高中化学必修一 4.1.2 原子结构与元素的性质教学设计新

第四章　元素周期律

4.1.2　原子结构与元素的性质

“元素周期表”是必修一模块第四章。新课程标准对本节内容要求是：认识原子结构、元素性质与元素在元素周期表中位置的关系。知道元素和核素的含义，了解原子核外电子的排布。结合有关数据和实验事实认识原子结构、元素性质呈现周期性变化的规律，构建元素周期律。知道元素周期表的结构，以第三周期的钠、镁、铝、硅、硫、氯，以及碱金属和卤族元素为例，了解同周期和主族元素性质的递变规律。给出的活动与探究建议是：查阅元素周期律的发现史料，讨论元素周期律的发现对化学科学发展的重要意义。元素周期律这部分内容始终是高中化学概念理论部分的重点内容之一。在新课程中，更加关注概念理论知识的建构过程和各部分知识间的联系。课程标准规定或建议的核心教学活动凸现了概念理论的建构过程，更注重科学学习方法的教育。

这一课时的内容是以碱金属元素和卤族元素的结构和性质的关系进行讨论原子结构与元素的性质的相似性及递变性。初步学会根据原子结构的特点，推测元素的化学性质。

【宏观辨识与微观探析】

1、知道碱金属元素、卤族元素的原子结构及特点。

2、能说出碱金属元素、卤族元素化学性质的相似性及递变性。

【证据推理与模型认知】

1、初步学会根据原子结构的特点，推测元素的化学性质。

1、碱金属元素、卤族元素化学性质的相似性及递变性。

2、能推测元素的化学性质。

投影、电脑视频、实验器材和药品【探究金属化学性质和卤素单质之间的置换】

【引入】

     我们把ⅠA 称为碱金属族，我们为什么要把他们编在一个族呢？请同学们画出碱金属的原子结构示意图，分析碱金属原子结构的共同之处 ？这种内在的联系是什么呢？

一、碱金属元素

【思考与讨论】

(1) 在周期表中，从上到下碱金属元素原子的核电荷数、原子半径的变化有什么特点？

(2) 观察碱金属元素的原子结构示意图，它们的原子核外电子排布有什么特点？从哪一点能够推断出碱金属元素的化学性质具有相似性？

【总结】通过分析上表可知，碱金属元素原子结构的共同点是             ，不同点是                                                 ，其变化规律是                                                                                                  。

【实验探究】

（1）回忆第二章学过的知识，钠有哪些化学性质？

（2）结合锂、钠和钾的原子结构特点，请你预测锂、钾可能具有哪些与钠相似的化学性质。

【分析和结论】

（1）通过实验、观察，讨论并总结钠、钾有哪些相似的化学性质，与你最初根据原子结构特点进行的预测是否一致？

（2）从实验现象比较钾、纳与水反应的难易程度。由此，你能推断出锂与水反应的难易程度吗？

（3）通过比较碱金属与水反应的难易程度，你能发现与它们的原子结构有什么关系吗？由此，你能推断出碱金属元素化学性质的相似性和递变规律吗？

【总结】

1、碱金属元素的化学性质的相似性

碱金属元素原子的最外层上都有     个电子，他们的化学性质相似，很容易          ，都能和氧气与水发生反应。因此碱金属元素的化合价都是        价。

2、碱金属元素的化学性质的递变性

①与O2的反应

②与水的反应

2Na + 2H2O ＝ 2NaOH + H2↑(剧烈)

2K + 2H2O ＝ 2KOH + H2↑(更剧烈)

随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，碱金属元素的原子失电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强，单质还原性增强。

①与O2的反应越来越剧烈，产物更加复杂。

②与H2O的反应越来越剧烈。

③最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，CsOH的碱性最强。

【归纳总结】碱金属元素的原子结构特点

【方法引导】预测性质

预测是在已有信息的基础上，依据一定规律和方法对未知事物所进行的一种推测。在化学研究中，可以根据物质的组成、结构和反应规律等，预测元素及其化合物的性质、可能发生的化学反应，并评估所作预测的合理性。

