第四章第一節(jié)(第1課時)-原子結(jié)構(gòu)與元素周期表

ADDINCNKISM.UserStyle第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表課題原子結(jié)構(gòu)與元素周期表（第1課時）單元4學(xué)科化學(xué)年級一年級教材分析本節(jié)教學(xué)內(nèi)容是人教版高中化學(xué)必修第一冊第四章《物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律》第一節(jié)《原子結(jié)構(gòu)與元素周期表》的第一課時。該部分的教學(xué)內(nèi)容涉及到原子結(jié)構(gòu)的概念，原子核外電子數(shù)的規(guī)律特點(diǎn)，元素周期表的元素排布及其規(guī)律，同位素和核素的概念及相關(guān)內(nèi)容，堿金屬元素與鹵族元素的物理與化學(xué)特性。隨著元素周期表的建立和元素周期律的發(fā)現(xiàn)，特別是原子結(jié)構(gòu)的奧秘被揭示，人們從微觀角度探索元素之間的內(nèi)在聯(lián)系，進(jìn)一步認(rèn)識了元素性質(zhì)及其遞變規(guī)律，并通過研究粒子間的相互作用，認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)；逐步建立了結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念。本節(jié)安排了“原子結(jié)構(gòu)的概念”和“原子核外電子數(shù)的規(guī)律特點(diǎn)”這兩部分內(nèi)容，是第四章第一節(jié)中開篇的知識點(diǎn)，引入了有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的相關(guān)概念和知識點(diǎn)。通過學(xué)習(xí)這部分知識，學(xué)生將熟悉并掌握原子結(jié)構(gòu)的概念；學(xué)習(xí)并掌握原子核外電子數(shù)的規(guī)律特點(diǎn)；學(xué)通過概念和規(guī)律特點(diǎn)求解相關(guān)問題。通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生將明確原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，感受伴隨原子結(jié)構(gòu)的不同帶來的化學(xué)元素不同的奇妙特性，由此得到啟發(fā)：可以通過對原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)分析，推測出新化學(xué)元素的性質(zhì)特點(diǎn)。教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析：從宏觀上學(xué)習(xí)不同元素的原子結(jié)構(gòu)，從微觀上辨析不同元素原子結(jié)構(gòu)的區(qū)別與相似點(diǎn)，體會微觀粒子的變化對宏觀物質(zhì)的性質(zhì)的影響。證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過物質(zhì)分類的基本模型，理解不同元素的相似或不同特點(diǎn)，通過結(jié)合理論與實(shí)際感知化學(xué)學(xué)習(xí)的魅力，為后續(xù)的化學(xué)知識的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的方法基礎(chǔ)?？茖W(xué)探究與創(chuàng)新意識：熟悉原子核外電子數(shù)的遞變規(guī)律，熟練掌握通過原子結(jié)構(gòu)分析元素性質(zhì)的能力，體會化學(xué)研究過程中的科學(xué)方法?？茖W(xué)精神與社會責(zé)任：通過對元素原子結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)和理解，掌握更高效的學(xué)習(xí)方法，建立高效學(xué)習(xí)的科學(xué)精神。重點(diǎn)難點(diǎn)1.熟悉并掌握原子結(jié)構(gòu)的概念。2.熟悉并掌握原子核外電子數(shù)的規(guī)律。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課教師：豐富多彩的物質(zhì)世界是由一百多種元素組成的。最初，人們通過分類整理的方法對元素之間的聯(lián)系進(jìn)行研究。隨著元素周期表的建立和元素周期律的發(fā)現(xiàn)，特別是原子結(jié)構(gòu)的奧秘被揭示，人們從微觀角度探索元素之間的內(nèi)在聯(lián)系，進(jìn)一步認(rèn)識了元素性質(zhì)及其遞變規(guī)律，并通過研究粒子間的相互作用，認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)；逐步建立了結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念。