课件24张PPT。二、元素的性质与原子结构 查阅元素周期表填写P5表格，从中发现碱金属的原子结构有何异同？1. 碱金属元素碱金属原子结构有何异同？①相同点：碱金属元素原子结构的
相同， 都为 。
最外层电子数1个LiNaKRbCs问题 1②递变性：从Li到Cs，碱金属元素
原子结构核电荷数 ，电子
层数 ，原子半径 。依次增大依次增多依次增大最外层1个电子易失一个电子，核电荷数递增电子层数递增原子半径依次增大失电子能力逐渐增强具强还原性还原性逐渐增强思考 根据碱金属原子结构的异同预测碱金属性质的异同。同：异：判断元素 金属性 强弱的依据：2、最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱；1、单质与水（或酸）反应置换出氢的难易3、金属之间的置换反应，强置换弱；（易 ——强）（强 ——强）资料卡片问题 2 我们可以从哪些角度（和哪些物质反应）对比研究钠元素与钾元素金属性的强弱？探究实验1 在小烧杯中放入一些水，然后取绿豆大的钾和钠，吸干表面的煤油，投入到小烧杯中，观察现象。 钠、钾与水反应的现象比较钠与水反应的现象浮、熔、游、响、红钾与水反应的现象浮、熔、游、响、燃烧、红碱金属与水反应比较剧烈 产生氢气更剧烈 产生氢气轻微爆炸遇水立即燃烧爆炸遇水立即燃烧爆炸 取一小块钾，擦干表面的煤油后放在石棉网上加热，观察现象。同钠与氧气的反应比较。 探究实验2钠、钾与氧气反应的现象比较钠与氧气反应的现象燃烧剧烈，火焰颜色为黄色钾与氧气反应的现象燃烧更剧烈，火焰颜色为紫色更为复杂K2O、K2O2、KO2Li2O更为复杂Na2O、Na2O2碱金属与氧气反应比较⑴都能与氧气等非金属反应
⑵都能和水反应
1、化学性质相似性：2、化学性质递变性⑴与氧气反应越来越剧烈
⑵与水反应越来越剧烈（从Li到Cs，还原性增强）结论（强还原性）碱金属的物理性质(P7)有何相似性和递变性？碱金属的物理性质的比较相
似
点递变性颜色硬度密度熔沸点导电导热性密度变化熔沸点变化Li Na K Rb Cs均为银白色（Cs略带金色）柔软较小较低强逐渐增大的趋势（K特殊）单质的熔沸点逐渐降低卤素元素单质的物理性质问题 3观察P7卤素的原子结构。思考（1）卤素的原子结构有哪些相似性和差异性？（2）试着推测氟、氯、溴、碘在化学性质上
的相似性和递变性？ 最外层7个电子易得一个电子，核电荷数递增电子层数递增原子半径依次增大得电子能力逐渐减弱原子结构性质决定具氧化性氧化性逐渐减弱1.单质与氢气生成气态氢化物的难易程度判断元素 非金属性 强弱的依据：3.元素最高价氧化物的水化物——含氧酸的酸性强弱；4、非金属单质之间的置换反应，强置换弱2. 生成的气态氢化物的稳定性（易 ——强）（稳定 ——强）（强 ——强）H2 + F2 = 2HF反
应
条
件
逐
渐
苛
刻产
物
稳
定
性
逐
渐
减
弱1. 卤素与氢气的反应（1）卤素单质与H2化合的难易关系：(2) 卤化氢的稳定性关系：
结论:F2 >Cl2> Br2> I 2HF > HCl > HBr > HI资料卡片在氧化还原反应中
氧化性：氧化剂 > 氧化产物
还原性：还原剂 > 还原产物可根据此规律判断氧化性或还原性的强弱。例如：Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu
还原性： Fe > Cu
实验探究根据以上规律，设计实验方案，验证氯、溴、碘的单质氧化性的强弱。试剂：Cl2水、NaBr溶液、KI溶液、Br2水、CCl44)卤素间的相互置换 Cl2＋ 2Br－ ===== 2Cl－＋Br2
Cl2＋ 2I－ ===== 2Cl－＋I2
Br2+ ２I－ ===== ２Br－＋I2 思考：根据上述实验，排出Cl2、Br2、I2的氧化性强弱顺序氧化性：Cl2＞Br2＞I2
元素的金属性和非金属性递变小结金属性逐渐增强非金属性逐渐增强课堂练习： ：砹(At)是卤族元素中位于碘后面的元素，试推测砹和砹的化合物最不可能具备性质
A.砹易溶于某些有机溶剂
B.砹化氢很稳定不易分解
C.砹是有色气体
D.砹化银不溶于水或稀HNO3ＢＣ《元素周期表》学案
二、元素的性质与原子结构
1. 碱金属元素
（1）问题[1]:碱金属原子结构有何异同？
