第三节元素周期表.docx

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第三节元素周期表

第三节元素周期表

一、教育目标：

（1）知识与技能

1、了解原子序数。

2、了解元素周期表的结构及周期、族等概念。

3、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。

4、元素在周期表中的位置，原子结构、元素性质三者间的关系。

初步学会运用周期表。

5、使学生对核素和同位素有常识的认识，。

（2）能力与方法

1、 分析推理能力，由原子结构理论分析推导出元素性质的递变规律。

2、 使学生联系实际的能力。

（3）情感与态度

1、辩证唯物主义理论联系实践的观点及方法。

由理论指导实践丰富和发展理论。

2、深学生对物质世界对立统一规律的认识。

3、 认识事物变化由量变引起质变的规律。

4、 对学生进行爱国主义教育。

二、教学重点、难点、疑点

重点：

元素周期表的结构、元素的性质、元素在周期表中的位置与原子结构的关系。

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。

疑点：

元素周期表中“位-构-性”之间的关系。

三、教学设计与学法引导

（１）教学意图

元素周期表是学习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，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，这节课内容设计成三课时，为了使学生更好地了解元素周期表的结构。

第一课时，重点讲解元素周期表的结构，教学中注意提高学生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。

第二课时，教学中强调理论与练习相接合，重点是让学生掌握同周期、同主族元素性质的递变规律，深刻地理解“位-构-性”之间的关系。

可让学生根据已经掌握的原子结构的有关理论及第二节元素周期律有关知识对同一周期、同一主族元素性质的递变规律进行理论推导，从而使学生更深刻地理解结构与性质的关系，及量变质变的辩证唯物主义观点。

更重要的是使学生学会用辩证的思想来指导自己的学习。

第三课时，学习区别“三素”即核素、同位素和元素。

通过：

激疑（从初中学过的相对原子质量的知识进行）；析疑（通过所学的新知识进行）；解疑（新旧知识结合而最终）。

本课时的内容是建立在初中所学相对原子质量、元素等概念的基础上的，课上采取启发、诱导、探究、比较等教学方法，旨在培养学生的科学思维能力，并激发他们的学习兴趣，让他们在学习的过程中正明白：

高中知识是对初中知识的延伸和发展，也使他们的认识得以深化，并达到温故而知新的教学目的。

其间，介绍张表莲教授的事迹及元素相对原子质量测定的有关知识。

以激发学生求知欲，扩大他们的视野。

（2）自主学习与探索引导;

1、 讨论法：

组织学生讨论编排周期表的原则。

2、 引导法：

引导学生归纳元素周期表中周期和族的特点。

3、 归纳法：

帮助学生归纳构、位、性三者关系。

（3）师生互动设计

1、     引导学生把1-18号元素排列成表，引出元素周期表。

2、     引导学生分析元素周期表中体现的元素周期律。

3、     提供有关资料，让学生自学门捷列夫发现元素周期律和元素周期表的有关资料，然后组织学生讨论和交流，明确元素周期表的重大意义。

4、     由学生回忆元素的概念，引出核素、同位素的概念，师生共同对核素的概念进行分析。

元素的相对原子质量的计算方法由学生通过平均相对分子质量的方法自己得出，并加以总结。

5、     小结、归纳、巩固性练习。

四、课前准备：

（1）教师准备：

1、周期表的挂图。

2、电子元素周期表。

3、同周期、同主族元素性质递变投影片。

（2）学生准备：

按元素周期律，自己设计的表格。

五、课时安排

三课时

六、教学过程

*************************************

第一课时：

〖引入〗前面我们学习了元素周期律，知道元素周期律是自然界物质的结构和性质的变化规律。

既然是规律，我们能否找到一种表现形式将元素周期律具体化呢？

经过多年的探索，人们找到了元素周期表这种表现形式。

〖板书〗第三节元素周期表

〖学生表演〗由学生展示自己设计的表格。

并说明原理与规律等。

〖引入〗上节课我们学习了元素周期律变化的一个表，这个表就是元素周期表的雏形，这个表是如何排布的呢？

讨论后看书与完。

〖自学与引导〗1.（书P104.第一段）根据元素周期律，把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目相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行。

这样得到的表叫做元素期表。

〖展示〗元素周期表挂图。

〖电教〗电子资料，元素周期表的结构。

〖讲述〗周期表有不同的形式，这里介绍的是其中一种常见的形式。

长表形式。

〖板书〗一、元素周期表的结构

〖讲述〗元素周期表的横行叫做周期，纵行叫做族。

先学习周期。

〖板书〗1.周期

〖活动〗自学书104页：

参照周期表，完成引导2.

