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2019-2020年高中化學《原子結構與元素的性質》教案2 新人教版選修3 知識與技能 1、進一步認識周期表中原子結構和位置、價態(tài)、元素數(shù)目等之間的關系 2、知道外圍電子排布和價電子層的涵義 3、認識周期表中各區(qū)、周期、族元素的原子核外電子排布的規(guī)律 4、知道周期表中各區(qū)、周期、族元素的原子結構和位置間的關系 教學過程 〖復習〗必修中什么是元素周期律？元素的性質包括哪些方面？元素性質周期性變化的根本原因是什么？ 〖課前練習〗寫出鋰、鈉、鉀、銣、銫基態(tài)原子的簡化電子排布式和氦、氖、氬、氪、氙的簡化電子排布式。 一、原子結構與周期表 1、周期系： 隨著元素原子的核電荷數(shù)遞增，每到出現(xiàn)堿金屬，就開始建立一個新的電子層，隨后最外層上的電子逐漸增多，最后達到8個電子，出現(xiàn)稀有氣體。然后又開始由堿金屬到稀有氣體，如此循環(huán)往復——這就是元素周期系中的一個個周期。 例如，第11號元素鈉到第18號元素氬的最外層電子排布重復了第3號元素鋰到第10號元素氖的最外層電子排布——從1個電子到8個電子；再往后，盡管情形變得復雜一些，但每個周期的第1個元素的原子最外電子層總是1個電子，最后一個元素的原子最外電子層總是8個電子。 可見，元素周期系的形成是由于元素的原子核外電子的排布發(fā)生周期性的重復。 2、周期表 我們今天就繼續(xù)來討論一下原子結構與元素性質是什么關系？所有元素都被編排在元素周期表里，那么元素原子的核外電子排布與元素周期表的關系又是怎樣呢？ 說到元素周期表，同學們應該還是比較熟悉的。第一張元素周期表是由門捷列夫制作的，至今元素周期表的種類是多種多樣的：電子層狀、金字塔式、建筑群式、螺旋型(教材p15頁)到現(xiàn)在的長式元素周期表，還待進一步的完善。 首先我們就一起來回憶一下長式元素周期表的結構是怎樣的？ 在周期表中，把能層數(shù)相同的元素，按原子序數(shù)遞增的順序從左到右排成橫行，稱之為周期，有7個； 把不同橫行中最外層電子數(shù)相同的元素，按能層數(shù)遞增的順序由上而下排成縱行，稱之為族，共有18個縱行，16 個族。16個族又可分為主族、副族、0族、VIII族。 〖思考〗元素在周期表中排布在哪個橫行，由什么決定？ 什么叫外圍電子排布？什么叫價電子層？什么叫價電子？要求學生記住這些術語。元素在周期表中排在哪個列由什么決定？ 閱讀分析周期表著重看元素原子的外圍電子排布及價電子總數(shù)與族序數(shù)的聯(lián)系。 〖總結〗元素在周期表中的位置由原子結構決定：原子核外電子層數(shù)決定元素所在的周期，原子的價電子總數(shù)決定元素所在的族。 〖分析探索〗每個縱列的價電子層的電子總數(shù)是否相等? 按電子排布，可把周期表里的元素劃分成5個區(qū)，除ds區(qū)外，區(qū)的名稱來自按構造原理最后填入電子的能級的符號。s區(qū)、d區(qū)和p區(qū)分別有幾個縱列?為什么s區(qū)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬? 元素周期表可分為哪些族?為什么副族元素又稱為過渡元素？各區(qū)元素的價電子層結構特征是什么？ [基礎要點]分析圖1-16 s區(qū) p 區(qū) d 區(qū) ds 區(qū) f 區(qū) 分區(qū)原則 縱列數(shù) 是否都是金屬 區(qū)全是金屬元素，非金屬元素主要集中 區(qū)。主族主要含 區(qū)，副族主要含 區(qū)，過渡元素主要含 區(qū)。 [思考]周期表上的外圍電子排布稱為“價電子層”，這是由于這些能級上的電子數(shù)可在化學反應中發(fā)生變化。元素周期表的每個縱列上是否電子總數(shù)相同？ 〖歸納〗S區(qū)元素價電子特征排布為ｎS1~2，價電子數(shù)等于族序數(shù)。ｄ區(qū)元素價電子排布特征為（ｎ-1）d1~10ns1~2；價電子總數(shù)等于副族序數(shù)；ds區(qū)元素特征電子排布為 (n-1)d10ns1~2，價電子總數(shù)等于所在的列序數(shù)；p區(qū)元素特征電子排布為ns2np1~6；價電子總數(shù)等于主族序數(shù)。