①相同点：碱金属元素原子结构的 相同， 都为 。
②递变性：从Li到Cs，碱金属元素的原子结构中，核电荷数 ,电子层数 ,原子半径 。
（2）探究实验1 :钠和钾与水反应
在小烧杯中放入一些水，然后取绿豆大的钾和钠，吸干表面的煤油，投入到小烧杯中，观察现象。
钠与水反应的现象: ，
钾与水反应的现象: 。
（3）探究实验2 :钠和钾与氧气反应
取一小块钾，擦干表面的煤油后放在石棉网上加热，观察现象。同钠与氧气的反应比较。
钠与氧气反应的现象： ，
钾与氧气反应的现象： 。
（4）结论：
碱金属化学性质的相似性： ，
碱金属化学性质的递变性： 。
（5）碱金属的物理性质的比较：
Li Na K Rb Cs
相似性
颜色
硬度
密度
熔沸点
导电导热性
递变性
密度的变化
熔沸点的变化
2.卤族元素
（1）观察P7卤素的原子结构。思考
①卤素的原子结构有哪些相似性和差异性？
，
②试着推测氟、氯、溴、碘在化学性质上的相似性和递变性？
。
（2）卤素与氢气的反应
①卤素单质与H2化合的难易关系： 。
②卤化氢的稳定性关系： 。
（3）[实验探究] 根据以上规律，设计实验方案，验证氯、溴、碘的单质氧化性的强弱。（试剂：Cl2水、NaBr溶液、KI溶液、Br2水、CCl4）
实验目的
验证氯、溴、碘的单质氧化性的强弱
实验试剂
Cl2水、NaBr溶液、KI溶液、Br2水、CCl4
实验步骤
实验现象
化学方程式
1、
2、
3、
元素的性质与原子结构教学设计
教学基本信息
课题
元素的性质与原子结构
教材
书名：《化学》必修2 出版社：人民教育出版社
出版日期：2007年 3 月
指导思想与理论依据
本教学设计首先依据《普通高中化学课程标准》对本节的要求：能描述元素周期表的结构，知道金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。《化学》必修2模块的功能定位，进一步提高学生未来发展所需的科学素养；同时也为学生学习相关学科课程和其他化学课程模块提供基础。明确了教学设计的核心目标：注重学生科学探究能力的培养，重视化学理论与化学实验的有效结合。
在此基础之上，本设计又针对此节内容做了教材分析和学情分析，从而确定了教学设计的思路。
教材分析及学情分析
教材分析
学生通过初中化学的学习已经知道了元素周期表的大体结构，并会用元素周期表查找常见元素的相关信息，但对元素与原子结构的关系还没有更深的理解。
人教版高中化学必修2将元素周期表的学习置于元素周期律之前（而苏教版恰恰相反），本设计根据人教版必修2设计的。元素的性质与原子结构这部分知识教学的主要目的在于帮助学生能够从原子结构的角度进一步认识元素周期表的实质。
在以后的选修《物质结构和性质》中，将在深化原子核外电子运动和排布规律认识的基础上，进一步学习：①元素周期表中各区、周期、族元素的原子核外电子排布的规律。②元素第一电离能的周期性变化及其与核外电子排布的关系。③元素的电负性的周期性变化及其与核外电子排布的关系。
学情分析
在初中化学，学生已经知道了元素周期表，对元素周期表的结构有大致了解，会用元素周期表查找常见元素的相关知识，但此时只是将不同元素看成彼此不相干的独立存在，既没有认识到不同元素的原子结构是相互联系的，更没有基于不同元素原子结构的联系，进一步认识到不同元素的性质也是联系的。而高中学习元素的性质与原子结构之前，学生刚刚学过元素周期表的结构，知道了元素周期表的横行即周期，同周期元素的原子具有相同的电子层数；同时知道了周期表的纵行即族，同主族元素的原子具有相同的最外层电子数。然而，仅仅知道元素周期表的结构 ，如何利用元素周期表这个重要的工具了解表中元素之间结构的异同，如何利用元素周期表认识不同元素性质之间的联系，学生需要通过结合周期表进一步归纳与总结。
教学目标
知识技能：
（1）了解碱金属元素单质的物理性质和化学性质上的相似性和递变性。
（2）了解卤族元素单质的物理性质和化学性质上的相似性和递变性。
（3） 能够从原子结构的角度进一步认识元素周期表的实质。
过程与方法：
创设情景: 根据学生已有的金属钠、氯元素的性质和元素周期表的结构等知识, 提出问题。
