原子结构与元素的性质第2课时人教高中化学培训手册课例Word版

选修3物质结构与性质 人民教育出版社第一章 第二节 原子结构与元素的性质（第2课时）南京市秦淮中学 何西玲 211100 【教材分析】在必修2模块中，学生已经认识了从原子核外电子排布、化合价、金属性和非金属性等随着元素原子的核电荷数的递增而呈现周期性变化。在本节第一课时中，又进一步认识了元素的原子结构与元素周期表结构的关系。本节课主要从原子半径、电离能和电负性的周期性变化的角度来研究元素周期律，概念性强，比较抽象，故应注意以具体的数据和事实为载体，突出电离能、电负性与元素性质关系的教学。教材在“学与问”和“科学探究”栏目中安排了较多的问题，其意图无疑是为概念形成与迁移的教学提供必要的平台。【设计意图】本节课内容具有较强的衔接性，因此在教学时要充分考虑新旧知识间的联系，从学生的已有知识水平出发，采用基于问题解决的教学思路，引导学生主动构建电离能、电负性等新的概念，同时突出概念关键字词的辨析，强化概念形成过程的教学。另外，本节课教材内容提供了大量的数据和图表素材，教学时要突出这些资源的运用，同时注意利用数据和图表方法来探究有关规律，使学生在科学思维能力和方法水平得到有效的提升。【教学目标】知识与技能1理解元素的原子半径、电离能、电负性的涵义及其周期性。2能应用元素电离能、电负性解释某些元素的性质。过程与方法 在概念的形成学习过程中运用分析、图表等方法，体验从具体到一般，再从一般到具体的认识过程。情感态度与价值观通过电离能、电负性等科学概念的学习及鲍林等化学家创新的史实，体验科学概念的价值，感悟科学理论创新的重要意义。【教学重点】1电离能、电负性与元素性质的关系；2原子半径、第一电离能、电负性的周期性变化。【教学难点】电离能、电负性。【教学过程】【任务引入】指导学生以任务练习形式复习元素的原子结构与元素周期表结构的关系，强化对其内在联系的认识。投影：（1）请写出基态原子的外层具有下列电子排布的所有元素的名称与符号：ns2np3（n=24） 3d684s2 3d104s1 4s1（2）指出这些元素在元素周期表中的位置，说明属于哪个区。1 / 5（3）在元素周期表中，为什么第2、3周期分别只能有8种元素，而第4、5周期可以分别有18种元素，第6周期可以有32种元素？元素周期表中周期的划分与能层数之间有怎样的关系？【小结】投影周期与能层数的关系。【过渡】我们从原子核外电子排布、化合价、金属性和非金属性的角度研究了元素周期律。本节课将重点研究原子半径、电离能和电负性的周期性变化。【板书】二、元素周期律 1原子半径：相邻原子的核间距。【拓展视野】简介下图原子半径的含义。【过渡】投影主族元素原子半径数据及周期性变化图。【学生讨论】1决定原子半径大小的因素是什么？2在元素周期表中，元素的原子半径有何变化规律？同周期从左至右，原子半径为什么会逐渐减小？同主族元素从上到下，原子半径为什么会增大？【板书】（1）决定原子半径大小的因素【小结】电子的能层数越多，原子半径越大；原子的核电荷数越大，原子半径越倾向于缩小。【板书】（2）原子半径的周期性变化【小结】原子半径的周期性变化是上述两个因素综合作用的结果。【教师讲解】同一周期内，稀有气体的原子半径突然变大，这主要是因为稀有气体的原子半径不是共价半径，而是范德华半径。【过渡】指导学生阅读教材第18页“第一电离能”概念。【板书】2电离能（1）第一电离能（用I1表示，单位：kJ/mol）【学生讨论】为什么定义表述中用了“气态”、“基态”、“电中性”、“失去一个电子”等关键的限定语词？【小结】都是保证“能量最低”的条件。【提问】你能否根据同周期（以第3周期为例）和同主族元素（以卤族或碱金属族为例）金属性与非金属性的递变规律来推测元素第一电离能的大小变化规律？（提示可用曲线图示草意）【探究活动】绘制同周期和同主族元素的第一电离能变化示意草图。【过渡】从同周期和同主族元素第一电离能的变化趋势的角度小结学生绘制的草图。【提问】碱金属的电离能与碱金属的活泼性之间存在什么联系（以碱金属为例）？【学生回答】碱金属的第一电离能越小，碱金属就越活泼。【过渡】元素第一电离能大小与原子失电子能力有何关系？【小结】第一电离能越小，原子越容易失去电子，金属性越强；第一电离能越大，原子越不易失去电子，金属性越弱。 【概念应用】（1）已知M(g)eM+(g)时所需的最低能量为738 kJ，求M元素的I1。 （2）已知钠元素的I1=496 kJ/mol，则Na(g)eNa(g)时所需的最小能量为多少？ 【过渡】投影课本第19页“元素的第一电离能的周期性”曲线，引导学生讨论如何认识第一电离能的周期性变化。【板书】（2）元素第一电离能的周期性变化【小结】同周期从左到右，第一电离有逐渐变大的趋势；同主族从上到下，第一电离能逐渐变小的趋势。主族元素变化大，副族元素变化小，半满和全满时电离能比后一元素大。【提问】根据第一电离能的定义，你能说出什么是第二电离能、第三电离能.吗？