高中化学人教版 (2019)选择性必修2原子结构表格教案

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2原子结构表格教案，共5页。教案主要包含了旧知回顾，深度思考，规律探索，思考交流，课堂练习，归纳总结，下节提示等内容，欢迎下载使用。
课程基本信息
学科
化学
年级
高二
学期
春季
课题
元素周期律（一）
教科书
书 名：化学选择性必修2教材
出版社：人民教育出版社 .
教学目标
1.能从原子结构的角度理解原子半径、元素第一电离能之间的递变规律，能利用递变规律比较原子(离子)半径、元素第一电离能的相对大小。
2.通过原子半径、元素第一电离能递变规律的学习，建立“结构决定性质”的认知模型，并能利用认知模型解释元素性质的规律性和特殊性。
教学内容
教学重点：
影响原子半径大小的因素
原子或离子半径的比较方法
元素第一电离能的概念与意义
元素第一电离能变化规律及其应用
教学难点：
1. 原子或离子半径的比较方法
2. 元素第一电离能变化规律及其应用
教学过程
【旧知回顾】什么是元素周期律？它包含哪些？
元素的性质随元素原子的核电荷数递增发生周期性递变，
元素原子的核外电子排布、原子半径、化合价、金属性和非金属性等，
元素周期律的内涵丰富多样，下面，我们来讨论原子半径、电离能和电负性的周期性变化。
任务一 原子半径
【教师】首先我们回顾下原子半径的递变规律。根据原子半径图，可以得出(1)同周期：从左至右，核电荷数越大，半径越小。(2)同主族：从上到下，核电荷数越大，半径越大。为什么存在这样的规律呢？影响原子半径的因素有哪些？
它包含两个相反因素，具体为：电子的能层数：能层越多，电子之间的排斥作用将使原子半径增大；核电荷数：核电荷数越大，核对电子的吸引作用越大，原子半径减小；当讨论原子半径变化趋势时，要同时考虑以上两个因素，有时要注意分析哪个因素起主导作用。
【讲述】思考：如何用这两种因素解释原子半径的递变趋势？
同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，主要原因是：同周期主族元素电子的能层数相同，从左到右，核电荷数的增加使核对电子的吸引增强而引起原子半径减小的趋势，大于最外层电子数的增加使电子间的排斥增强而引起原子半径增大的趋势。
同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，主要原因是：同主族元素从上到下，电子能层数的增加使电子间的排斥增强而引起原子半径增大的趋势，大于核电荷数的增加使核对电子的吸引增强而引起原子半径减小的趋势。
【深度思考】
（1）比较同种元素的原子与其对应离子半径的大小，如比较H+、H、H—的半径大小。
提示： H+、H、H—三种微粒的核电荷数完全相同，不同，越强，半径越大。故同种元素的阴离子半径大于其原子半径，原子半径大于其阳离子半径，即r(H+) > r(H) > r(H-).
（2）若短周期元素的离子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的电子层结构。原子序数从大到小的顺序是什么？离子半径由大到小的顺序是什么？
提示: 短周期元素的离子：aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的电子层结构，则：a－2＝b－1＝c＋3＝d＋1，且A、B在周期表中C、D的下一周期。如图
故原子序数大小为：a＞b＞d＞c。
四种离子的电子层结构相同，能层数相同，核外电子数相同，排斥力相同，原子序数越大，核电荷数越大，核对电子的吸引增强而引起原子半径减小，故离子半径大小为：C3－＞D－＞B＋＞A2＋。
任务二 电离能
【过渡】首先让我们一起回忆碱金属元素的化学性质。
碱金属元素原子的化学性质，碱金属元素原子的价层电子排布为ns1,都易失去最外层一个电子，存在一定的相似性。由数据可得碱金属元素原子能层增加，半径依次增大， 失去最外层电子能力增强，那如何寻求定量衡量原子得失电子能力的方法？
【投影】一、第一电离能
概念：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。上述表述中“气态”“基态”“电中性”“失去一个电子”等都是保证“最低能量”的条件。
M(g)= M+(g) + e- 称为第一电离能
M+(g)= M2+(g) + e-称为第二电离能；以此类推。
非常容易得出电离能越小 ，气态原子（离子）越易失电子
【规律探索】
原子的第一电离能随核电荷数的递增有什么规律呢？
根据第一电离能与原子序数的递变规律，我们容易得出：结论1：同主族元素从上到下，第一电离能逐渐变小。
结论2：同周期元素从左到右第一电离能表现为由低到高的趋势。在这里一定要注意是由低到高的趋势，
【思考交流】
思考1：Be、Mg、N、P比同周期相邻元素的第一电离能都要高，为什么？
提示： ⅡA族元素的价电子排布为ns2，p轨道为全空状态，比较稳定。ⅤA族元素的价电子排布为ns2np3，p轨道为半充满状态，比较稳定。这使得它们不易失去电子，第一电离能较大。
结论：第一电离能反常，同周期下ⅡA＞ⅢA ；ⅤA＞ⅥA。
（展示：逐级电离能和元素常见化合价的关系）
思考2：请从原子结构角度分析原子的逐级电离能为什么增大，逐级电离能与元素化合价有什么关系？
提示：随着电子的逐个失去，阳离子所带电荷越来越多，再失去电子需克服的引力越大，所以逐级电离能越大。钠核外电子排布式为1s22s22p63s1，第一电离能比第二电离能小很多，说明失去第一个电子成为1s22s22p6比失去第二个电子更容易，所以钠容易失去一个电子形成+1价钠离子；以此规律可说明镁、铝易失去电子形成+2、+3价离子。
【课堂练习】例1.某主族元素的第一、二、三、四电离能依次为899 kJ·ml－1、1757 kJ·ml－1、14840 kJ·ml－1、18025 kJ·ml－1，则该元素在元素周期表中位于（ ）
A.第ⅠA族 B.第ⅡA族 C.第ⅢA族 D.第ⅣA族
【教师】分析该元素的各级电离能可知，第一、二电离能较小，第三电离能剧增，说明该元素原子易失去2个电子，则该元素原子的最外层电子数为2，该元素位于第ⅡA族。故选B。
例2:X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－两种离子的核外电子排布相同，下列说法正确的是( )
A．X的原子半径比Y小 B．X和Y的核电荷数之差为m－n
C．离子半径：Xm＋> Y n－ D．第一电离能：X