专题一教案
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专题1 微观结构与物质的多样性第一单元核外电子排布与周期律§1-1-1原子核外电子的排布三维目标1、知识与技能目标(1)了解元素原子核外电子排布的基本规律,能用原子(离子)结构示意图表示原子(离子)的核外电子排布(2)了解原子核外电子的排布规律,元素的金属性和非金属性,元素的化合价、原子半径等随元素核电核数呈周期性变化的规律,认识元素周期率。
2、过程与方法目标培养学生分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。
3、情感态度与价值观目标通过讨论增强同学们的合作精神,在学习活动中加强学生的观察,分析能力。
教学重点、难点重点:元素原子核外电子排布表示方法及规律难点:元素原子核外电子排布规律,离子的核外电子排布的特点教学过程【知识回顾】在必修一中我们已经学习了原子的结构有关内容,现在,我们先来复习下列内容。
[板书]1、原子的组成质子Z(带一个单位正电荷)原子核中子N=A---N(不带电)原子(z A X)核外电子(带一个单位负电荷)核电荷数= 质子数= 核外电子书= 原子序数小结:1、X表示元素符号,A表示质量数,Z表示质子数2、A(质量数)= Z(质子数)+ N(种子数)师:从微观角度看世界,物质是由原子,离子,分子甚至更小的威力构成的,如果已知该微粒是一个带B个电荷的离子,同样z A X B表示该离子,则该离子的核外电子数是否还等于质子数?生:不是师:没错,因为原子本是显电中性,只有当失去或得到电子才变为离子的。
练习:请计算1632S2-和1123Na+的核外电子数为多少?18 10师:从这个练习中我们可以得到z A X B表示离子时,有这样的关系式小结:Z=质子数=核电荷数=离子的核外电子数+B(带电荷)离子的核外电子数=Z-B思考:1. 什么是原子结构示意图?2.电子在原子核外是如何运动的?板书:一、原子结构示意图为了形象地表示原子的结构,人们就创造了“原子结构示意图”这种特殊的图形。
(以十五号元素P)师:同学们观察P2图1-2,发现核外电子的排布是有规律的。
板书:二、原子核外电子的排布规律1、遵守能量最低原理:电子按能量高低在核外分层排布电子层: 1 2 3 4 5 6 7……电子层符号:K L M N O P Q……离核距离:由近到远电子的能量:由低到高师:请同学们阅读p3:“交流与讨论”并思考问题1、2(学生活动)板书:2、排布规律师:由于稀有气体的最外层电子都达到8电子稳定结构(氦达到2个),所以稀有气体不活泼又有惰性气体之称,通过刚才的思考,我们可以总结出元素核外电子的排布有一定的规律。
(1)电子总是尽量先排布在能量最低的电子层里(2)每个电子层最多只能排布2n2个电子。
(3)最外层电子数目不超过8个. K层为最外层时,最多只能容纳2个电子。
(4)次外层最多不超过18个电子,倒数第三层电子数目不超过32个注意:对于上面规律之间的相互联系不能孤立的去理解。
如当M层不是最外层时,最多可以排布18个电子,而当它是最外层时,则最多可以排布8个电子;又如,当O层为次外层时,就不是最多排50个电子,而是最多排布18个电子。
随堂练习:写出下列原子或离子的核外电子排布Na 19K 16S 11Na+16S2-11板书:三、离子核外电子的排布特点师:透过刚才同学们做的练习,对比一下钠原子与钠离子的电子层数,最外层电子数有什么不同?存在什么特点?小结:离子的最外电子数均达到了饱和结构,阳离子失去最外层的电子,电子层数减少一层,阴离子得到电子,电子层数不变。
随堂练习1.某元素的原子核外有三个电子层,M层的电子数是L层电子数的,则该元素的原子是A.LiB.SiC.AlD.K2.下面关于多电子原子核外电子的运动规律的叙述正确的是()A.核外电子是分层运动的B.所有电子在同一区域里运动C.能量高的电子在离核近的区域运动D.能量低的电子在离核远的区域绕核旋转3.核外电子分层排布的主要原因是A.电子的质量不同B.电子的能量不同C.电子的数量不同D.电子的大小不同4.某原子核外共有n个电子层(n>3),则(n-1)层最多容纳的电子数为A.8个B.18个C.32个D.2(n-1)2个5.今有A、B两种原子,A原子的M层比B原子的M层少3个电子,B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍,A和B分别是A.硅原子和钠原子B.硼原子和氢原子C.氮原子和碳原子D.碳原子和铝原子6.某元素的相对原子质量是31,原子核外有三个电子层,最外层有5个电子,则该元素原子核中的中子数是A.12个B.15个C.16个D.17个7.写出有关的元素符号或名称(1)某元素最外层电子数是次外层电子数的2倍,该元素符号是。
(2)某元素次外层电子数是最外层电子数的2倍,该元素符号是。
(3)某元素K层与M层电子数相同,该元素名称是。
8.根据下列叙述,写出元素名称并画出原子结构示意图。
(1)A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半:。
(2)B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的 1.5倍:。
(3)C元素的单质在常温下可与水剧烈反应,产生的气体能使带火星的木条复燃:。
(4)D元素原子核外L层电子数是K层电子数的4倍:。
§1-1-2元素周期律(第1课时)三维目标1、认识元素周期律,了解原子核外电子排布,元素原子半径,元素主要化合价的周期性变化。