〖引导〗2.周期表中的每一个横行称为一个周期。

元素周期表共有七个周期。

同一周期元素原子的电子层数相同，从左至右，元素原子的最外层电子数依次增加。

周期序数和电子层数有什么关系？

关系式：

周期数=电子层数。

已知镁元素和溴元素的原子结构示意图：

①           

Mg位于第三周期，Br位于第四周期。

②Mg位于第ⅡA族，Br位于第ⅥA族。

（后填）

〖讲解〗对照挂图讲解，具有相同电子层数又按原子序数递增的顺序排列的一系列元素，称为一个周期。

元素周期表里每一横行便是一个周期。

回答引导2.

〖板书〗⑴周期的概念：

周期序数=电子层数

〖活动〗自学教材，参照周期表，完成引导3.完下表：

类别

周期序数

起止元素

包括元素种数

核外电子层数

短周期

1

2

3

长周期

4

5

6

不完全周期

7

除第一周期外，每一周期的元素都是从最外层电子数为1个的碱金属开始，过渡到最外层电子数为7个的卤素，最后，以最外层电子数为8个的稀有气体元素结束。

〖讲解〗对照挂图讲解，并给出引导3.中的答案，并讲解。

〖板书〗

（2）结构：

简记为：

三短三长一不全。

〖提问〗观察各周期中起止元素，及电子层结构的变化？

〖板书〗⑶特点：

（除第1和第7周期外）

同周期:

→→

〖练习〗紧接在氡下面未被发现的零族元素的原子序数可能是（）

A、109B、118C、136D、137

〖板书〗2、族

〖引导〗自学书105页：

完成引导4.

〖板书〗⑴族的概念

〖讲解〗根据挂图进解，并完成对引导5.的填写，讲清：

第Ⅷ族，主族，副族，0族。

过渡元素、过渡金属。

等概念。

〖提问〗主族元素和副族元素及稀有气体的族序数在表示上有什么区别？

〖解答〗（对照周期表）元素所在族的序数用罗马数字表示，主族元素在族序数后标上A字，而副族元素在族序数后标上B字。

稀有气体称为0族。

在中学，主要学习主族元素的性质。

〖板书〗

（2）分类：

主族（7个），副族（7个），Ⅷ族（1个），0族（1个）。

简记为：

七主七副0和Ⅷ，十六族占十八行，8、9、10行为Ⅷ族。

〖活动〗引导6.

6.分析主族的族序数与最外层电子数的关系？

主族元素的族序数=最外层电子数，同主族元素的最外层电子数相同。

〖板书〗

⑶特点：

主族元素的族序数=最外层电子数。

〖讲解〗元素周期表中序的结构。

注意ⅠA左边没有元素，零族右边没有元素，ⅡA、ⅢA族不相邻等。

〖练习〗如果n为第ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为（n+1）的元素位于（）

A、ⅢAB、ⅣAC、ⅢBD、ⅠA

X元素的阳离子与Y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构，下列叙述正确的是（）

A、X的原子序数比Y的小B、X的原子最外层电子数比Y的大

C、X的原子半径比Y的大D、X元素的最高正价比Y的小

〖引导〗7.下列各图为元素周期表的一部分（表中数字为原子序数）正确的是

元素

C

Na

O

Fe

Ar

在周期表中的位置

第周期

第族

第周期

第族

第周期

第族

第周期

第族

第周期

第族

原子序数

4

9

16

20

18

在周期表中的位置

第周期

第族

第周期

第族

第周期

第族

第周期

第族

第周期

第族

七、课后活动

〖作业〗练习一、二

〖课外阅读〗思考题：

这是两个比较有趣而特殊的周期表，对于这样的周期表，你认为如何呢？

下载于凤凰城大学的网页，网址是:

http:

//chemlab.pc.maricopa.edu

*************************************

第二课时

〖板书〗二、元素的性质与元素在周期表中的位置的关系

〖引言〗元素在周期表中的位置，反映了该元素的原子结构，按结构决定性质的观点，也必然反映出元素的性质。

〖板书〗1、元素的金属性与非金属性与元素在周期表中位置的关系。

〖引导〗1.按要求填空：

第3周期

第ⅠA族

第3周期

第ⅡA族

第3周期

第ⅢA族

第3周期

第ⅣA族

第3周期

第ⅤA族

第3周期

第ⅥA族

第3周期

第ⅦA族

金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强

〖讲述〗解释引导1.完成引导2.

