《元素周期律-第2课时》示范课教学设计【化学人教版高中必修第一册(新课标)】

元素周期律（第2课时）大单元-高中化学必修1第四章第一单元学习目标1.认识原子核外电子排布、元素化合价、原子半径随原子序数递增而呈现周期性变化的规律。学习目标2.了解元素周期表的结构，认识原子结构与元素在周期表中位置间的关系。3.能运用比较、归纳等方法对信息进行加工。情境导入情境导入随着人类对原子结构认识的逐渐深入，元素之间的周期性变化规律逐渐被一些科学家发现。1829年，德国的德贝赖纳在研究元素的相对原子质量与化学性质的关系时，发现有几个相似的元素组：①锂、钠、钾；②钙、锶、钡；③氯、溴、碘；④硫、硒、碲；⑤锰、铬、铁。19世纪60年代，俄国著名化学家门捷列夫和德国化学家迈尔等分别根据相对原子质量的大小，将元素进行分类排队，发现元素性质随相对原子质量的递增呈明显的周期性变化规律。经过多年的艰苦探索，门捷列夫发现了自然界中一个极其重要的规律——元素周期律，并于1869年发表了元素周期表。元素之间到底有什么样的周期性变化规律?元素周期表到底是按照什么标准制定的?它的价值何在?学习任务学习任务【任务六】元素周期律具体体现在哪些方面【任务七】比较元素性质强弱的依据【任务八】元素周期表的制定依据和结构学习活动学习活动【任务六】元素周期律具体体现在哪些方面1.原子最外层电子排布呈周期性变化【活动设计】问题1：什么是原子序数?它与核电荷数、质子数有何关系?问题2：前18号元素原子核外电子排布有何规律?人们按核电荷数由小到大的顺序给元素编号，这种编号叫作。核电荷数==。结论：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现变化。【设计意图】让学生自己依据事实，总结归纳原子核外电子排布的规律，训练其总结归纳能力，形成量变引起质变的辩证唯物主义观念，并为下一活动的开展做好准备。2.原子半径、元素主要化合价呈周期性变化【活动设计】原子半径与原子序数的关系：元素主要化合价：微粒半径大小比较规律(一般情况下)：1.看电子层数：电子层数越多，半径越大(层多径大)。如：K+>Na+；I>Br>Cl>F。2.看核电荷数：电子层数相同时，核电荷数越大半径越小(层同，核大径小)。如：S2->Cl->K+>Ca2+；O2->F->Na+>Mg2+>Al3+。3.看电子数：电子层数和核电荷数都相同时，电子数越多半径越大(核同，电多径大)。如：Cl->Cl；Fe>Fe2+>Fe3+；H->H+。元素化合价规律：1最高正化合价=最外层电子数；2.最高正化合价+|最低负化合价|=8；3.最外层电子数大于或等于4，则出现负价；4.氟无正价，氧无最高正价；5.稀有气体元素化学性质不活泼，看作0价。1.原子序数为1~18的元素，随着核电荷数的递增不呈周期性变化的是()A.相对原子质量B.主要化合价C.原子半径D.最外层电子数2.下列有关元素周期律的叙述中，正确的是()A.元素周期律的本质是元素原子核外电子排布呈周期性变化B.元素周期律的本质是原子半径呈周期性变化C.元素周期律的本质是元素的性质随原子序数的递增呈周期性变化D.元素周期律的本质是元素的性质随相对原子质量的递增呈周期性变化3.从原子序数11依次增加到17，下列所述递变关系中，错误的是()A.电子层数逐渐增多B.原子半径逐渐减小C.最高正化合价数值逐渐增大D.从硅到氯，最低负化合价从-4到-1【设计意图】在任务5的基础上，总结出原子最外层电子数呈周期性变化的规律，根据这一规律进一步分析和归纳原子半径和元素主要化合价。在教学过程中突出“结构决定性质”的化学基本观念，以及量变引起质变及事物相互联系和具有内部规律的辩证唯物主义观念。3.元素性质呈周期性变化【活动设计】问题1：什么是元素性质?问题2：从原子结构上分析，元素金属性和非金属性的变化规律。阅读史料：19世纪60年代，化学家已经发现了60多种元素，并积累了这些元素的相对原子质量数据，为寻找元素间的内在联系创造了必要的条件。俄国著名化学家门捷列夫和德国化学家迈尔等分别根据相对原子质量的大小，将元素进行分类排队，发现元素性质随相对原子质量的递增呈明显的周期性变化规律。经过多年的艰苦探索，门捷列夫发现了自然界中一个极其重要的规律——元素周期律。问题3：现代化学的元素周期律还以原子质量的排序为依据吗?具体怎么表述?概念：金属性：；非金属性：；元素性质变化规律总结：电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径，原子核对外层电子的吸引力，得电子能力，失电子能力。最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径，原子核对外层电子的吸引力，得电子能力，失电子能力概念：元素周期律：。元素周期律的实质：。【设计意图】在历史发展的真实情境中，体会科学发展的进步，从中更加深刻地体会元素周期律的科学性和实用价值，培养学生“证据推理”“微观辨析”等学科素养。【任务七】比较元素性质强弱的依据1.比较元素金属性强弱的依据【活动设计】问题1：从得失电子的角度考虑，元素金属性对应其单质的什么性质?问题2：哪些实验或事实可以证明金属单质的还原性强弱?问题3：金属元素的最高价氧化物对应的水化物一般是什么?在水溶液中呈什么性?强弱关系如何?问题4：总结元素金属性强弱比较的依据。元素金属性对应其单质的。证明金属单质还原性强弱的方法：金属元素的最高价氧化物对应的水化物一般是，在水溶液中呈，一般元素金属性越强，其碱性。