1、第二节 元素周期律 湖北巴东一中 向大荣 一、教材分析 1.教材地位和作用 元素周期律是人教版化学 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。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，还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。 2.本节教材简析 本节包括三个部
2、分内容：原子核外电子排布、元素周期律、元素周期表和周期律的应 用。第一课时涉及的主要是原子核外电子排布规则以及原子结构、元素化合价随原子序数 的递增而呈现周期性变化规律。元素周期表中同周期同主族元素性质的规律，是在原子结 构的基础上建立起来的，因此原子结构与核外电子排布的内容是元素周期律和元素周期表 的知识基础。考虑到新课改的要求，本部分内容有所降低，只是介绍了电子层的概念，对 于排布规律示作介绍，但为了便于教学以及学生对以后知识的理解，可作适当的扩展，让 学生了解简单的排布规律。元素周期性的教学要注重“周期性 ”的理解，同时根据新课改 的要求，尽量发挥学生学习的自主性，鼓励学生自主总结出规律
3、。 根据本教材的结构和内容分析，根据新课标 ，本节内容要求达到“能结合有关数据 和实验事实认识元素周期律，了解原子结构与元素性质的关系；能描述元素周期表的结构， 知道金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律” 。结合新课标和学生实 际，确定以下三维目标： 3.教学目标 知识与技能： .以 120 号元素和稀有气体元素为例，使学生能自主总结归纳元素原子核外电子排 布规律。 .根据元素周期表，以 118 号元素为例，使学生能自主归纳出元素原子核外排布、 原子半径、化合价随原子序数的递增呈现周期性变化规律。 .使学生能认识元素性质的周期性变化是原子核外电子排布周期性变化的结果，从而 理解元
4、素周期律的实质。 过程与方法： .通过引导学生对 120 号元素原子核外电子排布的分析及 118 元素性质递变规律 的总结，培养学生的分析、归纳、总结能力和逻辑推理能力。 .培养学生通过分析和处理数据得出结论，形成概念，发现规律的思维方法。 .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。 .通过交流讨论，培养学生敢于质疑、合作解决问题的意识。 情感态度与价值观： .通过探究规律，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。 .通过规律的探究，元素性质、在周期表中的位置、原子结构三者之间的关系归纳总 结，培养学生勤于思考、勇于探究的科学品质，提高学生自主建构知识的能力。
5、 3.教学重、难点 教学重点： 元素的原子核外排布、原子半径、化合价随原子序数的递增呈现周期性变化； 元素性质、位置、结构的相互关系； 教学难点： 元素性质、位置、结构的相互关系； 发挥学生的自主学习兴趣和能力，让学生自主建构化学知识 由于元素原子的核外电子排布规律是其他规律的基础，元素金属性、非金属性变化的 规律为判断元素金属性、非金属性强弱判断提供了理论基础，因此元素性质与原子结构的 关系是本节教材的重点和难点。 学生自主学习的能力比较弱，所以“发挥学生的自主学习兴趣和能力，让学生自主建 构化学知识”也是教学的难点。 二学情分析 学生已经学习了元素及其化合物，在第一节还学习了元素周期表、碱
6、金属元素和卤素 元素的的性质和原子结构的关系，在初中初步接触了原子结构的理论知识，这些为学好本 节创造了必要条件。高一学生正处于感性认识到理性认识的转型期，处于具体思维向抽象 思维发展的前期。但对抽象理论、性质的完整归纳尚有一定困难。 三方法分析 1.教学方法 鉴于高一学生还不具备较强的自主探究能力，因此本节课主要采用“引导探究法、比 较法、归纳法、实验探究法”等让学生自主建构化学知识，自主发现核外电子排布的规律 以及元素的性质随原子序数的递增而呈现的周期性变化规律。 2.学法指导 本节课的教学对象是高一学生，他们具有一定的搜集处理信息的能力，因此，以发现、 探究为重点，致力于教会学生“如何思