〖引导〗2.同周期元素的金属性与非金属性是如何递变规律？

答：

同周期元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。

逐渐由活泼的金属元素族过渡到活泼的非金属元素族。

〖讲解〗为什么出现这种原因？

〖引导〗3.同周期元素：

从左至右（除稀有气体外），电子层数相同，质子数增多，原子半径减小，核对电子的引力增强，原子失电子的能力减弱，得电子的能力增强，所以：

元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。

表现在：

元素的最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐，酸性逐渐，元素与氢化合的能力逐渐，形成气态氢化物的稳定性逐渐。

〖讲解〗分析周期表中，卤族和碱金属元素中元素性质的变化规律。

实验事实：

碱金属与水反应的程度、最高价氧化物水化物的碱性。

卤族元素与H2化合的难易，即生成的气态氢化物的稳定性。

最高价氧化物的水化物酸性的强弱。

〖引导〗4.判断下列性质：

稳定性：

HF>HCl>HBr>HI.与水反应的剧烈程度：

Na>K

〖讲解〗根据上述性质归纳，同一主族元素的性质变化。

〖引导〗5.同一主族元素的金属性与非金属性是如何递变规律？

答：

同主族元素从上到下，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。

〖讲解〗为什么出现这种原因？

〖引导〗6.同一主族，最外层电子数相同，从上到下，电子层数增加，原子半径增加，核对电子的引力减弱，原子失电子的能力增加，得电子的能力减弱，所以，元素的金属性逐渐增加，非金属性逐渐减弱。

表现在：

元素的最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐，酸性逐渐，元素与氢化合的能力逐渐，形成气态氢化物的稳定性逐渐，金属与水或酸反应的剧烈程度越来越。

〖讲解〗中学阶段，主要讨论的是主族元素性质的递变规律，副族元素性质的变化，规律比较复杂，中学化学中，暂不讨论。

〖提问〗元素周期表中的表格底色有几种？

为什么要这样表示？

〖回答〗有两种，绿色和浅绿色。

可以很明显地区分出金属元素和非金属元素。

〖板书〗2、金属与非金属的分界线

〖讲解〗金属元素通常在元素周期表的左下方，非金属元素通常在元素周期表的右上方，从表中可知，金属元素与非金属元素的分区，沿着周期表中硼、硅、砷、碲、砹跟铝、锗、锑、钋之间画一条虚线，线的左面是金属元素，右面是非金属元素。

