《元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、第一章第一節(jié) 元素周期表教學(xué)設(shè)計(jì)第3課時(shí)：元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)廣州一中 羅婉嫻一、教學(xué)目標(biāo) 知識與技能:1.通過觀察鹵素、堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)（最外層電子數(shù)）的相同點(diǎn)，掌握同類物質(zhì)具有相似的性質(zhì)。2.通過比較鹵素、堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)（電子層數(shù)）的不同點(diǎn)，掌握同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，并學(xué)會分析遞變性的原因。3.知道金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)的遞變規(guī)律、以IA和VA族為例，知道同一主族內(nèi)元素性質(zhì)的相似和遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。4.初步掌握元素的金屬性或非金屬性強(qiáng)弱比較的方法。 過程與方法：培養(yǎng)通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和素材的分析來歸納結(jié)論的能力，形成科學(xué)方法，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，位置反映

2、結(jié)構(gòu)”的化學(xué)基本觀念。 情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過對元素周期律和周期表的學(xué)習(xí)，加深對“事物變化的量變引起質(zhì)變”等哲學(xué)規(guī)律性認(rèn)識，體會元素周期律和周期表在自然科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的重要作用。二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：元素在元素周期表中的位置及其性質(zhì)的遞變規(guī)律。三、教學(xué)方法：對比 歸納 實(shí)驗(yàn)探究 演繹四、教學(xué)過程（一）堿金屬元素環(huán)節(jié)1：理論探究，對比歸納堿金屬元素結(jié)構(gòu)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。【問題創(chuàng)設(shè)】元素周期表中為什么把鋰、鈉、鉀等元素編在一個族呢？它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有什么聯(lián)系呢？【學(xué)生活動】：（科學(xué)探究1）查閱元素周期表，填寫教材P5中的表格，對比堿金屬的原子結(jié)構(gòu)示意圖，歸納堿金屬原子結(jié)構(gòu)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。 相同點(diǎn)：最

3、外層只有一個電子不同點(diǎn)：隨著核電荷數(shù)的增加，原子的電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大?！咀穯枴吭氐幕瘜W(xué)性質(zhì)決定于原子結(jié)構(gòu)中的哪一部分？根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的異同，推測堿金屬元素性質(zhì)的異同點(diǎn)？【學(xué)生】化學(xué)性質(zhì)決定于最外層電子數(shù)。堿金屬可能像鈉一樣能與氧氣和水反應(yīng)，但反應(yīng)程度可能不同?！具^渡】 下面我們通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證堿金屬化學(xué)性質(zhì)的相似性和不同點(diǎn)。環(huán)節(jié)2：實(shí)驗(yàn)探究，通過實(shí)驗(yàn)鉀和鈉與氧氣的反應(yīng)以及鉀和鈉與水的反應(yīng)，對比鉀和鈉性質(zhì)上的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。【實(shí)驗(yàn)視頻】：（科學(xué)探究2）鉀分別與氧氣、水的反應(yīng)，回憶鈉分別與氧氣、水的反應(yīng)，進(jìn)行對比。序號鉀鈉對比實(shí)驗(yàn)1與氧氣反應(yīng)相同現(xiàn)象都能與氧氣反應(yīng)不同現(xiàn)象鉀熔成小球，迅

4、速燃燒并產(chǎn)生紫色火焰金屬鈉先熔化后燃燒，產(chǎn) 生黃色火焰對比實(shí)驗(yàn)2與水反應(yīng)相同現(xiàn)象都能與水反應(yīng)不同現(xiàn)象鉀浮在水面上，劇烈反應(yīng)，有火花，反應(yīng)后的溶液使酚酞顯紅色 鈉也浮在水面，跟水反應(yīng)，熔成小球，并在液面上迅速游動，反應(yīng)后的溶液使酚酞顯紅色 環(huán)節(jié)3：由鉀鈉到堿金屬再到研究方法，分層次歸納總結(jié)出元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。【思考與交流1】通過觀察和回憶鉀和鈉的實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為鉀和鈉性質(zhì)的相似性和不同點(diǎn)與它們的原子結(jié)構(gòu)有關(guān)系嗎？ 【學(xué)生歸納】鉀和鈉都能與氧氣和水反應(yīng)，性質(zhì)相似，是因?yàn)樗鼈兊淖钔鈱佣际怯?個電子，而鉀比鈉反應(yīng)更劇烈，是因?yàn)殁浽颖肉c原子多一個電子層。【思考與交流2】歸納整個堿金屬元素性質(zhì)與原子

