1、1第三节 元素周期表教学目标1.使学生了解元素周期表的结构以及周期、族等概念。2.使学生理解同周期、同主族元素性质的递变规律，并能运用原子结构理论解释这些递变规律。3.使学生了解原子结构、元素性质及该元素在周期表中的位置三者间的关系，初步学会运用周期表。4.通过对元素周期律的发现及元素周期表的编制过程的了解，使学生正确认识科学发展的历程，并以此来引导自己的实践，同时促使他们逐渐形成为科学献身的高贵品质。5.使学生了解元素周期律和周期表的意义，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。6.使学生对核素、同位素及元素相对原子质量的测定有常识性的认识。教学重点 元素周期表的结构、
2、元素的性质、元素在周期表中的位置与原子结构的关系。教学难点元素的性质、元素在周期表中的位置和原子结构的关系、核素、同位素。课时安排3 课时教学用具投影仪、胶片、元素周期表挂图教学方法启发、诱导、阅读、讨论、练习、探究等。教学过程第一课时引言上一节我们学习了元素周期律，知道元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化。那么，有没有一种工具可以把我们已知的一百多种元素之间的这种周期性很好地表现出来呢？答案是肯定的。那就是元素周期表，也是我们本节课所要讲的主要内容。板书第三节 元素周期表(第一课时)师请大家拿出自己亲手绘制的元素周期表。学生取表，教师把元素周期表的挂图挂于黑板上师根据元素周期律，把
3、电子层数目相同的各种元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行；再把不同横行中最外层的电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行。这样，就可以得到一个表，这个表就叫元素周期表。元素周期表有不同的形式，我们这里介绍的是其中一种常见的形式。元素周期表是元素周期律的具体表现形式，它反映了元素之间相互联系的规律，是我们学习化学的重要工具。下面我们就来学习元素周期表的有关知识。首先，我们来认识元素周期表的结构。板书元素周期表的结构师数一数元素周期表有多少个横行？多少个纵行？生(数后回答)有 7 个横行，18 个纵行。师对。我们把元素周期表中的每一个横行称作一个周期，每一个纵行称作一族。下面，
4、我们先来认识元素周期表中的横行周期。板书1.周期师元素周期表中共有 7 个周期，请大家阅读课本 P104的有关内容。2学生活动问把不同的元素排在同一个横行即同一个周期的依据是什么？生依据为具有相同电子层数的元素按照原子序数递增的顺序排列在一个横行里。问周期序数与什么有关？生周期序数等于该周期元素具有的电子层数。师如此，我们可以得出如下结论：板书周期序数=电子层数投影练习已知镁元素和溴元素的原子结构示意图：它们分别位于第几周期？为什么？生镁有三个电子层，位于第三周期；溴有四个电子层，位于第四周期。师请把所得结论与元素周期表相对照，看是否正确。学生看元素周期表师元素周期表中，我们把 1、2、3 周
5、期称为短周期，4、5、6 周期称为长周期，第 7 周期称为不完全周期，因为一直有未知元素在发现。请大家根据自己绘制的元素周期表，完成下表内容。(课本 P105表 511)投影表 511 周期表的有关知识类别 周期序数 起止元素 包括元素种数 核外电子层数1 HHe 2 12 LiNe 8 2短周期3 NaAr 8 34 KKr 18 45 RbXe 18 5长周期6 CsRn 32 6不完全周期 7 Fr112 号 26 7学生活动，让一个学生把结果写在胶片上师从上面我们所填表的结果可知，在元素周期表的 7 个周期中，除第 1 周期只包括氢和氦，第 7 周期尚未填满外，每一周期的元素都是从最外
