第一章 物质结构 元素周期律
第一节 元素周期表
（第一课时）
教学目标：
1．使学生了解元素周期表的结构以及周期、族等概念。?
2．通过对元素周期表的编制过程的了解，使学生正确认识科学发展的历程，并以此来引导自己的实践，同时促使他们逐渐形成为科学献身的高贵品质。
3．充分发挥学生学习的主动性。培养学生观察、分析、推理、归纳等探究式学习能力。
教学重点、难点：使学生了解元素周期表的结构以及周期、族等概念。 ? 教学用具：多媒体、元素周期表挂图。?
教学方法：开放式和探究式。
教学过程：
[提问]有那位同学知道到目前位置人类已发现了多少种元素？
[学生回答]112种，投影元素周期表。
[讲述]丰富多彩的物质世界有100多种元素组成，这些元素性质不同，有的性质活泼，易与其他元素形成化合物，有的性质不活泼，不易与其他元素形成化合物，等等。为什么他们性质不同？他们之间存在着什么联系？为解决以上问题，我们今天学习元素周期表。
[板书] 第一章 物质结构 元素周期律
第一节 元素周期表
[讲述]宇宙万物是由什么组成的？古希腊人以为是水、土、火、气四种元素，古代中国则相信金、木、水、火、土五种元素之说。到了近代，人们才渐渐明白：元素多种多样，决不止于四五种。18世纪，科学家已探知的元素有30多种，如金、银、铁、氧、磷、硫等，到19世纪，已发现的元素已达54种。人们自然会问，没有发现的元素还有多少种？元素之间是孤零零地存在，还是彼此间有着某种联系呢？ [幻灯]门捷列夫图象（课外阅读《门捷列夫与元素周期表》）
[讲述]门捷列夫发现元素不是一群乌合之众，而是像一支训练有素的军队，按照严格的命令井然有序地排列着，怎么排列的呢？1869年，俄国化学家门捷列夫把当时已发现的60多种元素按其相对原子质量由大到小依次排列，将化学性质相似的元素放在一个纵行，通过分类归纳，制出第一张元素周期表，开创了化学历史新纪元。
[学生取表，教师把元素周期表的挂图挂于黑板上]?
[讲述]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，就可以得到一个表，这个表就叫元素周期表。元素周期表是元素周期律的具体表现形式，它反映了元素之间相互联系的规律，是我们学习化学的重要工具。下面我们就来学习元素周期表的有关知识。?
[板书]一、元素周期表的结构?
[提问]数一数元素周期表有多少个横行？多少个纵行？?
[回答](数后回答)有7个横行，18个纵行。?
[讲述]对。我们把元素周期表中的每一个横行称作一个周期，每一个纵行称作一族。下面，我们先来认识元素周期表中的横行——周期。?
[板书]1.周期?
[师]元素周期表中共有7个周期，请大家阅读课本P5的有关内容。?
[提问]把不同的元素排在同一个横行即同一个周期的依据是什么？?
[回答]依据为具有相同电子层数的元素按照原子序数递增的顺序排列在一个横行
里。
[提问]周期序数与什么有关？?
[回答]周期序数等于该周期元素具有的电子层数。?
[讲述]如此，我们可以得出如下结论：?
[板书]周期序数=电子层数?
[投影练习]已知碳元素、镁元素和溴元素的原子结构示意图：?
[提问]它们分别位于第几周期？为什么？?
[回答]碳有两个电子层，位于第二周期，镁有三个电子层，位于第三周期；溴有四个电子层，位于第四周期。?
[讲述]请把所得结论与元素周期表相对照，看是否正确。?
[学生看元素周期表]?
[讲述]元素周期表中，我们把1、2、3周期称为短周期，4、5、6周期称为长周期，第7周期称为不完全周期，因为一直有未知元素在发现。
[请大家根据自己绘制的元素周期表，完成下表内容：?
[投影]
周期表的有关知识
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
H—He
2
1
2
Li—Ne
8
2
3
Na—Ar
8
3
长周期
4
K—Kr
18
4
5
Rb—Xe
18
5
6
Cs—Rn
32
6
不完全周期
7
Fr—112号
26
7
[板书]七个周期（1、2、3短周期；4、5、6长周期；7不完全周期）
[讲述]从上面我们所填表的结果可知，在元素周期表的7个周期中，除第1周期只包括氢和氦，第7周期尚未填满外，每一周期的元素都是从最外层电子数为1的碱金属开始，逐步过渡到最外层电子数为7的卤素，最后以最外层电子数为8的稀有气体结束。?