5、結(jié)構(gòu)的關(guān)系，并預(yù)測鋰和銣的性質(zhì)。【學(xué)生歸納】堿金屬元素最外層都有1個電子，它們的化學(xué)性質(zhì)相似，都能與氧氣、水反應(yīng)。 堿金屬從鋰到銫，隨著電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，原子核對最外層電子的引 力逐漸減弱，失電子越來越易，與氧氣、水反應(yīng)越來越劇烈。 鋰反應(yīng)沒有鈉劇烈，銣反應(yīng)比鉀劇烈?！緦?shí)驗(yàn)視頻】鋰與水，銣與水，銫與水的反應(yīng)?！揪毩?xí)】LiO2 = NaO2 = K+O2=KH2O = RbH2O =【思考與交流3】從Li到Cs，與水生成堿的反應(yīng)越來越劇烈，它們的金屬性逐漸增強(qiáng)，所以，以后若要比較金屬的金屬性強(qiáng)弱，可以用哪些判斷方法？ 【學(xué)生歸納】（研究方法）元素的金屬性強(qiáng)弱比較（教材P7注釋）

6、 元素的金屬性比較可以從兩個方面比較：元素的金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)越容易與水（或酸）反應(yīng)置換出氫氣；它們的最高價(jià)氧化物的水化物氫氧化物堿性越強(qiáng)。環(huán)節(jié)4:堿金屬物理性質(zhì)的相似性和遞變性?！緦W(xué)生】根據(jù)表1-1，請總結(jié)堿金屬的物理性質(zhì)有什么相似性和規(guī)律性。堿金屬單質(zhì)顏色和狀態(tài)密度（g/cm-3）熔點(diǎn)（。C）沸點(diǎn)（。C）原子半徑（nm）Li銀白色，柔軟0.534180.513470.152Na銀白色，柔軟0.9797.81882.90.186K銀白色，柔軟0.8663.657740.227Rb銀白色，柔軟1.53238.896680.278Cs銀白色，柔軟1.87928.40678.40.265【總結(jié)】單

7、質(zhì)的顏色，除銫外，都呈銀白色，狀態(tài)柔軟，密度小，熔點(diǎn)低。（二）鹵族元素環(huán)節(jié)5：利用已學(xué)堿金屬的研究方法，預(yù)測鹵族元素結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系。【過渡】通過堿金屬的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道了最外層電子數(shù)都為1個電子的堿金屬原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系，那同學(xué)們能不能類推鹵族元素結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的相似性和遞變性呢？【學(xué)與問】鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)如下所示，根據(jù)鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)，請你試著推測一下氟、氯、溴、碘在化學(xué)性質(zhì)上所表現(xiàn)的相似性和遞變性。【學(xué)生】相似性：最外層電子數(shù)都為7，都易得一個電子，都有氧化性。遞變性：從氟到碘，電子層數(shù)逐漸增大，原子半徑逐漸增大，原子核對最外層電子的引力逐漸減弱，得電子越來越難，氧化性逐漸減弱。環(huán)節(jié)

8、6：利用已有的科學(xué)事實(shí)，證明鹵族元素結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系。【教師】如何證明我們的預(yù)測是否正確呢？除了實(shí)驗(yàn)，我們還可以通過一些科學(xué)家已經(jīng)得出的客觀事實(shí)來證明我們的結(jié)論？例如教材第8頁鹵素單質(zhì)與氫氣的反應(yīng)?！就队啊俊緦W(xué)生】相似性：鹵素單質(zhì)均為雙原子分子，均能與氫氣反應(yīng)生成氫化物。遞變性：從F2到I2，與氫氣反應(yīng)越來越難，氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱，非金屬性逐漸減弱。環(huán)節(jié)7：利用已有知識，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證鹵族元素結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系。【教師】類似比較金屬活潑性強(qiáng)弱，證明鹵素元素的非金屬性強(qiáng)弱也可以通過鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)?！緦?shí)驗(yàn)1-1】完成下列實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象。寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)方程式1將少量新制的

9、飽和氯水分別加入盛有NaBr溶液和KI溶液的試管中，用力振蕩后加入少量四氯化碳，振蕩、靜置。122將少量溴水加入盛有KI溶液的試管中，用力振蕩后加入少量四氯化碳，振蕩、靜置。3【思考與交流】根據(jù)現(xiàn)象寫出方程式，比較以上三個反應(yīng)氧化劑、氧化產(chǎn)物的氧化性強(qiáng)弱。【總結(jié)】非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)：與氫氣反應(yīng)的難易程度以及生成的氫化物的穩(wěn)定性；單質(zhì)間的置換反應(yīng)；最高價(jià)氧化物的水化物（含氧酸）的酸性強(qiáng)弱。【教師】閱讀教材P8資料卡片，鹵素單質(zhì)在物理性質(zhì)上同樣存在相似性和遞變性。環(huán)節(jié)8： 【教師總結(jié)】通過比較堿金屬和鹵族元素，我們可以看出，元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)有密切的練習(xí)，特別是與最外層電子數(shù)有關(guān)，結(jié)構(gòu)的相似

