原子結構元素周期律和周期表

原子結構元素周期律和周期表教學目標知識技能：掌握原子結構的知識，元素周期律的內容以及周期表的結構；理解原子結構與元素周期律和周期表（即位—構—性）之間的內在聯(lián)系。能力培養(yǎng)：通過例題培養(yǎng)學生運用位一構一性三者之間的聯(lián)系規(guī)律解決實際問題的能力。通過原子結構和元素在周期表中的位置的推斷，培養(yǎng)學生發(fā)散思維和收斂思維的能力?？茖W思想：通過習題訓練，使學生領悟事物是普遍聯(lián)系的和量變引起質變的辯證法思想；學習用科學的方法和邏輯推理去挖掘物質之間的內在聯(lián)系?？茖W品質：通過例題中信息的學習，激勵學生形成嚴謹求實的科學態(tài)度和勇于創(chuàng)新，追求真理的科學精神?？茖W方法：通過推斷題的分析與解答，學會運用位—構—性三者之間的規(guī)律解決實際問題的推理方法。重點、難點位—構—性三者之間的規(guī)律及其應用。教學過程設計教師活動【板書】一、原子結構1．原子的組成【提問】請說明原子的組成。學生活動回答原子結構的知識要點：

⑺原子＜原子核｛中子CN）樓外電子（-1（2）原子序數=核電荷數=質子數=核外電子數。（3）（3）質量數,是原子量的近似值。（4）符號”般乳考的含義及信息。在學生回憶的基礎上予以補充【板書】（4）符號”般乳考的含義及信息。在學生回憶的基礎上予以補充【板書】2．原子核【投影：！例1有關微粒，回答下列問題:（1）所含質子數；_中_子_數（1）所含質子數；_中_子_數電子數；__質量_數（2）該微粒的結構示意圖6它與爵Q、吊C1之間的關系是（4）它與米□的半徑大小是⑶已知◎元素的原子量為充S可知工Cl、*C1原子在自然界的原子百分組成之比是o思考并回答問題：（1）所含質子數17；中子數1；8電子數1；8質量數（）該微粒的結構示意圖@?）C3）它與:;口之間的關系是與充門口是同種原子m與工口互為同位素＜■G）半徑大小為"CT的半徑大于j?Cl的原子半徑。（）已知元素的原子量為.可知這兩種原子在自然界的原子百分組成之比是：：°這里應明確同位素與核外電子數無關；并非所有原子核內都有中子。非金屬元素：其陰離子半徑＞原子半徑金屬元素：其陽離子半徑〈原子半徑請認真思考后做出回答?！咎釂枴勘容^三種“原子量”之間的差別，并判斷下列各式分別表示哪種“原子量”？①；②而=Mi乂%%■+MgX的用+■■■③麗=A[X%%+A2乂%%十…回答：三種原子量的概念及計算：（略）①為同位素的原子量；②為元素的（平均）原子量；③為元素的近似平均原子量（為質量數）?！就队啊坷?某元素構成的雙原子分子有三種，其式量分別為15、816、06在天然單質中，此三種單質的物質的量之比為：：1由此推斷以下結論中，正確的是[]A.此元素有三種同位素B.