人教高中化学必修二全册教案
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教案
课题:第一章物质结构元素周期律第一节元素周期表(一) ——原子结构授课班级课时
教学目的
知识
与
技能
1、引导学生认识原子核的结构,懂得质量数和A Z X和含义,掌握构成原子的微粒间的
关系;
2、知道元素、核素、同位素的涵义;
3、掌握核电荷数、质子数、中子数和质量数之间的相互关系
过程与
方法
通过对构成原子的微粒间的关系和氢元素核素等问题的探讨,培养学生分析、处理数
据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工
情感态度
价值观
1、通过构成物质的基本微粒的质量、电性的认识,了解微观世界的物质性,从而进一
步认识物质世界的微观本质;通过原子中存在电性不同的两种微粒的关系,认识原子
是矛盾的对立统一体
2、通过人类探索原子结构的历史的介绍,使学生了解假说、模型等科学研究方法和科
学研究的
历程,培养他们的科学态度和科学精神,体验科学研究的艰辛与喜悦
重点构成原子的微粒间的关系
难点培养分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。
知
识
结
构
与
板
第一节元素周期表(一) ------ 原子结构
一.原子结构
1.原子核的构成
核电荷数(Z) == 核内质子数== 核外电子数== 原子序数
2、质量数
将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来,所得的数值,叫第二节元素周期律 (20)
第三节化学键 (33)
第二章化学反应与能量 (39)
第一节化学能与热能 (39)
第二节化学能与电能 (46)
第三节化学反应速率与限度 (55)
第三章有机化合物 (62)
第一节最简单的有机物——甲烷 (62)
第二节来自石油和煤的两种基本化工原料 (75)
第三节生活中常见的两种有机物 (88)
第四节基本营养物质 (93)
第四章化学与自然自然的开发利用 (89)
第一节开发和利用金属资源与海水资源 (89)
第二节环境保护与资源综合利用 (98)
于原子的全部质量,电子在它周围沿着不同的轨道运转,就像行星环绕太阳一样运转。
(空心球)
5、波尔原子模型(1913年):电子在固定的轨道上分层运动。
6.电子云模型:现代物质结构学说
【投影】原子结构模型的演变
1.道尔顿原子结构模型:
2.汤姆逊原子结构模型:
3.卢瑟福原子有核模型
4. 玻尔原子结构模型:
【提问】两千多年以来,科学家一直在思考一个问题:如果把一个物体一直分割下去,将会怎样能不能找到一种组成物质的最基本粒子
【板书】第一节元素周期表(一) ------ 原子结构
【复习回顾】什么是原子、分子、元素
【回答】
1、原子是化学变化中的最小粒子;
2、分子是保持物质的化学性质中的最小粒子
3、元素是具有相同核电荷数即核内质子数的一类原子的总称
【提问】我们已经知道原子由原子核和核外电子构成。
那么,原子核的内部结构又是怎样的电子在核外空间的运动状态又是怎样的呢
【板书】一、原子结构
1、原子核的构成
【投影】原子结构示意图
【讲解】原子是由原子中心的原子核和核外电子组成,而原子核是由质子和中子组成。
【提问】质子、中子、电子的电性和电量怎样
【回答】1个电子带一个单位负电荷;中子不带电;1个质子带一个单位正电荷
【板书】核电荷数(Z) == 核内质子数== 核外电子数== 原子序数
【讲解】原子核半径小于原子半径的万分之一,体积占原子体积的几千万亿分之一。
(如同大型体育场与蚂蚊)。
但原子核虽小,但是由质子和中子两种粒子构成,几乎
教案
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)
【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按照原子序数递增的顺序从左到右排列
②将电子层数相同的元素排成一个横行
③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—He21
2Li—Ne82
3Na—Ar83
长周期
4K—Kr184
5Rb—Xe185
6Cs—Rn326
不完全周期7Fr—112267
号
【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、18
3、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。
教案
课题:第一节元素周期表(三)
元素周期表与碱金属授课班级课时
教学目的
知识
与
技能
