新蘇教版高中化學(xué)必修1教學(xué)設(shè)計(jì)3：5.1.1 元素周期律

新蘇教版高中化學(xué)必修1PAGEPAGE1第一單元元素周期律和元素周期表第1課時(shí)元素周期律【教材分析】本專題是學(xué)習(xí)了專題二第三單元《人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識》和元素化合物知識的基礎(chǔ)上，從具體元素化合物的學(xué)習(xí)進(jìn)入物質(zhì)的微觀世界，從原子、分子、離子層次探究物質(zhì)性質(zhì)、變化的規(guī)律及其本質(zhì)原因。探究微觀結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系，從微觀角度認(rèn)識物質(zhì)的多樣性。幫助學(xué)生初步建立物質(zhì)的微粒觀，認(rèn)識元素及其化合物的性質(zhì)決定于它的結(jié)構(gòu)，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。使學(xué)生認(rèn)識化學(xué)理論對化學(xué)初中的指導(dǎo)意義，認(rèn)識科學(xué)家對化學(xué)科學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)，感悟科學(xué)發(fā)現(xiàn)和發(fā)展的艱辛，激發(fā)學(xué)生研究化學(xué)科學(xué)的熱情。【教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)】1、宏觀辨識與微觀探析：能用原子或物質(zhì)結(jié)構(gòu)解釋元素或相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)，其實(shí)質(zhì)是能根據(jù)原子核外電子排布、典型物質(zhì)的結(jié)構(gòu)（電子式、結(jié)構(gòu)式等）、典型物質(zhì)（最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物、氫化物）性質(zhì)的變化規(guī)律等，通過知識的類比遷移，推斷、比較、解釋元素及相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)。2、變化觀念與平衡思想：能依據(jù)原子結(jié)構(gòu)特征分析元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，形成結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念，認(rèn)識元素性質(zhì)的遞變規(guī)律及其本質(zhì)原因。3、證據(jù)推理與模型認(rèn)知：認(rèn)識隨著核電荷數(shù)的遞增，元素原子核外電子排布的周期性，分析同周期、同主族元素性質(zhì)的變化規(guī)律。4、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：能從宏觀和微觀結(jié)合的視角進(jìn)行分析、比較，得出規(guī)律性的結(jié)論。5、科學(xué)精神與社會責(zé)任：感悟科學(xué)發(fā)現(xiàn)和發(fā)展的艱辛，激發(fā)學(xué)生研究化學(xué)科學(xué)的熱情。培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】1、原子序數(shù)的概念2、元素原子核外電子排布、原子半徑的周期性變化3、元素的化合價(jià)、金屬性和非金屬性的周期性變化及元素周期律【教學(xué)目標(biāo)】舊知復(fù)習(xí)：1、原子核外電子排布有哪些規(guī)律？2、畫出Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖3、元素化合價(jià)與核外電子排布有什么關(guān)系？新課引入：目前為止，人類已發(fā)現(xiàn)100多種元素，而化合物近四千多萬種，且每年以100萬種速度增長。若不找出它們的內(nèi)在規(guī)律，總覺得知識零散，且難以有效地探索更多物質(zhì)性質(zhì)；200多年來科學(xué)家一直在思考這一問題。隨著人們對原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的深入認(rèn)識，化學(xué)家嘗試將元素的宏觀性質(zhì)與原子的微觀結(jié)構(gòu)之間建立聯(lián)系，研究元素的性質(zhì)與核電荷數(shù)之間的關(guān)系。為了方便研究，化學(xué)家引入了原子序數(shù)。板書：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依次編號，這種編號叫作原子序數(shù)。思考：根據(jù)原子序數(shù)的規(guī)定方法，該序數(shù)與原子組成的哪些粒子數(shù)有關(guān)系?有什么關(guān)系?板書：2、規(guī)律：元素的原子序數(shù)在數(shù)值上等于該元素原子的核電荷數(shù)。原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子核外電子數(shù)學(xué)生活動(dòng)：寫出1~18號元素原子的結(jié)構(gòu)示意圖，分析核外電子排布，找出規(guī)律。展示1：原子結(jié)構(gòu)示意圖展示2：最外層電子排布規(guī)律展示3：歸納原子序數(shù)電子層數(shù)最外層電子數(shù)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時(shí)最外層電子數(shù)1～211→223～1021→8811～1831→88板書：二、元素周期律（一）原子結(jié)構(gòu)核外電子排布：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化學(xué)生活動(dòng)：分析數(shù)據(jù)，畫出圖像3~9號元素3Li鋰4Be鈹5B硼6C碳7N氮8O氧9F氟原子半徑/pm152111887770666411~17號元素11Na鈉12Mg鎂13Al鋁14Si硅15P磷16S硫17Cl氯原子半徑/pm18616014311711010499板書：2、原子半徑：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子半徑呈現(xiàn)周期性的變化 規(guī)律：（1）原子電子層數(shù)相同時(shí)，最外層電子數(shù)越多，半徑越?。?）最外層電子數(shù)相同時(shí)，電子層數(shù)越多，半徑越大過渡：物質(zhì)的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)有著密切的聯(lián)系，元素的性質(zhì)主要是由元素原子核外電子排布決定的，原子半徑和最外層電子排布呈現(xiàn)周期性變化，那元素的性質(zhì)是否也隨著核電荷數(shù)的遞增呈現(xiàn)周期性變化呢？