其中一種同位素質量數為C其中質量數為的同位素原子占原子總數的D.此元素的單質的平均式量為【組織討論】請討論解題思路并做答。通過例題引導學生思考與分析：（1）如何確定該元素同位素原子的種類？（2）怎樣計算其同位素原子的質量數？（3）怎樣計算各種同位素原子的百分比？（4）如何確定此元素的單質的平均式量？討論并回答：（1）有三種單質，說明該元素只可能有兩種同位素原子；若有三種同位素原子，則形成的單質分子就不止三種。設這兩種原子分別為和，則三種單質為：、、。（2）這兩種原子的質量數分別是：158/；21=6729/2；=而8式1量為16的0是由兩種同位素原子共同形成的（79+81）=。1所6以0，質量數為80的同位素并不存在。（3）由三種單質的物質的量之比為1：1：1，可求得質量數為79和81的兩種同位素原子的個數比為1：1，即各占5％0。（4）單質的平均式量可由下式求得：M=158義【板書】3．原子核外電子的排布【投影】例3下列敘述中正確的是[]A.兩種微粒，若核外電子排布完全相同，則其化學性質一定相同；B.凡單原子形成的離子，一定具有稀有氣體元素原子的核外電子排布；C.兩原子，若核外電子排布相同，則一定屬于同種元素；D.不存在兩種質子數和電子數均相同的陽離子和陰離子。請認真思考后做出回答。引導學生小結有關電子排布的知識。分析與辨析、回答：A中的微粒，可以是原子、陽離子和陰離子，如和,都是、的電子層結構，但化學性質相差甚遠。B中當形成日時不與任何稀有氣體的原子結構相同。C對于中性原子其質子數電子數，所以核外電子排布相同時，一定屬于同種元素。故，本題、正確?！就队啊浚?）核外電子排布的四條規(guī)律；（、）短周期元素各個電子層上電子數目之間的數量關系。（3）最外層電子數與元素化合價的關系；確定元素的最高正價和最低負價（僅非金屬元素），且兩者絕對值之和等于（為）。聽其他同學發(fā)言，積極思考，參與討論，并給予必要的補充。比如：半徑比較三規(guī)律：非金屬元素的原子半徑〈其相應的陰離子半徑。金屬元素的原子半徑>其相應的陽離子半徑。具有相同電子層結構的陰陽離子，隨著元素原子序數的遞增，離子半徑逐漸減小?！景鍟慷?、元素周期律【投影】1.寫出?號元素的原子結構示意圖；思考并回答：寫出?號元素的原子結構示意圖。2．觀察并思考：隨著原子序數的遞增：a.原子最外層電子數有何變化規(guī)律a.原子最外層電子數總是由?或?出現周期性的變化b.原子半徑的變化有何規(guī)律b.原子半徑總是由大到小，到稀有氣體元素時半徑突然增大，呈周期性的變化c.元素的主要化合價有何變化規(guī)律c.元素的主要化合價（最高正價與最低負價）均呈現由低到高的周期性的變化3.什么叫元素周期律？回答：元素的性質隨著元素原子序數的遞增而呈周期性的變化的規(guī)律，就叫元素周期律。</PGN0047.TXT/PGN>【板書】三、元素周期表