1、会写简单的碱金属与氧气、水反应的化学反应方程式,并进行相关的计算;
2、运用原子结构的理论解释同主族元素性质的递变规律;
3、知道结构决定性质。
过程与
方法
1、由原子结构理论分析推导出元素性质的递变规律。
2、让学生亲自动手实验来研究物质化学性质的变化规律。
3、理论联系实际。
情感态
度
价值观
1、辩证唯物主义理论联系实践的观点及方法。
由实践得出理论,并由理论指导实践。
2、加深学生对物质世界对立统一规律的认识。
3、用辩证唯物主义量变质变的观点,在本节内容中有着最恰当的体现。
重点元素的性质与原子结构的关系;碱金属原子结构与性质的关系
难点金属族的性质递变判断;金属活泼性强弱的判断规律
知
识
结
元素性质与原子结构
一、碱金属元素
1、在结构上的异同:
【讲解】因此、碱金属最外层上都只有一个电子,化学反应中易失去一个电子,形成+1价的阳离子,并能与氧气等非金属元素及水发生化学反应。
【实验一】取钾、钠各一粒,分别放在石棉网上的左、右两边,同时加热。
观察实验的现象。
【现象】钾首先熔化(熔点低),先与氧气发生反应,后钠再熔化与氧气反应。
【板书】2、化学性质 (1)、碱金属与氧气的反应
【思考与交流】请写出钠与氧气在加热条件下的化学反应方程式,并尝试的写出锂、钾与氧气在加热条件下的化学反应方程式。
碱金属 与氧气的化学反应方程式(加热)
锂 O Li O i 2224L 燃烧+(白色、氧化锂) 钠 222Na O Na O 燃烧+(淡黄色、过氧化钠)
钾
22KO O K 燃烧+(橙黄色,超氧化钾)
【提问】从钾、钠与氧气的反应实验中,请总结出碱金属与氧气的反应有什么相似性、递变性
【回答】相似性:碱金属都能与氧气反应。
递变性:周期表中碱金属从上往下,与氧气的反应越来越剧烈。
钾与氧气反应生成比过氧化物更为复杂的氧化物(超氧化物)
【过渡】我们知道金属钠除了与氧气反应外还能与水发生反应。
【板书】(2)、碱金属与水反应 【探究实验二】钾与水反应实验
【投影】视频演示Li 、Rb 、Cs 与水反应的实验,请学生观察,与钠与水反应的现象作比较.
教案
教案
子核外电子层排布,看能不能总结出某些规律。
核电荷数元素名称元素符号各层电子数
K L M 1氢H1
2氦He2
3锂Li21
4铍Be22
5硼B23
6碳C24
7氮N25
8氧O26
9氟F27
10氖Ne28
11钠Na281
12镁Mg282
13铝Al283
14硅Si284
15磷P285
16硫S286
17氯Cl287
18氩Ar288
【讲解并板书】2、核外电子的排布规律
(1)各电子层最多容纳的电子数是2n2个(n表示电子层)
(2)最外层电子数不超过8个(K层是最外层时,最多不超过2个);次外层电子数目不超过18个,倒数第三层不超过32个。
(3)核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层,然后由里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布(即排满K层再排L层,排满L层才排M层)。
【教师】以上规律是相互联系的,不能孤立地机械套用。
知道了原子的核电荷数和电子层的排布规律以后,我们就可以画出原子结构示意图。
如钠原子的结构示意图可表示为,请大家
说出各部分所表示的含义。
电子层
【学生】圆圈表示原子核,+11表示核电荷数,弧线表示电子层,弧线上的数字表示该层
电子数。
【练习】1、判断下列示意图是否正确为什么
【答案】(A 、B 、C 、D 均错)A 、B 违反了最外层电子数为8的排布规律,C 的第一电子层上应为2个电子,D 项不符合次外层电子数不超过18的排布规律。
2.根据核外电子排布规律,画出下列元素原子的结构示意图。
(1)3Li 11Na 19K 37Rb 55Cs (2)9F 17Cl 35Br 53I
(3)2He 10Ne 18Ar 36Kr 54Xe
【提问】请大家分析稀有气体元素原子电子层排布。
稀有气体的最外层电子数有什么特点 【学生】除氦为2个外,其余均为8个。
【提问】元素的化学性质主要决定于哪层电子稀有气体原名为惰性气体,为什么
【学生】主要决定于最外层电子数。
因为它们的化学性质懒惰,不活泼,一般不易和其他物质发学生化学反应。
【教师】我们把以上分析归纳起来,会得出什么结论呢
【学生】原子最外层电子数为8的结构的原子,不易起化学反应。
【教师】通常,我们把最外层8个电子(只有K 层时为2个电子)的结构,称为相对稳定结构。
一般不 与其他物质发学生化学反应。
当元素原子的最外层电子数小于8(K 层小于2)时,是不稳定结构。
在化 学反应中,具有不稳定结构的原子,总是“想方设法”通过各种方式使自己的结构趋向于稳定结构。
【教师】原子的核外电子排布,特别是最外层电子数决定着元素的主要化学性质。
