專(zhuān)題一第一單元原子核外電子排布與元素周期律

1、專(zhuān)題一：微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性第一單元：原子核外電子排布與元素周期律第一課時(shí) 原子核外電子排布教學(xué)目標(biāo)：（一）知識(shí)與技能目標(biāo) 原子核外電子排布規(guī)律（二）過(guò)程與方法目標(biāo)掌握原子核外電子排布規(guī)律，通過(guò)1-20號(hào)元素的原子和離子結(jié)構(gòu)示意圖的學(xué)習(xí)，擴(kuò)展到主族元素的電子排布規(guī)律的認(rèn)識(shí)，初步體會(huì)歸納與演繹的學(xué)習(xí)方法。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)通過(guò)原子核外電子排布規(guī)律，了解物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性和特殊性教學(xué)重點(diǎn)：了解原子的結(jié)構(gòu)，能畫(huà)出118號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖教學(xué)難點(diǎn)：核外電子排布規(guī)律教學(xué)方法：?jiǎn)栴}探究法、講解法教學(xué)過(guò)程：一、原子結(jié)構(gòu)：原子X(jué)原子核質(zhì)子 Z個(gè)中子 N個(gè)=（AZ）個(gè)核外電子 Z個(gè)注意：質(zhì)量數(shù)(A)

2、質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N) 原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子的核外電子數(shù)二、原子結(jié)構(gòu)示意圖三、原子核外電子的排布：1.核外電子是分層排布的電子層： 1、2、3、4、5、6、 7符號(hào)：K、L、M、N、O、P、Q電子的能量：由低到高離核距離：由近到遠(yuǎn)2.原子核外電子的排布規(guī)律： (1)電子盡量先排布在能量最低的電子層里。(2)各電子層最多能容納2n2個(gè)電子(n為電子層數(shù))。(3)最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)(當(dāng)K層為最外層時(shí)不超過(guò)2個(gè))。(4)次外層電子數(shù)不超過(guò)18個(gè)，倒數(shù)第三層不超過(guò)32個(gè)。特別提醒：(1)核外電子排布的規(guī)律是相互聯(lián)系的，不能孤立地理解，如當(dāng)M層不是最外層時(shí)，最多可以排布18個(gè)電子，而當(dāng)

3、它是最外層時(shí)，最多可以排布8個(gè)電子。(2)電子不一定排滿M層才排N層，如K和Ca的核外電子排布情況分別為： 四、考點(diǎn)總結(jié)：1、具有相同電子層排布的微粒（1）具有相同電子層排布的微粒的含義：電子層數(shù)相同，各層電子數(shù)也相同的單個(gè)原子或離子。（2）與He原子具有相同電子層排布的微粒(2電子微粒)：H 、Li、Be2與Ne原子具有相同電子層排布的微粒(10電子微粒)：N3、O2、F、Na、Mg2、Al3與Ar原子具有相同電子層排布的微粒(18電子微粒)：P3、S2、Cl、K、Ca22.等質(zhì)子數(shù)的粒子及常見(jiàn)的“2電子”“10電子”、“18電子”的微粒 離子：9個(gè)質(zhì)子的離子：F、OH、NH2 11個(gè)質(zhì)子的

4、離子：Na、H3O、NH4 17個(gè)質(zhì)子的離子：HS、Cl 分子：14個(gè)質(zhì)子：N2、CO、C2H2 16個(gè)質(zhì)子：S、O2核外電子數(shù)分子陽(yáng)離子陰離子2He、H2 Li、Be2H10Ne、HF、H2O、NH3、CH4Na、Mg2、Al3、 NH4、H3OOH、NH2、N3、O2、F18F2、HCl、H2S、PH3、Ar、H2O2、C2H6、N2H4、CH4O、SiH4K、Ca2S2、HS、Cl、P33、短周期元素粒子的特殊性核電荷數(shù)為118的元素原子核外電子層結(jié)構(gòu)的特殊性：(1)原子中無(wú)中子的原子：1H。(2)最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)一半的元素：Li、Si。(3)最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的元