7、考，怎样学习” 。 充分体现学习知识的过程，核心 是学生思维的启发、学习能力的培养，引导学生主动建构知识，提升能力。 五、课时安排：3+3 课时 课时分配：原子核外电子排布 1+1 课时 元素周期律 1+1 课时 元素周期表和元素周期律的应用 1+1 课时 六、教学设计 第一课时 【板书】 第二节 元素周期律 【问题】1、元素的性质由什么决定？（原子核外电子） 2、原子的组成？ 【讲解】原子核几乎集中了原子所有的质量，但体积却很小 【投影】 【讲解】原子核与原子相对大小比喻：如蚂蚁与足球场、乒乓球与地球等。 【问题】上述事实说明什么问题？ 【讲解】原子核外电子的特点：电子的质量很小，体积也很小
8、；电子所占据的运动空间相 对于原子核的体积却很大（绝对空间也很小） ；电子在核 外做高速（光速）运动。 原子结构模型：为了探索原子内部结构，科学家们进行了无数的实验。他们用原 子模型来表示原子，并通过实验来不断的修正模型。 【投影】 【讲解】在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动，我们把不同的区 域简化为不连续的壳层，也称做电子层。所以说，原子核外电子是分层排布。下 面一来学习原子核外电子的排布规律 【板书】一、原子核外电子的排布 1、电子层：核外电子运动的区域。 【投影】 【讲解】由于原子中的电子是处于在原子核的引力场中（类似于地球上的万物处于地心的 引力场中） ，电子总是尽
9、可能地先从内层排起，当一层充满后再填充下一层，这是 核外电子的基本规律之一。 【归纳】2、基本规律 .能量最低原理：核外电子总是尽先依能量逐步升高从内层排起，即：排满 K 层 排 L 层，排满 L 层排 M 层(后有特殊情况) 。 【问题】每个电子层最多可以排布多少个电子呢？ 【阅读教材】第 13 页 表 12 核电荷数为 120 的元素原子核外电子排布。 【投影】Cl 、I、Xe 、Rn 的电子排布示意简图，以辅助分析。 【归纳】.各电子层最多能容纳的电子数为 2n2。 .最外层电子数不能超过 8（当 K 层为最外层时不能超过 2 ） .次外层电子数不能超过 18，倒数第三层电子数不能超过
10、32 。 【注意】四条规律相互制约。 最外电子层中排满 8 个电子（He 为 2 个电子）时，为相对稳定结构，其它为不 稳定结构。 【练习】1、判断下列原子结构示意图是否正确。 2、画出原子序数为 7、15、35、55、84 的元素的原子结构示意图，并指出它们在 周期表中的位置。 3、某元素原子的原子核外有三个电子层,最外层有 4 个电子,该原子核内的质子数 为（A ） A.14 B.15 C.16 D.17 4、根据下列叙述,写出元素名称并画出原子结构示意图。 A 元素原子核外 M 层电子数是 L 层电子数的 1/2；（ Si） B 元素原子的最外层电子数是次外层电子数的 1.5 倍；（B
11、） C 元素的次外层电子数是最外层电子数的 1/4；（Ne） 电子层（n） 1 2 3 4 5 6 7 字母表示 K L M N O P Q 与原子核的距离 近 远 能量 低 高 第二课时 【导入】核外电子的排布规律，根据此规律完成教材 P1415 页表格。 【探究】原子电子层排布、原子半径、化合价的变化规律。 【归纳】二、元素周期律 1、元素性质的变化规律：随着原子序数的递增，元素原子的电子层排布、原子半 径和化合价都呈现周期性变化。 【问题】元素的金属性和非金属性是否也随着原子序数的变化呈现周期性变化呢？ 【探究】以第三周期元素为例探究元素金属性和非金属性的变化规律。 【复习】元素的金属性
12、、非金属性强弱判断 判断元素金属性（即元素原子的失电子的能力）强弱的方法： 单质跟水（或酸）反应置换出氢的难易程度，置换出氢越容易，则金属性越强； 单质间的置换反应。 高价氧化物的水化物 氢氧化物碱性：碱性越强同，则金属元素的金属性越 强。 判断元素非金属性（即元素原子的得电子的能力）强弱的方法 单质与氢气化合的难易程度或生成氢化物的稳定性：越容易与 H2 化合，则生成 的氢化物越稳定，非金属性越强。 质间的置换反应。 最高价氧化物的水化物的酸性强弱：酸性越强，则元素的非金属性越强。 【探究】、实验 钠、镁分别和水反应。 镁、铝分别与同浓度的盐酸反应。 、讨论： 比较钠与水反应的难易国程度，并