理论推测: 按照科学探究的一般过程, 结合学生已有的知识, 引导学生提出猜想( 由碱金属元素和卤族元素两个族各自在结构上的相似性和递变性, 推测性质上的相似性和递变性) 。
实验探究: 根据提出的猜想, 设计实验验证所提出的猜想, 将所得结论进行比较、归纳整合后, 获得元素的性质与原子结构有密切的关系, 且原子结构相似的一族元素, 它们在化学性质上表现出相似性和递变性。
评价与反思: 要求学生运用元素在周期表中的位置能判断其所具有的性质, 以及与同族其他元素的性质对比寻找性质的递变规律; 反思在本节课中你的收获和疑问。
情感态度价值观：
( 1) 学生通过体验探究的过程, 从而达到激发兴趣、启迪思维、获得知识的目的。
( 2) 充分发挥学生学习的主动性, 培养实践能力、归纳能力和勇于探索未知的精神。
教学重点和难点
碱金属及卤族元素在周期表中的位置及其性质的递变规律。重难点突破的方法: 充分运用实验, 让学生亲自参与实验, 观察现象, 分析讨论, 得出结论。
教学流程示意
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
引入
投影元素周期表:这是一张元素周期表, 上节课我们刚学习了它的结构。请大家帮助我找一找, 在这张周期表中我们已经学习过哪些元素的单质。( 钠、镁、铝、铁、铜; 氯、硫、氮、硅等)其中有些是金属元素的单质, 有些是非金属元素的单质。请大家能否总结一下, 金属元素的单质有哪些通性? 非金属元素的单质又有哪些常见的性质?
学生分别小结金属单质和非金属单质常见的性质。
金属单质:
都可作还原剂:M- ne→Mn+。
具体表现为:
(1) 与非金属单质反应, 如与氧气反应生成金属氧化物; 2Cu+O2 =2CuO
(2) 与水反应, 产生氢气; 如钠与水反应生成氢氧化钠和氢气, 铁在高温时与水蒸气反应生成四
氧化三铁和氢气等; 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
3Fe+4H2O(气) = Fe3O4+4H2
(3) 与盐酸、稀硫酸等酸反应, 生成氢气; 如铝和稀硫酸反应, 生成硫酸铝和氢气, 但是金属遇
到某些酸( 如浓硫酸、硝酸等) 不产生氢气。
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
(4) 与某些可溶性盐发生置换反应; 如铁与硫酸铜溶液反应可生成硫酸亚铁溶液和铜单质;
Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu
非金属单质: 都可作氧化剂, 也可作还原剂
(1) 与氢气反应生成氢化物; Cl2+H2 = 2HCl
(2) 与金属反应: 2Na+Cl2 = 2NaCl
(3) 与氧气反应生成非金属氧化物: S+O2 = SO2
(4) 与水反应: Cl2+H2O = HCl+HClO
(5) 与强碱溶液反应: Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O
通过小结金属单质和非金属单质的通性，让学生整理思路，可以从哪些实验事实来验证金属与非金属的性质，同时为下面的实验设计做准备。
分析必修1元素化学知识的设置与本节的关系
【设疑】教材编写专家为什么要在前面让我们学习那么多具体物质的性质呢? 在这张周期表中, 它们的位置有何特点?
【讲解】它们分处在不同的族中, 是各个族的典型代表物。周期表中已经有一百十几种元素, 我们无法在短短的高中阶段学完, 我们可以根据原子结构相似的特点, 进行归类学习。今天我们将在典型单质和
元素周期表的引领下, 进一步学习如何采用一定的推理方法, 把它们演绎到其他元素单质的学习中,从而达到事半功倍的效果。下面我们借助最为典型的金属元素———碱金属
和最为典型的非金属元素———卤素, 通过研究它们单质的化学性质的递变规律, 来学习一种化学推理方法。
结合教师的引导，感受利用规律指导下学习元素化学知识的方法。
站在一个较高的位置分析教材的编排的思路，引发学生思考学习的一般规律，由特殊到普遍；有具体到抽象。
同时引导学生思考新的学习方法，化学推理方法。
通过实验探究碱金属元素性质的变化规律
【问题1】我们曾经学习过金属钠的相关性质, 同主族钾的性质是否与钠的完全相同?