1．元素周期表的結構【提問】元素周期表的主要特征有哪些？（1）引導學生復習元素周期表的結構：【板書】r七個橫行一七個周期①元素周期表的整體結構《’7個主族7個副族1個口族①元素周期表的整體結構《J個VU族②周期的分類及各周期的元素數目說明：在此引導學生注意相鄰兩個短周期中元素原子序數之間的數量關系。③族的分類思考，歸納，發(fā)言。傾聽，回憶?；貞?，發(fā)言：周期元素數目一2短周期，二88j四18長周期《五18、六32不完全周期七26周期《‘主族一IAHARIAIVAVaviaVEa副族一IBIIBHIBIVBVBVIBVUBvn族一包括三個縱行口族一稀有氣體（一個縱行）（2）金屬與非金屬元素的分界線兩邊的元素有哪些？思考并回答：把握金屬與非金屬元素的分界線兩邊的元素，如、、等。（3）掌握每個主族元素的名稱、符號和序數。練習書寫主族元素的名稱、符號和序數?！就队啊坷齼煞N短周期元素組成的化合物中，原子個數比為：。若兩種元素的原子序數分別為和，則對下列和可能的關系概括得最完全的是[]①③A①③A.①④C①②③④②④.①③④.①②④【組織討論】請討論解題思路并做答。討論、分析、回答：①兩種“短周期元素”，說明這兩種元素的原子序數都小于；②化合物中，原子個數比為：2有兩種形式：或。其中型的化合物，常見的有、、以及n和皿族元素之間形成的化合物，如c等。常見型的化合物如與w族之間的化合物如、及等。所以此題應選。【板書】2．元素性質的遞變規(guī)律（1）元素周期表中微粒半徑的遞變規(guī)律【投影】例5各組微粒的半徑比較，正確的是②—④②—④<<.②③D①④③<<A.①③C③④讀題與解題。答案是?！窘M織討論】請討論解題思路并總結微粒半徑比較的規(guī)律。討論，總結微粒半徑比較的規(guī)律：（1）同周期元素原子半徑，隨原子序數的遞增而遞減；（2）同主族元素原子半徑，隨原子序數的遞增而增大；（3）同主族元素離子半徑，隨原子序數的遞增也增大；（4）具有相同電子層結構的陰陽離子，其半徑隨原子序數的遞增而減小。【評價】對學生的正確回答予以鼓勵，并對發(fā)言中的問題和不完善之處予以補充?！景鍟浚?）元素周期表中各元素單質性質的遞變規(guī)律【提問】周期表中元素單質的性質呈現怎樣的變化規(guī)律？思考，總結：（1）同周期從左到右，隨原子序數的遞增，元素的金屬性和單質還原性逐漸減弱；元素的非金屬性和單質的氧化性逐漸增強。（2）同主族從上到下，隨原子序數的遞增，元素的金屬性和單質還原性逐漸增強；元素的非金屬性和單質的氧化性逐漸減弱。（3）位于分界線兩邊的元素一般具有兩性?！就队啊客ㄟ^實驗證明：、、、這四種金屬活動性的相對強弱?！窘M織討論】不僅要提出方案，還要說明實驗操作的方法和應該看到的實驗現象?！驹u價】因為是復習，因此學生有可能提出各方面的依據或設想。在學生提出可能的方案后，引導學生對每一個方法都進行評價，讓學生自己分析并說明為什么可行？為什么不行的道理。這9種設想中，不能完全充分說明問題的有：（1）、（4）、（7）、（8）和（9）?！咎釂枴磕男嶒炇聦嵞軌蛘f明：的非金屬性比要弱？思考，討論，設計并提出實驗方案或實驗事實：（學生可能的方案有）（1）與氧氣反應的難易程度；（2）與水反應的難易程度；（3）與水反應后生成的氫氧化物的堿性的相對強弱；（4）與強酸反應產生氫氣的劇烈程度；(5)四種金屬之間的置換反應；()它們形成的強酸鹽溶液的的大小(水解程度)；(7)它們對應的金屬陽離子氧化性的相對強弱；(8)這四種金屬的冶煉方法；(9)在自然界的存在形態(tài)?！驹u價】與學生一起在討論中評價每一個方案。【板書】(3)最高價氧化物對應水化物的酸性或堿性，以及非金屬元素氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性的遞變規(guī)律【投影】例已知同周期的X、三元素的最高價氧化物的水化物的酸性由強到弱的順序：>>,下列判斷不正確的是[]A.陰離子的還原性按、、的順序減弱B.單質的氧化性按、、的順序減弱C原子半徑按、、的順序減小D.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性按、、的順序減弱思考，歸納，回答：可能的思路有：(1)與氫化合的反應條件；(2)生成的氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性；()通入或硫化物的溶液中，能得到單質的沉淀；()或在其中燃燒時，所得產物中或元素的價態(tài)等等?！咎釂枴繎撊绾伪容^最高價氧化物對應水化物的酸性或堿性的相對強弱？討論，總結：根據“最高價氧化物對應水化物的酸性或堿性，以及非金屬元素氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性，取決于金屬或非金屬元素的活動性的相對強弱”的規(guī)律，本題應選、。非金屬元素氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性與非金屬元素單質的氧化性有何內在聯(lián)系？思考，回答。四、“位—構—性”的規(guī)律及應用【引入】元素周期律揭示了元素之間的內在聯(lián)系，元素周期表是元素周期律的具體體現形式。那么，這種元素間的內在聯(lián)系表現在哪些方面？這些規(guī)律對于我們解決實際問題又有哪些具體的指導意義呢？請同學們談談自己的體會和看法。傾聽，思考。積極參加討論，并發(fā)言。思考，發(fā)言：（1）原子序數=核電荷數=質子數=核外電子總數；（2）由核外電子總數可知電子的排布，從而知道電子層數，推知該元素在周期表中的周期數；（3）最外層電子數決定元素的化學性質；（4）根據元素在周期表中的位置，可推知元素的化學性質?！驹u價】只知道周期數，能否確定元素在周期表中的位置？對，還得知道它所在的族序數。【評價】元素的化學性質難道只與最外層電子數有關嗎？對，還與原子半徑即電子層數的多少有關。教師活動

