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第一章 原子结构与元素周期律 第一节 原子结构 （ 2 课 时 ）本节教材分析：（一）知识脉络通过初中的化学学习,同学们已经知道原子是由原子核和核外电子构成的。本节教材，就是要在已有经验的基础上继续深入地探讨原子核的结构以及核外电子的排布的规律，并利用原子结构的知识解释某些元素的部分性质，使学生初步了解原子的最外层电子排布与元素的性质(得失电子能力、化合价等)的关系。同时，通过原子结构知识的学习，为后阶段学习元素周期律、元素周期表和分子结构打下基础。原子的构成原子核(质子和中子)核外电子原子中各微粒之间的数量关系、电性关系和质量关系核外电子运动特 点核外电子的排布规律(原子结构示意图)核素和同位素核外电子排布与元素性质（原子得失电子能力和化合价）间的关系（二）知识框架 （三）新教材的主要特点： 新教材（必修）与旧教材相比，删掉了描述核外电子运动特征的电子云；降低了核外电子排布规律的要求；增加了原子结构示意图，元素的部分化学性质与原子的最外层电子排布的关系；调整了核素、同位素在教材中出现的位置。使得它更符合知识的逻辑关系，符合学生认识规律。同时，新教材更注重了让学生参与学习，提高了学生学习的主动性，更注重了学生能力的培养。一、教学目标（一）知识与技能目标：1引导学生认识原子核的结构，懂得质量数和X的含义，掌握构成原子的微粒间的关系；知道元素、核素、同位素的涵义；掌握核电荷数、质子数、中子数、质量数之间的相互关系。2.引导学生了解原子核外电子的排布规律，使他们能画出118号元素的原子结构示意图；了解原子的最外层电子排布与元素的原子得、失电子能力和化合价的关系。（二）过程与方法目标通过对构成原子的微粒间的关系和氢元素核素等问题的探讨，培养学生分析、处理数据的能力，尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。(三)情感态度与价值观目标1.通过构成物质的基本微粒的质量、电性的认识,了解微观世界的物质性,从而进一步认识物质世界的微观本质；通过原子中存在电性不同的两种微粒的关系，认识原子是矛盾的对立统一体。2.通过人类探索原子结构的历史的介绍，使学生了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程，培养他们的科学态度和科学精神，体验科学研究的艰辛与喜悦。3.通过“化学与技术-放射性同位素与医疗”,引导学生关注化学知识在提高人类生活质量中所起的作用。4.通过“未来的能源-核聚变能”,引导他们关注与化学有关的热点问题,形成可持续发展的思想。二、教学重点、难点（一）知识上重点、难点：构成原子的微粒间的关系和核外电子排布规律。（二）方法上重点、难点：培养分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程。三、教学准备学生上网查阅，C在考古上的应用；核素、同位素在生产和生活中的应用。搜集有关原子结构模型的资料；教师准备教学媒体、课件、相关资料。四、教学方法：问题推进法、讨论法。五、教学过程：第一课时【提问】化学变化中的最小微粒是什么? 经讲评后引入新课：这一节就从探讨原子的结构开始我们的学习。（分析）：原子是化学变化中的最小微粒。同种原子的性质和质量都相同。那么原子能不能再分？原子又是如何构成的呢?（媒体显示）：利用Flash动画演示卢瑟福的粒子散射实验【观察、思考】：在教师引导下，学生思考下列问题：（1）绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，原因是什么？（2）为什么有少数粒子却发生了较大的偏转？