【问题2】我们可以从哪些角度进行比较研究?
【问题3】如何进行比较研究?
【实验1】钾与水反应的实验
【知识复习】同时请大家回忆钠与水反应的现象。
【问题4】从上述的实验现象对比我们可以得到怎样的结论?
【实验2】
排在周期表下方的铷和铯又如何?播放录像: 铷、铯分别与水反应的实验。
【问题5】从上述的录像, 结合刚才的实验, 我们又可以推知怎样的结论?
【交流研讨】
不完全相同。
与氧气、水、盐溶液等反应。
选取与同一种物质反应。
【观察与思考】
钾熔化成闪亮的银白色小球; 浮在水面上; 快速地四处游动; 发出吱吱的声响; 能燃烧并伴有轻微的爆鸣声和紫色的火焰; 滴入酚酞溶液显红色。
【知识回顾】
钠熔化成闪亮的银白色小球; 浮在水面上; 快速地四处游动; 发出吱吱的声响; 滴有酚酞的溶液变红色。
【对比小结】钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈, 说明钾比钠更活泼。
【观看视频】通过视频了解铷和铯与水反应的情况。
【结论】钠、钾、铷、铯, 它们单质与水反应愈趋活泼, 说明它们的单质活动性越来越大。
通过三个问题的引入，逐步引导学生考虑如何通过控制变量的实验方法，探究碱金属性质的异同，进而从中找出变化规律。
用原子的结构解释由实验现象得出的结论
【问题1】阅读并填写: 第5页上的表格。
思考: 为什么锂、钠、钾、铷、铯, 它们的单质活动性会越来越大?
提示:
1. 原子结构有何相同和不同点; 变化规律如何?
2. 你认为元素的性质与它们的原子结构有关系吗?如何从原子结构的角度解释碱金属性质的递变情况。
【小结与延伸】由于元素的性质无法用直观的现象进行表达,所以我们只能通过它们的单质及其化合物的性质来反映。金属元素的单质是由金属原子通过相似的作用力—金属键结合起来( 金属键知识将在后面学习到) , 所以锂、钠、钾、铷、铯单质的结构递变主
要取决于它们的原子结构的递变性, 碱金属元素的原子结构递变性, 也可以通过碱金属单质部分化学性质的递变来反映。实验中碱金属单质与水反应越来越剧烈, 是因为从上到下随着核电荷数的增加,电子层数逐渐递增, 原子半径逐渐增大, 元素的金属性逐渐增大引起的。
【交流研讨】
1、原子结构的相同点：原子的最外层电子都是1个; 容易失去最外层的电子而呈现+1价。
2、原子结构的差异：原子核外的电子层数不同; 随着核电荷数的增加, 他们的电子层数逐渐递增, 所以原子半径也逐渐增大; 使核对最外层电子的吸引逐渐减弱, 导致它们的失电子能力依次增强, 元素的金属性也随之逐渐增大。
采用对比分析的方法使学生认识到元素性质的相识与差异是由原子结构的异同所决定的。
通过讨论让学生认识到元素的性质不等同于他们单质的性质。
分析卤素元素的原子结构预测元素性质
【过渡】刚才我们通过碱金属单质与水反应, 初步感知了物质结构决定物质性质, 那么卤素的情况是否也能佐证呢?
【问题】观察第7页下面卤素的原子结构, 请你试着推测一下氟、氯、溴、碘元素性质的相似性和递变性。
【小结与延伸】
卤素的单质是由卤素原子通过相似的原子间的强烈相互作用形成的( 原子间的强烈相互作
用将在后续的学习中学习) , 所以同主族卤素单质的结构递变也主要取决于它们原子结构的递变性。所以我们可以通过他们结构的相似性和递变规律,来推测卤素部分化学性质的递变规律。
【推测】
1、卤素原子的最外层电子都是7个; 可以推测它们都容易得到1个电子而呈现- 1价。
2、卤素原子核外的电子层数不同; 随着核电荷数的增加, 他们的电子层数逐渐递增, 可以推测原子半径也逐渐增大, 核对最外层电子的吸引逐渐减弱, 导致它们的得电子能力依次减弱, 元素的非金属性也随之逐渐减弱。
让学生初步体会通过原子结构推测元素的性质。
通过小结与延伸环节让学生认识到我们可以通过讨论卤素单质的性质来分析卤素元素的性质
设计讨论实验方案验证推测
【探究】实验研究的特点, 就是通过实验用明显的现象或数据, 把看不见、摸不着的本质展现出来。我们能否设计一个实验, 进一步“证明氯、溴、碘的非金属活动性逐渐减小”这样一个推测?