从初中所学知识, 我们知道,金属元素的原子最外层电子数一般少于4个,在化学反应中比较容易失去电子达到相对稳 定结构;而非金属元素的最外层一般多于4个电子,在化学反应中易得到电子而达到8个电子的相对
原子核 核电荷
电子层上的电子数
稳定结构。
原子得到或失去电子后的阴阳离子也可用结构示意图来表示。
【小结】本节课我们重点学习了原子核外电子的排布规律,知道了多电子中的电子排布并不是杂乱无章的,而是遵循一定规律排布的。
【迁移与应用】
1. 下列微粒结构示意图表示的各是什么微粒
2. 下列微粒结构示意图是否正确如有错误,指出错误的原因。
【点评】通过上述应用,使学生加深对核外电子排布的规律的认识,对容易出现的错误,让学生自我发现,以加深印象。
【探究与应用】核电荷数为1~18的元素原子核外电子层结构的特殊性:
(1)原子中无中子的原子:
(2)最外层电子数等于次外层电子数一半的元素:
(3)最外层电子数等于次外层电子数的元素:
(4)最外层电子数等于次外层电子数2倍的元素:
(5)最外层电子数等于次外层电子数3倍的元素:
(6)最外层电子数等于次外层电子数4倍的元素:
(7)最外层有1个电子的元素:
(8)最外层有2个电子的元素:
(9)电子层数与最外层电子数相等的元素:
(10)电子总数为最外层电子数2倍的元素:
(11)内层电子总数是最外层电子数2倍的元素:
教案
【投影】1~18号元素原子结构示意图。
【提问】请大家总结一下,随着原子序数的递增,原子核外电子层排布有何规律性变化。
【板书】第二节元素周期律(一)
【投影】随着原子序数的递增,原子核外电子层排布变化的规律性
原子序数电子层数最外层电子数
1~211~2
3~1021~8
11~1831~8
【讲解】从上表可以看出,随着原子序数的递增,每隔一定数目的元素,会重复出现原子最外层电子从1个递增到8个的情况,这种周而复始的现象,我们称之为周期性。
因此,原子核外电子层排布的这种规律性变化,我们便称之为周期性变化。
【板书】1、随着原子序数的递增,元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化。
【过渡】元素的性质是与构成元素的原子结构密切相关的,元素原子半径的大小,直接影响其在化学反应中得失电子的难易程度,那么随原子序数的递增。
元素的原子半径会不会像元素的最外层电子排布一样呈现周期性变化呢下面,根据我们刚刚画出
1-18号元素的原子结构示意图来进行讨论。
【投影】
元素符号H He
原子半径nm
元素符号Li Be B C N O F Ne
原子半径nm
元素符号Na Mg Al Si P S Cl Ar
原子半径nm
【投影小结】
原子序数原子半径的变化
教案
教案
教学过程
教学步骤、内容
教学方法活动
【引言】从元素周期表我们可以看出,到目前为止,已经发现了一百多元素,元素原子可以相互碰撞形成分子,那是不是所有的原子都可以相互碰撞形成新的物质呢 学生举例说明
【讲解】以上例子可知,原子和原子相遇时,有的能够反应有的不能反应。
在能够组合的原子之间一定存在某种力的作用,比如说,苹果能掉在地上因为有万有引力的存在。
对于微观世界里的物质来说也是一样,也存在力的作用。
元素的原子通过什么作用形成物质的呢这就是化学键,也是我们这节要学习的内容。
【板书】 第三节 化学键
【讲解】根据原子和原子相互作用的实质不同,我们可以将化学键分为离子键、共价键、金属键等不同种类。
首先我们来学习离子键。
【板书】一、离子键
【展示】氯化钠样品和氯化钠晶体结构示意图
【思考与交流】氯原子和钠原子为什么能自动结合形成稳定的氯化钠呢 【讲解】下面我们带着这个问题来看氯化钠的形成。
【视频实验】钠在氯气中燃烧
取一块绿豆大小的金属钠(切去氧化层),再用滤纸吸干上面煤油,放在石棉网上,用酒精灯微热,待钠熔化成球状时,将盛有氯气的集气瓶倒扣在钠的上方。
【学生】学生观察实验现象 【投影】
现象:钠燃烧、集气瓶内大量白色烟 方程式: 2Na+Cl 2
2NaCl
【讲解】从宏观上讲钠在氯气中燃烧,生成新的物质氯化钠,若从微观角度考虑,又该如何解释呢
【讲解】在加热的情况下氯气分子先被破坏成氯原子,氯原子在和钠原子组合生成新的物质。
【讲解】那么氯原子和钠原子又是以怎样方式结合在一起的他们之间存在什么样的作用力
【投影】视频演示NaCl 的微观形成过程
【讲解】钠与氯气反应时,由于钠的金属性很强,在反应中容易失去一个电子而形8
电子稳定结构;而氯的非金属性很强,在反应中容易得到一个电子而形成8电子稳定
由宏观展示,引入学生微观思考 由旧知识引入新知识,抓住学生的知识生长点
从原子结构入
手,激发学生求知欲,从宏观到微观训练学生抽象思维能力。
从原子结构入手进行分析离
+12 8 1 +18 2 7 e - +1
8
2 +1
8 2
8
教案。