需作说明的是：第6周期中，57号元素镧(La)到71号元素镥(Lu)，共15种元素，它们原子的电子层结构和性质十分相似，总称镧系元素。第7周期中，89号元素锕(Ac)到103号元素铹(Lr)，共15种元素，它们原子的电子层结构和性质也十分相似，总称锕系元素。为了使表的结构紧凑，将全体镧系元素和锕系元素分别按周期各放在同一个格内，并按原子序数递增的顺序，把它们分两行另列在表的下方。在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素，多数是人工进行核反应制得的元素，这些元素又叫做超铀元素。
元素周期表上列出来的元素共有112种，而事实上现在发现的元素还有：114号、116号、118号元素。?
[过渡]学完了元素周期表中的横行——周期，我们再来认识元素周期表中的纵行——族。
[板书]2.族?
[讲述]请大家数一下，周期表中共有多少个纵行？?
[回答]18个。
[讲述]在每一个纵行的上面，分别有罗马数字Ⅰ、Ⅱ、……及A、B、0等字样，它们分别表示什么意思呢？
[提问]罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等表示什么意思？?
[回答]族序数。?
[提问]A、B又分别表示什么呢？?
[回答]A表示主族，B表示副族。?
[提问]什么是主族？什么是副族？?
[回答]由短周期元素和长周期元素共同构成的族，叫做主族；完全由长周期元素构成的族，叫做副族。
[提问]元素周期表中共有多少个主族？多少个副族？?
[回答]7个主族、7个副族。?
[提问]元素周期表中还有哪些纵行没提到？?
[回答]零族和第Ⅷ族。?
[提问]零族元素都是什么种类的元素？为什么把它们叫零族？?
[回答]零族元素均为稀有气体元素。由于它们的化学性质非常不活泼，在通常状况下难以与其他物质发生化学反应，把它们的化合价看作为零，因而叫做零族。?
[提问]第Ⅷ族有几个纵行？?
[回答]3个。?
[提问]分析元素周期表中从ⅢB到ⅡB之间的元素名称，它们的偏旁部首有什么特点？说明什么？?
[回答]其偏旁均为“金”，说明它们均为金属。?
[讲述]很正确。元素周期表的中部从ⅢB族到ⅡB族10个纵行，包括了第Ⅷ族和全部副族元素，共六十多种元素，通称为过渡元素。因为这些元素都是金属，所以又把它们叫做过渡金属。?
[讲述][指住板书内容]此即为元素周期表的主要结构。在中学化学里，我们主要学习主族元素的性质。?
[讲述]元素的性质主要是由元素原子的最外层电子数决定的。请大家分析讨论主族元素的族序数与主族元素原子的最外层电子数有什么关系？可参考我们学习过的碱金属、卤族元素以及1～20元素原子的结构示意图。?
[学生分析、讨论]?
[回答]主族元素的族序数等于其最外层电子数。?
[讲述]很好！由此我们可得出以下结论：?
[讲述并板书]主族元素的族序数=元素原子的最外层电子数?
(或：主族序数=最外层电子数)?
18个纵行（7个主族；7个副族；一个零族；一个Ⅷ族（8、9、10三个纵行））
[投影练习]1、完成下列表格：
2．已知某主族元素的原子结构示意图如下，判断其位于第几周期，第几族？?
[提问]X位于第四周期、第一主族；Y位于第五周期、第七主族。?
[回答]能判断它们分别是什么元素吗？可对照元素周期表。?
[回答]X为钾元素，Y为碘元素。?
[过渡]以上，我们了解了元素周期表的结构。那么，科学家们在完成这张元素周期表时，经历了怎样的一个过程呢？请大家阅读课外材料《元素周期表的发现》内容，并思考以下问题。
[投影展示]阅读思考题：?
1．周期表的编制是否应完全归功于门捷列夫？?
2．通过这些资料，你认为人类认识世界的过程是不是一帆风顺的？所得到的知识是否都为绝对真理？?
[学生阅读、思考、回答]?
1．不应该。而是许多科学家不断研究、探索的智慧结晶。?
