第四章
物质结构
元素周期律
第一节
原子结构与元素周期表
第2课时
教学设计
【教学目标】
1.知道元素、核素、同位素的含义，比较元素、核素、同位素的异同。
2.了解核素在人类科技发展中的重要应用,增强科学精神和社会责任。认识化学作为一门自然科学,学科发展的目的是服务于社会。
素周期表的位置。
【教学重难点】
核素、同位素的联系与区别
【教学过程】
1.新课导入
[复习]上节课我们学习了原子的结构，回忆如何表示原子构成？
[生]，A为质量数，Z为质子数，X为元素符号。
[追问]原子中，质量数与质子数存在什么关系呢？
[生]在任何原子中，质量数=质子数+中子数。
[强调]“两个不一定”，原子中质子数与中子数不一定相等；有质子的原子不一定有中子。
2.新课讲授
[师]在初中阶段我们学过，质子数相同的一类原子，我们统称为什么？
[生]元素。
[师]元素属于宏观概念，描述的是宏观物质的组成，只能论种类不论个数，元素的种类是由质子数决定的，所以只要原子的质子数相同就属于同一种元素。那么同种元素的原子中子数相同吗？请举例。
[生]不相同。氕、氘、氚是质子数为1，中子数分别为0、1、2的氢元素的不同原子。
[师]我们把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。核素的界定是原子，属于微观概念，那么什么是同一种核素？
[生]原子核内质子数相同，中子数也相同的原子是同一种核素。
[师]对于同一元素的不同核素，中子数、质量数、质子数是否相同？
[生]同一元素，质子数相同，不同核素，中子数不同，质量数也就不同。
[师]除少数元素只有一种核素外，大多数元素都包含多种核素，即一种元素可以有多种核素，如氕、氘、氚为氢元素的3种的核素。
[思考讨论]质量数相同的原子是否为同种元素？
[学生活动]思考，回答：不能根据质量数来确定元素的种类，如14C和14N的质量数相同，但它们属于两种不同的元素。
[过渡]像氕、氘、氚是质子数相同，中子数不同的核素互称为同位素。
[设疑]互为同位素的原子都有哪些特点？
[总结]在周期表中占据同一位置，化学性质几乎相同，物理性质略有差异；天然存在的同位素相互间保持一定的比率，即各种同位素所占的原子个数百分比是相同的。
[师]同位素在生活、生产和科学研究中有着重要用途。请同学们阅读教材，认识同位素的应用。
[学生活动]通过学习，分析元素、核素、同位素、同素异形体之间的联系和区别。
[教师活动]总结核素、同位素的误区。
3.课堂小结
[师]本节课呈现的核素是对元素概念的扩大，使我们初步建立“位”、“构”、“性”的关系。核素和同位素的概念容易混淆，多加强练习。
4.板书
4.1.2核素
元素
质子数相同的一类原子的总称
核素
有一定数目质子和一定数目中子的一种原子
同位素
质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子
重难点剖析1
元素、核素、同位素、同素异形体的比较
重难点剖析2
元素、核素、同位素、同素异形体之间的联系
重难点剖析3
核素和同位素的常见误区第四章
物质结构
元素周期律
第一节
原子结构与元素周期表
第3课时
教学设计
【教学目标】
1.初步了解碱金属和卤族元素的结构特点。
2.以碱金属和卤族元素为例，通过实验探究从宏观层面归纳同主族元素性质变化规律。
3.结合原子结构，从微观角度探析元素性质变化规律的实质，并找出原子结构与元素性质的关系。
