高中化学选修三《物质结构与性质》《元素周期律》教案-新版
- 格式：doc
- 大小：461.50 KB
- 文档页数：6
第二节 原子结构与元素的性质
第2课时 元素周期律
一、教学目标：
1．理解主族元素原子半径变化的规律。
2．了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。
3. 通过探究及合作学习培养学生的探究意识及分析推理能力，掌握利用图表和数据探索规律的思想方法。
二、教学的重点、难点：
1. 教学重点
第一电离能的周期性变化。
2. 教学难点
电离能的理解应用。
三、教学方法：
问题激疑、交流讨论
四、教具准备：
（一）学生准备
1.尺子、铅笔
2.看课本相关内容，完成学案预习部分
（二）教师准备
1.学案
2.教学媒体、多媒体课件
五、教学过程
【课题引入】（图片展示）“在我们的生活中，许多事物在运动或变化时，往往会不断重复着某种规律。例如，日出日落、四季轮回等。在前面元素周期律的学习中我们了解到元素原子的核外电子排布、元素的化合价、元素的金属性、非金属性、原子半径都呈现周期性的变化。我们把元素的性质随着核电荷数的递增发生周期性的递变，称为元素周期律。请大家集体回答，原子半径的变化规律是什么？”（目的：引起学生兴趣，使学生快速进入学习状态）
【板书】第2节 原子结构与元素的性质 第2课时 元素周期律
【学生活动】回顾原子半径的递变规律并回答
【教师活动】评价、总结、板书
【板书】一、原子半径（主族元素）
1.规律：同主族 从上
下 递增（能层数）
同周期 从左 右 递减（核电荷数）
【质疑】你是如何理解这种变化趋势的？
【思考探究】小组成员思考讨论影响原子半径递变的因素并回答
【教师活动】评价学生分析情况，必要时进行补充分析（能层增加，电子间斥力使半径增大；核电荷数增加使核对最外层电子引力的增加带来原子半径减小的趋势大于增加电子后电子间斥力增大带来原子半径增大的趋势）并板书
【板书】2.影响因素：（1）电子的能层数（2）核电荷数
【牛刀小试】1.比较下列微粒的半径大小，并回答比较依据：
（1）Al Si P
（2）Na K Rb
（3）Cl Cl-
【学生活动】思考并解答上述练习
【质疑】如上题中的第（3）小题，你是依据什么来比较微粒半径大小的？
【教师活动】评价学生解答情况，必要时进行补充分析（能层数和核电荷数均相同，不同的是核外电子数目，电子间存在斥力，电子间斥力增大带来原子半径的增大）并板书
【板书】（3）核外电子数
【过渡】从刚才同学们的做题情况来看，你们对原子半径递变规律的理解是相当到位的，但你们是否注意到这样一个细节，我所提供的元素周期表也像门捷列夫曾制作的周期表一样缺少一些非常重要的元素，现在的它们位居周期表的最后一列，对，它们就是我们所谓的“惰性气体”元素。但为何曾如此命名，后来有进行了改名哪？谁愿意与大家分享一下你课前已经查阅到的相关资料？
【学生活动】与大家分享自己所查阅的科学史话。（之所以被称为惰性气体，是因为人们在很长的时间里都没有发现它们的化合物，因此认为它们的化学性质是绝对稳定的，后来……）
【教师活动】正是因为英国化学家巴特列敢于质疑并善于类比推理，勇于实践，最终开创了稀有气体化学研究的崭新领域。而他所利用的就是我们接下来要一同学习的元素的另一种性质——电离能
那么什么是电离能呢？请自习阅读课本第17页，划出其定义并试着理解其概念，同时试着用自己的语言表述一下第一电离能的意义。
【板书】二、电离能
【学生活动】看书，寻找第一电离能概念，回答问题。
【教师活动】评价、分析（气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量）并板书出第一电离能的定义表达式。
【板书】1.第一电离能：M（g）-e- → M +（g） I1
（基态） （基态） （最低能量）
符号：I1 单位：kJ/mol
【质疑】根据你所理解的第一电离能的意义，你能推测出第ⅠA这些元素I1的递变规律吗？你推测的依据是什么？
【学生活动】分析、推测ⅠA元素I1的递变规律并作答。
【追问】请与老师提供的它们的具体电离能数据对比，你的推测正确吗？若正确，请类比你刚才的推断方法，依据原子半径的变化规律试着画出第二、三周期元素的I1的递变规律趋势图。有请两位学生代表到前面分别画出第二、三周期元素的I1的递变规律趋势图。
【学生活动】试着画第二、三周期元素的I1的递变规律趋势图
【教师活动】展示下图，引导学生对照下图验证推断、板书规律。 5 10 15 20 25 30 35 原子序数I1NeKNaLiKrArHHe1-36 号元素第一电离能变化趋势
