高中化学-元素周期律教学设计学情分析教材分析课后反思

第二节元素周期律和元素周期表元素周期律【教学目标】1.使学生掌握最外层电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化规律，培养学生对数据处理的能力；2.理解元素周期律的实质；3.培养学生对知识的归纳人、整理、综合和抽象、概括的能力。【教学重点】原子核外电子排布、原子半径和元素主要化合价的周期性变化规律。【教学难点】原子核外电子排布、原子半径和元素主要化合价的周期性变化规律。【教学方法】利用教材资源组织学生展开交流、研讨；利用教材提供的原子半径、元素化合价等数让学生对数据进行处理，发现元素周期律；【教具准备】多媒体辅助教具【课时安排】w.w.w.k.s.5.u.c.o.m2课时【教学过程】【导入新课】展示元素周期表，设疑：这么多种元素，是按照怎样的规律排布在周期表中的呢？这就是本节课要和大家一起探讨的主题一元素周期律。【活动探究】（1）阅读课本，什么是原子序数，原子序数与前面学过的有关原子组成中的哪些微粒有联系？（2）在课本上写出1—18号元素的元素名称、原子序数、原子结构示意图、电子层数、最外层电子数。（阅读工具栏）原子序数【学生回答略】【板书】原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外电子数【板书】一、元素周期律【活动探究】写出1——18号元素的元素符号、原子结构示意图、电子层数、最外层电子数。【投影】1——18号元素的原子结构示意图【投影】1.原子序数与原子核外电子排布的关系。原子序数电子层数最外层电子数达到稳定结构时的最外层电子数1——211-223——1021-8811——1831-88【阅读教材，了解画图方法】【活动探究】学习小组内讨论，选择数据处理方法，分工作图，组内交流、讨论。1.用直方图表示元素的最外层电子数随着原子序数的递增而表现出的变化，从中找出规律。2.用折线图表示原子半径随着原子序数的递增而表现出的变化，从中找出规律。3.用折线图表示元素的主要化合价随着原子序数的递增而表现出的变化，从中找出规律。【小组代表发言，内容略】【投影】元素的最外层电子数随着原子序数的递增而变化的直方图【归纳小结】1.随着元素原子序数的递增，元素原子最外层电子排布呈现周期性的变化。【投影】w.w.w.k.s.5.u.c.o.m随着原子序数的递增，原子半径变化的折线图。【投影】原子序数与原子半径的关系原子序数原子半径的变化3——90.152nm0.071nm大小11——170.186nm0.099nm大小【投影问题】1.试从原子结构的角度解释电子层数相同的元素的原子半径（除稀有气体外），为什么随着原子序数的递增而减小？2.Li和Na的半径哪个大？试从原子结构（电子层数）的角度加以解释。【归纳小结】1.随着元素原子序数的递增，元素原子最外层电子排布呈现周期性的变化。2.随着元素原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变化。【投影】随着原子序数的递增，元素主要化合价变化的折线图。【投影】原子序数与主要化合价的关系原子序数主要化合价的变化1——2+103——10+1+5-4-111——18+1+7-4-1【投影问题】w.w.w.k.s.5.u.c.o.m1.元素的最高正价、最低负价与原子最外层电子之间有什么关系？2.元素的最高正价和最低负价之间满足什么关系？【归纳小结】1.随着元素原子序数的递增，元素原子最外层电子排布呈现周期性的变化。2.随着元素原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变化。3.随着元素原子序数的递增，原子半径呈周期性变化。【投影问题】随着原子序数的增加，元素原子的半径、元素的主要化合价为什么呈现周期性变化？出现这种变化的根本原因是什么？【教师】元素原子的核外电子排布随着原子序数的递增而呈周期性变化就是元素周期律的实质。【课堂小结并投影板书】从以上结论，我们可以归纳出这样一条规律，随着元素原子序数的递增，元素原子最外层电子排布、元素的化合价、原子半径呈现周期性的变化。即：元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化，这个规律叫元素周期律。这也是我们本节课的题目的内涵所在。2.元素周期律的实质：元素原子的核外电子排布随着原子序数的递增而呈周期性变化。【投影练习】比较下列微粒半径的大小（1）O和F（2）Na和Mg（3）Cl和F（4）Na+和Mg2+（5）Na和Na+（6）Cl和Cl一【讲解】（1）最外层电子数相同，电子层数越多，半径越大。如Cl＞F。（2）电子层数相同，核电荷数越大，半径越小。如Na＞Mg，Na+＞Mg2+。