13、得出结论：金属性钠镁。 比较镁与铝与盐酸反应的难易程度，并得出结论：金属性镁铝。 比较钠、镁铝的最高价氧化物对应的水化物（氢氢化物）碱性强弱并得出结论： 碱性：NaOHMg(OH) 2 Al(OH)3。 通过以上实验和讨论，推断出钠、镁、铝的金属性的强弱： 金属性：NaMg Al。 、阅读教材 P16 页，比较第三周期非金属与氢气反应条件及含氧酸的酸性强弱。 、结论 上述实验证明，第三周期元素金属性、非金属性的递变规律： Na Mg Al Si P S Cl 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。 【归纳】2、同一周期性质递变规律：从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。 【讲解】对其他周期元
14、素性质进行研究，也可以得到类似的结论。 【小结投影】 【归纳】3、元素周期律：随着原子序数的递增，元素的性质呈现周期性变化 ，这叫做元 素周期律。 实质：元素的性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布呈周期性变化的必然 结果 【投影】练习 1、下列变化的比较, 不正确的是 （ D ） A. 酸性强弱： HClO4 H2SO4 H3PO4 H2SiO3 B. 原子半径大小： Na S O C. 碱性强弱：KOH NaOH LiOH D. 还原性强弱： F- Cl- I- 练习 2、硒是人体肝脏和肾脏的组成元素之一，现在含有元素硒(Se) 的保健品已 经进入市场，已知它与氧元素同族，与 K 同周期
15、, 关于硒的说法中不正确的是 （ D ） A.原子序数为 34 B.最高价氧化物的水化物的分子式为：H 2SeO4 C.Se 的非金属性比 Br 弱 D.气态氢化物的稳定性比硫化氢气体强 第三课时 【复习】1、元素周期表与原子结构的关系。 2、复习元素金属性、非金属性的表现。 3、元素周期律 【板书】三、元素周期表和元素周期律的应用 1、金属元素与非金属元素的分区 【归纳投影】2、元素性质的变化规律。 【讲解】 【说明】周期表中金属性最强的元素是钫，位于周期表中第七周期，第A 族；非金属性 最强的是氟，位于周期表中第二周期，第A 族。 【归纳】3、元素主要化合价 主族元素最高正价族序数最外层电
16、子数（价电子数） 【说明】价电子：元素原子最外层电子也叫价电子。有些元素的化合价与原子的次外层或 倒数第三层的部分电子有关，这部分也叫价电子。 【归纳】最低负价最外层电子数8 最高正价最低负价的绝对值8 【归纳】4、元素在周期表的位置、原子的原子结构、元素的性质三者互推关系 【阅读】教材 P16 页 【归纳】5、应用在周期表一定区域内寻找元素，发现物质的新用途。 （1）预言未知元素并证实. （2）分界处找半导体材料. （3）较低毒磷农药代替砷农药. （4）过渡区寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料. 【练习】1X、Y、Z 三种元素的原子具有相同的电子层数，而 Y 的核电荷数比 X 大 2，Z 的质子数比 Y 多 4，1 摩尔 X 的单质跟足量的酸起反应能置换出 1 克氢气， 这时 X 转为具有氖原子相同的电子层结构的离子，根据上述条件推测： X Y Z ； X、Y 最高价氧化物对应水化物跟的气态氢化物的水溶液反应的离子方程式分 别为 ， 。 2依据元素周期表及元素周期律，下列推断正确的是（ ） AH 3BO3 的酸性比 H2CO3 的强 BMg(OH) 2 的碱性比 Be(OH)2 的强 CHCl 、HBr、HI 的热稳定性依次增强 D若 M 和 R2 的核外电子层结构相同，则原子序数：RM