（3）极少数的粒子几乎象是被金箔弹了回来，原因是什么？ 【讨论】学生分组讨论：根据粒子散射的实验现象，学生提出自己的原子结构模型。并由代表发言。【归纳、小结】3.卢瑟福的原子核式模型：原子由原子核和核外电子构成，原子核带正电荷，位于原子的中心；带负电荷的电子在原子核周围的空间做高速运动。问题：我们已经知道原子由原子核和核外电子构成。那么，原子核的内部结构又是怎样的？电子在核外空间的运动状态又是怎样的呢?1. 原子核的构成：通过媒体显示原子结构示意图【学生阅读】构成原子的微粒-电子、质子和中子的基本数据：微粒电子质子中子质量(kg)9.10910311.67310271.6751027相对质量0.0054841.0071.008电量(C)1.60210191.60210190电荷-1+10【思考、讨论并提问】请根据表中所列数据讨论:1.在原子中，质子数、核电荷数和核外电子数之间存在着什么关系？为什么？2.原子的质量主要由哪些微粒决定？3.如果忽略电子的质量，质子、中子的相对质量分别取其近似整数值，那么，原子的相对质量在数值上与原子核内的质子数和中子数有什么关系?引导学生小结：1数量关系：核内质子数核外电子数2质量关系：质量数（A）质子数（Z）中子数（N）【归纳小结】 如果用X的形式表示一个质量数为A、质子数为Z的原子，那么组成原子的粒子间的关系可以表达为:【迁移与应用】1.在科学研究中，人们常用Cl符号表示某种原子，请谈谈图中符号和数字的含义。2.某二价阳离子含有10个电子,12个中子,求质量数。3.元素R的一个原子，质量数为 a ，其阴离子Rn-有b个电子，求中子数。【回顾】元素的种类是由原子核内的质子数决定的。元素是具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称。【质疑】同种元素原子的质子数相同，那么，中子数是否也相同呢?【媒体显示】三种不同的氢原子核素：人们把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素。【迁移与应用】1请你描述构成原子的各种微粒与元素、核素间的关系。2请你描述元素、核素、同位素间的关系.【拓展与提高】1 下列各组物质中，互为同位素的是 （A）O2、O3 、O4 （B）H2、D2、T2 （C）H2O、D2O、 T2O （D）Ca 和 Ca2下列说法正确的是 （A）同种元素的质子数必定相同 （B）不同元素原子的质量数必定不同 （C）原子核都是由质子和中子构成的 （D）凡是核外电子数相同的微粒必定属于同一元素【交流与研讨】生物体在生命存续期间保留的一种碳原子-碳-14 （C）会在其死亡后衰变，测量考古遗址中发现的遗物里碳-14的数量，可以推断出它的存在年代。根据课本内容与网上资料：阐述C在考古上的应用；列举核素、同位素在生产和生活中的应用第二课时【复习提问】1.构成原子的粒子有哪些,它们之间有何关系?2.为什么原子不显电性?.3.为什么说原子的质量主要集中原子核上?在讲评的基础上引入新课：我们已经知道，原子是由原子核和电子构成的，原子核的体积很小，仅占原子体积的几千亿分之一，电子在原子内有“广阔”的运动空间。在这“广阔”的空间里，核外电子是怎样运动的呢?电子的运动具有区别于宏观物体的几大特征:(1)质量很小(9.10910-31kg)；(2)带负电荷；(3)运动空间范围小(直径约10-10m) ;(4)运动速度快(接近光速)。因此，电子的运动特征就与宏观物体的运动有着极大的不同一一它没有确定的轨道。【质疑】我们如何去描述核外电子的运动呢?【交流与研讨】根据课前搜集的有关资料：讨论电子在原子核外是怎样运动的?【简介】原子结构模型的演变1.道尔顿原子结构模型： 2.汤姆逊原子结构模型:3.卢瑟福原子有核模型 4. 