6、层电子数为 1 的碱金属开始，逐步过渡到最外层电子数为 7 的卤素，最后以最外层电子数为 8 的稀有气体结束。需作说明的是：第 6 周期中，57 号元素镧(La)到 71 号元素镥(Lu)，共 15 种元素，它们原子的电子层结构和性质十分相似，总称镧系元素。第 7 周期中，89 号元素锕(Ac)到 103 号元素铹(Lr)，共 15 种元素，它们原子的电子层结构和性质也十分相似，总称锕系元素。为了使表的结构紧凑，将全体镧系元素和锕系元素分别按周期各放在同一个格内，并按原子序数递增的顺序，把它们分两行另列在表的下方。在锕系元素中 92 号元素铀(U)以后的各种元素，多数是人工进行核反应制得的元素
7、，这些元素又叫做超铀元素。元素周期表上列出来的元素共有 112 种，而事实上现在发现的元素还有：114 号、116 号、118号元素。过渡学完了元素周期表中的横行周期，我们再来认识元素周期表中的纵行族。板书2.族师请大家数一下，周期表中共有多少个纵行？生18 个。3师在每一个纵行的上面，分别有罗马数字、及 A、B、0 等字样，它们分别表示什么意思呢？请大家阅读课本 P105有关内容。学生活 动教师板书师罗马数字、等表示什么意思？生族序数。师A、B 又分别表示什么呢？生A 表示主族，B 表示副族。师什么是主族？什么是副族？生由短周期元素和长周期元素共同构成的族，叫做主族；完全由长周期元素构成的族
8、，叫做副族。师元素周期表中共有多少个主族？多少个副族？生7 个主族、7 个副族。师元素周期表中还有哪些纵行没提到？生零族和第族。师零族元素都是什么种类的元素？为什么把它们叫零族？生零族元素均为稀有气体元素。由于它们的化学性质非常不活泼，在通常状况下难以与其他物质发生化学反应，把它们的化合价看作为零，因而叫做零族。师第族有几个纵行？生3 个。师分析元素周期表中从B 到B 之间的元素名称，它们的偏旁部首有什么特点？说明什么？生其偏旁均为“金” ，说明它们均为金属。师很正确。元素周期表的中部从B 族到B 族 10 个纵行，包括了第族和全部副族元素，共六十多种元素，通称为过渡元素。因为这些元素都是金属
9、，所以又把它们叫做过渡金属。师请大家根据本节的学习内容，填写板书中的空白。把黑板上所挂元素周期表取下，让一个学生上黑板填写注：易把 16 个族错添为 18 个师 指住板书内容此即为元素周期表的主要结构。在中学化学里，我们主要学习主族元素的性质。师元素的性质主要是由元素原子的最外层电子数决定的。请大家分析讨论主族元素的族序数与主族元素原子的最外层电子数有什么关系？可参考我们学习过的碱金属、卤族元素以及 120元素原子的结构示意图。学生分析、讨论生主族元素的族序数等于其最外层电子数。师很好！由此我们可得出以下结论：4讲述并板书主族元素的族序数=元素原子的最外层电子数(或：主族序数=最外层电子数)投
10、影练习已知某主族元素的原子结构示意图如下，判断其位于第几周期，第几族？生X 位于第四周期、第一主族；Y 位于第五周期、第七主族。师能判断它们分别是什么元素吗？可对照元素周期表。生X 为钾元素，Y 为碘元素。师很正确。过渡以上，我们了解了元素周期表的结构。那么，科学家们在完成这张元素周期表时，经历了怎样的一个过程呢？请大家阅读课本 P109元素周期律的发现这部分内容，并思考以下问题。投影展示阅读思考题：1.元素周期律发现的背景是什么？2.元素周期律的发现和周期表的编制是否应完全归功于门捷列夫？3.门捷列夫总结出的元素周期律是否就是我们现在所学的元素周期律？4.门捷列夫在研究的过程中，最突出的两大
11、功绩是什么？5.通过这些资料，你认为人类认识世界的过程是不是一帆风顺的？所得到的知识是否都为绝对真理？学生阅读、思考教师让学生分别回答以上各个问题，其中问题 5 由教师和学生一块完成1.从 18 世纪中叶到 19 世纪中叶的 100 年间，随着科学技术的发展，新的元素不断地被发现。人们也逐渐积累了不少关于这些元素的物理、化学性质的资料。因此，人们产生了整理和概括这些感性材料的迫切要求。2.不应该。而是许多科学家不断研究、探索的智慧结晶。3.不是。门捷列夫的元素周期律指的是：元素(以及由它所形成的单质和化合物)的性质随着相对原子质量的递增而呈周期性的变化。如今的元素周期律已发展为：元素的性质随着