【教学重难点】
元素周期表中同主族元素性质与原子结构的关系、同主族元素性质的递变规律
【教学过程】
1.新课导入
[复习]1.元素的化学性质由什么决定？
2.元素分为金属元素和非金属元素，一般情况下，金属元素和非金属元素常表现什么性质？
3.什么是碱金属元素？什么是卤族元素？
4.钠可以与水、O2反应，钠与氧气在常温和加热条件下反应得到的产物分别是什么？
[学生活动]思考并回答。元素的化学性质由元素原子的最外层电子数决定的。
一般地，金属元素原子最外层电子数＜4，容易失电子，具有金属性。非金属元素原子最外层电子数＞4，容易得电子，具有非金属性。碱金属元素是第ⅠA族除H之外的非常活泼的金属元素，在自然界都以化合态存在，包括锂、钠、钾、铷、铯、钫。卤族元素是指第ⅦA族的元素，包括氟、氯、溴、碘。钠与氧气在常温和加热条件下反应得到的产物分别为氧化钠、过氧化钠。
[师]我们知道原子的最外层电子数决定该原子元素的化学性质，那么也就是说最外层电子数相同的原子的元素应具有相似的化学性质，那么这节课我们以碱金属、卤族元素为例，探究原子结构与元素性质的关系。
2.新课讲授
[板书]一、碱金属元素的认知
[?活动一]请学生认识碱金属元素原子的结构特点，并发现规律。
[生]碱金属元素的结构特点：最外层电子数都为1；从左到右，核电荷数逐渐增加，电子数逐渐增多，原子半径逐渐增大。
[?活动二]根据钠与氧气的性质预测钾的化学性质，学生分组进行钾与氧气反应实验，在实验过程中提醒学生注意观察：钾在燃烧前是否熔化，熔化后的钾的颜色和光泽，燃烧时有无烟和焰，烟、焰及固体产物的颜色等。
[生]现象：钾与氧气反应：先熔化成小球，后燃烧，紫色火焰，反应比钠更剧烈，得到黄色固体；钠与氧气反应：先熔化成小球，后燃烧，反应剧烈，火焰呈黄色，生成淡黄色固体。
结论：钾比钠活泼。
总结：相同条件下，碱金属从Li到Cs,与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂，说明金属越来越活泼。
[?活动三]根据钠与水的性质预测钾的化学性质，由教师演示钾和水的实验，过程中要提醒学生注意观察钾在水面的浮、熔、游，以及溶液颜色的变化、反应的剧烈程度等现象。
[生]现象：钾与水反应：钾浮于水面，迅速熔化成银色小球，四处游动，反应剧烈，有轻微爆炸声并着火燃烧
，反应后滴入酚酞，溶液变红；
钠与水的反应：浮在水面上，熔成光亮的小球，小球四处游动，发出嘶嘶的响声，反应后的溶液呈红色。
结论：钾比钠活泼。
总结：碱金属都能与水反应，生成氢氧化物并放出氢气；由锂到铯与水反应越来越剧烈。
[师]碱金属原子结构的相似性决定元素性质的相似性，即碱金属元素原子最外层只有1个电子，在在化合物中，碱金属元素的化合价为+1，化学性质活泼，都易与O2或H2O反应。
原子结构的递变性决定元素性质的递变性，即Li到Cs，碱金属元素原子的电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，元素原子失去最外层电子的能力逐渐增强，金属性（或还原性）逐渐增强。
[?活动四]碱金属在化学性质上有相似性，那么物理性质是否有相似性？请学生根据课本的表归纳碱金属的物理性质及变化规律。
[生]除铯外都是银白色、质软；密度都很小，从Li到Cs由大趋小（K例外）。熔点低，且熔沸点Li→Cs由高→低。
[微思考1]对碱金属的单质来说,若对应元素的原子序数越大,其单质的密度是否一定越大?