教師：元素周期表揭示了元素間的內(nèi)在聯(lián)系，使元素構(gòu)成了一個較為系統(tǒng)的體系。元素周期表的建立成為化學(xué)發(fā)展史上的重要的里程碑之一。教師提問：20世紀(jì)初，原子結(jié)構(gòu)的奧秘被揭示后，人們對元素周期表的認(rèn)識更加完善。那么，原子結(jié)構(gòu)與元素周期表之間有怎樣的關(guān)系呢？教師：引出本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容認(rèn)真傾聽老師的描述，適當(dāng)時候做好筆記。在老師的帶領(lǐng)下，對問題進(jìn)行思考。引出本節(jié)課內(nèi)容。圖文并茂，能夠較快地讓學(xué)生進(jìn)入本節(jié)課堂學(xué)習(xí)。簡單的思維訓(xùn)練能夠讓學(xué)生不害怕對本節(jié)課知識點(diǎn)學(xué)習(xí)，感悟本節(jié)課的知識點(diǎn)。講授新課教師利用多媒體設(shè)備向?qū)W生投影出下面【新課講解】原子結(jié)構(gòu)教師：原子由原子核和核外電子構(gòu)成，原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成?！拘抡n講解】質(zhì)量數(shù)【新課講解】原子結(jié)構(gòu)教師：在含有多個電子的原子力，電子分別在能量不同的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動。把不同的區(qū)域簡化為不連續(xù)的殼層，也稱作電子層。（有人把這種電子層模型比擬為洋蔥式結(jié)構(gòu)）。分別用n=1,2,3,4,5,6,7或K、L、M、N、O、P、Q來表示從內(nèi)到外的電子層。【新課講解】原子結(jié)構(gòu)中的電子層【思考討論】教師：在多電子原子中，電子的能量是不相同的。那么在離核較近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動的電子能量較低，在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動的電子能量較高。由于原子中的電子是處在原子核的引力場中，電子總是從內(nèi)層排起，當(dāng)一層充滿后再填充下一層。那么，每個電子層最多可以排布多少個電子呢？答案：根據(jù)Na元素的核外電子排布，我們可以發(fā)現(xiàn)，K層最多可以排布2個電子，L層最多可以排布8個電子。【思考討論】下表是稀有氣體元素原子的電子層排布，根據(jù)表格回答問題。（1）當(dāng)K層為最外層時，最多能容納的電子數(shù)是多少？除了K層，其他各層為最外層時，最多能容納的電子數(shù)是多少？答案：當(dāng)K層為最外層時，最多能容納2個電子數(shù)除了K層，其他各層為最外層時，最多能容納8個電子數(shù)。（2）次外層最多容納的電子數(shù)是多少？答案：次外層最多容納18個電子數(shù)。（3）你能歸納出第n層最多能容納的電子數(shù)嗎？答案：縱向觀察數(shù)據(jù)，K層最多容納2個電子，L層最多容納8個電子，M層最多容納18個電子，N層最多容納32個電子……利用數(shù)學(xué)歸納法，可以總結(jié)出第n層最多能容納2n2電子數(shù)。（4）請你根據(jù)所歸納的規(guī)律，用原子結(jié)構(gòu)示意圖表示核電荷數(shù)為1,6,11,15,17號元素原子的核外電子排布。【思維啟迪】原子核外電子數(shù)的規(guī)律原子核外第n層最多能容納的電子數(shù)為2n2。無論原子有幾個電子層，其最外層中的電子數(shù)最多只有8個。（K層只有2個）原子最外電子層有8個電子（最外層為K層時，最多只有2個電子）的結(jié)構(gòu)是相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)?！舅季S啟迪】原子結(jié)構(gòu)模型教師：原子結(jié)構(gòu)模型是科學(xué)家根據(jù)科學(xué)猜想和分析，通過對原子結(jié)構(gòu)的形象和描摹而建構(gòu)的揭示原子本質(zhì)的認(rèn)知模型?！拘抡n講解】元素周期表1869年，俄國化學(xué)家門捷列夫在前人研究的基礎(chǔ)上，將元素按照相對原子質(zhì)量由小到大依次排列，并將化學(xué)性質(zhì)相似的元素放在一個縱列，制出了第一張?jiān)刂芷诒??！舅伎加懻摗堪凑赵卦谥芷诒碇械捻樞蚪o元素編號，得到原子序數(shù)。在發(fā)現(xiàn)原子的構(gòu)成及結(jié)構(gòu)之后，人們發(fā)現(xiàn)，原子序數(shù)與元素的原子結(jié)構(gòu)之間存在著如下關(guān)系：原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)【課堂達(dá)標(biāo)】1.