5、素：Be、Ar。(4)最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)2倍的元素：C。(5)最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)3倍的元素：O。(6)最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)4倍的元素：Ne。(7)最外層有1個(gè)電子的元素：H、Li、Na。(8)最外層有2個(gè)電子的元素：He、Be、Mg。(9)電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等的元素：H、Be、Al。(10)電子總數(shù)為最外層電子數(shù)2倍的元素：Be。(11)內(nèi)層電子總數(shù)是最外層電子數(shù)2倍的元素：Li、P。第2課時(shí) 元素周期律教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1掌握元素化合價(jià)隨原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)出的周期性變化規(guī)律，微粒半徑及大小比較。2通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能。（二）過(guò)程與方法1運(yùn)用

6、歸納法、比較法，培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力2通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，自主學(xué)習(xí)，歸納元素周期律，培養(yǎng)學(xué)生探究能力（三）情感與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、勇于探究的科學(xué)品質(zhì)；培養(yǎng)學(xué)生辨證唯物主義觀點(diǎn)：量變到質(zhì)變規(guī)律。教學(xué)重點(diǎn)：元素化合價(jià)隨原子序數(shù)的遞增而變化的規(guī)律，微粒半徑及大小的比較元素的金屬性和非金屬性隨原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律，探究能力的培養(yǎng)。教學(xué)難點(diǎn)：元素周期律教學(xué)過(guò)程： 一、原子序數(shù)(1)概念：按照核電荷數(shù)由小到大的順序給元素編的序號(hào)。(2)數(shù)值：等于該元素原子的核電荷數(shù)。二、元素周期律（隨著原子序數(shù)的遞增） 核外電子層排布呈現(xiàn)周期性變化：每隔一定數(shù)目的元素，會(huì)重復(fù)出現(xiàn)原子“最外層電子從_1_個(gè)

7、遞增到_8_個(gè)的情況（K層由12）2. 原子半徑呈現(xiàn)周期性變化：具有相同的核外電子層數(shù)的原子，隨著原子序數(shù)的遞增，核對(duì)外層電子的引力逐漸增強(qiáng)，原子半徑逐漸減小。影響原子半徑大小的因素：電子層數(shù)：電子層數(shù)越多，原子半徑越大（最主要因素）核電荷數(shù)：核電荷數(shù)增多，吸引力增大，使原子半徑有減小的趨向（次要因素）核外電子數(shù)：電子數(shù)增多，增加了相互排斥，使原子半徑有增大的傾向判斷微粒半徑大小的總原則是：1 電子層數(shù)不同時(shí)，看電子層數(shù)，層數(shù)越多，半徑越大；2 電子層數(shù)相同時(shí)，看核電荷數(shù)，核電荷數(shù)越多，半徑越?。? 電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時(shí)，看電子數(shù)，電子數(shù)越多，半徑越大；如r（Fe2+） r（Fe3+）4

8、 核外電子排布相同時(shí)，看核電荷數(shù)，核電荷數(shù)越多，半徑越??；5 若微粒所對(duì)應(yīng)的元素在周期表中的周期和族既不相同又不相鄰，則一般難以直接定性判斷其半徑大小，需要查找有關(guān)數(shù)據(jù)才能判斷。微粒半徑大小的比較（1）原子半徑大小比較：根據(jù)元素周期表中的位置判斷 同一周期從左到右：原子半徑 減小 ； 同一主族從上到下：原子半徑 增大 。 討論：電子層數(shù)（n值）越大，原子半徑一定越大嗎？（答： 不一定 ）例1原子半徑： Li Be B C N O F Na Mg Al Si P S Cl 半徑均比 Li 小 （2）離子半徑 陽(yáng)離子半徑 小 于相應(yīng)的原子半徑。 陰離子半徑 大 于相應(yīng)的原子半徑。 同一主族從上到下