（3）同种元素的原子半径＞阳离子半径。Na＞Na+。（4）同种元素的原子半径＜阴离子。如Cl＜Cl－。【思考与练习】1.元素性质随着原子序数的递增呈周期性变化的原因是（A）A.元素原子的核外电子排布呈周期性变化B.元素原子的原子半径呈周期性变化C.元素的化合价呈周期性变化D.元素原子的电子层数呈周期性变化【练习应用】1.原子半径由小到大，且最高正价依次降低的是（）A.Al、Mg、NaB.N、O、FC.Ar、Cl、SD.L、P、Si2.下列微粒的半径比值大于1的是（）A.Na+/NaB.K+/S2-C.N/CD.Cl-/Cl（作业）一、P17.2 二、预习元素周期表【板书设计】第二节元素周期律和元素周期表原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外电子数一、元素周期律1.随着元素原子序数的递增，元素原子最外层电子排布呈现周期性的变化。2.随着元素原子序数的递增，元素的化合价呈周期性变化。3.随着元素原子序数的递增，原子半径呈周期性变化。4.元素周期律的实质：元素原子的核外电子排布随着原子序数的递增而呈周期性变化。学情分析元素周期律和元素周期表是学习化学的一个重要工具，在初中化学和化学必修1中曾经出现过元素周期表，但学生对元素周期表的认识只是停留在简单的了解和应用上（如查寻某元素的相对原子量等）。在必修1中已经学习一些金属元素如Na、Mg、Al、Fe、Cu和一些非金属元素如C、N、Si、S、Cl、Br、I等元素的单质及化合物的性质，并初步了解了有关原子结构的知识，此时，引导学生探究元素性质与原子结构的关系，从而归纳总结出元素周期律，同时也为下一课时认识元素周期表的结构打下基础，是符合学生的学习心理和认知规律的。教学中，通过不断的设置疑问，组织学生交流、讨论与作图，分析图像变化，发现规律。体现了学生的主体地位。在此过程中，同学之间相互合作、交流、讨论，通过集体的智慧，最终得出元素周期律。这样既增强了学生之间的感情，也让他们体会了探索的乐趣，享受了合作中的成功。从而达到方法的引导和情感、态度、价值观难点的突破。是符合学生的学习心理和认知规律的。教材分析：元素周期律和元素周期表是学习化学的一个重要工具，在初中化学和化学必修1中曾经出现过元素周期表，但学生对元素周期表的认识只是停留在简单的了解和应用上（如查寻某元素的相对原子量等）。在必修1中已经学习一些金属元素如Na、Mg、Al、Fe、Cu和一些非金属元素如C、N、Si、S、Cl、Br、I等元素的单质及化合物的性质，并初步了解了有关原子结构的知识，此时，引导学生探究元素性质与原子结构的关系，从而归纳总结出元素周期律，是符合学生的学习心理和认知规律的。元素周期表是元素周期律的具体表现形式，在掌握了元素周期律的基础上，可以更好的认识元素周期表的结构。而且，在以前对化学的学习是分散的，通过元素周期律的学习，一方面可以丰富学生对元素的学习，另一方面可以引导他们在今后的学习中关注元素性质间的联系与区别，对他们今后元素化合物的知识学习具有很好的指导作用。因此，本节内容在教材中起到了承上启下的作用。元素周期律是物质结构理论的核心，它揭示自然界元素间的内在联系。由于它属于基本理论内容，理解时难度比较大。因此，教学中把分析总结“原子核外电子排布，原子半径和元素的主要化合价的规律性变化”作为重点和难点，在教学中引导学生运用表格、折线图等形式来分析总结每一个变化规律，充分发挥图表作用和学生的合作交流，以达到知识难点的突破。元素周期律(30分钟50分)一、选择题(本题包括6小题,每小题5分,共30分)1.下列各组元素性质的递变情况错误的是()A.Li、Be、B最外层电子数依次增多B.P、S、Cl最高正价依次升高C.N、O、F原子半径依次增大D.Na、K、Rb的电子层数逐渐增多2.下列4种微粒中,半径按由大到小的顺序排列的是()A.①>②>③>④B.③>④>①>②C.③>①>②>④D.①>②>④>③3.下列关于元素周期表的叙述错误的是()A.元素周期表揭示了化学元素间的内在联系,是化学发展史上的重要里程碑之一B.在元素周期表中,把电子层数相同的元素排成一横行,称为一周期C.在元素周期表中,总共有18个纵列,18个族D.元素周期表中副族和Ⅷ族的元素称为过渡元素4.“嫦娥”一号的四大科学目标之一是探测下列14种元素在月球上的含量和分布:K、Th(钍)、U(铀)、O、Si、Mg、Al、Ca、Fe、Ti(钛)、Na、Mn、Cr(铬)、Gd(钆),其中属于主族元素的有()A.4种 B.5种 C.6种 D.7种5.(双选)短周期元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示:下列判断正确的是()A.X是稀有气体B.Y的最高化合价为+7C.Z原子的最外层电子数是6D.3种元素的单质分子都是双原子分子6.