填寫下列橫線原子由_______和________構(gòu)成，原子核由____和____構(gòu)成。原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量都近似為1，如果忽略電子的質(zhì)量，將核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值相加，所得的數(shù)值叫做______。解析：原子由原子核和核外電子構(gòu)成，原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成。原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量都近似為1，如果忽略電子的質(zhì)量，將核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值相加，所得的數(shù)值叫做質(zhì)量數(shù)。2.下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的說法正確的是()A．原子由原子核和核外電子構(gòu)成B．對于任何微粒，質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)都成立C．當(dāng)微粒達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時，最外層電子數(shù)一定是8D．原子的質(zhì)量等于原子核的質(zhì)量解析：選項(xiàng)A中，原子由原子核和核外電子構(gòu)成，原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成，A項(xiàng)正確；選項(xiàng)B中，離子的質(zhì)子數(shù)不等于核外電子數(shù)，B項(xiàng)錯誤；選項(xiàng)C中，由第一周期元素可知，最外層電子數(shù)小于8，C項(xiàng)錯誤；選項(xiàng)D中，原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，D項(xiàng)錯誤。因此選A。3.下列敘述不正確的是()A．同一周期原子半徑從左到右依次減小B．同一周期元素最高化合價從左到右不一定增大C．同一主族元素的化學(xué)性質(zhì)相同D．同一主族元素的化學(xué)性質(zhì)相似解析：選項(xiàng)A中，同一周期原子半徑從左到右依次減小，故A錯誤；選項(xiàng)B中，同一周期元素最高化合價從左到右不一定增大，故B錯誤；選項(xiàng)C和D中，同一主族元素的化學(xué)性質(zhì)相同，故D錯誤，因此選C。4.短周期元素X、Y的原子序數(shù)相差2，下列有關(guān)敘述正確的是（）A.X與Y不可能位于同一主族B.X與Y一定位于同一周期C.X與Y可能形成共價化合物XYD.X與Y可能形成離子化合物XY解析：選項(xiàng)A中，若短周期元素X、Y分別為Li與H時，原子序數(shù)相差2，二者位于同一主族，故A錯誤；選項(xiàng)B中，兩種元素不一定處于同一周期，如鈉元素和氟元素，故B錯誤；選項(xiàng)C中，短周期元素X、Y分別為C與O，可以形成共價化合物CO，故C正確。因此選C。記錄筆記，認(rèn)真傾聽。記錄筆記，認(rèn)真傾聽。老師和同學(xué)一起討論，思考問題。老師和同學(xué)一起討論，思考問題。老師和同學(xué)一起討論，思考問題。老師和同學(xué)一起討論，思考問題。老師和同學(xué)一起討論，思考問題。記錄筆記，認(rèn)真傾聽。記錄筆記，認(rèn)真傾聽。同學(xué)們在老師的引導(dǎo)下，討論。學(xué)生自行思考，完成課堂練習(xí)。通過書寫和口述幫助學(xué)生對知識點(diǎn)進(jìn)行記憶。通過書寫和口述幫助學(xué)生對知識點(diǎn)進(jìn)行記憶。通過討論，幫助同學(xué)對知識點(diǎn)的掌握。通過討論，加深對知識點(diǎn)的印象。通過討論，加深對知識點(diǎn)的印象。通過討論，加深對知識點(diǎn)的印象。通過討論，加深對知識點(diǎn)的印象。通過書寫和口述幫助學(xué)生對知識點(diǎn)進(jìn)行記憶。通過書寫和口述幫助學(xué)生對知識點(diǎn)進(jìn)行記憶。通過討論，加深對知識點(diǎn)的印象。通過對習(xí)題的解答，加深對知識點(diǎn)的鞏固。課堂小結(jié)原子結(jié)構(gòu)：原子由原子核和核外電子構(gòu)成，原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成。原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量都近似為1，如果忽略電子的質(zhì)量，將核內(nèi)所有質(zhì)子和中子的相對質(zhì)量取近似整數(shù)值相加，