玻尔原子结构模型:【阅读与讨论】学生阅读课本第六页第三自然段，分小组讨论核外电子排布的有哪些规律？派代表回答。核外电子排布的规律:1.电子是在原子核外距核由近及远、能量由低至高的不同电子层上分层排布；2.每层最多容纳的电子数为2n2(n代表电子层数)；3.电子一般总是尽先排在能量最低的电子层里，即最先排第一层，当第一层排满后，再排第二层，等等。4最外层电子数则不超过8个(第一层为最外层时,电子数不超过2个)。【讨论】电子与原子核距离远近、能量高低有何关系？电子层 1 2 3 4 n电子层符号 K L M N 离核距离 近 远电子的能量 低 高最多能容纳的电子数 2 8 18 32 2n2【媒体显示并讲述】尝试运用上述规律,排出钠原子核外的电子，并用原子结构示意图加以表示。【试一试】完成P11下表，看看谁较快。【媒体显示】核电荷数从1到18的元素的原子结构示意图【迁移与应用】1. 下列微粒结构示意图表示的各是什么微粒? 2. 下列微粒结构示意图是否正确？如有错误，指出错误的原因。 【概括与整合】构成原子的各种微粒之间的关系及相关知识如下图所示。 原子中各微粒间的数量关系、电性关系、质量关系 原子核 （质子、中子） 核素、同位素的含义 元素与原子的关系原子结构 核外电子排布规律 核外电子 核外电子排布与元素性质间的关系【迁移与应用】1质子、中子、核外电子从不同角度描述了元素或原子的某些性质和特点，试填下表说明质子、中子、核外电子数目的多少分别决定着什么？微粒或微粒组合决定属性质子决定元素的种类中子电子质子和中子第二节 元素周期律和元素周期表本节教材分析：（一）知识脉络本节教材采用归纳总结的方法引导学生探索元素的性质（元素原子最外层电子排布、原子半径以及主要化合价、原子得失电子能力）和原子结构的关系从而归纳出元素周期律，揭示元素周期律的实质；再在元素周期律的基础上引导他们发现周期表中元素排布的规律，认识元素周期表的结构，了解同周期、同主族元素原子结构的特点，为下一节学习同周期元素性质的递变规律，预测同主族元素的性质奠定基础；同时，以铁元素为例，展示了元素周期表中能提供的有关元素的信息和金属与非金属的分区；最后以IIA族、VA族、过渡元素为例分析了同族元素结构与性质的异同。（二）知识框架原子最外电子排布变化归纳出认识IIA VA过渡元素元素周期律元素周期表表现为原子半径变化元素化合价变化周期表的族（三）新教材的主要特点：新教材通过对元素周期律的初探，利用图表（直方图、折线图）等方法分析、处理数据，增强了教材的启发性和探究性，注重学生的能力培养，如作图、处理数据能力、总结概括的能力，以及利用数据得出结论的意识。一、教学目标（一）知识与技能目标1使学生了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化，认识元素周期律。 2让学生认识元素周期表的结构以及周期和族的概念，理解原子结构与元素在周期表中的位置间的关系。3让学生了解IIA族、VA族和过渡金属元素的某些性质和用途。 （二）过程与方法目标1通过对元素周期律的探究，培养学生利用各种图表（直方图、折线图）分析、处理数据的能力。 2通过对获取的大量事实和数据等信息进行加工、分析，培养学生学归纳、概括能力、口头表达能力和交流能力。3通过案例的探究，激发学生主动学习的意识。并且掌握从大量的事实和数据中分析总结规律、透过现象看本质等科学抽象的方法。（三）情感态度与价值观目标1学习元素周期律，能使学生初步树立“由量变到质变”、“客观事物都是相互联系和具有内部规律”“内因是事物变化的依据”等辩证唯物主义观点。2学习化学史知识，使学生认识到：人类对客观存在的事物的认识是随着社会和科学的发展不断发展的；任何科学的发现都需要长期不懈地努力，才能获得成功。二、教学重点、难点1元素周期律和元素周期表的结构。