【板书】规律：同主族 （上 下）第一电离能递减
同周期 （左 右）第一电离能递增
【质疑】大家现在是满面春风，我想你们此时肯定为自己的英明之见正沾沾自喜，常言道，学以致用，我现在就要检查你们应用的怎么样。
【学生活动】完成下面习题
2.比较下列元素的第一电离能大小
(1) Mg Si P (2) F Cl Br (3) Be B N
【过渡】从做题的表情和速度看，咱们人人都自信满满，可见第一电离能的变化规律大家记得非常准确，运用的非常熟练，但请再仔细看一下该图，你还坚信自己答案的正确性吗？你又发现了哪些新规律及问题？ 原因可能是什么？请注意运用结构与性质的关系进行解释。有谁愿意与大家分享一下你的判断？
【学生活动】观察下图，质疑，寻找合理解释
0第一电离能/(kJ.mol-1)第二周期元素LiBeBCNFONe元素第一电离能变化规律资料卡片全空(p0 d0 f0）半满(p3 d5f7)全满(p6d10f14）元素的I1较大。90030012006001500180021002400
【探究讨论】同周期第ⅡA、ⅢA 之间及第 ⅤA、ⅥA间出现反常的可能原因。
【资料卡片展示】原子核外电子排布对电离能的影响：通常情况下，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空（p0 d0 f0）,半满(p3 d5 f7)和全满(p6 d10 f14）的结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能。
【归纳总结】结合它们的电子排布图我们发现Be为全满（2 s2）结构，造成第一电离能比同周期相邻的ⅢA 的B的大； N的电子排布式为半满结构（2p3），造成第一电离能比O的大。由此可见，特殊结构决定元素的特殊性质。
【板书】特殊性：ⅡA﹥ⅢA ⅤA﹥ⅥA
【过渡】既然结构对元素性质如此重要，请再仔细观察一下这几种元素的电子排布式，同时关注一下本表中不仅列出了原子的第一电离能，还有它们的第二、第三等各级的电离能，结合课本第18页的“学与问”，请类比第一电离能的概念理解第二电离能、第三电离能等。注意思考以下问题：各级电离能的变化有什么规律？这些电离能的数据跟这些元素的最高正价有什么联系？
【学生活动】探究逐级电离能的大小关系；电离能与最高正价的联系。并将结果进行展评。
【归纳总结】（教师先让学生点评，然后再自己小结点评）从表中数据不难看出，同种原子的逐级电离能依次增大，且在某些电离能数据之间会突跃变大。相邻两级电离能变化较大说明再失去一个电子的难度增大，由此可以初步判断出该元素的化合价。
【过渡】通过本节课我们共同的探讨学习，从你们的表情我可以肯定的是你们本节课都学有所获。那位同学敢于挑战自我，来个边读边分析以下各题，同时将本节课所学做一小节？
【学生活动】分析以下习题并为本节课做小节
3.判断正误
（1）具有下列电子排布式的原子中，①1s22s22p63s23p2 ②1s22s22p3 ③1s22s22p2
④1s22s22p63s23p3,原子半径最大的是① （ ）
（2）下列原子的外围电子排布中，①3s23p1 ②3s23p2 ③3s23p3 ④3s23p4,对应的第一电离能最大的是③（ ）
（3）有一种元素的逐级电离能数据如下：
电离能 I1 I2 I3 I4 ……
KJ/mo 578 1817 2745 11578 ……
当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是③ （ ）
①X+ ②X2+ ③X3+ ④X4+ （4）位于同一周期的主族元素X、Y、Z的第一电离能依次增大，则金属性最强的元素可能为Z（ ）
【教师活动】点评学生回答问题情况，并送寄语（希望通过本节课的学习，同学们能1．理解主族元素原子半径变化的规律；2.了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质;3. 通过探究及合作学习培养学生的探究意识及分析推理能力，掌握利用图表和数据探索规律的思想方法）。（目的：让学生明确学习目标，自查掌握情况,便于课下复习巩固）
【作业布置】1.电子能层数多的元素的原子半径一定大于电子能层数少的元素的原子半径吗？ 试举例说明。
2.金属活动性顺序与相应的第一电离能的大小顺序一致吗？为什么？
六、板书设计
第一章 第二节 原子结构与元素的性质
第2课时 元素周期律
原子半径 第一电离能 逐级电离能
同主族（上到下） 增 减
增、突跃
同周期（左到右） 减 增
影响因素 能层数 原子半径
核电荷数 特殊结构等
电子数