板書：（二）元素性質(zhì)展示：1~18號元素最高化合價(jià)和最低化合價(jià)表思考：（1）元素的化合價(jià)隨著元素原子序數(shù)的遞增有什么規(guī)律性的變化?（2）元素的最高正價(jià)與什么有關(guān)？元素的最低負(fù)價(jià)與什么有關(guān)？元素的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)之間有什么聯(lián)系？展示：板書：1、元素化合價(jià)：隨著原子序數(shù)的遞增，元素化合價(jià)呈現(xiàn)周期性的變化規(guī)律：①元素的最高正價(jià)=最外層電子數(shù)（O、F及稀有氣體元素除外）②元素的負(fù)化合價(jià)（非金屬具有）=8-最外層電子數(shù)③元素的最高化合價(jià)與最低化合價(jià)絕對值之和=8[實(shí)驗(yàn)探究]實(shí)驗(yàn)1.切取綠豆大小的一塊金屬鈉，用濾紙吸干其表面的煤油。在一只250mL的燒杯中加少量水，在水中滴加兩滴酚酞溶液，將金屬鈉投入燒杯中，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)2.將已用砂紙打磨除去氧化膜的一小段鎂條放入試管中，向試管中加入適量的水，再向水中滴加兩滴酚酞溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。再加熱試管，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)3.在兩只試管中，分別放入已用砂紙打磨除去氧化膜的一小段鎂條和鋁片，再向試管中各加入2mol·L-1的鹽酸2mL，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。物質(zhì)實(shí)驗(yàn)NaMgAl與水的反應(yīng)與冷水反應(yīng)劇烈反應(yīng)溶液變紅很難反應(yīng)，無明顯現(xiàn)象—與熱水反應(yīng)—微弱反應(yīng)，有氣泡，溶液微紅—與鹽酸反應(yīng)—?jiǎng)×曳磻?yīng)，放出大量氣泡反應(yīng)較劇烈，有氣泡思考：鈉、鎂、鋁的金屬性有什么變化規(guī)律？性質(zhì)NaMgAl單質(zhì)與水（或酸）的反應(yīng)情況與冷水劇烈反應(yīng)與冷水緩慢、與沸水迅速反應(yīng)，與酸劇烈反應(yīng)與酸迅速反應(yīng)最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱NaOH強(qiáng)堿Mg(OH)2中強(qiáng)堿Al(OH)3兩性氫氧化物結(jié)論：鈉、鎂、鋁的金屬性依次減弱。板書：2、金屬性與非金屬性講解：鈉→鋁，原子的最外層電子數(shù)依次遞增，元素的原子半徑依次遞減，原子核對最外層電子的引力逐步增強(qiáng)，原子失去最外層電子的能力逐步減弱，所以，元素的金屬性依次減弱。板書：（1）金屬性：隨著核電荷數(shù)的遞增，元素的金屬性呈現(xiàn)周期性的變化。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生閱讀并分析教材第118頁表5-4，回答Si、P、S、Cl的非金屬性的強(qiáng)弱，并解釋其原因。元素14Si15P16S17Cl單質(zhì)與氫氣的反應(yīng)高溫下反應(yīng)磷蒸氣與氫氣能反應(yīng)加熱時(shí)反應(yīng)光照或點(diǎn)燃時(shí)發(fā)生爆炸而化合氣態(tài)氫化物的化學(xué)式SiH4PH3H2SHCl最低化合價(jià)-4-3-2-1氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性不穩(wěn)定不穩(wěn)定受熱分解穩(wěn)定學(xué)生回答：Si、P、S、Cl的非金屬性依次遞增。板書：（2）非金屬性：隨著核電荷數(shù)的遞增，元素的非金屬性呈現(xiàn)周期性的變化。講解：從Si、P、S到Cl，原子的最外層電子數(shù)依次遞增，元素的原子半徑依次遞減，原子核對最外層電子的引力逐步增強(qiáng)，原子得到電子的能力逐步增強(qiáng)，所以元素的非金屬性依次增強(qiáng)。提問：比較元素金屬性和非金屬性還有哪些方法？請同學(xué)們閱讀教材第118~119頁內(nèi)容并回答。板書：金屬性與非金屬性強(qiáng)弱比較：1、金屬性：（1）元素原子失電子能力越強(qiáng)，元素的金屬性越強(qiáng)（2）與水或酸反應(yīng)越劇烈，金屬性越強(qiáng)（3）最高價(jià)氧化物的水化物堿性越強(qiáng)，金屬性越強(qiáng)2、非金屬性：（1）元素原子得電子能力越強(qiáng)，元素的非金屬性越強(qiáng)（2）與氫氣反應(yīng)越容易，非金屬性越強(qiáng)（3）氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強(qiáng)（4）最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)。學(xué)生活動(dòng)：完成118頁119頁“觀察思考”展示：（1）11~17號元素：隨核電荷數(shù)增加，堿性逐漸減弱，酸性逐漸增強(qiáng)；隨核電荷數(shù)增加，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。（2）Al(OH)3具有兩性，既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)，為兩性氫氧化物。Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2OAl(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O講解：元素原子的核外電子層數(shù)相同時(shí)，隨著核電荷數(shù)逐漸增加，原子半徑逐漸減?。ㄏ∮袣怏w元素除外），原子核對最外層電子的吸引能力逐漸增強(qiáng)，元素原子失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強(qiáng)，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。板書：3、元素周期律：元素的性質(zhì)隨著核電荷數(shù)的遞增呈現(xiàn)周期性的變化規(guī)律。講解：隨著元素核電荷數(shù)的遞增，元素的原子半徑（稀有氣體元素除外）、元素的主要化合價(jià)（最高化合價(jià)和最低化合價(jià)）、元素的金屬性和非金屬性均呈現(xiàn)周期性變化。元素周期律是元素原子核外電子排布隨著元素核電荷數(shù)的遞增發(fā)