2．人类认识世界的过程不是一帆风顺的，而是曲折的、螺旋式前进的。人们得到的知识不一定都是绝对真理，其中多数是处于发展中，并且在发展中不断地被完善。元素周期表的发现就是一个很好的例子。?
[讲述]元素周期表是根据元素的内在联系编排而成，具体形式可多种多样，根据刚才咱们讲述的元素周期表的编排依据，请同学们分组探究元素周期表的其他编排方式。
[探究过程]教师参加，并适时点拨（长 短 螺旋）
[交流]各小组交流
[投影展示]几种不同形式的元素周期表
[练习与思考]
1．推算原子序数为6、13、34、53、88的元素在周期表中的位置。
2．下列各组中的元素用原子序数表示，其中都属于主族的一组元素是（ ）
（A）14、24、34 （B）26、31、35
（C）5、15、20 （D）11、17、18
3．下列各表为周期表的一部分（表中为原子序数），其中正确的是（ ）
（A） （B）
（C） （D）
[小结] 略
[作业]P11： 1、2
[板书计划]
第一章 物质结构 元素周期律
第一节元素周期表
一、元素周期表的结构?
1．周期?
周期序数=电子层数?七个周期（1、2、3短周期；4、5、6长周期；7不完全周期）
2．族
主族元素的族序数=元素原子的最外层电子数?
18个纵行（7个主族；7个副族；一个零族；一个Ⅷ族（8、9、10三个纵行））
第一章 物质结构 元素周期律
第一节 元素周期表
（第二课时）
教学目标：
1．掌握主族元素在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。
2．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，为学习元素周期律打
下基础。
3．培养学生比较、归纳、抽象能力，通过实验培养学生动手能力及团结协作能力。
教学重点、难点：元素在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。
教学用具：金属钾、小刀、镊子、坩埚、酒精灯、泥三角、三脚架、饱和氯水、NaBr溶液、KI溶液、溴水、试管若干、胶头滴管。
教学过程：
[过渡]咱们已经学习了碱金属及卤素的性质，知道它们性质相似。为什么相似？元素的性质与原子结构之间存在着什么关系？
[板书]二、元素性质与原子结构
[提问]碱金属元素及卤素包含那些元素？
[回答]碱金属元素：锂、钠、钾、铷、铯、钫；卤素：氟、氯、溴、碘、砹。
[板书]1、碱金属元素
[科学探究]1、查阅元素周期表中的有关信息，填写下表。
元素名称
核电荷数
原子结构示意图
最外层电子数
电子层数
碱
金
属
元
素
[交流]填写情况，总结异同点。
[板书]结构异同：异：核电荷数：由小→大；电子层数：由少→多；同：最外层电子数均为1个。
[板书]2、实验（1）钾与氧气燃烧实验
[提问]钾的保存及取用方法
[回答]煤油中；镊子夹取，玻璃片上小刀切割，滤纸吸干煤油。
[学生分组实验]巡视并指导
[观察]现象与钠与氧气反应对比，有何不同？
[回答]燃烧更剧烈，火焰紫色。
[讲述]钾与氧气反应生成比过氧化物更为复杂的氧化物（超氧化物）
??? [板书] （一个氧分子得1个电子）
???? （在这些氧化物中,氧元素的化合价不同）
[板书]（2）钾与水反应实验
[学生分组实验]巡视并强调取用绿豆大小及吸干煤油（注意安全）；请学生观察,与钠与水反应的现象作比较.
钾与水反应 钠与水反应
[回答]钾比钠活泼，轻微爆炸.
[思考交流]钠与钾性质有什么相似性与不同？这与原子结构有什么关系？
[板书]
[阅读]P6～P7相关内容
[练习]完成下列方程式：
1．写出锂与稀盐酸反应的离子方程式
? 2．钾与水反应的离子方程式
?? 3．过氧化钾与CO2
?? 4．超氧化钾与水、CO2
?? 5．氧化锂与水、CO2
[知识拓展]元素金属性判断标准：
1．单质跟水（或酸）反应置换出氢的难易；?
2．最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱。?