我们可以通过认识元素“位置”“结构”“性质”之间的内在联系，根据元素的“位置”“结构”特点预测和解释元素的性质。例如，钠与钾是IA族元素，它们都能与水反应；物与钠、钾属于同族元素，所以，可预测出物也能与水反应。

二、卤族元素

(1) 卤素单质的物理性质

【分析并讨论】

分析上表可知，从F2到I2，颜色逐渐        ，熔、沸点逐渐           ，密度逐渐          ，水溶性逐渐          。

【思考与讨论】

根据卤素原子结构，推测 氟、氯、溴、碘在化学性质上所表现的相似性和递变性？

（2）卤素单质与氢气的反应。

【思考与讨论】

（1）根据卤素的原子结构，请你试着推测氟、氯、溴、碘在化学性质上表现出的相似性和递变性。

（2）根据卤素单质与氢气的反应事实，讨论随着原子核电荷数的增多，卤素单质与氢气反应的规律性变化。

从F2到I2，与H2反应所需要的条件逐渐      ，反应剧烈程度依次          ，生成气态氢化物的稳定性依次         。

【实验】

(3) 卤素单质间的置换反应(实验4-1)

由上述实验可知，Cl2、Br2、I2三种卤素单质的氧化性由强到弱的顺序是         ，相应卤素离子的还原性由强到弱的顺序是                                   。

【归纳总结】

1．卤素单质性质的相似性

2．卤素单质性质的递变性

【课后练习】

1．随着碱金属元素原子序数的增大，下列递变规律正确的是(　　)

A．原子半径逐渐增大

B．碱性逐渐减弱

C．单质熔、沸点逐渐升高

D．单质的氧化性逐渐增强

2．下列关于碱金属的叙述正确的是(　　)

A．钾与氧气或水反应比钠的反应剧烈，铷、铯的反应更剧烈

B．碱金属的密度随着原子序数的递增逐渐减小

C．碱金属元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性随着原子序数的递增依次减弱

D．碱金属元素的阳离子的氧化性随着原子序数的递增依次增强

3．关于铯及其化合物的以下各种说法中不正确的是(　　)

A．氢氧化铯是一种强碱，比KOH的碱性强

B．铯与水或酸溶液反应剧烈，都生成氢气

C．Cs的还原性比Na强，故Na＋的氧化性强于Cs＋

D．Al的金属性大于Cs的金属性

4．随着卤族元素原子序数递增，下列说法正确的是(     )

A．单质的熔、沸点逐渐降低

B．最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱(F除外)

C．单质的氧化性逐渐增强

D．气态氢化物的稳定性逐渐增强

5．下列对卤素的说法不符合递变规律的是(     )

A．F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱

B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱

C．F－、Cl－、Br－、I－的还原性逐渐增强

D．卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序颜色变浅，密度增大

6．下列说法正确的是(     )

A．F、Cl、Br的最外层电子数都是7，次外层电子数都是8

B．从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，推出F、Cl、Br、I的非金属性递增规律

C．卤素按F、Cl、Br、I的顺序，其非金属性逐渐减弱的原因是随着核电荷数增加电子层数增大起主要作用

D．砹是原子序数最大的卤族元素，根据卤素性质的递变规律，砹易溶于水，难溶于CCl4

【板书】

本节课属于内容较抽象，理论性强，教学必须具有严密的逻辑性，从课堂教学的结构上，应当体现出教材本身逻辑系统的要求；要重视理论推理。为了提高学生学习的积极性，希望通过课堂讨论的形式，教师进行适当的引导，多让学生自主思考和交流，启发学生动脑、动口、动手，主动积极地进行学习，以提高他们的逻辑思维能力和语言表达能力，从而提高教学质量。因此，在今后的教学中，我们只有不断地反思自己，去伪存真，扬长避短，方能提升自己、完善自己。从素养为本的课堂中提高学生宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的核心素养。