原子結構與元素在周期表中的位置是有一定的關系的。 原子核外電子總數(shù)決定所在周期數(shù) 周期數(shù)=最大能層數(shù)（鈀除外） 46Pd [Kr]4d10,最大能層數(shù)是4，但是在第五周期。 外圍電子總數(shù)決定排在哪一族 如：29Cu 3d104s1 10+1=11尾數(shù)是1所以，是IB。 元素周期表是元素原子結構以及遞變規(guī)律的具體體現(xiàn)。 〖課堂練習〗 1、下列說法正確的有（ ） A．26 號元素鐵屬于d 區(qū) B．主族族序數(shù)=其價電子數(shù)=最外層電子數(shù) C．在周期表中，元素周期數(shù)=原子核外電子層數(shù) D．最外層電子數(shù)=8的都是稀有氣體元素 E．主族共有7列，副族共有7列 F．元素周期表中第四周期第VA主族的元素與第三周期IIA元素核電荷數(shù)相差13 2、在元素周期表中存在著許多的規(guī)律。同一主族元素的原子序數(shù)之間也有一定的規(guī)律，填寫下列問題：第一、二、三、四周期中包含的元素數(shù)目分別為 ， 鹵族元素中F、Cl、Br的原子序數(shù)分別為 ，堿金屬元素中Li、Na、K的原子序數(shù)分別為 ；體會上述數(shù)字之間的關系，找出同族元素原子序數(shù)與周期中元素數(shù)目之間的關系。 。 3、門捷列夫當年提出的元素周期律是 ，和現(xiàn)在的元素周期律比較，其主要的區(qū)別是 。到元素周期表中找一個與門捷列夫元素周期律不符合的元素 。 4、根據(jù)外圍電子排布的不同，元素周期表也可以 分成不同的區(qū)域，右圖是元素周期表的區(qū)域分 布示意圖。請說出這樣劃分的依據(jù)，同時寫出 S區(qū)、d區(qū)和p區(qū)的外圍電子排布式。 5、用電子排布式表示Al、Cr(原子序數(shù)為24)、Fe(原子序數(shù)為26)、As(原子序數(shù)為33)等元素原子的價電子排布，并由此判斷它們屬于哪一周期哪一族。 Al： Cr： Fe： As： （從網上下載） 高一化學選修3 第一章第二節(jié)教案 原子結構與元素的性質(第1課時) 知識與技能 1、進一步認識周期表中原子結構和位置、價態(tài)、元素數(shù)目等之間的關系 2、知道外圍電子排布和價電子層的涵義 3、認識周期表中各區(qū)、周期、族元素的原子核外電子排布的規(guī)律 4、知道周期表中各區(qū)、周期、族元素的原子結構和位置間的關系 教學過程 〖復習〗必修中什么是元素周期律？元素的性質包括哪些方面？元素性質周期性變化的根本原因是什么？ 〖課前練習〗寫出鋰、鈉、鉀、銣、銫基態(tài)原子的簡化電子排布式和氦、氖、氬、氪、氙的簡化電子排布式。 一、原子結構與周期表 1、周期系： 隨著元素原子的核電—荷數(shù)遞增，每到出現(xiàn)堿金屬，就開始建立一個新的電子層，隨后最外層上的電子逐漸增多，最后達到8個電子，出現(xiàn)稀有氣體。然后又開始由堿金屬到稀有氣體，如此循環(huán)往復——這就是元素周期系中的一個個周期。例如，第11號元素鈉到第18號元素氬的最外層電子排布重復了第3號元素鋰到第10號元素氖的最外層電子排布——從1個電子到8個電子；再往后，盡管情形變得復雜一些，但每個周期的第1個元素的原子最外電子層總是1個電子，最后一個元素的原子最外電子層總是8個電子。可見，元素周期系的形成是由于元素的原子核外屯子的排布發(fā)生周期性的重復。 2、周期表 我們今天就繼續(xù)來討論一下原子結構與元素性質是什么關系？所有元素都被編排在元素周期表里，那么元素原子的核外電子排布與元素周期表的關系又是怎樣呢？ 說到元素周期表，同學們應該還是比較熟悉的。第一張元素周期表是由門捷列夫制作的，至今元素周期表的種類是多種多樣的：電子層狀、金字塔式、建筑群式、螺旋型(教材p15頁)到現(xiàn)在的長式元素周期表，還待進一步的完善。 首先我們就一起來回憶一下長式元素周期表的結構是怎樣的？在周期表中，把能層數(shù)相同的元素，按原子序數(shù)遞增的順序從左到右排成橫行，稱之為周期，有7個；在把不同橫行中最外層電子數(shù)相同的元素，按能層數(shù)遞增的順序由上而下排成縱行，稱之為族，共有18個縱行，16 個族。