【提示】我们可以通过选取卤素的某个相关性质, 通过观察它们的实验现象, 从反应的条件、反应的剧烈程度等角度来比较它们的活泼性。
【视频演示实验】
实验录像: 氯、溴、碘与金属锑的反应。氯与锑常温下就能反应; 溴与锑加热后才能反应; 碘与锑长时间加热也无明显现象。证明氯、溴、碘的活
泼性依次减弱。
【阅读】结合方案4让学生阅读第8页卤素与氢气反应的情况。
【知识回顾】
根据必修1的学习，我们知道在一个氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，同时初中我们已学习过金属活动顺序,比较金属单质还原性的强弱的实验, 方法是: Fe +
CuSO4 = FeSO4+ Cu 此实验方法对比较非金属单质( Cl2、Br2、I2 ) 氧化性的强弱有什么启示?
【实验试剂】现提供的试剂: 氯水、溴水、NaBr 溶液、KI 溶
液、四氯化碳溶液
【思考与交流】
( 1) 通过实验探究, 你认为氯、溴、碘单质的氧化性如何?
( 2) 通过以上两个探究实验, 你认为元素的性质与它们的原子结构有关系吗?
【讨论实验方案】
方案1: 氯、溴、碘与金属的反应。观察反应的条件、剧烈程度来推测它们的活动性大小。
方案2: 氯、溴、碘与水的反应。
无法观察反应的程度, 不可取。
方案3: 氯、溴、碘相互间的置换反应。如何利用最少的实验加以证明?
方案4: 测氢化物的热稳定性。( 测受热分解的温度, 较复杂)
方案5: 测最高价氧化物对应水化物的酸性强弱。( 如何比较? 与水溶液酸性强弱有区别, 应观察高价氧化物对应水化物中O- H键, 受该元素吸引后容易断裂的程度。这很难用现象来表达, 所以作
为实验研究的方案不合适。
【分组实验】
氯水与NaBr 溶液反应
溴水与 KI 溶液
【讨论与反馈】学生根据实验结果得出卤素元素性质的相似性与递变性。
在学习阶段形成多种方案并不是最终目的, 首先我们期望通过各种方案的设计, 能够充分调动自己原有的学习经验并把它纳入到自己新的知识结构中, 形成并完善更为丰富、复杂的知识网络。问题
解决的第一层次是想办法解决问题; 第二层次是想更多的办法解决问题; 第三层次是优选方案想更好的办法解决问题。优选方案的原则是方案可靠、现象明显、操作简便、安全绿色, 并用实验进行验
证。实际上科学家在科学研究中, 也经常会优先考虑简单易行的方案进行研究。
小结
今天我们通过实验和信息处理的方式, 学习了碱金属和卤素单质的性质递变规律, 并体会了碱金属和卤族元素的结构与性质的关系, 进一步明
确了原子结构决定元素性质的思想方法。
2.利用周期表, 通过体验感知—推理验证—归纳整理—演绎推理( 应用规律解决问题) 的一般科学研究的思维方法, 我们也初步体验了从具体到抽
象、从归纳到演绎的化学理论知识学习的一般方法。
倾听、感悟
感受化学理论知识学习的一般方法。
板书设计
元素的性质与原子结构
金属单质与非金属单质常见的性质。
1、金属单质:都可作还原剂:M- ne→Mn+。
与非金属单质反应；
与水反应, 产生氢气;
与盐酸、稀硫酸等酸反应, 生成氢气;
与某些可溶性盐发生置换反应。
2、非金属单质: 都可作氧化剂, 也可作还原剂。
(1) 与氢气反应生成氢化物; Cl2+H2 = 2HCl
(2) 与金属反应: 2Na+Cl2 = 2NaCl
(3) 与氧气反应生成非金属氧化物: S+O2 = SO2
(4) 与水反应: Cl2+H2O = HCl+HClO
(5) 与强碱溶液反应: Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O
碱金属元素性质与原子结构
与水反应越来越剧烈，碱金属单质性质越来越活泼。
最外层电子数为1，易失电子显+1价；电子层数递增，失电子能力增强。
卤族元素性质与结构
最外层电子式为7，易得电子显—1价；电子层数增多，得电子能力减弱。
设计实验验证方案，并选择简便可行的方案，验证自己的预测。