12、原子序数的递增而呈周期性的变化。4.首先是预言了某些未知元素，并为这些元素在表中留下了空位；其次是指出了当时测定的某些元素的相对原子质量数值可能有错误。5.人类认识世界的过程不是一帆风顺的，而是曲折的、螺旋式前进的。人们得到的知识不一定都是绝对真理，其中多数是处于发展中，并且在发展中不断地被完善。元素周期表的发现就是一个很好的例子。师从以上史料可以看出，元素周期律的发现和元素周期表的编制是经过一个发展过程的。从 1789 年拉瓦锡提出将元素分为四类，到 1869 年门捷列夫提出元素周期律为止，先后有德贝莱纳、高库尔特瓦、欧德林、迈耶尔、纽兰兹等科学家为此做出努力。如果没有“三素组” “螺旋图”
13、 “六元素表” “八音律”等元素分类工作的基础，就不会有门捷列夫的元素周期律。门捷列夫的元素周期律既是前人思想的继承，又是前人思想的创新和发展。元素周期律在门捷列夫之后又经过了不断地完善和发展，1894 年拉姆塞发现惰性气体氩，继后又有氦的发现等。于是，在周期表中增加了一个零族，稀有气体排在这族中。1913 年莫斯莱测定原子序数，并提出周期律的真正基础是原子序数而不是原子量。直到今天，还有许多人在研究周期律，周期表也出现了多种形式，如维尔纳长式周期表、波尔塔式表等。另外，也一直有人工合成的新元素在不断地填充元素周期表。师请大家参看课本 P111表 513。5(人工合成元素的新进展)学生活动师能
14、说出该表上为什么没有 113、115、117 号元素吗？生这些元素尚未被发现，或正在研究中。师确实这样！美国的劳伦斯贝克莱实验室曾预计，该实验室和德国重离子研究中心以及俄罗斯的研究人员不久将会用氪离子来轰击铋靶子，以获得 119 号元素。由于 119 号元素会衰变成尚未发现的 117、115 和 113 号元素，所以科学家有可能一次就发现 4 种新元素！问在这么多人工合成新元素的合成者中，却没有中国人的足迹，大家是否为此感到遗憾呢？生(很懊恼地)十分遗憾！师那么，就让我们向纽兰兹、门捷列夫等科学家学习吧，他们的研究历程向我们揭示了这样一个真理，即：我们不但要学习前人的知识，更要在前人所积累的知
15、识的基础上，进行创新和发展。引申到我们现在的学习中，就是：既要牢固地掌握知识，又要灵活地运用知识，更要不断地扩充和发展知识。物理学家根据原子核结构理论计算，认为周期系最后可能出现的是原子序数为 175 的元素。人工合成的元素，将会完成第七周期，并进入第八周期，甚至第九周期。不过，机遇总是垂青于那些头脑有准备的人。如我们前面学习碱金属时所知道的英国化学家戴维，一生都是好学不倦，其仅在18071808 年两年内就发现了钾、钠、钙、恩、钡、镁、硼等元素，当时年仅 29 岁；1824 年法国化学家巴拉尔发现溴，当时才 22 岁。师因此，只要我们努力学习，不断进取，勇于为科学事业而攀登，那么，人工合成新
16、元素的合成者中，出现中国人的身影就不再仅仅是一个希望，中国诺贝尔奖金的空缺也终会弥补！布置作业1.一、12.重新熟悉元素周期表，预习下节课内容。3.试着写一篇学了这节课的感想。板书设计第三节 元素周期表(第一课时)一、元素周期表的结构1.周期周期序数=电子层数2.族主族元素的族序数=元素的最外层电子数 或 主族序数=最外层电子数教学说明元素周期表是元素周期律的具体表现形式，是学化学的一种重要工具，对整个中学化学的学习具有重要的指导作用。因此，学生对元素周期表的熟悉程度直接影响着其对化学的学习，为了使学生更好地了解元素周期表的结构，我特意把这节课内容设计成三课时。本课时，重点讲解了元素6周期表的结构。如果仅仅是像以往那样详细地介绍周期表的横行、纵行，很容易使学生产生枯燥感，而且课后的遗忘率特别高，为此，在本课时我加进了有关元素周期律的发现及元素周期表的编制的史料，旨在提高学生们学习化学及对元素周期表学习的兴趣，并向其揭示其中的科学思想和科学方法，使其受到多方面的教育。
