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2019-2020年高中化學(xué) 第二節(jié) 元素周期律教案 新人教版必修2 知識與技能： 1、使學(xué)生了解元素原子核外電子排布、原子半徑、主要化合價與元素金屬性、元素非金屬性的周期性變化。 2、了解兩性氧化物和兩性氫氧化物的概念。 3、認(rèn)識元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子核外電子排布周期性變化的結(jié)果，從而理解元素周期律的實質(zhì)。 4、通過教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力。 過程與方法： 1、歸納法、比較法 2、培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力 情感態(tài)度價值觀： 培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、勇于探究的科學(xué)品質(zhì)。 教學(xué)重點：原子的核外電子層排布和元素金屬性、非金屬性變化的規(guī)律。 教學(xué)難點：元素金屬性、非金屬性變化的規(guī)律。 教學(xué)過程： 第1課時 設(shè)問：堿金屬元素間、鹵族元素間的化學(xué)性質(zhì)為什么相似？ 結(jié)論：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，（性質(zhì)決定用途）。 講述：目前已發(fā)現(xiàn)了100多種元素，它們的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)各有什么聯(lián)系？這其中有沒有什么規(guī)律？（引出板書） 目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)和合成的115種元素在排列時，也是按一定規(guī)律排列的，也有一定的周期，那么，這里面周期是什么？有哪些規(guī)律可言？ 建立原子序數(shù)概念后讓學(xué)生閱讀：表5-5、圖5-5，解決以下問題： 1：原子序數(shù)概念： 。 ①隨著原子序數(shù)的遞增，元素的種類呈現(xiàn)怎樣的規(guī)律性的變化？ ②隨著原子序數(shù)遞增，原子最外層電子排布呈現(xiàn)怎樣規(guī)律性變化？ ③隨著原子序數(shù)遞增，元素原子半徑呈現(xiàn)怎樣的規(guī)律性變化？ ④隨著原子序數(shù)遞增，元素主要化合價呈現(xiàn)怎樣的規(guī)律性變化？ 板書：原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子核外電子數(shù) 填表： 原子序數(shù) 1 　 　 　 　 　 　 2 元素名稱 氫 　 　 　 　 　 　 氦 元素符號 H 　 　 　 　 　 　 He 原子結(jié)構(gòu)示意圖 原子序數(shù) 3 4 5 6 7 8 9 10 元素名稱 元素符號 　原子結(jié)構(gòu)示意圖 　 　 　 　 　 　 　 　 原子序數(shù) 11 12 13 14 15 16 17 18 元素名稱 元素符號 　原子結(jié)構(gòu)示意圖 　 　 　 　 　 　 　 　 表5～6 隨著原子序數(shù)的遞增，原子核外電子層排布變化的規(guī)律性 原子序數(shù) 電子層數(shù) 最外層電子數(shù) 達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時的最外層電子數(shù) 1～2 1 1～2 2 3～10 2 1～8 8 11～18 3 1～8 8 （5）表5—7 隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子半徑變化的規(guī)律性 原子序數(shù) 原子半徑的變化 3～9 ① 11～17 ② 結(jié)論：隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子半徑呈現(xiàn) ③ 的變化。 ［①大→小 ②大→小 ③周期性］ 元素的主要化合價及實例 原子序數(shù) 1 2 元素符號 H He 主要化合價 +1 O 實 例 H2O He 原子序數(shù) 3 4 5 6 7 8 9 10 元素符號 Li Be B C N O F Ne 主要化合價 +1 +2 +3 +4、-4 +5、-3 -2 -1 0 實 例 Li2O BeCl2 BF3 CO2、 CH4 HNO3 NH3 H2O HF Ne 原子序數(shù) 11 12 13 14 15 16 17 18 元素符號 Na Mg Al Si P S Cl Ar 主要化合價 +1 +2 +3 +4、-4 +5、-3 +6、-2 +7、-1 0 實 例 NaCl MgCl2 AlCl3 SiO2 SiH4 H3PO4、 PH3 H2SO4、 H2S HClO4、 HCl Ar 結(jié)論： 隨著原子序數(shù)的遞增，元素化合價呈現(xiàn)周其性變化。 （6） 填寫下列各元素的氣態(tài)氫化物、最高價氧化物及最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式： 原子序數(shù) 11 12 13 14 15 16 17 18 元素符號 Na Mg Al Si P S Cl Ar 氣態(tài)氫化物 最高價氧化物 最高價氧化物 的水化物 分析：周期性變化的起點、終點的一致性，并分析主要化合價中正價與負(fù)價的關(guān)系，還要從原子半徑最大的原子同時又是最外層電子數(shù)最少的，表現(xiàn)最強的金屬性，同理，原子半徑最小的原子又是最外層電子數(shù)最多的，表現(xiàn)最強的非金屬性。