元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质,下列说法正确的是()A.同一元素不可能既表现金属性,又表现非金属性B.第3周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数C.短周期元素形成离子后,最外层电子都达到8电子稳定结构D.同一主族的元素的原子,最外层电子数相同,化学性质完全相同二、非选择题(本题包括2小题,共20分)7.A、B、C均为短周期元素,在周期表中所处的位置如图所示,已知A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数。(1)写出A、B、C三种元素的名称:A;B;C。(2)B元素位于周期表第周期族。(3)C原子的结构示意图为。8.(能力挑战题)(1)有下列四种微粒:QUOTEOQUOTENaQUOTEMgQUOTEN(用序号填空)。a.按原子半径由大到小的顺序进行排列。b.微粒中质子数小于中子数的是。c.在化合物中呈现的化合价的数值最多的是。d.能形成X2Y2型化合物的是,能形成X3Y2型化合物的是。(2)已知An+、B(n+1)+、Cn-、D(n+1)-都具有相同的电子层结构,则A、B、C、D的离子半径由大到小的顺序是,原子序数由大到小的顺序是。答案解析1.【解析】选C。根据元素周期律可知,随原子序数的递增,原子结构、原子半径、元素的化合价、元素的金属性和非金属性都呈现周期性的变化,A、B、D选项均正确,C选项中原子半径应是依次减小。2.【解析】选C。①～④依次为S、Cl、S2-、F。①②中半径①>②;①③中半径①<③;②④中半径②>④,故有③>①>②>④。【技法小结】比较微粒半径的步骤(1)首先要确定微粒间的相同点,即电子层数、核电荷数、核外电子排布是否相同;(2)其次利用规律进行比较,反之,亦可由微粒半径大小推断元素关系。3.【解析】选C。周期表共有18个纵列,16个族,其中Ⅷ族包括8、9、10三列。4.【解析】选D。K、O、Si、Mg、Al、Ca、Na七种元素是主族元素。5.【解析】选A、C。由于X、Y、Z都属于短周期元素,则X一定是第1周期,而第1周期只有两种元素,X一定是He,不难判断出Y、Z分别为F、S。He为稀有气体,A正确、D错误;F是最活泼的非金属元素,没有正价,B错误;硫原子的最外层电子数是6,C正确。6.【解析】选B。处于元素周期表金属与非金属分界线附近的元素,既表现金属性,又表现非金属性,如铝和硅,A错误;主族元素的最高正价等于它所处的主族序数,也等于最外层电子数,B正确;H+的最外层电子数是0,C错误;同一主族的元素的原子如氢元素和钠元素,氢元素有氧化性,钠元素只有还原性,D错误。【易错提醒】(1)不能很好地理解最外层的稳定结构,认为稳定结构只有8电子而忽视2电子或者最外层没有电子均可以达到稳定结构而导致错选;(2)没有意识到同主族元素性质的递变规律以及同主族中一些特殊物质的性质而导致错选。7.【解析】由A、B、C均为短周期元素及A、B、C的相对位置,可知A、C位于第2周期,B位于第3周期,设B元素的质子数为b,则A、C原子的核外电子数分别为b-9,b-7。依题意b-9+b-7=b,解之得b=16。因此元素B是硫,则A是氮,C是氟。答案:(1)氮硫氟(2)3ⅥA(3)8.【解析】(1)a.由QUOTEOQUOTEN具有2个电子层,而QUOTENaQUOTEMg具有3个电子层,因此Na、Mg的原子半径大于O、N,而对于11Na、12Mg来说,由于Mg的核电荷数大,因此r(Na)>r(Mg),同样r(N)>r(O),故原子半径由大到小排列为r(Na)>r(Mg)>r(N)>r(O)。b.由N=A-Z得中子数分别为N(O)=10、N(Na)=12、N(Mg)=12、N(N)=7。d.能形成X2Y2型化合物,则X可呈+1价而Y呈-1价,故为Na2O2,能形成X3Y2型化合物,则X呈+2价,Y呈-3价,故为Mg3N2。(2)当微粒具有相同电子层时,核电荷数越大,核对最外层电子的吸引就越大,其微粒半径就越小。设An+、B(n+1)+、Cn-、D(n+1)-具有的电子数为x,则质子数分别为x+n、x+(n+1)、x-n、x-(n+1),故半径由大到小为D(n+1)-、Cn-、An+、B(n+1)+。答案:(1)a.②>③>④>①b.①②c.④d.①②③④(2)D(n+1)-、Cn-、An+、B(n+1)+B、A、C、D本节教材属于化学基本理论，缺少直观形象的实验，显得比较枯燥。作为高一学生，化学知识的自主构建能力水平较低，而充分的准备与合作交流可弥补其不足。为此，在课前将教材中“活动*探究”栏目前置，作为学生的预习作业，让学生在课下利用教材提