元素周期表与原子结构

- 1 - 第四章 物质结构 元素周期律

第一节原子结构与元素周期表（第一、二课时）

一、教学目标

1. 知识与技能

（1）了解原子的结构及原子核外电子的排布。

（2）了解原子序数、核电荷数、质子数、电子数、核外电子数及它们之间的相互关系。

（3）了解元素周期表的发展历程及元素周期表的编排原则及结构。

（4）能描述元素在元素周期表中的位置。

2. 过程与方法

（1）引导学生自主学习，认识原子结构及周期表的结构。

（2）培养学生通过分析和处理数据得出结论，形成概念，发现规律的思维方法。

3. 情感态度与价值观

（1）通过化学史学习，培养勇于创新、不断探索的科学品质。

（2）使学生树立：“科学技术是不断发展变化的”唯物主义观点

二、教学重难点

1.教学重点：元素周期表的结构

2.教学难点：元素在元素周期表中的位置与原子结构之间的关系

三、教学过程

教学环节 教学内容 师生互动 设计意图

1.新课导入 【师】播放PPT

【师】这里有一份手稿，你知道它是什么吗？

【学生】表示疑问

【师】播放PPT，展示最初的元素周期表

【师】元素周期表通过图片展示，激发学生的好奇心，增加学生学习的兴趣 - 2 -

是如何排布的呢？

2.探索新知 一、原子结构

质量数：原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为1，如果忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值即为质量数，用符号A表示。并有以下关系：

质量数（A） = 质子数（Z） + 中子数（N）

电子层：在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动。把不同的区域化为不连续的壳层，也称作电子层。分别用n=1，2，3，4，5，6，7或K、L、M、N、O、P、Q来表示从内到外的电子层。在离核较近的区域内运动的电子能量低，在离核较远的区域内运动的电子能高。

【思考·讨论】 P87页

核外电子的排布规律：电子一般总是先从内层排起，

原子结构与元素周期表教案

一 教学目标

1.知识与技能目标：

① 使学生理解能量最低原则，泡利不相容原理，洪特规则等核外电子排布的原则。

②使学生能完成１－３６号元素基态原子的核外电子排布和价电子排布。

③使学生知道核外电子排布与周期表中周期，族划分的关系。

④使学生了解原子半径的周期性变化，并能用原子结构知识解释主族元素原子半径周期性变化的原因

2.过程与方法目标：

通过学习，使学生明确原子结构的量子力学模型的建立使元素周期表的建立有了理论基础。

3.情感态度与价值观

通过微观世界中核外电子所奉行的“法律”---电子排布原则的认识，发展学生学习化学的兴趣，感受微观世界的奇妙与和谐。

二 教学重点和难点：

原子核外电子排布三原则，核外电子排布与原子半径，周期表中周期，族划分的关系。核外电子排布式，价电子排布式，轨道表示式的书写。

三 教学方法：

活动·探究法，学案导学法，联想对比法，自学阅读法，图表法等

四 教学过程

（第1课时）

[新课引入]俗话说，没有规矩不成方圆，不管是自然界还是人类社会，都有自己的规律和规则，我们可以简单看这几张图片，交通有交通规则，停车场有停车场的规矩，就连一个小小的鞋盒，也有自己的规矩。通过第一节“原子结构模型”的学习，我们知道原子核外有不同的原子轨道，那么电子在这些原子轨道上是如何排布的呢？有没有自己的规则和规矩呢？当然有，是什么呢？通过我们教材第二节《原子结构与元素周期表》，大家就会了解这一微观世界的“法律”。