再根據(jù)原子半徑與最外層電子數(shù)的變化引出元素金屬性與非金屬性周期性變化規(guī)律。 結(jié)論： 1.隨著原子序數(shù)的遞增，元素種類、元素原子最外層電子排布、元素原子半徑、元素的主要化合價、元素的金屬性與非金屬性都呈現(xiàn)周期性變化。 2.元素性質(zhì)（原子半徑、主要化合價、元素的金屬性與非金屬性）呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律，叫元素周期律。 3.元素性質(zhì)周期性變化是原子核外電子排布周期性變化必然結(jié)果。 新課的延伸：1. 所隔的元素數(shù)目是不是相同？所呈現(xiàn)的周期是否規(guī)則？ 2．每一個變化周期與元素周期表中的橫行有什么關(guān)系？ 教學(xué)小結(jié)：1.原子序數(shù)、元素周期律的概念。2.元素性質(zhì)周期性變化的表現(xiàn)形式及與最外層電子排布周期性變化的關(guān)系 第二課時 新課準(zhǔn)備： 提問：⑴原子序數(shù)、元素同期律的概念； ⑵元素性質(zhì)同期性變化的形式。 設(shè)問：元素的金屬性、非金屬性是否也隨著原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)同期性變化？ 新課進(jìn)行： 講述：“越易越強、越強越強”即： ⑴金屬：與水或酸反應(yīng)越容易，金屬性越強；最高價氧化物對應(yīng)的水化物（氫氧化物）堿性越強，金屬性越強。 ⑵非金屬性：與氫氣化合越容易，非金屬性越強；最高價氧化物對應(yīng)的水化物（含氧酸）酸性越強，非金屬性越強。 類推：“越難越弱、越弱越弱”。 以1～18號元素為例，通過實驗以說明。 比較1 （1）鈉與水反應(yīng)（回憶） （2）鎂與水反應(yīng)【實驗5-1】 發(fā)現(xiàn)1 a條件不同，反應(yīng)速度不同，鎂在沸水中反應(yīng)快； b化學(xué)反應(yīng)方程式：Mg＋2H2O = Mg(OH)2 +H2↑； c鈉與水反應(yīng)比鎂與水反應(yīng)劇烈、容易，鈉的金屬性比鎂強； dNaOH為強堿，而Mg(OH)2的酚酞溶液為淺紅色，即為中強堿，鈉的金屬性比鎂強。 比較2：①鎂與2mL1mol/L鹽酸反應(yīng) ②鋁與2mL1mol/L鹽酸反應(yīng) 發(fā)現(xiàn)2：①鎂比鋁與酸反應(yīng)速度快，鎂的金屬性比鋁強； ②化學(xué)反應(yīng)方程式：Mg+2HCl==MgCl2+H2↑ 2Al+6HCl==2AlCl3+ 3H2↑ 比較3：氧化鋁與鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)方程式為： Al2O3+6HCl ==2AlCl3+3 H2O Al2O3+2NaOH ==NaAlO2+H2O 填表 實　驗 現(xiàn)　　　　象 方　　　程　　　式 結(jié)論 鈉 + 水 劇烈反應(yīng)，放出氫氣 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 金屬性 Na>Mg>Al 鎂 + 水 能與水反應(yīng)，放出氫氣 Mg + 2H2O(沸水) = Mg(OH)2↓ + H2↑ 鎂 + 稀鹽酸 劇烈反應(yīng)，放出氫氣 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ 鋁 + 稀鹽酸 能與酸反應(yīng)，放出氫氣 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑ 鋁的化合物的性質(zhì)： （1）氧化鋁：Al2O3既能跟鹽酸反應(yīng)，又能跟氫氧化鈉反應(yīng)。 　　　方程式為：Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O 　　　　　　　　Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O 　　　　　　　　　　　　　　　 偏鋁酸鈉 （2）兩性氧化物：既能跟酸反應(yīng)生成跟鹽和水；又能跟堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。 ↓+3mol/LH2SO4 1mol/LAlCl3+3mol/LNaOH→Al(OH)3↓ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　↓+6mol/LNaOH 　　兩個試管中的氫氧化鋁全部溶解，說明氫氧化鋁既能與強酸反應(yīng)，又能與強堿反應(yīng)。 （1） 兩性氫氧化物：既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的氫氧化物。 （2） 兩性氫氧化物：既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的氫氧化物。 小結(jié)： 　　可見，鋁雖然是金屬，但已經(jīng)表現(xiàn)出一定的非金屬性。 最高價氧化物對應(yīng)的水化物 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 強堿 中強堿 兩性氫氧化物 發(fā)現(xiàn)3：Al2O3既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)，均生成鹽和水→兩性氧化物。 比較4：【實驗5-3】先制備一定量的Al(OH)3,再分別與3mL1mol/L H2SO4溶液和6 mL1mol/L NaOH溶液反應(yīng). 