9、：離子半徑 增大 。 同一周期：陰離子半徑 大 于陽(yáng)離子半徑。 電子層結(jié)構(gòu)相同的離子：核電荷越大，半徑越 小 。 例2 比較半徑，按由大到小排序：S、 Cl、 Ca ： Ca S Cl ；S2、Cl、Ca2： S2 Cl Ca2 ；Na 、Mg 、 Al 、S 、 Cl ： Na Mg Al S Cl ；Na、Mg2、Al3、S2、Cl ： S2 Cl Na Mg2 Al 。例3 aX m+、bY n+、c Z n-、d R m- （m n）四種微粒的電子層結(jié)構(gòu)相同。原子序數(shù)由大到小的順序： a b c d ；離子半徑由達(dá)到小的順序： d R m- c Z n- bY n+ aX m+ 。 a

10、 與b 的關(guān)系：a = b + mn ； a 與 c 的關(guān)系：a = c + m + n ； b 與d 的關(guān)系：b = d + m + n 。3.元素的主要化合價(jià)呈現(xiàn)周期性變化 隨著元素核電荷數(shù)的遞增，元素最高正化合價(jià)由+1價(jià)遞增到+7價(jià)（除氧、氟外），負(fù)化合價(jià)由-4價(jià)遞增到-1價(jià)。注意：O、F無(wú)正價(jià)，金屬無(wú)負(fù)價(jià)最高正化合價(jià)： 最低負(fù)化合價(jià)：0最高正化合價(jià)最外層電子數(shù)主族序數(shù)最高正化合價(jià)最低負(fù)化合價(jià)8既有正價(jià)又有負(fù)價(jià)的元素一定是非金屬元素；所有元素都有零價(jià)。4.元素的金屬性和非金屬性呈現(xiàn)周期性的變化元素的金屬性、非金屬性強(qiáng)弱判斷依據(jù)。（1）元素金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)：?jiǎn)钨|(zhì)跟水或酸起反應(yīng)置換出氫的

11、難易。元素最高價(jià)氧化物的水化物氫氧化物的堿性強(qiáng)弱。金屬間的置換。（2）元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)：?jiǎn)钨|(zhì)與氫氣生成氣態(tài)氫化物的難易及氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性。最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱。非金屬間的置換?！緦?shí)驗(yàn)探究1】第三周期元素性質(zhì)的比較【實(shí)驗(yàn)1】Na 、Mg、Al和水的反應(yīng)的比較： 金 屬 NaMgAl與冷水反應(yīng)現(xiàn) 象劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡，溶液變紅不反應(yīng)不反應(yīng)與沸水反應(yīng)現(xiàn) 象緩慢反應(yīng)，產(chǎn)生氣泡，溶液變淺紅色更緩慢，產(chǎn)生氣泡，溶液變淺紅色最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性強(qiáng)弱NaOH 強(qiáng)堿Mg(OH)2中強(qiáng)堿Al(OH)3 兩性【實(shí)驗(yàn)2】Mg、Al與稀鹽酸反應(yīng)的比較： 金 屬M(fèi)gAl現(xiàn) 象反應(yīng)劇烈

12、，產(chǎn)生大量氣泡不如鎂劇烈，產(chǎn)生氣泡反應(yīng)方程式Mg2HCl=MgCl2H22Al6HCl=2AlCl33H2結(jié) 論 鎂的金屬性比鋁強(qiáng) 討論 比較鈉、鎂、鋁與水反應(yīng)的難易程度：由易到難 比較鈉、鎂、鋁與酸反應(yīng)的難易程度：由易到難 比較鈉、鎂、鋁的最高價(jià)氧化物的水化物（氫氧化物）的堿性：堿性： NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3規(guī)律：金屬性 Na Mg Al （ 減弱 ）【探究活動(dòng)2】Si、P、S、Cl四種非金屬元素性質(zhì)的比較SiPSCl單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的條件高溫磷蒸氣與氫氣能反應(yīng)加熱光照爆炸點(diǎn)燃反應(yīng)氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性極不穩(wěn)定，在空氣中自燃很不穩(wěn)定 不穩(wěn)定 穩(wěn) 定最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性H2S