[活动探究] 1-18号元素的基态原子的电子排布

[提问]为什么你的基态原子的核外电子是这样排布的，排布原则是什么？

[自学阅读]阅读基态原子的核外电子排布三原则5分钟。

[学案导学] 见附页

[设问]为什么基态原子的核外电子排布要符合此三原则呢

[师讲]自然界有一普遍规律：能量越低越稳定，不管是能量最低原理还是泡利不相容原理，洪特规则，它们的基本要求还是稳定。

原子结构和元素周期表

一、原子结构

1. 原子的定义：原子是物质的基本单位，由原子核和核外电子组成。

2. 原子核：原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。

3. 核外电子：核外电子带负电，围绕原子核运动。

4. 原子序数：原子序数表示原子核中质子的数量，也是元素在周期表中的序号。

5. 相对原子质量：相对原子质量是原子核中质子数和中子数的总和，是元素的平均质量。

6. 电子层：电子层是核外电子按照能量不同而分布的不同区域。

7. 元素类型：根据原子最外层电子数目的不同，元素可以分为金属、非金属和半金属。

二、元素周期表

1. 元素周期表的定义：元素周期表是一种将所有已知元素按照原子序数和电子结构排列的表格。

2. 周期：周期表中的水平行称为周期，每个周期代表一个电子层的填充。

3. 族：周期表中的垂直列称为族，同一族的元素具有相同的最外层电子数目。

4. 主族元素：周期表中1A到8A族元素，包括金属、非金属和半金属。

5. 过渡元素：周期表中3B到12B族元素，包括副族和第Ⅷ族元素。

6. 镧系元素：周期表中镧系元素，包括57号到71号元素。

7. 锕系元素：周期表中锕系元素，包括89号到103号元素。

8. 元素周期律：元素周期律是指元素周期表中元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化的规律。

9. 金属性：金属性是指元素失去电子形成阳离子的能力。

10. 非金属性：非金属性是指元素获得电子形成阴离子的能力。

11. 电负性：电负性是描述元素吸引电子能力的物理量。 12. 价电子：价电子是元素原子最外层参与化学反应的电子。

13. 化合价：化合价是元素在化合物中因形成化学键而表现出的氧化性或还原性。

14. 解释元素性质的周期性变化：元素周期表中，元素性质的周期性变化是由于原子结构的周期性变化导致的。

15. 预测未知元素：根据元素周期表的规律，可以预测未知元素的位置和性质。

16. 指导化学反应：了解元素周期表中元素的化合价和反应性质，有助于指导化学反应的进行。

元素周期表各原子结构示意图

第1周期

[1] K 氢1

[2] He 氦2

第2周期

[3] Li 锂2 1

[4] Be 铍2 2

[5] B 硼2 3

[6] C 碳2 4

[8] O 氧2 6

[9] F 氟2 7

[10]Ne 氖2 8

第3周期

[11]Na 钠2 8 1

[12]Mg 镁2 8 2

[13]Al 铝2 8 3

[14]Si 硅2 8 4

[15] P 磷2 8 5

[16] S 硫2 8 6

[17]Cl 氯2 8 7

[18]Ar 氩2 8 8

第4周期

[19]K 钾2 8 8 1

[20]Ca 钙2 8 8 2

[21]Sc 钪2 8 9 2

[22]Ti 钛2 8 10 2

[23]V 钒2 8 11 2

[24]Cr 铬2 8 13 1

[25]Mn 锰2 8 13 2 [26]Fe 铁2 8 14 2

[27]Co 钴2 8 15 2

[28]Ni 镍2 8 16 2

[29]Cu 铜2 8 18 1

[30]Zn 锌2 8 18 2

[31]Ga 镓2 8 18 3

[32]Ge 锗2 8 18 4

[33]As 砷2 8 18 5

[34]Se 硒2 8 18 6

[35]Br 溴2 8 18 7

[36]Kr 氪2 8 18 8

第5周期

[37]Rb 铷2 8 18 8 1

[38]Sr 锶2 8 18 8 2

[40]Zr 锆2 8 18 10 2

[41]Nb 铌2 8 18 12 1

[42]Mo 钼2 8 18 13 1

[43]Tc 锝2 8 18 13 2

[44]Ru 钌2 8 18 15 1

[45]Rh 铑2 8 18 16 1

[46]Pd 钯2 8 18 18

[47]Ag 银2 8 18 18 1

[48]Cd 镉2 8 18 18 2

[49]In 铟2 8 18 18 3

[50]Sn 锡2 8 18 18 4