指出：

金属元素与非金属元素之间没有严格的界限，位于分界线附近的元素，即能表现出一定的金属性，又能表现出一定的非金属性。

如Al，氧化物和氢氧化物都具有两性。

〖讲解〗教材103页，表5-12，完成107页的讨论题。

〖提问〗什么叫化合价？

〖讲解〗化合价是元素表现出的一种化学性质，化合价与最外层电子数关系密切。

在化学反应中能够发生转移（得失或偏移）的电子都是价电子。

〖板书〗3、元素的化合价与元素在周期表中位置的关系

〖讲述〗对于主族元素来说，一般情况下最外层电子即为价电子。

有些元素（如过渡元素）的化合价与次外层和倒数第三层的电子数有关，这部分电子也叫价电子。

〖板书〗

（1）价电子：

在化学反应中能发生转移的电子都是价电子。

〖活动〗自学教材第97页，表5-5。

主要化合价。

归纳完成引导

〖引导〗7.主族元素与化合价的关系：

最高正价=主族序数=最外层电子数

非金属元素：

|负价|=8－最高正价

金属元素只有价，非金属元素一般既有价，也有价。

〖板书〗

（2）主族元素：

最高正价=主族序数=最外层电子数

非金属元素：

|负价|=8－最高正价（H除外）

〖讲解〗同周期元素从左到右最高正价是从1～8递增。

非金属的负价从－4～－1递增。

同主族元素的最高正价都相等，等于族序数。

有个别元素比较特殊，如氧元素的化合价一般是-2价，而氟元素没有正化合价。

金属元素只有正化合价而无负价。

〖引导〗8.完成下表：

原子结构示意图

周期

族

元素名称和符号

最高正化合价

最高价氧化物的化学式

最高价氧化物对应的水化物的化学式

最高价氧化物对应的水化物的酸碱性

〖讲述〗从上面的学习可知，元素在周期表中的位置，反映了该元素原子结构和一定的性质。

因此，可以根据某元素在周期表中的位置，推测它的原子结构和某些性质；同样也可以根据元素的原子结构，推测它在周期表中的位置和性质。

这即是“位、构、性”三者之间的关系。

〖板书〗1、掌握“位、构、性”三者之间的关系

〖练习〗1.填写资料上的表格：

元素周期表中同周期同主族元素的性质递变规律

性质

同周期（从左到右）

同主族（从上到下）

原子半径

逐渐减小

逐渐增大

电子层结构

电子层数相同，最外层电子增大

电子层数递增，最外层电子数相同

失电子能力

逐渐减小

逐渐增大

得电子能力

逐渐增大

逐渐减小

金属性

逐渐减弱

逐渐增强

非金属性

逐渐样强

逐渐减弱

主要化合价

最高正价（+1～+7），非金属元素负价（－４～－１）

主族元素最高正价数等于族序数（O、F无最高正价）

最高价氧化物对应水化物的酸碱性

酸性逐渐增强

碱性逐渐减弱

酸性逐渐减弱

碱性逐渐增强

非金属元素气态氢化物的形成的难易程度与稳定性

气态氢化物的形成逐渐变易

气态氢化物稳定性逐渐增强

气态氢化物形成逐渐困难

气态氢化物稳定性逐渐减弱

〖练习〗9、比较下列性质：

（1）稳定性强弱：

H2SPH3

（2）碱性强弱：

NaOH>Al（OH）3,

（3）酸性强弱：

H3PO4HBrO4, HNO3>H3PO4.

11、下列性质的递变中，正确的是（）

A.O,S,Na的原子半径依次增大B.LiOH,KOH,CsOH的碱性依次增强

C.HF,NH3,SiH4的稳定性依次增强C.HCl,HBr,HI的还原性依次减弱

13、某元素X的原子序数为52，下列叙述正确的是（）

A、X的主要化合价是-2,+4,+6B、X可以形成稳定的气态氢化物

C、X的最高价氧化物对应水化物的酸性比HBrO4的酸性强

D、X原子的还原性比碘原子强

13、已知铍（Be）的原子序数为4.下列对铍及其化合物的叙述中，正确的是（）

A.    铍的原子半径大于硼的原子半径

B.    氯化铍化学式中铍原子的最外层电子数是8

C.    氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱

D.单质铍跟冷水反应产生氢气

七、课后活动

〖作业〗教材练习三、四

〖阅读材料〗探求周期系的低限和高限

　　所谓周期系的低限，是指周期表中元素最轻一端的始点，所谓周期系的高限，是指周期表中元素最重一端的终点。

两者可统称为周期系的限度。

探求周期系的低限和高限，不仅是周期系理论研究中的疑难问题，而且这一课题的正确解决，是全面把握周期系的内涵和外延的重要前提。

你想了解周期系限度问题吗？

你想了解科学家们探索解决尚存问题的新途径，以预测未来的发展趋势。

请查阅下面网址：

http:

//www.phypro.org/search/316.htm

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第三课时：

〖板书〗三、核素同位素

〖引导〗1、什么叫元素？

同种元素的中子数是否一定相同呢？

元素：

具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称。

自学教材完成下表：

原子符号

质子数

中子数

原子符号

原子名称

11H

1

0

H

氕，普通氢

21H

1

1

D

氘、重氢

31H

1

2

T

氚、超重氢

可知：

同一种元素原子的原子核中质子数相同，中子数不一定相同。

〖讲述〗完成引导，指出，氢元素有三种原子，即有三种核素。

〖板书〗1、核素：

具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫做核素。

〖讲述〗氢的三种核素间互称为同位素。

〖板书〗2、同位素：

质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，同一元素的不同核素之间互称为同位素。

〖讲述〗同位素即是周期表中占同一个位置，元素、同位素和核素这三素之间的关系是：

核素

核素

〖板书〗

………

元素

同样素

同位素

 〖讲述〗1.同一种元素，可以有若干种不同的核素；2.同位素是同一元素的不同核素之间的互称，不指具体的原子；3.符号AZX既表示一个具体的原子，又表示一种核素。

〖练习〗2、下列说法正确的是①④

①人们已发现了112种元素，但不能说人们已发现了112种原子。

②所有元素的原子核都由质子和中子构成的。

③凡是核外电子数相同的微粒一定属于同种元素。

④凡同种元素的原子都具有相同的核电荷数和电子数。

3、11H、21H、31H、H+、H2是（）

A、氢的五种同位素B、五种氢元素

C、氢的五种同位素异形体D、氢元素的五种不同微粒

4、对微粒4018X和4019X有下列叙述，正确的是（）

A、质量几乎相等B、核外电子数相同

C、质子数和中子数都相等D、互为同位素

〖讲述〗许多元素具有多种同位素，如

〖板书〗3、几种重要的同位素：

O:

168O、178O、188OCl：

3517Cl、3717ClC：

126C、136C、146CU：

23492U、23592U、23892U

〖讲述〗同位素有多种用途，自学课本P108有关内容，了解同位素的用途

〖引导〗5、同位素的应用：

①利用制造氢弹，②利用制造原子弹和作核反应堆的燃料；③用给金属制品探伤、抑制马铃薯等；④用在医疗上治疗癌肿等。

〖板书〗4、同位素的特性:

⑴同种元素的各种同位素的化学性质基本相同。

⑵各种天然同位素的原子百分比不变。

〖讲解〗⑴同一元素各种同位素虽然质量数不同，但化学性质几乎完全相同。

（为什么？

提示：

元素的性质主要决定于最外层电子数，物理性质略有不同）

⑵在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，各种同位素所占的原子（个数）百分比一般不变。

〖板书〗⑶元素的相对原子质量，是按各种天然同位素原子所占的一定百分比算出来的平均值。

〖引导〗6、已知氢元素有两种天然同位素，并测得以下数值：

同位素

同位素原子的相对原子质量

在自然界各同位素的原子百分含量

3517Cl

34.969

75.77%

3717Cl

36.966

24.23%

计算氯元素的相对原子质量：

解答：

氯元素的相对原子质量=34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.453

强调：

是原子个数比而不是质量比。

※    原子的相对原子质量即是某种同位素原子的相对质量，其近似整数值等于该原子的质量数，如3717Cl原子的相对原子质量是36.966，近似整数值等于37。

〖板书〗（4）与相对原子质量有关的概念

元素的相对原子质量

原子的相对原子质量，原子相对原子质量的近似值。

〖练习〗7、aX和bY分别是元素X和元素Y的一种原子，已知a＞b，元素X和元素Y的相对原子质量的关系是（）

A、大于B、等于C、小于D、不能确定

〖自学〗书108页：

四、元素周期表和元素周期律的意义

〖板书〗四、元素周期表和元素周期律的意义

〖讲解〗自学课本P108。

完成引导

〖引导〗8、现在我们所用的周期表是在俄国化学家门捷列夫编制的元素周期表上发展起来的，它反映出了元素之间的内在联系，是对元素的一种很好的自然分类。

它把元素的性质、在周期表中的位置和它的原子结构三者之间联系了起来。

它可以启发人们在周期表中一定的区域内寻找新的物质。

例如：

通常制造农药的元素中含有Cl、P、S、N、As等。

⑵半导体材料都金属与非金属交界处的元素，如Ge、Si、Ga、Se等。

⑶人们努力在过渡元素中寻找各种良好的催化剂。

在周期表里从ⅢB到ⅥB的过渡元素，如钛、钽、钨、铬具有耐高温、耐腐蚀的特点。

〖练习〗15、在63Li,147N,2311Na,2412Mg,73Li,146C几种核素中：

（1）和互为同位素。

（2）和质量数相等，但不能互称同位素。

（3）和的中子数不相等，但质子数不相等，所以不是同一种元素。

16、以下互为同位素的是（）

A.金刚石与石墨B.D2与H2,C.CO与CO2D.3517Cl与3717Cl

17、设某元素原子核内的质子数为m，中子数为n，则下列论断正确的是（）

A.    不能由此确定该元素的相对原子质量

B.这种元素的相对原子质量为m+n

C.若碳原子质量为Wg，此原子的质量为（m+n）Wg

D