13、iO3弱酸H3PO4中強(qiáng)酸H2SO4強(qiáng)酸HClO4強(qiáng)酸（比H2SO4酸強(qiáng)）結(jié)論同周期從左到右，非金屬性逐漸 增強(qiáng) 規(guī)律：第三周期元素： Na Mg Al Si P S Cl，（從左到右） 金屬性逐漸減弱， 非金屬性逐漸增強(qiáng)?！窘Y(jié)論】在元素周期表中：同一周期從左到右，金屬性逐漸減弱 ，非金屬性逐漸增強(qiáng) 。用結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)解釋?zhuān)和芷谠貜淖蟮接译娮訉訑?shù)相同,核電荷數(shù)逐漸增多,原子半徑逐漸減小,原子核對(duì)最外層電子的吸引力逐漸增強(qiáng),原子失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng).元素周期律：（1）定義：元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化，這一規(guī)律叫做元素周期律。（2）實(shí)質(zhì)：元素周期律是元素原子的核外

14、電子排布隨著元素核電荷數(shù)的遞增發(fā)生周期性變化的必然結(jié)果。第3課時(shí) 元素周期表及其應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能了解元素周期表的結(jié)構(gòu)以及周期、族等概念；了解周期、主族序數(shù)和原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系（二）過(guò)程與方法通過(guò)自學(xué)有關(guān)周期表的結(jié)構(gòu)的知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力（三）情感與價(jià)值觀通過(guò)精心設(shè)計(jì)的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣教學(xué)重點(diǎn): 周期表的結(jié)構(gòu)；周期、主族序數(shù)和原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系教學(xué)難點(diǎn): 周期表的結(jié)構(gòu)；周期、主族序數(shù)和原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系教學(xué)過(guò)程：一、元素周期表的結(jié)構(gòu)1編排依據(jù)：元素周期律。2排列原則（按原子序數(shù)遞增的順序從左到右排列。將電子層數(shù)相同的元素排成一個(gè)橫行。將最外層

15、電子相同（外圍電子排布相似）的元素按電子層的遞增的順序從上到下排成縱行。具在相同的電子層數(shù)的元素按照原子序數(shù)遞增的順序排列的一個(gè)橫行稱(chēng)為一個(gè)周期。）(1)橫行：電子層數(shù)相同，每個(gè)橫行稱(chēng)為周期。(2)縱行：最外層電子數(shù)相同，縱行稱(chēng)為族。3.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：核外電子層數(shù) 元素種類(lèi) 稀有元素的序號(hào)第一周期 1 2種元素 2短周期 第二周期 2 8種元素 10周期 第三周期 3 8種元素 18元 （7個(gè)橫行） 第四周期 4 18種元素 36素 （7個(gè)周期） 第五周期 5 18種元素 54周 長(zhǎng)周期 第六周期 6 32種元素 86期 第七周期（不完全周期） 7 未填滿（已有26種元素）表 主族：AA共7個(gè)主族

16、（有短周期和長(zhǎng)周期共同構(gòu)成）族 副族：BB、BB，共7個(gè)副族（完全有長(zhǎng)周期元素構(gòu)成）（18個(gè)縱行） 第族：三個(gè)縱行，位于B和B之間（16個(gè)族） 零族：稀有氣體 注意： A. 周期序數(shù)電子層數(shù)B. 原子序數(shù)質(zhì)子數(shù)C. 主族序數(shù)最外層電子數(shù)元素的最高正價(jià)數(shù)D. 主族非金屬元素的負(fù)化合價(jià)數(shù)8主族序數(shù)二、同主族和同周期元素性質(zhì)的遞變1同周期元素性質(zhì)的遞變同周期元素(除稀有氣體元素外)中，隨著核電荷數(shù)增多，原子半徑逐漸減小，原子核對(duì)最外層電子的吸引力逐漸增強(qiáng)，原子失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng)，所以元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。 （氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性逐