【小结】气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能（用I1表示），从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需消耗的最低能量叫做第二电离能(用I2表示)，依次类推，可得到I3、I4、同一种元素的逐级电离能的大小关系I1I2I3I4。因为随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越大，再要失去一个电子需克服的电性引力也越来越大，消耗的能量也越来越多。【学生讨论】下表是钠、镁、铝逐级失去电子的电离能数据元素I1 kJ/molI2 kJ/molI3 kJ/molNa49645626912Mg73814517733Al57818172745为什么钠元素易形成Na+，而不易形成Na2+；镁元素易形成Mg2+，而不易形成Mg3+？而铝元素却易形成Al3+。【小结】从表中数据可知：Na元素的I2远大于I1，因此Na容易失去第一个电子，而不易失去第二个电子；即Na易形成Na+，而不易形成Na2+ 。镁元素的I1、I2相差不大，I3远大于它，说明镁易失去两个电子，而不易失去第三个电子，因此镁易形成Mg2+，而不易形成Mg3+。铝元素的第三电离能远小于钠、镁元素的第三电离能，且与第一、第二电离能相差不大，较易失去三个电离形成Al3+。【过渡】投影鲍林的工作照片、电负性手稿、化学键的本质书影等图片。【板书】3电负性 【教师讲解】电负性是用来衡量不同元素的原子对键合电子吸引力大小的物理量。鲍林以氟的电负性为4.0的锂的电负性为1.0为相对标准确定了其他元素的电负性（稀有气体元素不计）。【过渡】投影主族元素的电负性数据。【探究活动】利用电负性数据绘制同周期和同主族元素的电负性变化图（直方图或折线图）。【学生讨论】如何理解元素电负性的周期性变化？【板书】（1）电负性的周期性变化【小结】同周期从左到右，主族元素电负性逐渐变大，表明其对键合电子的吸引力逐渐增强；同主族从上到下，元素电负性呈现逐渐变小，表明其对键合电子的吸引力逐渐变小。【过渡】在化学上引入电负性概念有什么意义呢？【板书】（2）电负性的应用【探究活动】（1）金属元素与非金属元素的电负性数值有何特点？其分界值是多少？（2）在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素（如锂与镁、铍与铝、硼与硅等）的有些性质是相似的，这一规律被称为“对角线规则”。如何利用电负性解释“对角线规则”？ （3）镁和铝都是活泼金属，但氯化镁是典型的离子化合物，氯化铝却是共价化合物。如何利用用电负性解释？【过渡】小结探究活动的结论。【板书】（1）判断元素金属性和非金属性的强弱【教师讲解】金属的电负性一般小于1.8，非金属的电负性一般大于1.8。【板书】（2）解释“对角线规则”【教师讲解】锂与镁、铍与铝、硼与硅等几种处于对角的元素在性质上的相似，主要是它们的电负性相近的缘故。【板书】（3）判断化学键的类型【教师讲解】一般认为，如果两个成键元素间的电负性差值大于1.7，他们之间通常形成 离子键；如果两个成键元素间的电负性差值小于1.7，他们之间通常形成共价键。【概念应用】请查阅下列化合物中元素的电负性值，判断他们哪些是离子化合物，哪些是共价化合物。NaF HCl NO MgO KCl CH4【课堂小结】本节课着重探究了原子半径、电离能和电负性的周期性变化及其与元素性质的关系，进一步演化了我们对元素周期律的认识，为今后更好地研究元素及其化合物的性质提供了重要的理论基础。【布置作业】1在下列空格中，填上适当的元素符号。 （1）在第3周期中,第一电离能最小的元素是 ，第一电离能最大的元素是 ； 电负性最小的元素是 ，电负性最大的元素是 。（2）在元素周期表中，第一电离能最小的元素是 ，第一电离能最大的元素是 ；电负性最小的元素是 ，电负性最大的元素是 。（不考虑放射性元素）2已知四种元素原子的电子排布式为：Ans2np3；Bns2np4；Cns2np5； Dns2np6。则他们的第一电离能按从大到小的顺序为 ，电负性的大小顺序为 。3课本第24页第8、11题。 【教学反思】本节课是典型的概念教学课，教学内容相对抽象，难度较大，对学生的认知能力要求较高。教学中大量运用表征手段，在突出概念逻辑的同时，将抽象的概念与具体的性质、数据、图表相融合，为学生提供了必要的思维空间。在教学过程中，探究活动得以较好地体现与落实，有效地整合了知识与技能、过程与方法、情感、态度与价值观三维教学目标。本节课的设计还注重了知识的系统性和完整性，根据教学实际，对教学内容进行了适度的拓展，在初中化学和高中必修、选修模块课程之间建立起了逻辑联系，实现了有效衔接，取得了较好的教学效果。特别值得一提的是，基于问题解决的教学思想，在化学概念教学的过程中，能够有效地促进概念形成与应用的统一。 -温馨提示：如不慎侵犯了您的权益，可联系文库删除处理，感谢您的关注！