[板书]碱金属元素相似性：因最外层都只有一个电子，易失去电子，显+1价，都能与非金属及水反应。
碱金属元素递变性：随核电荷数递增，从Li到Cs，电子层数递增，原子核对最外层电子吸引逐渐减弱。
[投影]与氧气反应差异性：
（白色、氧化锂）
（淡黄色、过氧化钠）
（橙黄色，超氧化钾）
（棕色、超氧化铷）
（红黄色、超氧化铯）
与水反应差异性：
（较剧烈）
（剧烈）
（剧烈燃烧、轻微爆炸）
（更猛烈、燃烧、爆炸）
[阅读]P7第二自然段：碱金属物理性质，并进行总结
[投影]
[过渡]以上我们研究了金属族元素与原子结构关系，下面我们继续研究非金属族元素－卤素
[板书]2、卤族元素
[投影]卤素原子结构示意图：
[交流·探究]卤素在化学性质上的相似性和递变性
[学生发言]最外层电子数相同，但电子层数逐渐增大，得电子能力减弱，非金属性减弱。
[阅读]资料卡片（投影）
[学生总结]
（1）卤族元素单质的物理性质的变化规律 （随原子序数的递增）
1．颜色： 浅黄绿色~黄绿色~深红棕色~紫黑色 颜色逐渐加深
2．状态： 气态~液态~固态
3．熔沸点： 逐渐升高
4．密度： 逐渐增大
5．溶解性： 逐渐减小
[投影]（2）卤素单质与氢气反应
名称
反应条件
方程式
生成氢化物的稳定性
F2
冷暗处爆炸
H2+F2====2HF
HF很稳定
Cl2
光照
H2+Cl2=====2HCl
HCl稳定
Br2
高温
H2+Br2======2HBr
HBr较不稳定
I2
高温、持续加热
H2+I2======2HI
HI很不稳定
[交流·总结]剧烈程度及稳定性变化规律
[板书] 卤素单质与氢气反应（2）剧烈程度：F2>Cl2>Br2>I2
生成氢化物稳定性：HF>HCl>HBr>HI
（3）卤素单质间的置换反应
[实验1]
溶液由无色变成橙黄色
结论：氯可以把溴从其化合物中置换出来
[板书] 2NaBr + Cl2 = 2NaCl + Br2
[实验2]
溶液由无色变成棕黄色
结论：氯可以把碘从其化合物中置换出来
[板书] 2NaI + Cl2 = 2NaCl + I2
[实验3]
溶液由无色变成棕黄色
结论：溴可以把碘从其化合物中置换出来
[板书] 2NaI + Br2 = 2NaBr + I2
请同学们指出上述三个反应的氧化剂和氧化产物，得出氟氯溴碘的氧化性依次减弱的结论。
[板书] 随核电荷数的增加,卤素单质氧化性强弱顺序:
F2 Cl2 Br2 I2
氧化性逐渐减弱
[思考与交流]主族元素随原子核外电子层数增加，它们得失电子能力、金属性、非金属性、递变的趋势。
[板书]规律：同一主族中，随原子核外电子层数增加，得电子能力逐渐减弱失电子能力逐渐增强，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。
[小结]略
[作业]P11 3、4、5、6
[板书计划] 二、元素性质与原子结构
碱金属元素
结构异同：异：核电荷数：由小→大；电子层数：由少→多；同：最外层电子数均为1个。
（1）钾与氧气燃烧实验：
（2）钾与水反应实验：
碱金属元素递变性：随核电荷数递增，从Li到Cs，电子层数递增，原子核对最外层电子吸引逐渐减弱。
2．卤族元素
（1）卤族元素单质的物理性质的变化规律
（2）卤素单质与氢气反应剧烈程度：F2>Cl2>Br2>I2；生成氢化物稳定性：HF>HCl>HBr>HI
（3）卤素单质间的置换反应
2NaBr + Cl2 = 2NaCl + Br2
2NaI + Cl2 = 2NaCl + I2
2NaI + Br2 = 2NaBr + I2
随核电荷数的增加,卤素单质氧化性强弱顺序:
F2 Cl2 Br2 I2
氧化性逐渐减弱
规律：同一主族中，随原子核外电子层数增加，得电子能力逐渐减弱失电子能力逐渐增强，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。
第一章 物质结构 元素周期律
第一节 元素周期表
（第三课时）
教学目标:
1．使学生理解核素及同位素概念，元素性质与原子核的关系。?
2．了解同位素在工农业生产中的应用。
3．培养学生提出问题、分析归纳、概念辨析及应用能力
教学重点、难点：元素性质与原子核的关系。 ?