2学会用图表法分析、处理数据，对数据和事实进行总结、概括从而得出结论。三、教学方法：阅读探究 、 讨论归纳法四、教学过程：第一课时导入新课：前面我们学习了原子的构成，它包括质子、中子、电子三部分，相同元素一定具有相同的质子数，如果我们按质子数从小到大把元素排列起来，每种元素就有一个序号，即原子序数，对原子序数为1-18的元素进行研究，有助于我们认识元素之间内在联系和变化的规律性。那么，原子序数为1-18号元素的核外电子排布、原子半径和元素的主要化合价随原子序数的变化是如何变化的？ 一、 元素周期律交流与研讨：（1）分组填写教材P11页表中所缺的内容；（2）对表中各项内容进行比较、分析，寻找其中的规律。（分组填写的表格：具体内容略）【引导过渡】观察1-18号元素的最外层电子数的变化，我们发现从3号到10号，最外层电子由1增加到8，从11号到18号最外层电子数又由1增加到8。象这样每隔一定数量，又重现前面出现过的情况的变化称为周期性变化。【联想与质疑】通过直方图，对于原子的最外层电子数随原子序数的变化情况，你能得出什么结论？【小结、板书】随着原子序数的递增，元素的原子最外层电子排布呈现周期性变化。【方法引导】为了更直观地观察原子半径随原子序数变化而变化的情况，每四人为一小组，通过excel 插入图表的办法画出以原子序数为横坐标、原子半径为纵坐标的折线图。对于原子半径的变化，你的结论是什么？【交流研讨】小组代表展示其折线图，交流小组的观点小结：随着原子序数的递增，元素的原子最外层电子排布呈现周期性变化。并且有下列规律：电子层数相同的元素的原子随原子序数的增加，半径逐渐减小。【讲述】稀有气体元素的原子半径教材中没有列出，它跟邻近的非金属元素的原子相比显得特别大，这是由于测定稀有气体元素的原子半径的根据与其它元素的原子半径不同。【小组讨论】影响原子半径的因素：（1）电子层数相同时，影响原子半径的因素是什么？（2）最外层电子数相同时，其影响因素是什么？【小结、板书】影响原子半径的因素：（1）电子层数相同，质子数越多，吸引力越大，半径越小；（2）最外层电子数相同，电子层数越多，电子数越多，半径越大。【交流研讨】小组代表展示其折线图，交流小组的观点。小结：随着原子序数的递增，元素的化合价呈现周期性变化。【引导、探究】综合以上的事实，各自发表自己的观点。大家可以得出什么结论? 小结：元素周期律：元素的性质随着元素原子序数的递增，而呈现出周期性的变化。【引导、探究】大家知道吗？元素的性质是由元素原子的哪一部分决定的？那么元素性质随原子序数的递增呈现出周期性变化的根本原因是什么？作业：1元素周期律的内容和实质是什么？2下列元素原子半径最大的是A、Li B、F C、Na D、Cl3下列各组元素中按微粒半径递增顺序排列的是A、Li Na K B、Ba2+ Ca2+ Mg2+ C、Ca2+ K+ Cl- D、N O F4某元素气态氢化物的分子式为H2R,该元素的最高价氧化物的分子式为_第二课时【引入课题】元素周期律使人们认识了杂乱无章的化学元素之间相互联系和变化规律，如何把这种规律具体地表现出来呢？阅读思考：阅读教材P14页，第3行。思考周期表中周期和族划分的依据是什么？小结：（1）同一周期：电子层数相同，原子序数递增的元素从左到右为同一周期；（2）同一族：最外层电子数相同，原子序数逐渐增大的元素从上到下为同一族。阅读思考：阅读教材P14页15行，思考周期表中有多少周期？每周期有多少种元素？【概括总结】 1周期，共2种元素短周期 2周期，共8种元素 周期 3周期，共8种元素（七个横行） 4周期，共18种元素长周期 5周期，共18种元素 6周期，共32种元素不完全周期 7周期，目前已发现26种元素【阅读、思考】在周期表中有两个特殊的位置，镧系和锕系，阅读课文P14倒数第二段，说出这些元素在周期表中什么位置？