16個族又可分為主族、副族、0族。 〖思考〗元素在周期表中排布在哪個橫行，由什么決定？什么叫外圍電子排布？什么叫價電子層？什么叫價電子？要求學生記住這些術語。元素在周期表中排在哪個列由什么決定？ 閱讀分析周期表著重看元素原子的外圍電子排布及價電子總數(shù)與族序數(shù)的聯(lián)系。 〖總結〗元素在周期表中的位置由原子結構決定：原子核外電子層數(shù)決定元素所在的周期，原子的價電子總數(shù)決定元素所在的族。 〖分析探索〗每個縱列的價電子層的電子總數(shù)是否相等?按電子排布，可把周期表里的元素劃分成5個區(qū)，除ds區(qū)外，區(qū)的名稱來自按構造原理最后填入電子的能級的符號。s區(qū)、d區(qū)和p區(qū)分別有幾個縱列?為什么s區(qū)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬? 元素周期表可分為哪些族?為什么副族元素又稱為過渡元素？各區(qū)元素的價電子層結構特征是什么？ [基礎要點]分析圖1-16 s區(qū) p 區(qū) d 區(qū) ds 區(qū) f 區(qū) 分區(qū)原則 縱列數(shù) 是否都是金屬 區(qū)全是金屬元素，非金屬元素主要集中 區(qū)。主族主要含 區(qū)，副族主要含 區(qū)，過渡元素主要含 區(qū)。 [思考]周期表上的外圍電子排布稱為“價電子層”，這是由于這些能級上的電子數(shù)可在化學反應中發(fā)生變化。元素周期表的每個縱列上是否電子總數(shù)相同？ 〖歸納〗S區(qū)元素價電子特征排布為ｎS1~2，價電子數(shù)等于族序數(shù)。ｄ區(qū)元素價電子排布特征為（ｎ-1）d1~10ns1~2；價電子總數(shù)等于副族序數(shù)；ds區(qū)元素特征電子排布為 (n-1)d10ns1~2，價電子總數(shù)等于所在的列序數(shù)；p區(qū)元素特征電子排布為ns2np1~6；價電子總數(shù)等于主族序數(shù)。原子結構與元素在周期表中的位置是有一定的關系的。 原子核外電子總數(shù)決定所在周期數(shù) 周期數(shù)=最大能層數(shù)（鈀除外） 46Pd [Kr]4d10,最大能層數(shù)是4，但是在第五周期。 外圍電子總數(shù)決定排在哪一族 如：29Cu 3d104s1 10+1=11尾數(shù)是1所以，是IB。 元素周期表是元素原子結構以及遞變規(guī)律的具體體現(xiàn)。 〖課堂練習〗 1、下列說法正確的有（ ） A．26 號元素鐵屬于d 區(qū) B．主族族序數(shù)=其價電子數(shù)=最外層電子數(shù) C．在周期表中，元素周期數(shù)=原子核外電子層數(shù) D．最外層電子數(shù)=8的都是稀有氣體元素 E．主族共有7列，副族共有7列 F．元素周期表中第四周期第VA主族的元素與第三周期IIA元素核電荷數(shù)相差13 2、在元素周期表中存在著許多的規(guī)律。同一主族元素的原子序數(shù)之間也有一定的規(guī)律，填寫下列問題：第一、二、三、四周期中包含的元素數(shù)目分別為 ， 鹵族元素中F、Cl、Br的原子序數(shù)分別為 ，堿金屬元素中Li、Na、K的原子序數(shù)分別為 ；體會上述數(shù)字之間的關系，找出同族元素原子序數(shù)與周期中元素數(shù)目之間的關系。 。 3、門捷列夫當年提出的元素周期律是 ，和現(xiàn)在的元素周期律比較，其主要的區(qū)別是 。到元素周期表中找一個與門捷列夫元素周期律不符合的元素 。 4、根據(jù)外圍電子排布的不同，元素周期表也可以 分成不同的區(qū)域，右圖是元素周期表的區(qū)域分 布示意圖。請說出這樣劃分的依據(jù)，同時寫出 S區(qū)、d區(qū)和p區(qū)的外圍電子排布式。 5、用電子排布式表示Al、Cr(原子序數(shù)為24)、Fe(原子序數(shù)為26)、As(原子序數(shù)為33)等元素原子的價電子排布，并由此判斷它們屬于哪一周期哪一族。 Al： Cr： Fe： As：