总结元素金属性强弱的比较依据：【设计意图】以氧化还原反应为理论依据，“宏观辨识”元素单质及其化合物相关反应现象的递变规律，总结归纳元素金属性的强弱判断依据。在教学中注意“元素金属性”和“单质还原性”的区别和联系。注重二者之间的互推关系，发展学生的“证据推理”学科核心素养。2.比较元素非金属性强弱的依据【活动设计】问题1：从得失电子的角度考虑，元素非金属性对应其单质的什么性质?问题2：哪些实验或事实可以证明非金属单质的氧化性强弱?问题3：非金属元素的最高价氧化物对应的水化物一般是什么?在水溶液中呈什么性?强弱关系如何?问题4：元素的非金属性越强，其简单阴离子的氧化性怎样?与其气态氢化物稳定性有何关系?问题5：总结元素非金属性强弱比较的依据。元素非金属性对应其单质的。证明非金属单质氧化性强弱的方法：非金属元素的最高价氧化物的水化物一般是，在水溶液中呈，一般元素的非金属性越强，其酸性。元素的非金属性越强，其简单阴离子的氧化性，其气态氢化物的稳定性越。稳定性(用“>”或“<”排列)：HFHClHBrHIHClH2SPH3SiH4总结元素非金属性强弱的比较依据：【设计意图】以氧化还原反应为理论依据，“宏观辨识”元素单质及其化合物相关反应现象的递变规律，总结归纳元素非金属性的强弱判断依据。在教学中注意“元素非金属性”和“单质氧化性”的区别和联系。注重二者之间的互推关系，发展学生的“证据推理学科核心养。【任务八】元素周期表的制定依据和结构1.元素周期表的制定依据【活动设计】门捷列夫的第一张和第二张元素周期表：现代的元素周期表：问题：门捷列夫的元素周期表与现代元素周期表的制定依据有何不同？门捷列夫的元素周期表的排序依据是；而现代元素周期表的排序依据是。现代元素周期表的编排原则：1.把相同的元素按原子序数递增的顺序由左到右排成一个横行。2.把不同横行中相同的元素按电子层数递增的顺序由上到下排成纵行。【设计意图】以门捷列夫等人的相关研究为情境，逐渐推导出元素周期表制定的依据，为下一个活动做好铺垫。2.元素周期表的结构【活动设计】问题1：周期表中的一个横行称为一个周期，那么周期如何定义?问题2：根据周期表的特点分析，周期表中有多少周期?具有哪些特点?问题3：周期表中的一个或若干个纵行称为一个族，那么族又是如何定义的?问题4：根据周期表的特点分析，周期表中有多少族?具有哪些特点?周期定义：具有相同 而又按照递增顺序由左往右排列的一系列元素。族的定义：不同横行中相同的元素按递增的顺序由上到下排成纵行。【设计意图】按元素原子荷电核数从小到大顺序排列，以原子结构的周期性变化为依据，按电子层数的不同将元素排成若干个“周期”，按最外层电子数的不同将元素排成若干个“族”，并分析类别和特征。元素周期表是元素周期律最直观和最准确的表达形式，是“宏观-微观-符号”的完美体现。练习与测评练习与测评1.元素R的原子序数是15，下列关于R元素的说法中，错误的是()A.R的最高正化合价是+5B.R是第二周期第VA族的元素C.R的气态氢化物分子式是RH3D.R的最高价氧化物对应的水化物的水溶液呈酸性2.现有三种前18号元素X、Y、Z，已知其最高价氧化物对应的水化物的酸性H2XO3<H3YO4<HZO3，则X、Y、Z的非金属性强弱顺序是()A.X>Y>ZB.X>Z>YC.Y>X>ZD.Z>Y>X3.A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素，A和B的最高价氧化物对应的水化物均呈碱性，且碱性B>A，C和D的最高价氧化物对应的水化物均呈酸性，且酸性C>D，E是这五种元素中原子半径最小的元素，它们的原子序数由小到大的顺序是()A.A、B、C、D、EB.C、D、A、B、EC.B、A、D、C、ED.E、C、D、B、A4.含有元素硒(Se)的保健品早已进入市场，已知硒元素与氧元素同主族，与钾元素同周期，则下列关于硒的叙述中，不正确的是()A.该元素位于第三周期B.最高价氧化物的化学式为SeO3C.该元素非金属性比氧弱D.该元素气态氢化物的还原性比H2S强5.(多选)如图是周期表中短周期的一部分，A、B、C三种元素原子的核外电子数之和等于B的质量数，B原子核内质子数和中子数相等。下列叙述中不正确的是()A.三种元素的原子半径的大小顺序是B<A<CB.A元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性和不稳定性C.B元素的氧化物的水化物是强酸D.C元素的单质是非金属单质中唯一能跟水剧烈反应的6.W、X、Y、Z是原子序数1~18的元素，它们的原子核外电子层数相同且原子序数依次增大，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。(1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以发生反应生成盐和水，该反应的离子方程式为。(2)Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中，发生反应的化学方程式为。(3)比较Y、Z气态氢化物的稳定性：＞(用化学式表示)；除了可以通过比较Y、Z气态氢化物的稳定性来验证Y、Z的非金属性外，请你再设计一个简单的实验，验证Y与Z的非金属性强弱：。(4)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序为＞＞＞