结构上有何特点？【总结陈述】在第六周期中，从57号镧（La）到71号元素镥（Lu），共15种元素，它们的最外层和次外层电子层结构及元素的化学性质十分相似，这15种元素总称为镧系元素。排在周期表第六行，第三列。与此类似，在第七周期中，89号元素锕（Ac）到103号铹（Lr）这15种元素总称为锕系元素，排在第七行，第三列。【观察与思考】在周期表中共有多少列？分为哪些族？【概括总结】主族（A）：共7个主族，包括长周期和短周期元 族 副族（B）：共7个副族，只包括长周期元素 （18个纵行） 第VIII族：包括8、9、10三个纵行的元素0族：稀有气体元素【观察与思考】在周期表的个纵行个族中，各族从左到右的排列顺序如何？（引导学生看元素周期表）【观点陈述】在元素周期表中，各族从左到右的依次是：IA IIA IIIB IVB VB VIB VIIB VIII IB IIB IIIA IVA VA VIA VIIA 0。【观察与思考】在所有族中，元素最多的族是哪一族？共有多少种元素？【结论】在所有族中，IIIB族包括镧系和锕系元素，因此元素最多，共有32种元素。【理解应用】据周期表结构，推测原子序数为85号的元素在周期表中的哪一周期？哪一族？【案例分析】推测元素在哪一周期：85-2-8-8-18-18=31，减5次后小于32，为第6行，第六周期；推测在哪一族：第六行的最后一列元素应为第32个，从减出的数据为31可以推出它是在第17列，为第VIIA族。【分析】通过评价，学会如何应用周期表的结构推测一定原子序数的原子在周期表的位置。巩固了对元素周期表结构的认识，可以加深对周期表结构的理解。【阅读思考】 阅读教材P13页倒数第一自然段，通过周期表，我们还可以了解元素的哪些信息？【交流观点】（1）通过周期表，我们可以了解元素的原子序数、元素的位置、元素名称、元素符号、元素的类别、相对原子质量、价层电子排布、是否人造元素、是否放射性元素等信息。（2）通过周期表，我们还可以对元素进行分区，如硼、硅、砷、碲、砹和铝、锗、锑、钋的交界处画一条虚线，虚线的左侧为金属元素，右侧为非金属元素；位于虚线附近的元素，既表现金属元素的性质，又表现为非金属元素的性质。（3）通过周期表，还可以根据元素在周期表中的位置认识它们的性质。【达标检测】根据周期表的结构来推测32号和54号和118号元素在元素周期表的位置。【课后作业】1、P17练习1、练习2第三课时【课堂导入】在元素周期表中，你熟悉的元素有哪些？举例谈一谈它们的用途（演示实验）请同学演示：将氯化钙、硝酸钡、硫酸锶分别放在燃烧匙中灼烧；再将三者混合放在燃烧匙中灼烧，观察火焰的颜色。【板书】第IIA族元素容易失去最外层两个电子，为活泼金属元素。【阅读思考】阅读教材P15页，第14-20行第VA族元素的名称、符号及其用途：元素名称元素符号本族元素用途【板书】第VA族元素从非金属过渡到金属，N、P、As为非金属，Sb、Bi为金属。【阅读思考】阅读教材P15页，倒数第二自然段。回答过渡元素的位置和它们的共同性质。你熟悉的元素有哪些？有何特性？【陈述、板书】过渡元素位置：第3列到第12列，共68种元素。熟悉的元素：金（Au）、银（Ag）、铜（Cu）、铁（Fe），硬而有光泽，金、银单质性质稳定。【点评】通过阅读，同学们学会同自己已有的化学知识建立联系，既能引起学生旧知识的迁移，也可以加强学生对新知识的理解和巩固。 【思考与探究】仔细观察元素周期表，每周期中非金属元素种数与周期序数的关系如何？可能还有几种非金属元素未被发现？【方法指导】（1）利用元素周期表的金属与非金属的分区图，直接进行推测； （2）利用周期表中周期序数与非金属元素种数的关系，进行归纳概括引导学生填写下表：周期序数非金属种数【归纳概括】除第一周期外，周期序数+非金属种数=8故，随着周期数的递增，设周期序数为n，则非金属元素种数为（8-n）。