10、的一族元素，在化學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)出相似性和遞變性。拓展到整個元素周期表，同主族元素從上到下，金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱。五板書設(shè)計(jì)：二、元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)（一）堿金屬結(jié)構(gòu)（從Li到Cs） 性質(zhì)同：最外層為1e- 都能與氧氣和水反應(yīng)異：電子層數(shù)，原子半徑， 與氧氣和水反應(yīng)反應(yīng)越來與劇烈 失電子越來越來越容易 金屬性逐漸增強(qiáng)（二）鹵族元素結(jié)構(gòu)（從F2到I2） 性質(zhì)同：最外層為7e- 都能與氫氣反應(yīng)異：電子層數(shù)，原子半徑， 與氫氣反應(yīng)越來越難,生成氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱 得電子越來越來越難 非金屬性逐漸減弱六教學(xué)反思 1.本節(jié)課首先由堿金屬的原子結(jié)構(gòu)入手，由學(xué)生預(yù)測Na和K的化學(xué)性質(zhì)，接下來回憶N

11、a、K分別與氧氣燃燒及與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，輔以實(shí)驗(yàn)視頻，然后由學(xué)生討論推出堿金屬化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性，預(yù)測銣、銫與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并再次呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)視頻，學(xué)生被銫與水反應(yīng)的現(xiàn)象所震撼，也加深了對堿金屬化學(xué)性質(zhì)的遞變性的理解。此時(shí)，我們再次提出另外一個問題：你估計(jì)鋰與水反應(yīng)會是怎樣？當(dāng)他們看到金屬鋰在水中慢悠悠地轉(zhuǎn)動，發(fā)出會心的微笑。在老師把單質(zhì)的還原性轉(zhuǎn)變?yōu)樵氐慕饘傩院?，形成金屬族元素金屬性的遞變性的這一原理。這樣利用反差較大實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，更易引起學(xué)生的注意，利于他們形成運(yùn)用原理的思維程序。2. 在環(huán)節(jié)7中：利用已有知識，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證鹵族元素結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系。 對于要比較鹵素元素的非金屬性強(qiáng)弱

12、，學(xué)生相對陌生，我們可以提示他們：類似比較金屬活潑性強(qiáng)弱通過鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)來證明，并提出如何使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更易觀察，通過幫助學(xué)生回憶上學(xué)期學(xué)過的萃取實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出置換后，再加入CCL4溶液，讓現(xiàn)象更明顯。這樣讓學(xué)生通過反應(yīng)事實(shí)及實(shí)驗(yàn)得出出元素的非金屬性定義、元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)及鹵族元素非金屬性的遞變規(guī)律。【練習(xí)反饋】1、堿金屬鈁(Fr)具有放射性，它是堿金屬元素中最重的元素，下列預(yù)言錯誤的是（ ）. 在堿金屬中它具有最大的原子半徑B. 它的氫氧化物化學(xué)式為FrOH，是一種極強(qiáng)的堿C. 鈁在空氣中燃燒時(shí)，只生成化學(xué)式為Fr2O的氧化物D. 它能跟水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿和氫氣，由于反應(yīng)劇烈而發(fā)

13、生爆炸2、已知金屬A可與冷水反應(yīng)，金屬B和熱水才能反應(yīng)，金屬C和水不能反應(yīng)，判斷金屬A、B、C金屬性強(qiáng)弱 已知NaOH為強(qiáng)堿、Mg(OH)2為中強(qiáng)堿、Al(OH)3為兩性氫氧化物，則Na、Mg、Al的金屬性強(qiáng)弱 氧化性Al3+Mg2+Na+ ，則元素金屬性順序?yàn)?、下列事實(shí)不能用于判斷金屬性強(qiáng)弱的是（ ） A金屬間發(fā)生的置換反應(yīng) B1 mol金屬單質(zhì)在反應(yīng)中失去電子的多少C金屬元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的堿性強(qiáng)弱D金屬元素的單質(zhì)與水或酸置換出氫氣的難易4、各組性質(zhì)比較的表示中,正確的是（ ） A生成由易到難：HF>HCl>HBr>HI B穩(wěn)定性：HF<HCl<HBr<HI C酸性：HF>HCl>HBr>HI D酸性：HClO4<HB