于主族的一组元素是（） （A）14、24、34（B）26、31、35（C）5、15、20（D）11、17、183、下列各表为周期表的一部分（表中为原子序数），其中正确的是（）（A）（B）（C）（D）教学回顾：通过元素周期表结构的了解，让学生理解元素周期表与原子核外电子的排布规律，理解原子核外电子的排布的周期性，从而为学生学习元素性质的周期律埋下伏笔。课后习题；基础达标一、单项选择题1．下列原子中最易形成阴离子的是()。A．ClB．FC．NaD．K2．化学上经常采用归类的方法研究一类物质。将Li、Na、K、Rb、Cs归为一类的根本原因是()。A．它们均为金属元素，都能形成相应的氧化物B．五种元素的单质均为固体C．它们原子的最外层电子数均为1个，在性质上具有相似性D．它们形成的氢氧化物都是强碱3．关于铯(Cs)及其化合物的性质，说法正确的是()。A．金属铯的熔点比金属钠高B．CsOH比NaOH的碱性强C．CsOH是一种弱碱D．碳酸铯难溶于水4．若用X代表F、Cl、Br、I四种卤族元素，下列属于共性反应的是(反应条件均省略)()。A．X2＋H2=2HXB．X2＋H2O=HX＋HXOC．2Fe＋3X2=2FeX3D．X2＋2NaOH=NaX＋NaXO＋H2O5．下列各组微粒具有相同的质子数和电子数的是()。A．OH－、H2OB．NH3、NHeq\o\al(＋,4)C．F－、NHeq\o\al(＋,4)D．HCl、F26．下列关于卤素的说法中，不正确的是()。A．单质的熔点和沸点随核电荷数的递增而逐渐升高B．单质都有毒C．单质的颜色随核电荷数递增依次加深D．碘易溶于酒精，故利用酒精可将碘从碘水中萃取出来7．各组性质比较的表示中，正确的是()。A．酸性：HI<HBr<HCl<HFB．稳定性：HF<HCl<HBr<HIC．氧化性：F2<Cl2<Br2<I2D．沸点：F2<Cl2<Br2<I28．有三种金属元素a、b、c，在相同条件下，b的最高价氧化物对应水化物的碱性比a的最高价氧化物对应水化物的碱性强；a可以从c的盐溶液中置换出c。则这三种金属元素的金属性由强到弱的顺序是()。 、b、cB．b、a、cC．b、c、a D．c、b、a二、双项选择题9．下列关于碱金属和卤素的叙述中正确的是()。A．碱金属随着核电荷数增加，单质的密度逐渐减小B．卤素随着核电荷数增加，单质的熔、沸点升高C．碱金属随着核电荷数的增加，单质与水反应的剧烈程度增大D．卤素随着核电荷数增加，单质的还原性逐渐减弱10．碱金属钫(Fr)具有放射性，下列对其性质的预言中，错误的是()。A．在碱金属元素中它的原子核对最外层电子的引力最大B．钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物C．它的氢氧化物化学式为FrOH，是一种极强的碱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三、非选择题11．某学生往一支试管里按一定次序分别加入下列几种物质：A．KI溶液B．淀粉溶液C．NaOH溶液D．氯水发现溶液颜色按下面次序变化：①无色→②棕黄色→③蓝色→④无色。依据溶液颜色的变化回答下列问题：(1)加入以上药品的顺序是___________________________________________________。(2)写出①→②的离子反应方程式：_____________________________________________________________________________________________________________________。(3)写出③→④的化学反应方程式：______________________________________________________________________________________________________________________________________________。能力提高12．某元素最高价氧化物对应水化物的化学式是H3XO4，该元素的气态氢化物的化学式是()。A．H2XB．HXC．XH3D．XH413．由于碘是卤素中原子半径较大的元素，可能呈现金属性。下列事实最能说明这个结论的是()。A．已经制得了IBr、ICl等卤素互化物B．已经制得了I2O5等碘的氧化物C．已经制得了I(NO3)3、I(ClO4)3·2H2O等含I3＋的离子化合物D．碘(I2)易溶于KI等碘化物溶液，形成Ieq\o\al(－,3)离子14．有一包白色固体，可能含有KI、NaBr、BaCl2中的一种或两种物质。将白色物质溶于水得无色溶液，向该溶液中加入少量稀硫酸，有白色沉淀产生；向该无色溶液中加入新制取的氯水，然后再滴入淀粉溶液，溶液变为蓝色。下列推断正确的是()。A．白色固体中肯定有NaBrB．白色固体中既有NaBr，又有BaCl2C．白色固体中有KI、NaBr、BaCl2三种物质D．白色固体中既有KI，又有BaCl215．在100mL混合溶液中含有1mol/LNa2SO3和2mol/LNaBr，现向该混合溶液中通入molCl2，充分反应后，参与反应的SOeq\o\al(2－,3)和Br－物质的量之比为()。A．1∶4B．1∶3C．1∶2D．116．氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化学性质和卤素(X2)类似，化学上称为拟卤素[如(SCN)2＋H2O=HSCN＋HSCNO]。它们的阴离子还原性强弱顺序为Cl－<Br－<CN－<SCN－<I－。试写出：(1)(CN)2与KOH溶液反应的化学方程式为____________________________________。(2)NaBr和KSCN的混合溶液中通入(CN)2，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。17．实验探究是体验知识的产生和形成过程的基本途径。下面是某同学完成的探究实验报告的一部分：实验名称：卤素单质的氧化性强弱比较。实验药品：KBr溶液、KI溶液、氯水、溴水、碘水、四氯化碳、淀粉碘化钾试纸。实验步骤实验结论①氯水＋1mLCCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色氧化性从强到弱的顺序：氯、溴、碘②NaBr溶液＋氯水＋1mLCCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色 ③KI溶液＋氯水＋1mLCCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色 请回答：(1)完成该实验需用到的实验仪器有________________、________________。(2)②中反应的化学方程式为________________。③中反应的离子方程式为____________________。(3)CCl4在实验中所起的作用是______________________________。(4)该同学的实验设计不足之处是______________________________________，改进的办法是______________________________________。答案1．B3．B解析：Cs与Na同一主族，性质具有相似性，且Cs在Na的下方，故其最高价氧化物对应的水化物的碱性前者强于后者。4．A5．D解析：HCl和F2的质子数和电子数都为18，只有D项符合题意。6．D解析：酒精能与水互溶，不能作萃取剂。7．D8．B解析：最高价氧化物对应水化物的碱性b比a强，说明金属性b强于a；a可以置换出c，说明a比c活泼，故三种金属的金属性由强到弱的顺序为b>a>c。9．BC解析：碱金属随核电荷数增加，单质密度逐渐增大(K例外)；卤素随着电荷数增加，单质的氧化性逐渐减弱。10．AB解析：在碱金属元素中钫的原子半径最大，原子核对最外层电子的引力最小，故其失电子能力最强，还原性(金属性)最强，与水、氧气等物质反应得最剧烈，其氢氧化物碱性最强。11．(1)A、D、B、C(2)2I－＋Cl2=I2＋2Cl－(3)3I2＋6NaOH=5NaI＋NaIO3＋3H2O12．C解析：根据其最高价氧化物对应水化物可知