17、漸增強(qiáng)，堿性 逐漸減弱 ）2同主族元素性質(zhì)的遞變同主族元素中隨著核電荷數(shù)增多，原子半徑逐漸增大，原子核對(duì)最外層電子的吸引能力逐減弱，原子失電子能力逐漸增強(qiáng)，得電子能力逐漸減弱。所以元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱。 3金屬元素和非金屬元素的分區(qū)(1)分界線元素性質(zhì)隨周期和族的變化規(guī)律： a. 同一周期，從左到右，元素的金屬性逐漸變?nèi)?，非金屬性逐漸增強(qiáng) b. 同一主族，從上到下，元素的金屬性逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸減弱 (2)性質(zhì)的遞變金屬性最強(qiáng)的元素處于周期表的左下角，它是銫(Cs)元素。非金屬性最強(qiáng)的元素處于周期表的右上角，它是氟(F)元素。 周期表中金屬、非金屬之間 并沒(méi)有 嚴(yán)格的界線。

18、臨近虛線兩側(cè)的元素既表現(xiàn)出一定的金屬性，又表現(xiàn)一定的非金屬性。三、元素周期表的應(yīng)用1位、構(gòu)、性之間的關(guān)系 a. 原子結(jié)構(gòu)決定元素在元素周期表中的位置 b. 原子結(jié)構(gòu)決定元素的化學(xué)性質(zhì) c. 以位置推測(cè)原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)2應(yīng)用(1)根據(jù)元素在周期表中的位置，推測(cè)元素的原子結(jié)構(gòu)，預(yù)測(cè)其主要性質(zhì)。(2)研究合成新物質(zhì)：在金屬與非金屬的分界處可以找到半導(dǎo)體材料，如Si、Ge、Se等；在氟、氯、硫、磷等位置靠近的區(qū)域能找到制造農(nóng)藥的材料，如含 砷、磷的有機(jī)農(nóng)藥 ；在過(guò)渡元素中尋找到作催化劑，耐高溫，耐腐蝕的合金材料。 【知識(shí)拓展】1.依據(jù)元素在周期表中的位置特征推斷出屬何種元素，進(jìn)而確定其在周期表中的位

19、置及性質(zhì)(1)族序數(shù)等于周期數(shù)(即電子層數(shù))的元素：H、Be、Al。(2)最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)的差等于周期數(shù)的元素：C。 (3)周期數(shù)是族序數(shù)2倍的元素：Li。(4)族序數(shù)等于周期數(shù)2倍的元素：C、S。(5)族序數(shù)等于周期數(shù)3倍的元素：O。(6)周期數(shù)是族序數(shù)3倍的元素：Na。(7)最高正價(jià)不等于族序數(shù)的元素：O、F。(8)最高正價(jià)是最低負(fù)價(jià)絕對(duì)值3倍的短周期元素：S。(9)最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為零的短周期元素：C、Si。(10)電子層數(shù)是最外層電子數(shù)一半的短周期元素：C、S、He。(11)最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)一半的元素：Li、Si。2依據(jù)元素性質(zhì)、存在、用途等方面的特殊性質(zhì)

20、推斷其是何種元素，進(jìn)而確定其位置和性質(zhì) (1)形成化合物種類(lèi)最多的元素，或氣態(tài)氫化物中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素：C。(2)地殼中含量最多的元素，或氫化物在常溫下成液態(tài)的元素：O。(3)空氣中含量最多的元素，或氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素：N。 (4)地殼中含量最多的金屬元素：Al。(5)最活潑的非金屬元素或無(wú)正價(jià)的元素：F。(6)最活潑的金屬元素：Cs(不包含放射性元素)。(7)焰色反應(yīng)呈黃色、紫色(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃)的元素：Na、K。 (8)常溫下呈液態(tài)的單質(zhì)的組成元素：Br、Hg。常溫下呈液態(tài)的非金屬單質(zhì)的組成元素：Br。(9)最高價(jià)氧化物及其水化物既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的元素：Be、Al、Zn。