【联想与探究】在元素周期表中，相邻周期，同族元素之间原子序数差与周期序数有何关系？用符号表达出来。并运用上述规律完成下列练习：元素周期表中有相邻元素A、B、C，A与B同周期，B与C同主族，它们的原子最外电子数电子数之和为19，原子序数之和为41，则三种元素的名称分别是A ，B ，C 。 【点评】通过思考与探究，要求学生自己寻找材料，分析其中的数据，总结归纳周期表中潜藏的一些规律，由此培养学生总结概括的能力。【课后探究】查阅资料，查一查元素周期表有哪些不同的格式，谈一谈它们的特点。【点评】本节通过引导同学们阅读与思考，并开展交流，培养学生主动学习的习惯，并适时地进行知识迁移，有利于理解、巩固新知。通过案例的探究，激发学生主动学习的意识，以及利用数据得出结论的意识。第三节 元素周期表的应用本节教材分析：（一）知识脉络在学过原子结构、元素周期律和元素周期表之后，结合化学1（必修）中学习的大量元素化合物知识，通过对第3周期元素原子得失电子能力强弱的探究，整合A族元素及其化合物的性质，以及对金属钾性质的预测等一系列活动，归纳得出同周期、同主族元素的性质递变规律，体会元素在周期表中的位置、元素的原子结构、元素性质（以下简称“位、构、性”）三者间的关系，学会运用元素周期律和元素周期表指导化学学习、科学研究和生产实践。（二）知识框架通过探究第三周期元素原子得失电子能力强弱通过寻找新材料、探矿等实例通过整合A族元素及其化合物性质、预测钾的性质元素周期表的应用认识同周期元素性质的递变认识同主族元素性质的相似性和递变性了解元素周期表在哲学、指导生产实际和科学研究等方面的意义 （三）新教材的主要特点： 旧教材是根据第3周期元素性质的递变通过归纳得出元素周期律和元素周期表，而新教材则是在学过元素周期律和元素周期表之后，让学生根据原子结构理论预测第3周期元素原子得失电子能力的递变规律和金属钾性质，再通过自己设计实验去验证。教材这样处理旨在培养学生的探究能力，引导学生学会运用元素周期律和元素周期表来指导化学学习和科学研究。一、教学目标（一）知识与技能目标1以第3周期元素和A、A族元素为例，使学生掌握同周期、同主族元素性质递变规律，并能用原子结构理论初步加以解释；2了解元素“位、构、性”三者间的关系，初步学会运用元素周期表；3通过“实验探究”、“观察思考”，培养学生实验能力以及对实验结果的分析、处理和总结能力；4了解元素周期表在指导生产实践等方面的作用。（二）过程与方法目标1通过“活动探究”，学会运用具体事物来研究抽象概念的思想方法；2通过“阅读探究”、“交流研讨”、“观察思考”等活动，培养学生获取并整合信息的能力；3通过对本节内容的整体学习，学会运用元素周期律和元素周期表指导探究化学知识的学习方法。（三）情感态度与价值观目的1通过对门捷列夫的预言和一些化学元素的发现等化学史的学习，让学生体验科学研究的艰辛与喜悦；2通过对元素“位、构、性”间关系的学习，帮助学生初步树立“事物的普遍联系”和“量变引起质变”等辨证唯物主义观点；3通过对元素周期表在指导生产实践中的作用等知识的学习，让学生体会化学对人类生活、科学研究和社会发展的贡献，培养学生将化学知识应用于生产生活实践的意识。二、教学重点、难点（一）知识上重点、难点1同周期、同主族元素性质递变规律；2元素“位、构、性”三者间的关系。（二）方法上重点、难点学会在元素周期律和元素周期表指导下探究和学习元素化合物知识的学习方法。三、教学准备：布置学生预习并准备实验探究方案；四、教学方法：实验探究法、讨论归纳法五、教学过程：第一课时【导入新课】：
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