【投影】現在我們來系統(tǒng)地歸納“位—構—性”三者之間的關系：元素“位—構—性”三者之間的關系小結：質子數=電子總數=核電荷數=原子序數最外層電子數=主聯(lián)序數電子層數=周期序數原子結構示總圖+表中的位置原子結構最外層電子數I決定得失原子半徑f電子能力元素在周期

表中的位置質子數=電子總數=核電荷數=原子序數最外層電子數=主聯(lián)序數電子層數=周期序數原子結構示總圖+表中的位置原子結構最外層電子數I決定得失原子半徑f電子能力元素在周期

表中的位置同周期:左f右.金屬性減弱，

非金屬性增強最外層電子數決定元素分類質子數決定元素種類同主族J性質具有速變性上f下[具有相似性元素的性質【過渡】現在我們來看例題：【投影】例下圖是周期表中短周期的一部分，、、三種元素原子核外電子數之和等于的質量數。原子核內質子數和中子數相等。下面敘述中不正確的是[]A.三種元素的原子半徑的大小順序是<<B.元素最高價氧化物的對應水化物具有強氧化性和不穩(wěn)定性C.元素的氧化物，氫化物的水溶液都呈酸性D.元素的單質是非金屬單質中唯一能跟水激烈反應的單質AC【提問】我們請一位同學示范講解本題的分析及推斷過程。其他同學注意思考，有欠缺的地方予以補充。讀題，思考并回答：（）由于、、是短周期元素，它們在表中的位置關系明確，因此，可設的原子序數是，則的原子序數是（），原子序數是（）7()又由于、、三種元素原子核外電子數之和等于的質量數，原子核內質子數和中子數相等，則有等式：()()2則有。可知為號元素，則為元素，為元素。()據上述分析得：只有不正確。【投影】例8在周期表主族元素中，甲元素與乙、丙、丁三元素上下或左右緊密相鄰。甲、乙兩元素的原子序數之和等于丙元素的原子序數。這四種元素原子的最外層電子數之和為2。0據此可以判斷：元素甲為___，__元素_丙為___，__元_素乙和丁所形成化合物的分子式為或。__【組織討論】請討論解題思路并求解。讀題，分析及解答：依據元素周期表中元素位—構—性三者之間的關系，利用題給信息，確定突破口：(1)可以最外層電子數之和為20猜想，甲的最外層電子數在5左右；(2)可以甲元素與乙、丙、丁三元素上下或左右緊密相鄰，寫出四種可能的位置關系，設出甲的序數，結合最外層電子數之和為20求解。答案：甲為，丙為，乙和丁的化合物為或?！菊n堂小結】精選題一、選擇題1.短周期元素、、在周期表中的位置關系如右圖，其中正確的是A.一定是活潑金屬元素B.的最高價氧化物的水化物是一種強酸C的單質跟足量水反應時，發(fā)生轉移的電子為D.由單質形成的晶體屬于分子晶體2．第二周期的元素與氫元素所形成的常見分子或離子中，電子總數為10的有[]A.種以上B.種C種D.種3.第三周期元素，它的最外層達到飽和時所需電子數小于次外層和最內層電子數之差，并且等于最內層電子數的正整數倍，則關于的正確說法[]①常溫下能穩(wěn)定存在的的氧化物都能與溶液反應；②的最高價氧化物對應水化物都是強酸；③的單質固態(tài)時屬于同一類型的晶體；④的氣態(tài)氫化物都能受熱分解。A.僅①B.①②④C①④

D.②③④4．下面的推斷，錯誤的是[]A.鈹是一種輕金屬，它的氧化物的水化物可能具有兩性B.砹是一種有色固體，很不穩(wěn)定，是有色難溶于水且感光性很強的固體C.硫酸鍶（）是難溶于水和鹽酸的白色固體D.硒化氫（）是無色、有毒，比穩(wěn)定的氣體.下列有關物質性質的比較順序中，不正確的是TOC\o"1-5"\h\z[]A.熱穩(wěn)定性：F<<B.微粒半徑：>>>C.酸性：>>>D.熔點：i<<.下列化合物中陽離子半徑與陰離子半徑比值最小的是[]A.NaF.MBg2I.CBa2I.DKBr.在、、、這四種元素中，每種元素都有某些方面區(qū)別于其它三種元素，若從中選出氟元素，選擇的理由正確的是[]A.最高價氧化物對應水化物酸性最強.單質與冷水反應最劇烈中，最穩(wěn)定C.單質固態(tài)時為分子晶體，熔、沸點較低中，最穩(wěn)定D.在氧化物:8.已知、、-均是具有相同電子層結構的短周期元素形成的簡單離子，下列敘述正確的是[]A.原子半徑>>>B.原子序數>>>C.離子半徑>>>D.單質的還原性>>>9．下列分子中所有原子都滿足最外層8電子結構的是TOC\o"1-5"\h\z[]A