高中化学选修三《物质结构与性质》《元素周期律》教案-新版

第二节原子结构与元素的性质

第2课时元素周期律

一、教学目标：

1．理解主族元素原子半径变化的规律。

2．了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。

3. 通过探究及合作学习培养学生的探究意识及分析推理能力，掌握利用图表和数据探索规律的思想方法。

二、教学的重点、难点：

1. 教学重点

第一电离能的周期性变化。

2. 教学难点

电离能的理解应用。

三、教学方法：

问题激疑、交流讨论

四、教具准备：

（一）学生准备

1.尺子、铅笔

2.看课本相关内容，完成学案预习部分

（二）教师准备

1.学案

2.教学媒体、多媒体课件

五、教学过程

【课题引入】（图片展示）“在我们的生活中，许多事物在运动或变化时，往往会不断重复着某种规律。例如，日出日落、四季轮回等。在前面元素周期律的学习中我们了解到元素原子的核外电子排布、元素的化合价、元素的金属性、非金属性、原子半径都呈现周期性的变化。我们把元素的性质随着核电荷数的递增发生周期性的递变，称为元素周期律。请大家集体回答，原子半径的变化规律是什么？”（目的：引起学生兴趣，使学生快速进入学习状态）

【板书】第2节原子结构与元素的性质第2课时元素周期律

【学生活动】回顾原子半径的递变规律并回答

【教师活动】评价、总结、板书

【板书】一、原子半径（主族元素）

1.规律：同主族从上下递增（能层数）

同周期从左递减（核电荷数）

【质疑】你是如何理解这种变化趋势的？

【思考探究】小组成员思考讨论影响原子半径递变的因素并回答

【教师活动】评价学生分析情况，必要时进行补充分析（能层增加，电子间斥力使半径增大；核电荷数增加使核对最外层电子引力的增加带来原子半径减小的趋势大于增加电子后电子间斥力增大带来原子半径增大的趋势）并板书

【板书】2.影响因素：（1）电子的能层数（2）核电荷数

【牛刀小试】1.比较下列微粒的半径大小，并回答比较依据：

（1）Al Si P

（2）Na K Rb

（3）Cl Cl-

【学生活动】思考并解答上述练习

【质疑】如上题中的第（3）小题，你是依据什么来比较微粒半径大小的？【教师活动】评价学生解答情况，必要时进行补充分析（能层数和核电荷数均相同，不同的是核外电子数目，电子间存在斥力，电子间斥力增大带来原子半径的增大）并板书

【板书】（3）核外电子数

【过渡】从刚才同学们的做题情况来看，你们对原子半径递变规律的理解是相当到位的，但你们是否注意到这样一个细节，我所提供的元素周期表也像门捷列夫曾制作的周期表一样缺少一些非常重要的元素，现在的它们位居周期表的最后一列，对，它们就是我们所谓的“惰性气体”元素。但为何曾如此命名，后来有进行

了改名哪？谁愿意与大家分享一下你课前已经查阅到的相关资料？

【学生活动】与大家分享自己所查阅的科学史话。（之所以被称为惰性气体，是因为人们在很长的时间里都没有发现它们的化合物，因此认为它们的化学性质是绝对稳定的，后来……）

【教师活动】正是因为英国化学家巴特列敢于质疑并善于类比推理，勇于实践，最终开创了稀有气体化学研究的崭新领域。而他所利用的就是我们接下来要一同学习的元素的另一种性质——电离能

那么什么是电离能呢？请自习阅读课本第17页，划出其定义并试着理解其概念，同时试着用自己的语言表述一下第一电离能的意义。

【板书】二、电离能

【学生活动】看书，寻找第一电离能概念，回答问题。

【教师活动】评价、分析（气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量）并板书出第一电离能的定义表达式。

【板书】1.第一电离能：M（g）-e-→ M +（g）I1

（基态）（基态）（最低能量）

符号：I1单位：kJ/mol

【质疑】根据你所理解的第一电离能的意义，你能推测出第ⅠA这些元素I1的递变规律吗？你推测的依据是什么？

【学生活动】分析、推测ⅠA元素I1的递变规律并作答。

【追问】请与老师提供的它们的具体电离能数据对比，你的推测正确吗？若正确，请类比你刚才的推断方法，依据原子半径的变化规律试着画出第二、三周期元素的I1的递变规律趋势图。有请两位学生代表到前面分别画出第二、三周期元素的I1的递变规律趋势图。

【学生活动】试着画第二、三周期元素的I1的递变规律趋势图

【教师活动】展示下图，引导学生对照下图验证推断、板书规律。

5 10 15 20 25 30

35 原子序数I 1Ne

K

Na Li Kr

Ar H

He 1-36 号元素第一电离能变化趋势

【板书】规律：同主族 （上

下）第一电离能递减

同周期 （左 右）第一电离能递增

【质疑】大家现在是满面春风，我想你们此时肯定为自己的英明之见正沾沾自喜，常言道，学以致用，我现在就要检查你们应用的怎么样。

【学生活动】完成下面习题

2.比较下列元素的第一电离能大小

(1) Mg Si P (2) F Cl Br (3) Be B N

【过渡】从做题的表情和速度看，咱们人人都自信满满，可见第一电离能的变化规律大家记得非常准确，运用的非常熟练，但请再仔细看一下该图，你还坚信自己答案的正确性吗？你又发现了哪些新规律及问题？ 原因可能是什么？请注意运用结构与性质的关系进行解释。有谁愿意与大家分享一下你的判断？

【学生活动】观察下图，质疑，寻找合理解释

【探究讨论】同周期第ⅡA 、ⅢA 之间及第 ⅤA 、ⅥA 间出现反常的可能原因。

【资料卡片展示】原子核外电子排布对电离能的影响：通常情况下，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空（p 0 d 0 f 0）,半满(p 3 d 5 f 7)和全满(p 6