2、了解元素主要化合价与元素原子核外电子排布之间的等式关系3、利用原子核外电子排布,推断原子半径,元素主要化合价的周期性变化4、通过自主探究,交流讨论等活动,增强学生学习兴趣和学习信心。
教学重点:原子核外电子排布,元素原子半径,元素主要化合价的周期性变化教学难点:原子半径大小的比较教学过程【故事设疑,导入新课】【教师活动】:上新课之前,老师想给大家讲个故事。
大家知道门捷列夫吗?他在镓这种元素尚未被发现时,在周期表中铝的下边为它空了一格,并为它取名叫做亚铝(类铝),还预言了亚铝的各种性质。
过了4年,法国化学家布瓦博德朗在比利牛斯山发现了它,并命名为镓(Ga)。
布瓦博德朗测定了镓的各种物理、化学数据,结果与门捷列夫4年前所作的预言非常相近。
唯一有一点,比重的差值较大,门捷列夫预言为5.9到6.0,而布瓦博德朗的结果是4.70。
当时,世界上只有布瓦博德朗的实验室里有一小块金属镓。
门捷列夫在千里之外的彼得堡,根本没有见过镓是什么样子。
然而他却给布瓦博德朗写信,指出结果错误并建议重测。
布瓦博德朗实在很纠结,由于秉着崇尚科学的信念,他就重新测了。
真是奇了,果然比重 5.96,正好是门捷列夫预言的5.9到6.0之间。
这是为什么啊?难道门捷列夫有通天的本领?其实学了今天的课大家都可以和伟大的化学家门捷列夫一样。
今天我们来学习元素周期律。
【教师活动】:所谓温故而知新,我们首先来回顾上节课学过的核电荷数前18号的原子结构示意图。
【学生活动】:写原子结构示意图。
(教师巡视)【教师活动】:好。
我们来校对一下。
在这边,请同学注意,人们按核电荷数由小到大的顺序给元素编号,并把这种编号叫做原子序数。
所以说,原子序数在数值上等于什么?【学生活动】:核电荷数(质子数)……【教师活动】:对,那么请大家观察原子序数从1-18号的原子结构示意图,你发现最外层电子数有什么规律吗?【学生活动】:最外层电子书重复着1-8。
【教师活动】:非常好,我们把这样每一横行叫做一个周期,把这种一直重复的变化叫做周期性变化。
这样就得到了第一条规律,我们来总结一下:随着原子序数递增,元素原子核外电子排布呈现周期性变化。
板书:一、原子核外电子排布的周期性变化同一横行,元素原子电子层数相同,从左到右,最外层电子数从1递增到8或2【教师活动】:我们接着来,现在轮到大家动手了。
同学们拿出书和笔,对照书本P4表1-2各原子半径数据用描点法完成图1-4。
马上动手。
【学生活动】:学生动手画。
(教师巡视,提醒学生动手的同时要动脑思考。
)【学生活动】:(在老师提示下模仿第一个规律总结):3-9号(11-17号),从左到右元素原子半径依次减小。
每一列,从上到下元素原子半径依次增大。
板书:二、原子半径的周期性变化同一横行,从左到右,原子半径依次减少(稀有气体除外)同一纵列,从上到下,原子半径依次增大练习:比较原子半径大小K___Ca O__F Si__N[提问]当原子的电子层数相同时,为什么随着原子序数的递增,元素原子半径会逐渐减小?元素原子的半径大小受哪些因素的影响呢?[小结]当原子的电子层数相同时,元素原子的半径大小,主要取决于原子核对外层电子的引力大小。
随着原子序数的递增,原子核所带的正电荷数逐渐增大,核外电子所带的负电荷数也逐渐增大,两者之间的引力也在逐渐增大,所以,原子半径逐渐减小。
而电子层数不同,最外层电子数相同,由于轨道所占的空间大,所以原子半径也大。
所以原子半径由核电荷数和电子层数两个因素来决定。
【设问】:但是电子层数相同,原子序数也相同该怎么判断呢?比如F___F-【学生活动】:自由猜测发言。
板书:三、微粒半径大小的比较方法【教师活动】:我们来看它的结构示意图。
(结合板书讲解,得出当电子层数相同,原子序数相同时,核外电子数越多则半径越大)。
并且用氧离子和氧的半径比较做练习。
练习:O__O-Na___Na+ Mg2+___F-小结:对于离子半径的比较,先观察电子层数,电子层数越多,半径越大,当电子层数相同,观察核电荷数,核电荷数越大,半径越小。
板书:四、元素化合价的周期性变化【小黑板展示】[板书]同一横行,从左到右,元素最高正化合价重复出现+1到+7,最低负化合价出现-4到-1的周期性变化(O、F例外)元素的最高正价=最外层电子数(O、F及稀有气体元素除外)元素的负化合价(非金属具有)=最外层电子数—8[小结]非金属元素一般具有可变的化合价,如C、N、P、S、Cl等。
[课堂小结]本节课我们通过1~18号元素的分析、探究,学习了随着原子序数的递增,原子的最外层电子数、原子半径及主要化合价的周期性变化规律,原子半径和主要化合价的周期性变化都是因为原子的最外层电子数出现周期性变化。
随堂练习:1.下列各组元素中原子序数按由小到大顺序排列的是A.Be、C、B B.Li、O、Cl C.Al、S、Si D.C、S、Mg2.原子序数11~17号的元素,随核电荷数的递增而逐渐变小的是A.电子层数B.最外层电子数C.原子半径D.元素最高化合价3.价电子数为1的X原子和价电子数为6的Y原子,形成化合物的化学式可能是A.XY2B.XY C.X2Y D.X2Y34.X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有相同的电子层结构(核外电子数目相等的意思),下列叙述正确的是A.X的原子序数比Y的小B.X原子的最外层电子数比Y的多C.X的原子半径比Y的小D.X元素的最高正价一般比Y的低5.在Na、K、O、N、C.Li、F、H八种元素中,原子半径由小到大的顺序为___________。