教学用具：多媒体课件PPT
教学方法：探究式
教学过程：
[复习]初中所学的原子核的电性关系
[回答]核内质子数＝核电荷数＝核外电子数，所以，整个原子呈电中性
[过渡]元素的性质与原子核外电子有密切关系，那么与原子核有什么关系吗？
[板书]三、核素
[讲解]原子质量主要集中在原子核上，所以，原子质量主要由质子和中子的质量决定。
[概念]质量数（见书）
[讲解]质量数(A)＝质子数(Z)+十中子数(N)
(强调)质量数不是原子的真实质量，只表示某元素的某个原子。
[板书] 1、质量数(A)＝质子数(Z)+十中子数(N)
[投影]应用：
①根据上述关系，A、Z、N三个数可知二求一。
②用符号表示组成原子的微粒关系
[讲解]参照课本图讲解氢原子的三种不同原子：11H 12H（D） 13H（T）
[板书]2、核素—把一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子称核素
[讲述] H H（D）H（T）就各位一种核素。
[板书]3、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同位素。
[讲述] H H（D）H（T）都是氢的同位素， “同位”是指质子数相同，周期表中位置相同，核素是指单个原子而言，而同位素则是指核素之间关系。
[提问]什么是元素?到目前为止，人们己发现了115种元素，能否说已经发现了115种原子?
[投影]同位素特性：
（1）同一元素的各种同位素化学性质几乎相同；
（2）在天然存在的某种元素中，不论是游离态，还是化合态，各种同位素所占的丰度(原子百分比)一般是不变的。
[阅读]P11几种重要同位素及应用
[板]4、相对原子质量(原子量)
（1）同位素相对原子质量
[讲解]某种同位素的一个原子的质量与1个原子质量的1/12相比较，所得数值为这个原子的相对原子质量。其单位为一，符号为1的物理量。
相对原子质量的算法是：
例：一个原子的质量为，则
（2）元素相对原子质量
[讲解]元素相对原子质量也称元素的原子量(元素的平均原子量)。它是某元素的各种天然同位素原子相对原子质量和其在自然界的丰度(百分含量)乘积之和。
若某元素的各种同位素相对原子质量为…，它们在自然界的丰度分别为a%、b%、c%…则
元素相对原子质量＝…
在元索周期表中所查到的相对原子质量就是元素相对原子质量。
例：的相对原子质量为34．969，在自然界的含量为75．77%，的相对原子质量为36．966，在自然界的含量为24．23％，则
氯元素相对原子质量=34．969×75．77％+36．966×24．23％=35．453
（3）元素的近似相对原子质量
[讲解]元素的近似相对原子质量也称元素的近似平均原子量。它是用某元素各种天然同位素的质量数代替同位素相对原子质量来和其在自然界的丰度的乘积之和。
元素的近似相对原子质量＝…
如上例，则氯元素的近似相对原子质量＝35×75．77％+37×24．23％＝35．485≈35．5
元素的近似相对原子质量是我们在计算中常用到的。
[随堂练习]
1．已知某种元素的一种原子的核内质子数是m，中子数是n，下列说法正确的是
A．该元素的相对原子质量是m+n
B．不能求得该元素的相对原子质量
C．若C—12的质量是w g,则该原子的质量是12w g
D．若C—12的质量是w g,则该原子的质量是12(m+n)w g
2．B有两种同位素,一种核内有5个中子,另一种核内有6个中子,B的相对原子质量是10.8,问在自然界中B的这两种同位素的原子个数比是多少?
3．电解H2O与D2O的混和物,通电一段时间后,两极共产生氢气18.5克,其体积在标准状况下是33.6 L,求所生成的气体中H与D的原子个数比.
4．已知的17Cl相对原子质量是34.969，17Cl的相对原子质量是36.966，它们在自然界中的原子百分数分别为75.77%、24.23%。则氯元素的相对原子质量及近似相对原子质量分别为多少？
[小结]略
[作业]P11 5、6
课外作业：查阅同位素在能源、医疗、农业、考古等方面的应用，以读书报告会形
式进行交流。
[板书计划] 三、核素
1．质量数(A)＝质子数(Z)+十中子数(N)
2．核素—把一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子称核素
3．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同位素。
4．相对原子质量(原子量)
（1）同位素（核素）相对原子质量
（2）元素相对原子质量
（3）元素的近似相对原子质量