提示：不一定,原子序数:K>Na,但密度:K[过渡]通过以上探究，我们知道碱金属元素的性质和原子结构有着密切的关系。其它主族的元素情况如何呢？请分析卤素的原子结构，结合已学过的Cl2的性质，试着推测卤素在化学性质上的相似性和不同之处。
[板书]二、卤族元素的认识
[?活动一]请学生认识卤族元素原子的结构特点，并发现规律。
[?活动二]请学生认识卤族元素单质的物理性质，并发现规律。
[生]原子结构最外层电子数都为7，从F→I，核电荷数逐渐增加，电子层数逐渐增，原子半径逐渐增大。F2淡黄色气体、Cl2黄绿色气体、Br2深红棕色、I2紫黑色固体，随原子序数递增，颜色逐渐加深，密度增大，熔、沸点逐渐升高。
[?活动三]请学生认识卤族元素单质与氢气的反应，通过分析卤素单质与氢气反应的条件及氢化物的稳定性，归纳得出卤素单质与氢气反应的特点。
[生]随着核电荷数增加，卤素单质与H2反应的剧烈程度逐渐减小，生成的气态氢化物的稳定性逐渐减弱，卤素单质的氧化性逐渐减弱。即氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞I2。
[?活动四]通过卤素单质间的置换反应比较金属还原性的强弱。
[生]Cl2、Br2、I2的氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>I2。
[师]卤素原子最外层电子数都是7，都易得电子，达到8电子稳定结构，具有较强的氧化性；随着核电荷数的增多，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核最外层电子的吸引力逐渐减小，从F到I，原子得电子的能力逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱，即氧化性逐渐减弱。
[设问]通过学习碱金属元素和卤族元素，同主族元素的性质与原子结构有什么关系？
[总结]同主族元素从上而下，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，即金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
3.课堂小结
[师]本节课通过探究碱金属元素和卤族元素的性质得出同一主族元素得失电子的能力、金属性和非金属性递变趋势，这是本节的重点，也是难点，为学习元素周期律奠定基础。
4.板书
4.1.3原子结构与元素的性质
一、碱金属元素的认知
二、卤族元素的认识
三、原子结构与元素性质的关系第四章
物质结构
元素周期律
4.1
原子结构与元素周期表（第1课时）
教学设计
教学目标
知识与技能
（1）了解原子的结构及原子核外电子的排布。
（2）了解原子序数、核电荷数、质子数、电子数、核外电子数及它们之间的相互关系。
（3）了解元素周期表的发展历程及元素周期表的编排原则及结构。
（4）能描述元素在元素周期表中的位置。
2.
过程与方法
（1）引导学生自主学习，认识原子结构及周期表的结构。
（2）培养学生通过分析和处理数据得出结论，形成概念，发现规律的思维方法。
3.
情感态度与价值观
（1）通过化学史学习，培养勇于创新、不断探索的科学品质。
（2）使学生树立：“科学技术是不断发展变化的”唯物主义观点
教学重难点
1.教学重点：元素周期表的结构
2.教学难点：元素在元素周期表中的位置与原子结构之间的关系
教学过程
教学环节
教学内容
师生互动
设计意图
1.新课导入
【师】播放PPT
【师】这里有一份手稿，你知道它是什么吗？
【学生】表示疑问
【师】播放PPT，展示最初的元素周期表
【师】元素周期表是如何排布的呢？
通过图片展示，激发学生的好奇心，增加学生学习的兴趣
2.探索新知
一、原子结构
质量数：原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为1，如果忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加，所得的数值即为质量数，用符号A表示。并有以下关系：
质量数（A）
=
质子数（Z）
+
中子数（N）
电子层：在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动。把不同的区域化为不连续的壳层，也称作电子层。分别用n=1，2，3，4，5，6，7或K、L、M、N、O、P、Q来表示从内到外的电子层。在离核较近的区域内运动的电子能量低，在离核较远的区域内运动的电子能高。
【思考·讨论】
P87页
核外电子的排布规律：电子一般总是先从内层排起，
当一层填满之后再填充下一层。
【思考·讨论】
P89页
元素周期表的编排原则
元素周期表的结构
常见族的特别名称：第ⅠA族(除氢)：碱金属元素；第ⅦA族：卤族元素；0族：稀有气体元素
元素周期表中单元格的意义
让学生来讨论并回答初中学过的原子的结构。
【师】核外电子是怎样的排布的呢？
【学生】小组讨论
【学生】看书总结出元素周期表的发展史
通过探讨交流培养学生的合作意识和表达能力，激发学生对新事物的探究，培养严谨的科学思维方法
培养学生总结归纳、辩证思维的能力
3.小结作业
完成课后同步练习
四．板书设计
原子结构与元素周期表
原子结构
质量数（A）=
质子数（Z）+
中子数（N）
电子排布规律
元素周期表结构
