《元素周期律》
◆ 教材分析 本节内容选自人教版化学2(必修)第一章《物质结构 元素周期律》第二节。本节教学安排在元素周期表的教学之后,由于元素周期律主要是在原子结构的基础上归纳得出的,原子结构知识是研究元素周期律的理论基础,如此安排,既有利于学生从本质上认识元素周期律,又有利于巩固原子结构的知识。将本节教材的教学安排在元素周期表的教学之后,由于元素周期表是元素周期律的具体表现形式,增强学生对元素周期律学习的探究性。本节教材内容属于基础理论的教学,在学生学习了钠、镁、铝、铁、硅、氯、硫、氮等八大元素及其化合物;以及碱金属、卤素知识;原子结构的理论知识等基础上引导学生探索元素性质和原子结构的关系,揭示元素周期律的实质。通过本节内容的学习,既能巩固原子结构的知识,又能巩固元素周期表的教学。通过本节内容的学习,可以促使学生对以前学过的知识进行概括、综合,实现由感性认识上升到理性认识;同时也能使学生以此为理论指导,来探索研究以后将要学习的化学知识。
◆ 教学目标 【知识与能力目标】
1、了解原子的核外电子能量高低与分层排布的关系,了解核外电子分层排布规律; 2、了解元素的原子结构和元素性质的周期性变; 3、理解元素周期律的内容和实质;
4、掌握元素化合价和元素在周期表中位置的关系; 5、掌握元素周期表和元素周期律的应用;
6、通过对前面所学知识的归纳比较,掌握“位、构、性”三者的关系。【过程与方法目标】
1、培养学生对大量数据、事实进行分析、归纳和总结的能力; 2、培养学生的逻辑推理能力;
3、通过引导学生观察分析实验现象,培养学生的观察和分析问题的能力。 【情感态度价值观目标】
使学生了解元素周期律的重要意义,认识事物变化由量变引起质变的规律,对他们进行辩证唯物主义教育。
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◆ 教学重难点 ◆ 【教学重点】
1、 理解元素周期律的内容和实质; 2、 掌握元素周期表和元素周期律的应用。 【教学难点】
通过对前面所学知识的归纳比较,掌握“位、构、性”三者的关系。 ◆ 课前准备 ◆ 教学用书、多媒体教学资料等 ◆ 课时安排 ◆ 2课时 ◆ 教学过程 第一课时
【导入】我们已学习了元素周期表的结构,那么这张表又有何意义呢?我们能否从其中总结出元素的某些性质规律,以方便我们应用,解决新的问题呢?这就是我们本节课所要研究的内容。 【基础·初探】 【教师讲解】1、电子层
(1)概念:在含有多个电子的原子里,把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层,称作电子层(也称作洋葱式结构)。 (2)不同电子层的表示及能量关系
序号(n) 各电子层符号 1 K 2 L 3 M 4 N 5 O 6 P 7 Q (由内到外) 与原子核的距离 能量 2.电子的能量
由近到远 由低到高 (1)在多电子原子中,电子的能量是不相同的。 (2)电子能量与运动的区域。
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电子能量较低―→运动区域离核较近。 电子能量较高―→运动区域离核较远。 3.电子排布的规律
(1)电子总是尽可能先从内层排起,当一层充满后再填充下一层。 (2)原子核外各电子层最多容纳2n个电子。
(3)原子最外层电子数不能超过8(K层为最外层时不能超过2),次外层电子数不能超过18。 4.原子结构示意图
(1)小圆圈和圆圈内的数字分别表示原子核及核内质子数。 (2)弧线表示电子层。
(3)弧线上的数字表示该电子层上的电子数,如
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(4)示例:写出下列原子的结构示意图O:【学生活动】
探究 原子核外电子的排布规律及应用 (1)核电荷数1~20的元素的核外电子排布特点
Cl:
①原子最外层有1个电子的元素:H、Li、Na、K; ②原子最外层有2个电子的元素:Be、Mg、He、Ca; ③原子最外层电子数等于次外层电子数的元素:Be、Ar;
④原子最外层电子数是次外层电子数2倍的元素:C;最外层电子数是次外层电子数3倍的元素:O;最外层电子数是次外层电子数4倍的元素:Ne; ⑤原子电子层数与最外层电子数相等的元素:H、Be、Al; ⑥原子电子总数为最外层电子数2倍的元素:Be; ⑦原子次外层电子数是最外层电子数2倍的元素:Li、Si; ⑧原子内层电子数是最外层电子数2倍的元素:Li、P;
(2)钾的原子结构示意图若画为确的钾的原子结构示意图。
,它违背了核外电子排布的哪条规律?试画出正
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提示:违背了最外层电子数不能超过8个的规律;
。
【教师讲解】
升华1 原子核外电子排布规律的“四最”
(1)“一个最低”——能量最低原理:核外电子总是尽可能地先排布在能量最低的电子层。 (2)“三个最多”——各电子层的电子排布规律: ①各电子层最多容纳的电子数是2n个。
②最外层电子数最多是8个(K层是最外层时,最多不超过2个)。 ③次外层电子数最多是18个。
注意:①以上规律相互联系,不能孤立地去理解,如M层不是最外层时,其容纳的电子数最多为18,当其为最外层时,其容纳的电子数最多不超过8。
②原子最外层电子数为8(He为2个)时为稳定结构,当最外层电子不满8个(或2个)时为不稳定结构,不稳定结构在一定条件下可以变为稳定结构。 升华2 原子或离子结构示意图
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【课堂练习】题组1 根据核外电子排布规律推断元素 1.下列说法中肯定错误的是( ) A.某原子K层上只有一个电子
B.某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍
C.某离子M层上和L层上电子数均为K层上电子数的4倍
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D.某离子的核电荷数与最外电子层上的电子数相等
【解析】 K层、L层、M层上最多能容纳的电子数分别为2、8、18。K层上可排1个电子,也可排2个电子,所以A项有可能;当M层上排有电子时,L层已经排满电子,即排了8个电子,而M层最多可以排18个电子,所以B项错误;符合“某离子M层上和L层上电子数均为K层上电子数的4倍”的离子可以是S、Cl、K、Ca等,C项正确;对D项来说,最外电子层上的电子数可为2或8,核电荷数和最外层电子数均为2的只有He,不符合条件,核电荷数和最外层电子数均为8的为O,所以D项有可能。 【答案】 B
2.X和Y属短周期元素,X原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,Y位于X的前一周期,且最外层只有一个电子,下列的说法正确的是( ) A.X可能是第二周期非金属元素 B.X可能是第三周期金属元素 C.Y可能与X同主族 D.Y一定是金属元素
【解析】 X可能是Li或Si,Y为H或Li。 【答案】 C
题组2 原子或离子结构示意图的分析 3.下列粒子的结构示意图中,错误的是( )
2-
2-
-
+
2+
A.②③④⑤ B.①④⑤⑥ C.①②⑤⑥ D.①②④⑤
【解析】 ①错误,K层最多只能容纳2个电子;②错误,Cl的核电荷数为17;④错误,最外层电子不能超过8个;⑤错误,L层上电子为8个,M层上电子为5个。 【答案】 D
4.已知某粒子的结构示意图为试回答:
。
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人教版高中化学必修二教学方案《元素周期律》(人教)
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