發(fā)現(xiàn)4:① Al(OH)3也呈兩性 →兩性氫氧化物; ②化學(xué)反應(yīng)離子方程式: Al(OH)3+3H+=Al3++3 H2O Al(OH)3+OH－= AlO2－+ 2H2O 比較：Si—SiO2—H4SiO4 （難溶弱酸） Si—SiH4（極難生成） P—P2O5—H3PO4 （中強酸） P—PH3 （很難生成） S—SO3—H2SO4 （強酸） S—H2S（較難生成） Cl—Cl2O7—HClO4 （最強酸） Cl—HCl （容易生成） 組織學(xué)生閱讀P102、P103頁課本，結(jié)合比較： 發(fā)現(xiàn)：非金屬性：Cl＞S＞P＞Si 結(jié)論： 1、 Ar 金屬性→弱，非金屬性→強 稀有氣體元素 2、元素的金屬性與非金屬性隨著原子序數(shù)數(shù)的遞增也呈現(xiàn)周期性變化。 新課的延伸： 1、NaHCO3既能與鹽酸反應(yīng)，也能與NaOH溶液反應(yīng)，它是兩性化合物嗎？ 2、氧化物分為三種：酸性氧化物、堿性氧化物、兩性氧化物。 教學(xué)小結(jié)： 1、概念：兩性氧化物、兩性氫氧化物、元素周期律。 2、Na Mg Al Si P S Cl 氧化物： Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 水化物： NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4 氫化物： — — — SiH4 PH3 H2S HCl 主要化合價： ＋1＋2 ＋3 ＋4 ＋5＋6 ＋7 －4 －3 －2 －1 最外層電子數(shù)： 12 3 4 5 6 7 原子半徑： → 由 大 到 小→ 元素的性質(zhì)： 金屬性→漸強，非金屬性→漸弱。 鈉、鎂、鋁的性質(zhì)比較 性質(zhì) Na Mg Al 單質(zhì)與水（或酸）的反應(yīng)情況 與冷水劇烈反應(yīng)放出氫氣 與冷水反應(yīng)緩慢，與沸水迅速反應(yīng)，放出氫氣，與酸劇烈反應(yīng)放出氫氣 與酸迅速反應(yīng)放出氫氣 最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強弱 NaOH 強堿 Mg(OH)2 中強堿 Al(OH)3 兩性氫氧化物 硅、磷、硫、氯的性質(zhì)比較 性質(zhì) Si P S Cl 非金屬單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的條件 高溫 磷蒸氣與氫氣能反應(yīng) 須加熱 光照或點燃時發(fā)生爆炸而化合 最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性強弱 H4SiO4 弱酸 H3PO4 中強酸 H2SO4 強酸 HClO4 比H2SO4更強的酸 用元素符號回答原子序數(shù)11～18號的元素的有關(guān)問題 (1)除稀有氣體外，原子半徑最大的是 。 (2)最高價氧化物的水化物堿性最強的是 。 (3)最高價氧化物的水化物呈兩性的是 。 (4)最高價氧化物的水化物酸性最強的是 。 (5)能形成氣態(tài)氫化物且最穩(wěn)定的是 。 ［答案：(1)Na (2)Na (3)Al (4)Cl (5)Cl 注：此處(2)、(3)、(4)、(5)分別容易錯填為：NaOH、Al(OH)3、HClO4、HCl］ 最高價氧化物對應(yīng)水化物 H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4 很弱的酸 中強酸 強酸 最強酸 與氫氣反應(yīng)的能力 Si + H2 P + H2 S + H2 Cl2 + H2 高溫下才能生成少量SiH4 磷的蒸氣，能反應(yīng)生成 PH3，相當(dāng)困難 加熱時能反應(yīng)生成H2S，H2S不很穩(wěn)定較高溫度下分解 光照或點燃發(fā)生爆炸而化合為HCl，HCl很穩(wěn)定 ［總結(jié)］ 11~18號元素性質(zhì)的變化結(jié)論： Na Mg Al Si P S Cl Ar 　　　　金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強　　　　　　　　稀有氣體 ［結(jié)論］ 　　元素的金屬性和非金屬性隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性變化。 ［歸納總結(jié)］ 　　元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化，這個規(guī)律叫做元素周期律。 　　事實上：隨著原子序數(shù)的遞增，原子核外電子排布呈周期性變化。如11 ~ 18號元素的最外層電子數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸減小，失電子的能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強；金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。故元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子的核外電子排布的周期性變化的必然結(jié)果。 教學(xué)反思： 對基礎(chǔ)知識的講解要透徹，分析要細(xì)膩，否則直接導(dǎo)致學(xué)生的基礎(chǔ)知識不扎實，并為以后的繼續(xù)學(xué)習(xí)埋下禍根。其次，對重點、難點要把握準(zhǔn)確。教學(xué)重點、難點正確與否，決定著教學(xué)過程的意義。在化學(xué)教學(xué)活動開始之前，首先要明確教學(xué)活動的方向和結(jié)果，即所要達(dá)到的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。